智慧工地在尼日利亞工程項目上的推行探究

楊光

（中國土木工程集團有限公司，北京 100038）

1 引言

隨著改革開放和“一帶一路”建設的不斷深入，越來越多的中國建筑企業(yè)進入西非市場。 以某國有企業(yè)為例，其已進入尼日利亞市場42 年， 在項目管理方法和制度上日趨完善，市場競爭力不斷提高，但是相比于國內標桿建筑企業(yè)，其在項目管理方面仍存在差距。 以房建項目為例，在日常施工管理上仍面臨著諸多管理難點。 隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、BIM、大數(shù)據(jù)和云計算等信息化技術的逐步推廣和應用， 國內建筑施工企業(yè)自2010 起開始逐步推廣智慧工地管理理念。 智慧工地是建立在信息化基礎上的一種新型管理手段[1]。

2 智慧工地國內外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國內現(xiàn)狀

目前，智慧工地主要聚焦在計價軟件、算量軟件、管理類軟件和其他智慧工地軟件及系統(tǒng)。 管理類軟件主要用于工地日常的考勤、施工進度的管理等方面，相比于其他產品，在人臉識別等智能化技術方面應用更為深入。 計價軟件和算量軟件與BIM 的系統(tǒng)結合更為緊密， 已經(jīng)開始呈現(xiàn)出模塊的化的發(fā)展路徑，軟件的集成度與易用性得到進一步提升[2]。

2.2 國外現(xiàn)狀

尼日利亞隨著本國經(jīng)濟的逐步發(fā)展， 當?shù)亟ㄖ袌霭l(fā)展?jié)摿薮?，特別是高層建筑、市政工程等技術密集行業(yè)。 相對而言，非洲建筑施工企業(yè)的信息化還剛剛起步，智慧工地的推行尚處在嘗試階段，主要原因還是受制于當?shù)鼗A設施匱乏，尤其是智慧工地技術高度依賴的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等基礎設施更是十分落后甚至是空白。

3 尼日利亞項目管理中的難點

3.1 人員管理

首先是人工考勤問題。 建筑行業(yè)屬于勞動密集型行業(yè)，房建項目現(xiàn)場施工人員數(shù)量多， 尼日利亞施工現(xiàn)場仍然使用人工計工卡的方式， 到月底再由項目中負責人力資源的管理人員統(tǒng)計匯總。 這種人工考勤方式的缺點是考勤工作量大；人工考勤易出現(xiàn)工時統(tǒng)計錯誤和吃空卡的現(xiàn)象。 以尼日利亞某房建項目為例，高峰期當?shù)毓と藬?shù)量達到500 多人，項目中負責人力資源的管理人員僅有1 人，人員工時統(tǒng)計、工資計算等工作每個月要花費大量的精力和時間， 且人工統(tǒng)計工時易出現(xiàn)錯漏。

其次是現(xiàn)場防盜問題。 施工現(xiàn)場偷盜材料的情況經(jīng)常發(fā)生，項目現(xiàn)場防盜工作牽扯較大精力。 尤其是城區(qū)內項目，周圍環(huán)境復雜，當?shù)毓と怂刭|參差不齊，當?shù)貓?zhí)法力度不嚴，當?shù)厝送当I的低成本風險和高收益造成的惡性循環(huán)給項目實施帶來較大風險。 施工現(xiàn)場防盜一直是項目管理工作的難點。

3.2 物料管理

房建項目物資材料種類繁多，目前項目中入庫驗收、領料出庫、歸還入庫、庫存盤點等工作均采用人工記賬，事后登記造冊的方式，這種庫房管理方式數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作量大，容易出現(xiàn)錯漏，賬目數(shù)據(jù)時效性低，尤其是庫存盤點費時費力，實物、賬目對比困難，工作效率較低。 另外，材料領用過程往往還達不到精確的限額領料，材料浪費現(xiàn)象時常發(fā)生。

以尼日利亞某辦公樓項目為例， 項目物資庫房和施工現(xiàn)場距離較遠，施工現(xiàn)場各班組填報需求計劃，項目部審批后由物資部按流程采購入庫，再有庫管人員負責登記出庫，整個過程由人工記賬。 房建項目小宗物資種類繁多，對材料消耗、各分項工程和班組的成本歸集來說復雜煩瑣，且容易出現(xiàn)錯漏，工作效率低。 對材料的節(jié)超分析很難做到精細化管理。

3.3 設備管理

當?shù)厮緳C偷油問題一直是項目設備管理的重點和難點，項目上每天投入大量的人力和精力來防止司機偷油， 比如說油箱蓋加鎖、每天根據(jù)車輛的工作任務限定加油量、加油前統(tǒng)計車輛行駛里程或者運轉時間，統(tǒng)計油耗是否正常，但是司機偷油現(xiàn)象還是屢禁不止。 隨著燃油價格飛漲，控制設備油料損耗也是項目成本控制的重點。 對于設備數(shù)量較多的項目，上述傳統(tǒng)的人工控制油料消耗的方式牽扯大量的管理資源， 如何實現(xiàn)對設備燃油的自動監(jiān)管，是項目亟待解決的問題。

此外，設備的防盜、設備的工作效率也是項目管理中面臨的難點問題。 尼日利亞某辦公樓項目中，從后場往施工現(xiàn)場運送混凝土、周轉材料、土方等過程中常發(fā)生實際運輸時間遠超理論運輸時間，司機在運輸途中不按既定線路行駛，以及在途中材料被盜等。 如何實現(xiàn)設備監(jiān)管的信息化和自動化，也是項目管理工作中的重點。

3.4 安全和質量管理

房建項目特別是高層建筑， 安全風險點多 （如現(xiàn)場的臨邊、臨電等），人為監(jiān)管存在監(jiān)管不及時、不到位、安全和質量檢查整改效率低等。 尼日利亞某辦公樓主樓為9 層框架結構，主樓結構施工工程中， 風險點較多， 現(xiàn)場塔吊是最大的風險點。 臨邊臨口的安全防護，現(xiàn)場臨時用電安全等問題是項目安全管理工作的重中之重。 由于點多面廣，人為監(jiān)管難免會出現(xiàn)紕漏。 安全和質量問題整改以管理人員簽發(fā)紙質版的整改單為主，問題整改和閉合周期長，且同一問題會反復出現(xiàn)，管理效率和實效亟待提高。

3.5 進度管理

房建項目專業(yè)多，各專業(yè)存在大量的交叉施工作業(yè)，現(xiàn)場施工進度協(xié)作工作量大，進度執(zhí)行反饋不及時等問題。 特別是高層建筑，各專業(yè)之間的進度協(xié)調難度大，交叉作業(yè)面多，各專業(yè)的協(xié)調配合管理工作復雜。 進度執(zhí)行反饋不及時，容易造成返工和窩工現(xiàn)象。 進度管理的可視化和信息化也是項目管理過程中的重點和難點。

4 智慧工地在尼日利亞項目上的應用分析

在尼日利亞推行智慧工地，首先要充分考慮和分析以下5個問題。

1）國內智慧工地對網(wǎng)絡等基礎設施的要求：國內智慧工地系統(tǒng)依托國內成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術，在人員、材料、機械設備、施工工藝工法、施工環(huán)境監(jiān)測、質量、安全和進度管理方面已形成一套比較成熟的應用系統(tǒng)。 從設備終端數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_后的數(shù)據(jù)處理，國內萬兆級局域網(wǎng)和5G 移動通信已完全能夠滿足大數(shù)據(jù)的傳輸需求[3]。

2）智慧工地系統(tǒng)與企業(yè)管理制度和流程的融合：智慧工地的推行除了要考慮功能需求外， 還需考慮平臺系統(tǒng)與企業(yè)管理制度和流程的融合， 以及與企業(yè)的信息化管理系統(tǒng)的對接問題。 智慧工地的最終目的是簡化工作，安全節(jié)約，若內外兩套數(shù)據(jù)無法融合，反而會增加項目管理過程中的負擔。

3）當?shù)刂腔酃さ貙嵤l件：智慧工地在尼日利亞實施的關鍵條件是網(wǎng)絡傳輸速度必須滿足最低帶寬要求。 目前國內智慧工地均采用像阿里云一樣的云服務器進行數(shù)據(jù)存儲和處理。 從尼日利亞項目現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)，需通過至少兩個海外網(wǎng)絡節(jié)點傳輸?shù)絿鴥鹊脑品掌鳌?經(jīng)過分析和測試，當?shù)氐囊苿泳W(wǎng)絡傳輸速度只能滿足帶寬低于5 M 的數(shù)據(jù)傳輸， 如車輛定位、油耗監(jiān)測等數(shù)據(jù)。而現(xiàn)場視頻監(jiān)控這樣的大數(shù)據(jù)傳輸，需組建帶寬不小于300 M 的局域網(wǎng)。 經(jīng)實際測試，國內云服務器數(shù)據(jù)的上傳和下載有明顯延遲，但基本滿足各子系統(tǒng)的功能。

4）尼日利亞項目智慧工地的功能需求和目標：經(jīng)過充分調研和分析，根據(jù)尼日利亞某辦公樓項目管理的難點，結合國內智慧工地發(fā)展水平和已實現(xiàn)的功能， 同時考慮國外實施條件和環(huán)境。 尼日利亞項目智慧工地的功能需求和目標主要包括以下6 個方面。 （1）人員管理：通過實名制通道，自動記錄每天進出場工人的考勤信息，從而簡化月底考勤工作，規(guī)避人工計卡的錯漏問題和吃空卡問題。 同時通過閘機的時候，進行有序檢查，防止現(xiàn)場工人偷盜材料。 （2）設備管理：通過實時油耗監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)設備油料消耗異常問題，有效預防司機偷油，降低項目燃油成本。 （3）物料管理：通過庫房進銷存管理系統(tǒng)，在入庫驗收、領料出庫、歸還入庫、庫存盤點等方面實現(xiàn)信息化，大大提高工作效率，避免人工記賬錯漏，同時，可以有效控制班組領料情況，減少材料損耗，提高庫房管理效率，控制材料成本。 （4）安全質量管理方面：通過在塔吊、卸料平臺、臨邊防護、配電箱等重點風險點上部署智能監(jiān)測設備，實時監(jiān)測運行安全，降低項目安全風險。 （5）進度管理：通過進度管理軟件，能實施動態(tài)分析和預警，結合BIM 模型，進行多專業(yè)進度協(xié)調， 進而提高現(xiàn)場施工管理效率。 （6）BIM 技術應用方面：BIM 主要應用在施工階段，首先在施工管理上，通過模型模擬施工，進行方案預控，優(yōu)化設計和施工方案，進行碰撞檢查，減少返工；其次，在成本管理方面，通過模型進行對單構件工程精確提?。ㄈ玟摻睢⒛０宓龋?，通過對比清單工程量，進行節(jié)超分析，促進成本管理的精細化。

5 存在問題

智慧工地在尼日利亞項目推行主要面臨以下6 點問題。

1）國內智慧工地云平臺訪問速度問題：經(jīng)過實測分析，項目施工現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)需經(jīng)過至少兩個海外網(wǎng)絡節(jié)點才能傳輸?shù)絿鴥仍品掌魃希?對于視頻傳輸?shù)葘W(wǎng)絡帶寬要求比較高的數(shù)據(jù)，需提高外網(wǎng)的網(wǎng)絡帶寬。

2）關于中英文顯示界面問題：目前國內各廠商均只提供標準化的云平臺，考慮到當?shù)毓蛦T的使用需求，需開發(fā)中英文界面顯示和操作系統(tǒng)，但中英文界面定制開發(fā)工作量較大，周期較長，暫無法實現(xiàn)。

3）智慧工地系統(tǒng)安裝和維護問題：智慧工地在尼日利亞推行的另一個主要問題就是系統(tǒng)安裝和維護。 目前有兩種方案：（1）由國內廠商來尼日利亞安裝調試，尼日利亞工程項目方負責后期維護。 （2）由當?shù)鼐W(wǎng)絡供應商負責安裝和維護。 前者費用較高，但可有效保證安裝進度和質量。

4）數(shù)據(jù)導出、分析和使用問題：由于國內各廠商均只提供標準平臺，暫不支持定制數(shù)據(jù)分析。 若要充分發(fā)掘智慧工地各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)價值，就必須對標準平臺進行定制開發(fā)，但定制開發(fā)動輒就需要幾百萬人民幣的投入， 對項目級的智慧工地系統(tǒng)而言，投入過高。 可在后續(xù)企業(yè)級應用中定制數(shù)據(jù)開發(fā)的應用。

5）與企業(yè)信息化系統(tǒng)對接問題：在推行智慧工地建設時，應統(tǒng)籌考慮智慧工地和企業(yè)已有信息化系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)對接問題，避免資源浪費。

6）數(shù)據(jù)存儲和遷移問題：由于項目上智慧工地系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)都存儲在國內云服務器上，在項目結束后，為了企業(yè)的數(shù)據(jù)安全，需要將數(shù)據(jù)遷移或重新部署到其他服務器上。 數(shù)據(jù)的遷移和重新部署在技術上是可行的， 但需綜合考慮數(shù)據(jù)重新部署的成本問題。

6 結語

結合尼日利亞項目特點和實施條件， 在尼日利亞推行智慧工地有以下兩點建議。

1）先試點，后推廣。 由于尼日利亞市場尚無智慧工地先例，建議選取體量適中的項目先試點建設，在應用過程中總結智慧工地系統(tǒng)應用成果和經(jīng)驗。 具備成熟經(jīng)驗后，再不斷推廣應用。 后續(xù)可考慮建設項目群級別的智慧工地系統(tǒng)，再逐步推廣到企業(yè)級智慧工地系統(tǒng)。

2）試點建設智慧工地時，要結合項目特點，功能上不求大而全，結合試點項目的實際情況，以實用性為主，智慧工地功能選取上以能解決項目實際問題為原則，避免流于形式。