关键词：施工企业 模块化 信息化 智慧工地 运用
1.施工企业“模块化 信息化”智慧工地运用的背景分析
目前，“智慧工地”在建筑行业全面推广和实施，得到了行业和社会的一直认可，引导了项目建设新的发展方向。“智慧工地”建设也是企业发展和项目管理的内在需要。通过智慧工地建设，将现代科技与先进管理理念的有效融合，必将推动项目生产方式、经营方式、业务流程、传统管理方式和组织方式发生根本性变革，真正实现项目管理现代化，提高项目管理效率、水平和经济效益，增强企业核心竞争力，成为建筑行业发展的必然趋势和前进方向。施工企业在发展中过程中对传统的项目管理模式有了更为新型、深层次的需要，同时随着工程建设项目规模的不断扩大，项目点多面广，施工技术难度与质量要求的不断提高，建设领域施工管理的复杂程度和难度也越来越高，传统的管理理念和手段已无法适应快速发展的需求，施工企业运用新型技术和手段实现项目管理水平的全面提升势在必行。
2.施工企业基于“模块化 信息化”智慧工地建设的运用
施工企业基于“模块化 信息化”的智慧工地建设是通过对公司项目管理能力、现状、水平、经验等方面的科学认知和分析，通过实施模块化建设夯实和细分了项目施工业务，运用信息化手段实现智慧连接，从而在模块化、信息化双核驱动下形成“一个中心、三级模块、六项核心”的全新项目建设格局，其中“一个中心”即通过信息化手段建立的具有全局性、拓展性的业务协同、生产调度一体化的生产调度指挥中心；“三级模块”是将工程实体、辅助设施、现场管理等，横向按专业划分，纵向按层级划分的架构科学清晰的三级模块化管理模式；“六项核心”是通过信息化手段，以信息化管理APP系统为软件支撑，现场管理人员手机移动网络终端为硬件支持，实施劳务、机械、物资、形象进度、施工生产和安全质量环境六大核心生产要素管控。实现工程项目各项工序的高效运转、过程卡控的精准到位、施工成本的有效降低以及管理能力的显著提提升。
2.1建立生产调度指挥中心
为了配合模块化、信息化管理并增强现场管控手段，施工企业需在工程项目设立生产调度指挥中心，中心配备液晶指挥大屏、指挥台、工作电脑以及服务器，具体规格和参数根据项目规模及信息存储量来确定，这方面最好外包交由专业信息化公司替代完成。指挥中心内配合现场监控视频以及指挥调度管理系统，可对生产加工区与项目施工区各项动态数据实施管控，发挥“中枢大脑”的指挥作用，为实施两项应用建立硬件保障 。
2.1.1监督可视应用
为配合指挥中心现场管控，现场主要区域安装有视频监控，可对施工现场进行实时监视，有助于对现场突发事件进行及时发现与指挥，亦可对现场施工动态进行录制，便于日后追逆。生产调度指挥中心通过数字终端对项目的人员、原料、设备、生产、调度、现场等进行实时监管。
2.1.2建立数据处理及安全应用
生产调度指挥中心各系统相互关联度高，每个环节都能与其他模块信息进行数据互通关联，建立支持多种文件例如EXCEL表格等的导入导出功能，能够大大节省操作人员的工作量，而且导入后数据经过系统优化后更加的直观，能与多部门众多数据结合。在调度指挥中心通过各类上传数据进行分析、统计、汇总等以帮助管理人员进行人员、原料、设备以及工程进度做出更合理的管理方案。同时，为了保障业务数据的安全性，需建立平台在连接上应用局域网、管理员、外网的3层认证，在技术上应形成安全加密、端口管控、文件权限管理和网络监控审计等手段，在管理上依靠内部的保密合同、保密流程等制度，全方位保障移动数据的安全性，移动信息安全管理技术包括作业信息安全管理技术与基于内容和传输的双层安全防护技术，实现现场信息与管理服务平台数据传输的保密性、可靠性，研究基于内容和传输的双层安全防护技术，实现链路层、语音及消息等内容的双层防护，防止数据被窃取、篡改等安全隐患。
2.2划分工程项目模块
工程项目模块化管理，是指将工程实体、辅助设施、现场管理等，按专业、层级科学合理划分模块，横纵向科学合理划分为多板块、多层级的若干模块，在每个模块形成涵盖工艺、工装、标准、安全质量控制、文明施工等方面内容，并明确分工、组织落实，从而实现产品安全优质、现场标准、管理规范高效。
2.2.1模块化的科学合理划分
工程项目应按照“横向专业分区、纵向三级分块”的原则，建立三级模块体系。一级模块包含实体工程部分为路基、桥梁、涵洞、站场、轨道、房建、临时工程等；辅助生产区分为试验室、混凝土搅拌站、钢筋加工厂、预制构件厂、灰土拌和站等；项目驻地分为办公区、生活区、活动区等。二级模块主要以分部工程的原则进行分块，例如路基分为地基处理、路堤、路堑、支挡、防护、排水、相关设施等模块；桥梁分为基础、墩台身、梁部、桥面附属、沉降变形观测等模块。三级模块主要按分项工程的原则进行分块。例如路基在二级模块下设高压旋喷桩、C组料填筑、骨架开挖等模块；桥梁在二级模块下设钻孔桩、基坑、墩台身、支架等模块；钢筋加工厂在二级模块下设棒材生产线、线材生产线等模块。
2.2.2模块化的组织实施
在模块化实施方面，最大限度的提升管理人员及劳务人员对于模块化的理解和认识，通过将模块化理念与技术交底、作业指导书相结合等手段，提高标准化、规范化的意识和执行力。同时，由于每一个模块都能够独立实施，从而可以通过分离、替换、增加、消除、模块内重组等方式重新构建新的系统，实现施工企业内部可复制、可借鉴的新模式，改善了以往每个项目都需重新制定相关技术标准的重复工作，为现场生产组织打好了基础，能有效减轻各级管理人员的劳动强度，抓现场、抓管理、抓落实的精力和能力得到大幅度提升。同时通过模块化管理，对每一个子模块的工艺工装进行了固化，真正实现了工艺的标准化、系统化。模块化管理为新工艺工装的创新应用提供了更具体、更直接的管理平台，能够大大提高技术人员和一线管理人员的创新意识。
2.2.3模块化构建安全质量管理架构
安全管理方面可以通过结合现场实际情况，基坑防护、作业爬梯、临边防护、临时用电、高空作业、既有线防护等各个风险项目的安全措施建设标准和现场管理要求，将其分解在各个子模块中，安全管控针对性高、操作性强，做到有章可循，有的放矢，能够有效促进工程项目安全保障能力。质量管理方面各级管理人员和操作人员可以对照各分部分项子模块文本，对工艺标准、操作要点、质量要求等各环节进行有针对性的严格把控，质量卡控的层次和逻辑更为清晰准确，真正实现了“以工作质量保证工序质量，以工序质量保证工程质量”。
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2.2.4. 模块化的集约功能设计
通过集约设计理念指引，科学规划生产区域，可以将项目混凝土拌合站、混凝土预制构件厂、钢筋集中加工厂、项目实验室几项模块进行科学分析，建立了资源统一管理，工作相互衔接配合的集中模块生产区。各个模块功能区设计距离应小于200米，进行资源的集中存放、调配和使用，减少资源的过程流通环节，实现资源的高效配备，混凝土生产与混凝土预制构件在生产区内完成调配，钢筋加工场计算钢筋废料的再利用程度，实现钢筋废料在混凝土预制构件厂的二次利用，科学降低了钢筋损耗率。现场物资临时存储、隔离防护、标志标识、临时用电、临时便道、设备管控等模块的应用，合理规划现场布置、工作流程，做到时刻保持现场整洁有序，施工结束后做到工完料净场地清，现场文明施工状态得到了有力提升。
2.3开发六项业务程序
企业在推进智慧工地建设过程中，信息化的软件应用是智慧工地建设核心内容，施工企业应该在建设启动之初，认真研究，统筹策划，并与社会软件研发企业通力合作，确立以各要素管理智能化、自动化的软件应用程序，通过移动互联网、手机APP终端为抓手，生产指挥调度中心为平台，构建“实时化、网络化、立体化”的项目信息化建设框架。信息化生产调度指挥系统，结合线下计划、组织、分析、协调、纠偏等管理功能，实现了对现场、施工进度、安全质量环保以及劳、材、机等生产资源的高效指挥、组织、管控与调度，大大提升了生产组织效率和经济管控水平。
2.3.1开发管控劳务班组程序
开发劳务管理信息化程序。通过信息化管控施工劳务班组，一是通过远程实时监控系统与GPS系统相结合，对现场班组活动实现了零时差、零距离管理，使各班组现场作业更加规范，工序更加标准，安全质量更加可控。同时可将停窝工班组劳力及时调配到需要的班组，大大提高了劳务资源使用效率。二是引进“刷脸”系统。“刷脸”系统，又称劳务人员考勤管理信息系统，在每个工点装配“刷脸机”，实时准确掌握不同时段、不同工点在岗作业班组专业类别、人员结构、班组人数及人员具体信息。劳务人员考勤管理系统使公司、项目部、作业队三级对劳务队伍的劳务人员出勤、停窝工、进出场等情况实现有效掌控，为落实劳务人员实名制、核实农民工考勤及工资计发、工序劳力安排等能够起到积极的作用，提高管理效率和管理质量，特别是对解决劳务人员统计不清、停窝工无法掌握等劳务管理难题发挥积极作用，防范经济纠纷、恶意讨薪等风险。
2.3.2开发调度机械设备程序
开发调度机械设备程序。前期为旋挖钻机、起重吊车、砼罐车等主要机械设备安装GPS定位装置，通过定位以及现场的实时监控等手段，在手机终端及时准确掌握主要施工机械的数量、实时分布、运行状态、操作人员等信息，能够有效提高机械设备统筹管理和动态调配能力，提升了机械设备的使用效率，减少了机械设备窝工现象。
2.3.3开发物资管理程序
开发物资管理程序。通过手机等前台终端每日对混凝土原材、钢筋以及中心料库存放的（锚具、钢绞线、桥梁支座、防水涂料、防水卷材、线上料）主要物资进行入库登记及盘点分析，录入终端，后上传调度指挥中心，每日项目部进行总体分析，及时调整主要物资需求的月计划、周计划、日计划，确保正常的施工生产。同时，钢筋管理可以引进二维码技术，对钢筋加工原材、半成品、存储以及使用部位等进行信息化管控。
2.3.4开发形象进度程序
开发形象进度程序。工程项目进度程序可以BIM+GIS技术相结合，通过信息化平台每日填报施工部位完成施工交底，系统对所填报施工部位的完成情况进行分析，如已经完成该施工部位，系统会在BIM系统内对所完成部位进行标亮显示并生成可视化BIM构件模型，该部位图形所对应地理位置信息也会自动进行匹配以对应该部位所在工程中位置信息，当进行进度浏览时，点击任何施工部位即可出现该施工部位的详细施工交底信息，这样更加便于项目管理人员对目前工程进度信息的管理，业主方也能更清晰直观的了解工程进度信息，通过这样的技术手段使工程管理更加形象更加直观和便捷，同时通过与日计划及相应节点工期的对比分析，及时进行资源调配，强化薄弱环节组织，确保进度指标的实现。
2.3.5开发安全质量环境管理程序
通过信息化手段对项目安全质量环境实施有效管控，一是开发安全质量隐患排查系统，管理人员可实现对各系统、各层级、各岗位对现场安全质量环保隐患排查和的动态掌控，确保安全质量环保平稳可控。二是在前台终端，引进大气监测系统，实时对区域内各项环境指标进行监测，为现场环保措施的实施提供了客观准确的数据支持；现场洒水车和防尘雾炮根据大气监测系统数据和现场情况不定期运转，有效抑制现场扬尘。
2.3.6建立辅助生产信息化手段
结合施工生产计划、资源配置计划等，通过视频监控、数据收集、数据分析功能，实现了对生产区、生产辅助区、施工进度、安全质量环保以及劳机材等资源要素的总体把控。在前台终端，施工企业可以通过手机通讯网络与现场二维码标识的结合，使项目各级管理人员能实时了解及掌握现场施工各工序的控制要点及主要施工工艺，对现场施工情况进行及时的掌控，特别是对关键工序的质量控制有了最直观的技术支持。比如墩身、现浇梁等部位的二维码名片全覆盖，使各级管理及监管人员能及时、准确的掌握结构部位的详细情况，浇筑日期、养护时间、检验试验情况、沉降观测实施情况一目了然，大大提高各级监管人员的工作效率。
3.施工企业基于“模块化 信息化”智慧工地建设的效果分析
实施基于“模块化 信息化”的智慧工地建设最直接的效果能够提升效率，信息化的手段打通各个环节，将项目分模块、分版块生产情况整合到信息平台，实现智慧互联，增强了企业的技术应用水平和核心竞争力。同时可以实现工程项目与业主的直接对接，为业主及时了解施工现场情况提供了信息化窗口。“智慧工地”的有效建设，能够节约土地使用，减少环境污染，对水、气、声、渣及资源能源进行有效控制，在环保设施投入、施工现场硬化、尘土覆盖绿化、节约资源能源方面均有较大改善，最大限度的减少了对附近居民的施工干扰，保护了生态环境，实现绿色施工和文明施工，取得良好的经济、社会和生态效益。
结语
“智慧工地”与工程项目管理运用方式有很多种，不管是以模块化、信息化为基础还是以智能化、物联网等其他形式为基础的智慧工地构建，最终目的就是找到施工企业最为适合自身项目管理实际以及与能力、资源相匹配的最优方案，以适应为基础不断涌现新的“智慧工地”建设新的模式和标准，从而运用新技术和新科技手段助推建筑施工行业不断向前发展。
参考文献：
[1] 田宇阳. 智慧工地建设研究与工程应用[J]. 城市住宅 ,2019 :140.
[2]陈维颖;?王帅. 智慧工地信息化建设与应用[J].中国建设信息化，2019：119
论文作者:刘月明
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷19期
论文发表时间:2020/3/5
标签：现场论文; 模块论文; 工地论文; 智慧论文; 项目论文; 劳务论文; 施工企业论文; 《建筑实践》2019年38卷19期论文;