智能建造 數(shù)字管理

■文｜福建省高速公路建設(shè)總指揮部副總指揮、福建省高速公路集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理 陳禮彪

福建省高速公路網(wǎng)絡(luò)密度是全國(guó)高速公路網(wǎng)絡(luò)密度的2倍以上。

2017年，福建省開發(fā)應(yīng)用了全國(guó)首個(gè)省級(jí)建設(shè)管理應(yīng)用平臺(tái)——福建省高速公路建設(shè)監(jiān)管一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)管模式從各自為政到全省統(tǒng)一的轉(zhuǎn)變；監(jiān)管主體從單一封閉向多元開放的轉(zhuǎn)變；監(jiān)管手段從事后監(jiān)管到實(shí)時(shí)監(jiān)管的轉(zhuǎn)變；監(jiān)管數(shù)據(jù)從分散孤立到集中共享的轉(zhuǎn)變。

（1）在線學(xué)習(xí)課程。在手機(jī)端將課程以網(wǎng)站形式系統(tǒng)呈現(xiàn)，欄目設(shè)置清晰，方便學(xué)生隨時(shí)自主進(jìn)入按需學(xué)習(xí)?；谝苿?dòng)端，課程內(nèi)容一般是微課形式。

我國(guó)高速公路在“九五”“十五”時(shí)期快速增長(zhǎng)后，進(jìn)入平緩期。近十年，福建高速增長(zhǎng)速率總體與全國(guó)一致，截至2022年末，通車?yán)锍?156公里。

福建高速建設(shè)強(qiáng)調(diào)務(wù)實(shí)，在加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)過程中，一方面強(qiáng)調(diào)整體布局和集中推進(jìn)；另一方面強(qiáng)調(diào)實(shí)效為先和循序漸進(jìn)。目前，已經(jīng)高水平建成“三縱八橫”的高速網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)于預(yù)制構(gòu)件，研發(fā)中心率先實(shí)施了橋梁預(yù)制自行式臺(tái)座工廠化流水線作業(yè)及裝備研究，為預(yù)制構(gòu)件智能建造發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并在福建省內(nèi)及其他省份多個(gè)項(xiàng)目得到推廣應(yīng)用。2016年，新預(yù)制模式采用“施工區(qū)域循環(huán)、施工工序固定”將各施工區(qū)域串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)，確保勞動(dòng)力和機(jī)械設(shè)備得到充分利用，提高了工裝設(shè)備的使用效率，進(jìn)而提高了制梁效率。2018年，建立了小型預(yù)制構(gòu)件智能化生產(chǎn)線。

為推進(jìn)機(jī)械化減人，研發(fā)中心開發(fā)應(yīng)用了機(jī)器人焊接、小型構(gòu)件環(huán)形流水線、法蘭盤自動(dòng)切割沖孔機(jī)、自動(dòng)上料剪切機(jī)、自動(dòng)彎圓焊接、鐓粗車絲一體機(jī)等技術(shù)和設(shè)備，推動(dòng)智能建造由機(jī)械化向智能化，進(jìn)而向自動(dòng)化演進(jìn)。

關(guān)于路面工程的智能建造，針對(duì)原材料搭建瀝青質(zhì)量一致性快速監(jiān)測(cè)平臺(tái)，實(shí)時(shí)檢測(cè)瀝青質(zhì)量，保證瀝青質(zhì)量一致性，有效提高工程效率。其后臺(tái)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在線管理和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新。針對(duì)混合料搭建建設(shè)監(jiān)管一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)拌和過程中礦料級(jí)配、瀝青用量、溫度、時(shí)間等指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，比對(duì)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)配合比及偏差率，并設(shè)立報(bào)警等級(jí)，同時(shí)輔助分析和總結(jié)。針對(duì)運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)行駛軌跡的實(shí)時(shí)監(jiān)控。針對(duì)碾壓環(huán)節(jié)，在壓路機(jī)上安裝LED顯示屏實(shí)時(shí)顯示碾壓溫度和碾壓速度，實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)，并通過后臺(tái)智能分析溫度離析值指導(dǎo)施工。

值得一提的是，研發(fā)中心研發(fā)的路面智能壓實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無人化自主決策和實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測(cè)，以及控制碾壓速度、優(yōu)化碾壓參數(shù)、監(jiān)測(cè)碾壓遍數(shù)。

未來的“智能建造+數(shù)智化管理”

齊齊哈爾作為東北重工業(yè)基地的一個(gè)代表，工業(yè)遺產(chǎn)豐富。目前，共有四處具有歷史學(xué)、社會(huì)學(xué)、建筑學(xué)、以及審美價(jià)值的工業(yè)文化遺存集中連片區(qū)被列入規(guī)劃范圍。分別是第二機(jī)床廠（中國(guó)通用技術(shù)集團(tuán)齊齊哈爾二機(jī)床有限責(zé)任公司）、富拉爾基重型機(jī)器廠 （現(xiàn)中國(guó)第一重型機(jī)械集團(tuán)公司）、北滿鋼廠 （現(xiàn)建龍北滿特殊鋼有限責(zé)任公司）、富拉爾基熱電廠（現(xiàn)中國(guó)華電集團(tuán)公司富拉爾基熱電廠）。目前僅有位于碾子山區(qū)的華安機(jī)械廠 （現(xiàn)同為中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)北方華安工業(yè)集團(tuán)有限公司）依托軍工產(chǎn)業(yè)開發(fā)了華安工業(yè)旅游示范區(qū)，面對(duì)市場(chǎng)開放，且該旅游區(qū)面臨著距離城區(qū)較遠(yuǎn)、配套設(shè)施不完善的問題。

在實(shí)現(xiàn)信息化管理的基礎(chǔ)上，福建省成立了自動(dòng)化作業(yè)技術(shù)福建高速交通運(yùn)輸行業(yè)研發(fā)中心（以下簡(jiǎn)稱“研發(fā)中心”），以交通運(yùn)輸自動(dòng)化作業(yè)技術(shù)為研究方向，主要研究自動(dòng)化作業(yè)環(huán)境智能感知技術(shù)與裝備、自動(dòng)化施工技術(shù)與裝備兩項(xiàng)內(nèi)容。重點(diǎn)研發(fā)任務(wù)有自動(dòng)化作業(yè)基礎(chǔ)感知融合技術(shù)與裝備、工程施工裝備自動(dòng)化、無人化作業(yè)技術(shù)、多機(jī)種多機(jī)群智能化協(xié)同作業(yè)技術(shù)與裝備、養(yǎng)護(hù)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與運(yùn)維技術(shù)、自動(dòng)化作業(yè)平臺(tái)應(yīng)用與工程質(zhì)量智能管控、自動(dòng)化作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究。目前已經(jīng)開展的有構(gòu)件自動(dòng)化預(yù)制、T梁預(yù)制全過程智能監(jiān)控、瀝青路面施工全鏈條智能化控制、建設(shè)一體化管理平臺(tái)。

《條例》和《規(guī)劃》為各方面開展網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)提供了根本遵循，指明了方向。如今，從培訓(xùn)主管部門到國(guó)有企業(yè)，都非常重視網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)工作，積極貫徹落實(shí)《條例》和《規(guī)劃》的相關(guān)要求。在《條例》和《規(guī)劃》的指引下，培訓(xùn)主管部門正在著手制定針對(duì)國(guó)有企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員開展教育培訓(xùn)的指導(dǎo)意見，指導(dǎo)意見將對(duì)國(guó)有企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)工作的開展提出更為具體可操作的要求；大部分國(guó)有企業(yè)采取自建平臺(tái)、采購?fù)獍?、合作建設(shè)等多種形式，積極開展國(guó)有企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)工作，雖然各家企業(yè)開展網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)的年限不同，但都積累了一些經(jīng)驗(yàn)，這為進(jìn)一步貫徹落實(shí)好《條例》和《規(guī)劃》要求奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

福建高速的精品建造是一個(gè)從材料到工程的過程，由原材料集中生產(chǎn)到分項(xiàng)工程集中施工再到常態(tài)化專業(yè)化施工組織模式；是一個(gè)從信息化到智能化的過程，從單一建設(shè)管理系統(tǒng)到多系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，再到一體化監(jiān)管平臺(tái)，最后實(shí)現(xiàn)建設(shè)、管理、養(yǎng)護(hù)的融合管控；是一個(gè)從半機(jī)械化到機(jī)械化的過程，從最開始隧道開挖采用人工為主、機(jī)械為輔的方式，到目前以機(jī)械為主、人工為輔的方式。

未來，福建高速將進(jìn)一步深化貫徹新發(fā)展理念，特別要建好兩層雙向八車道的泉廈高速立體輕型智慧擴(kuò)容工程項(xiàng)目。目前，福建高速正在做該項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)，把五大發(fā)展理念落到實(shí)處，體現(xiàn)以人為本的共享理念，基于全生命周期的數(shù)字化應(yīng)用創(chuàng)新和基于交叉融合的智能建造技術(shù)創(chuàng)新的創(chuàng)新理念，與相鄰工程、環(huán)境、社會(huì)的協(xié)調(diào)理念，節(jié)能減排、集約節(jié)約、生態(tài)環(huán)保的綠色理念，以及便捷、暢通的開放理念。力求通過智慧手段，讓泉廈高速在高效安全通行的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化。

弗吉尼亞·伍爾夫：回憶往事的時(shí)候我會(huì)有很強(qiáng)的滿足感，這份滿足感并不是源于往事的美好，而是因?yàn)槲抑挥性诨貞浲碌臅r(shí)候，才能真實(shí)深切地感受到我活在當(dāng)下。

智能建造和數(shù)字化管理，是未來高速公路建設(shè)的大趨勢(shì)。傳統(tǒng)的以人工為主或半機(jī)械作業(yè)的公路工程建造模式一定會(huì)迎來大變革。高速公路領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)思考如何培養(yǎng)一支高素質(zhì)的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)大軍，因?yàn)樵诳深A(yù)見的未來，人依舊是高速公路建設(shè)工程的中心。

如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)協(xié)同