面向全景洞悉的工程項目全流程數(shù)智化管控體系

摘要 在數(shù)字化、信息化技術高速發(fā)展的今天，我國建筑業(yè)也不斷融合應用新技術，形成了數(shù)智化、精細化的項目管控理念，并逐漸滲透到建筑工程項目管控的各個方面，從而使項目的整體效率和質量得到顯著提高。該文以建設工程項目管控的先進概念為起點，結合具體城市道路工程項目的特點和項目管控的約束條件，介紹了面向全景洞悉的數(shù)智化管控的思路和特點，同時提出了多項關鍵舉措以推動數(shù)智化管控，展示了其直觀效果，對提高項目的綜合效益具有重要的現(xiàn)實意義。在大膽探索和創(chuàng)新應用數(shù)智化管控體系的過程中，不僅可以顯著提高工程項目管控水平，而且對促進工程項目的轉型發(fā)展同樣具有很強的促進作用。

關鍵詞 項目管控；數(shù)智化；全景洞悉

中圖分類號 U415 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）18-0013-04

0 引言

伴隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑項目的范圍和規(guī)模不斷擴大，在建筑項目管控中亟須采用新的理念和技術手段來提高建筑項目的成本、質量、安全、進度和其他方面的管控水平[1]。一些研究已經考慮了在項目管控中應用技術的問題，建筑工程項目管控是一個復雜而多層次的領域，其現(xiàn)狀受到許多因素的影響[2-3]。建筑工程項目管控領域正出現(xiàn)以下趨勢：數(shù)字化轉型。越來越多的項目管控工具和軟件采用了先進的技術，如人工智能、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實，來優(yōu)化項目的規(guī)劃、執(zhí)行和監(jiān)控。包括自動化和機器學習的智能化，自動化技術在施工和項目管控中得到廣泛應用，而機器學習有助于預測和規(guī)避風險[4]。此外，工程項目管控更加注重可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境意識，整體項目管控方法，經常采用的方法包括精益建筑、敏捷項目管控和整體項目管控，以提高效率和減少浪費[5]。風險管控，風險管控在項目管控中占據(jù)重要地位，特別是在考慮全球供應鏈的不確定性和其他不可預見的事件。高度的可視化，通過各類傳感器和信息采集設備獲取項目全域全天候的各類監(jiān)控數(shù)據(jù)并通過集中平臺加以可視化展示，從而對項目進行全景洞悉式的智能管控[6]。

綜上所述，建筑工程項目管控領域正朝著更數(shù)字化、智能化、可視化和全面管控的方向發(fā)展，技術的快速發(fā)展、環(huán)保意識的提高以及更有效的團隊協(xié)作都是這一變革的重要推動力。數(shù)智化的項目管控在實際操作層面還面臨很多具體難題，該文以城市道路建設工程為依托，以整個項目的全景洞悉為導向，梳理了數(shù)智化項目管控的具體關鍵舉措，可為同類型項目數(shù)智化管控提供重要借鑒。

1 項目數(shù)智化和全景洞悉現(xiàn)狀

1.1 項目數(shù)智化

數(shù)智化管控指的是利用數(shù)字技術和數(shù)據(jù)驅動的方法來進行管控，以提高效率、優(yōu)化決策，并創(chuàng)造更具競爭力的解決方案。這種管控方式側重于收集、分析和利用大數(shù)據(jù)，借助人工智能、機器學習、數(shù)據(jù)分析和自動化技術來改善運營和管控流程[7]。具體來說，數(shù)智化管控包括以下方面：（1）數(shù)據(jù)驅動決策：通過數(shù)據(jù)分析和可視化工具，管控者可以基于客觀數(shù)據(jù)作出更明智的決策，而非僅憑主觀判斷。（2）自動化流程：利用自動化技術，例如自動化工作流程和任務，以提高效率并減少人為錯誤。（3）預測性分析：運用機器學習和數(shù)據(jù)模型來預測趨勢和結果，從而提前制定應對策略。（4）實時監(jiān)控與反饋：通過傳感器、監(jiān)控設備和實時數(shù)據(jù)分析，對運營過程進行持續(xù)監(jiān)控，并立即作出必要的調整和改進。（5）智能化決策支持系統(tǒng)：基于數(shù)據(jù)和算法構建智能系統(tǒng)，為管控者提供決策支持和建議[8-9]。

在建筑工程領域，數(shù)智化管控可能涉及使用建筑信息建模（BIM）技術來協(xié)調和管控整個建筑生命周期[10]，利用傳感器和物聯(lián)網設備來監(jiān)控建筑的能源消耗和運行情況，以及應用項目管控軟件來優(yōu)化施工進度和資源分配[11]。這種方法可以提高建筑項目的效率、減少浪費，并提高整體質量和可持續(xù)性。

1.2 項目全景洞悉

項目管控的全景洞悉要求涉及對項目的全面理解和綜合考量，以確保項目順利實施和達成預期目標，以下是實現(xiàn)全景洞悉所需的關鍵要素：（1）項目目標和范圍，明確定義項目目標：包括成本、時間和質量目標，以及實現(xiàn)的預期成果和交付物。（2）范圍管控：確定項目的范圍，明確包括和排除的工作內容。（3）風險管控，風險識別和評估：辨識潛在風險，并進行定性和定量分析，評估風險可能性和影響。（4）風險應對策略：制定對策，包括規(guī)避、轉移、減輕或接受風險。（5）資源管控，人力資源規(guī)劃：確定所需的團隊和技能，以及合適地分配。（6）物質資源和預算管控：確保必要的設備、材料和資金可用，以支持項目的順利進行。（7）質量管控，質量控制計劃：確定質量標準，并實施控制措施以確保符合標準。（8）質量保證：連續(xù)監(jiān)測、評估和改進過程以確保質量。

全景洞悉要求項目經理和團隊依托現(xiàn)代化感知、通信技術，以全局全流程的眼光全面、深入地理解項目的進度、質量、安全等各個方面，并對項目的多個方面進行協(xié)調和管控，以確保項目能夠按時、按預算并且符合質量標準完成。

2 全景洞悉式數(shù)智化管控

2.1 項目概況

項目為某快速化改造工程（市區(qū)段）施工及改建工程路面及附屬工程施工，包括以下工程：（1）快速化改造工程（市區(qū)段）項目，路線全長約18 km，采用地面快速路+局部連續(xù)高架橋+節(jié)點上跨橋方案，為一級公路兼城市快速路，建設主要工程內容包含道路工程、橋涵工程、排水工程、交叉工程等。（2）市政道路改建工程，建設里程6.189 km，建設主要內容包含路面工程和部分附屬工程。

2.2 項目數(shù)智化管控思路和特點

項目建設過程中，橋梁結構技術含量高，設計和施工重難點很多，交叉工程多且協(xié)調難度大，因此對參建單位的技術水平和管理水平要求很高。在該工程建設期間，數(shù)智化管控咨詢中心不僅成為試驗檢測數(shù)據(jù)的提供者，而且成為施工質量管理的指導者和監(jiān)控者，更依托母體單位的豐厚技術資源，成為重大技術問題的方案解決者。此外，該項目實施精細化管控，使土木工程與管控充分融合，有效促進項目有序推進，精細管控強調團隊協(xié)作，將團隊行為與項目管控有機聯(lián)系起來，可以不斷提高項目管控的整體質量。管控中心將通過“智慧工地”平臺協(xié)助建設辦建立安全生產班前會、作業(yè)要點卡、風險提示卡、應急明白卡（簡稱“一會三卡”）管理體系，幫助現(xiàn)場從業(yè)人員掌握工作要求、風險情況及應急處治措施，構建以一線施工人員應知應會為側重點的數(shù)智化管控組織體系。

2.3 數(shù)智化管控關鍵舉措

結合該項目特點的全流程全覆蓋的數(shù)智化管理主要包括如下幾個方面：

（1）人員管理

協(xié)助業(yè)主監(jiān)督檢查各單位考勤，對各單位人員的出勤狀況進行審查，確保人員在崗工作，對施工單位人員資質進行檢查，確保人員持證上崗。在項目建設期間，協(xié)助業(yè)主對施工、監(jiān)理、審計、造價等單位的技術團隊進行定期的考核及指導，為工程的順利進行保駕護航。

（2）機械設備管理

對建設使用的機械設備進行定期檢查，檢查設備能否正常工作，損壞設備有無維修或報廢，現(xiàn)場操作設備人員是否合規(guī)，對機械設備易損易耗設備儲量安排是否合理，機械設備存放環(huán)境是否合理，有無分類放置機械設備。輔助業(yè)主監(jiān)督設備使用情況，做到安全使用設備，合理規(guī)劃設備倉儲環(huán)境，做到設備分類放置，減少設備存放時的損壞與消耗。

（3）成本控制

當施工方案出現(xiàn)變更時，對施工、監(jiān)理、審計、造價等單位提交的變更方案進行審核，對方案進行優(yōu)化后提交業(yè)主。當出現(xiàn)重大、重要的施工方案變更時，需組織召開專家評審會，對變更方案進行全面的分析、優(yōu)化。

（4）質量控制

通過智慧工地系統(tǒng)積極串聯(lián)原料站、混凝土廠、試驗室、梁廠、現(xiàn)場施工、監(jiān)理，從材料源頭到混凝土生產，從試塊檢測到現(xiàn)場檢測，從施工自檢到監(jiān)理檢查，使得每次構件的生產制造從源頭開始有跡可循。協(xié)助業(yè)主對工程質量追本溯源，動態(tài)控制質量，從過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，通過全過程的質量控制，保證生產質量的每一環(huán)資料齊全，也使后續(xù)的交竣工檢測可順利完成。

（5）進度控制

匯總各標段的施工年、季、月計劃，并對施工計劃進行整體把控，實時追蹤工程進度，當工程進度出現(xiàn)滯后時應及時要求施工、監(jiān)理等單位進行情況說明，管控中心需對滯后情況進行分析并提出解決方案上報業(yè)主。對于橋梁上部結構施工期間，與預制廠保持聯(lián)系，實時溝通各預制構件的儲備情況，對于預制構件的產量與合格率進行計算，配合施工進度，對預制廠的產量進行動態(tài)控制，做到隨時取用，減少冗余。

（6）安全管控

落實施工人員安全培訓，積極開展施工安全相關講座，配合業(yè)主對重大安全隱患事項召開專家會議，使用智能監(jiān)控以及電子圍欄等信息化管理措施對現(xiàn)場人員安全進行實時的監(jiān)控與管理。不定期地安排人員巡查，對各施工過程中出現(xiàn)的安全問題進行匯總報告上報業(yè)主，協(xié)助業(yè)主檢查模板和支架組裝過程中是否按照相關設計進行，模板和支架組裝完成后整體進行一次安全性檢查，相應工程進行時，要進行全過程監(jiān)督。

2.4 全景洞悉式可視化管控

全景洞悉的項目管控前提是項目全流程的數(shù)字化、可視化，該項目通過數(shù)據(jù)采集設備，獲取現(xiàn)場生產情況數(shù)據(jù)，經多源數(shù)據(jù)融合后在數(shù)智化管控平臺上集中展示分析。最終通過PC客戶端和手機App兩種方式可以登錄全景洞悉式數(shù)智化管控平臺，向用戶展示生產情況，通過數(shù)智化平臺技術大幅提升了項目的信息化、可視化管控效率。

數(shù)字化管控平臺除了具備上述主界面，還進一步開發(fā)了多個子模塊。平臺搭建綜合展示模塊以電子地圖、多媒體技術為基礎，通過與各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)智慧工地各系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)的集中、動態(tài)、直觀展示，可展示工程概況、工程進度、工程質量、人員數(shù)據(jù)、安全信息、環(huán)保數(shù)據(jù)，以及所有物聯(lián)網連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，看板分為綜合展示看板和專項展示看板。

綜合展示模塊以電子地圖、多媒體技術為基礎，通過與各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)智慧工地各系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)的集中、動態(tài)、直觀展示，可展示工程概況、工程進度、工程質量、人員數(shù)據(jù)、安全信息、環(huán)保數(shù)據(jù)，以及所有物聯(lián)網連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。G347通江大道快速化改造工程駕駛艙包含項目總體看板及“質量、安全、投資、進度”四項專項分看板。質量看板界面如圖1所示。

圖1 項目質量看板

專項看板分為質量分看板、安全分看板、進度分看板等，專項分看板以視頻、數(shù)據(jù)、圖表等方式對工程各專項信息集中動態(tài)展示，各級管理者能夠通過專項分看板快速掌握項目的投資、進度、質量、安全的專項信息，對每個環(huán)節(jié)都能做到實時監(jiān)控管理。

借助上述數(shù)智化管控平臺，真正實現(xiàn)了項目的數(shù)智化加成，達到了全景洞悉，全流程監(jiān)控的期望，是通過數(shù)字化、智能化提升項目管理效率的樣板。

3 總結與討論

工程項目數(shù)智化管控相對于傳統(tǒng)管控手段具有諸多優(yōu)勢，其提供了更準確的數(shù)據(jù)、更直觀的可視化平臺和更智能的決策，進而提高了項目的效率和全流程的全景洞悉式透明度，是實現(xiàn)項目全景洞悉的關鍵前提。工程項目數(shù)智化管控的突出優(yōu)勢包括：實時監(jiān)控和反饋，數(shù)智化管控使得項目團隊能夠實時監(jiān)控工程進度、資源使用情況和質量指標；降低成本，數(shù)智化管控有助于更有效地使用資源，減少浪費，提高效率，從而降低項目成本；加強溝通和協(xié)作，數(shù)智化管控工具提供了更好的團隊協(xié)作平臺，促進項目團隊之間的溝通和信息共享。這有助于減少信息滯后和誤解，提高團隊的整體效能。

總體而言，工程項目數(shù)智化管控通過管理舉措和數(shù)智化平臺的加持，實現(xiàn)了項目的全景洞悉和全流程監(jiān)控，從而提高效率、降低成本、提高質量和安全性，進而為項目的“降本增效”實施提供了全面的支持。

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