李紅霞,陳 庚
中糧工科(西安)國(guó)際工程有限公司 ,西安 710082)
隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,建筑業(yè)發(fā)展迅猛。智慧建造技術(shù)的應(yīng)用,能夠加快項(xiàng)目管理的施工進(jìn)度,提升工程施工質(zhì)量,有效控制項(xiàng)目成本,降低后期工程質(zhì)量缺陷風(fēng)險(xiǎn),解決施工過(guò)程中發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控,對(duì)工程管理的現(xiàn)代化提升具有重要作用。信息技術(shù)在建筑業(yè)中的應(yīng)用[1],促使建設(shè)項(xiàng)目不斷向綠色、精益、智能、高效、集約化發(fā)展。為了改變粗放型增長(zhǎng),利用智慧建造將創(chuàng)新技術(shù)融入項(xiàng)目控制機(jī)制,成為我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。
近年來(lái)我國(guó)傳統(tǒng)糧油加工業(yè)發(fā)展迅速,2019年我國(guó)入統(tǒng)糧油加工企業(yè)的數(shù)量達(dá)到14 531個(gè)[2]。隨著新工藝、新設(shè)備的應(yīng)用,建設(shè)規(guī)模的加大,自動(dòng)化要求的提高,油脂行業(yè)工程項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)有了明顯變化,體量變大,周期變長(zhǎng),工程各參與者變多,點(diǎn)線面交叉施工變得復(fù)雜,加之對(duì)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,使得建設(shè)管理難度進(jìn)一步加大,傳統(tǒng)管理模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代油脂加工企業(yè)建設(shè)的需要。因此,本文就智慧建造技術(shù)在油脂工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
本文主要闡述了智慧建造技術(shù)的內(nèi)涵,詳細(xì)分析了智慧建造技術(shù)在油脂工程項(xiàng)目中進(jìn)度、質(zhì)量、成本控制3個(gè)方面的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì),為油脂工程的項(xiàng)目管理提供借鑒。
智慧建造是一種新興的工程建造模式,是建立在高度信息化、工業(yè)化和社會(huì)化基礎(chǔ)上的一種信息融合,將物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)等合二為一、協(xié)同運(yùn)作、激勵(lì)創(chuàng)新的工程建造模式[3],基于BIM+GIS技術(shù)[4]、4D技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)之上的工程信息化建造平臺(tái),應(yīng)用信息技術(shù)與先進(jìn)工程技術(shù)和施工技術(shù)的結(jié)合,可以支持工程信息管理[5]。在上述技術(shù)中,BIM技術(shù)居于核心地位,是其他技術(shù)的落腳點(diǎn)。BIM技術(shù)是一個(gè)數(shù)字化、信息化的模型,含有物理、幾何信息和功能特征,為工程項(xiàng)目從開始設(shè)計(jì)到最后拆除的全過(guò)程提供可靠的、科學(xué)的理論依據(jù)。智慧建造技術(shù)的組成(圖1)應(yīng)用于建筑工程的全生命周期,使整個(gè)建筑業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展之路,高效利用資源,保護(hù)環(huán)境。利用先進(jìn)的信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程建設(shè)過(guò)程的智慧管理,充分共享信息數(shù)據(jù)。
圖1 智慧建造組成
智慧建造項(xiàng)目進(jìn)度控制的原則包括:①系統(tǒng)性原則。就是把所研究的項(xiàng)目看成一個(gè)整體,而不是單獨(dú)地分割出來(lái),需要運(yùn)用系統(tǒng)的思維進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)度管理。要求把工程項(xiàng)目的前期報(bào)批、設(shè)計(jì)、設(shè)備招標(biāo)采購(gòu)、土建施工、設(shè)備安裝調(diào)試、過(guò)程監(jiān)理、竣工驗(yàn)收、投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)作為項(xiàng)目的有機(jī)元素進(jìn)行統(tǒng)籌管理。②信息化原則。各個(gè)級(jí)別的管理者可以隨時(shí)獲取項(xiàng)目的進(jìn)度信息,隨時(shí)獲取各個(gè)建設(shè)單元的相關(guān)需求,從而提高效率。如土建專業(yè)人員需要掌握設(shè)備的采購(gòu)和進(jìn)度,了解大型設(shè)備(榨油機(jī)、蒸炒鍋、浸出器、蒸脫機(jī)等)安裝對(duì)土建施工的要求,可調(diào)整局部工段的施工工序。③動(dòng)態(tài)控制原則。根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度的實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整工作方案,以防止實(shí)際進(jìn)度偏離計(jì)劃目標(biāo),如根據(jù)設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)、安裝情況,動(dòng)態(tài)控制各施工工段間的有效配合。
智慧建造進(jìn)度管理方式主要有:①將實(shí)際項(xiàng)目中和時(shí)間相關(guān)的信息、資料、變化添加進(jìn)來(lái)進(jìn)行模擬[6],使建造項(xiàng)目提前可視化呈現(xiàn),如圖2所示。通過(guò)可視化展現(xiàn)可以提前發(fā)現(xiàn)前期項(xiàng)目中出現(xiàn)的問(wèn)題。②在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中,項(xiàng)目管理人員可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[7]將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)度上傳,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,減少失誤;可以根據(jù)土建施工、設(shè)備制造運(yùn)輸進(jìn)度的信息,不斷優(yōu)化工程進(jìn)度計(jì)劃。③完工后,可以將完成項(xiàng)目與智慧建造技術(shù)中的模型進(jìn)行比較,然后控制不同的影響因素。
圖2 智慧建造技術(shù)的進(jìn)度管理
智慧建造技術(shù)的進(jìn)度管理控制[8]的特點(diǎn)為:①項(xiàng)目參與方的協(xié)同性。項(xiàng)目各方聯(lián)系更加緊密,各個(gè)參與方共享信息,減少失誤,提高準(zhǔn)確率。②項(xiàng)目實(shí)施階段管理的可視化。在項(xiàng)目建造過(guò)程中,通過(guò)智慧建造技術(shù)模型可以將復(fù)雜的過(guò)程清晰呈現(xiàn)出來(lái),并對(duì)進(jìn)度和現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)模擬,合理分配資源。③準(zhǔn)確提供完整的項(xiàng)目信息。項(xiàng)目開始前將完整資料輸入,準(zhǔn)確進(jìn)行建模,減少?zèng)]考慮到的變更,提高效率。
一個(gè)油脂工程項(xiàng)目從項(xiàng)目決策到投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的生命周期中包含了諸多環(huán)節(jié)。
(1)報(bào)批:項(xiàng)目立項(xiàng)、環(huán)評(píng)、安評(píng)、能評(píng)、社評(píng)、可研、規(guī)劃許可、施工許可、專項(xiàng)審查等。
(2)土地準(zhǔn)備:場(chǎng)址選擇、地形測(cè)繪、地質(zhì)勘察、自然災(zāi)害評(píng)估等。
(3)設(shè)計(jì)和技術(shù):方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)、竣工圖編制等。其中包含油脂工藝、設(shè)備設(shè)計(jì),自控以及電氣設(shè)計(jì),建筑工程設(shè)計(jì)以及通信、節(jié)能、綠建、消防、安防、抗震、碳排放等專項(xiàng)設(shè)計(jì)。
(4)組織實(shí)施:建筑施工,過(guò)程監(jiān)理,工藝設(shè)備的采購(gòu)、制造、運(yùn)輸、安裝,管路安裝,儀表電器安裝,保溫油漆等。
(5)調(diào)試驗(yàn)收:建筑工程竣工驗(yàn)收、油脂設(shè)備的試水試漏、空載試驗(yàn)、投料試驗(yàn)、滿負(fù)荷運(yùn)行等。
項(xiàng)目建設(shè)中的各個(gè)環(huán)節(jié)作為項(xiàng)目進(jìn)度的影響因子,其作用時(shí)間、影響程度都有較大差別,對(duì)其中的敏感因素應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)管,如項(xiàng)目前期對(duì)大型設(shè)備(浸出器、蒸脫機(jī)、冷凝器等)、進(jìn)口設(shè)備(離心機(jī)、真空泵、高壓蒸汽鍋爐等)的采購(gòu)。智慧建造技術(shù)的應(yīng)用有助于各環(huán)節(jié)間的有機(jī)結(jié)合,合理穿插,從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)度的有效控制。
智慧建造技術(shù)采用全面安全管理措施,在制訂切實(shí)可行的安全質(zhì)量條例的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)代化信息技術(shù)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控,可模擬項(xiàng)目的實(shí)際情況,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量安全的零風(fēng)險(xiǎn)目標(biāo)控制。
智慧建造技術(shù)的質(zhì)量管理(圖3),是把質(zhì)量計(jì)劃目標(biāo)植于管理手段中,項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)情況可以動(dòng)態(tài)地與智能建造技術(shù)模型相關(guān)聯(lián),項(xiàng)目管理者能夠隨時(shí)了解項(xiàng)目的實(shí)施情況,掌握造成質(zhì)量缺陷的安全風(fēng)險(xiǎn)因素,提高管理者之間的溝通效率,并以智能化建設(shè)的平臺(tái)進(jìn)行多維分析,使項(xiàng)目質(zhì)量得到更好的保證。在工程項(xiàng)目建設(shè)期,項(xiàng)目各方可以隨時(shí)檢查項(xiàng)目質(zhì)量,現(xiàn)場(chǎng)管理人員隨時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況與質(zhì)量計(jì)劃進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比,對(duì)大型設(shè)備的場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸及吊裝,對(duì)高空、臨空作業(yè)人員的操作等進(jìn)行動(dòng)態(tài)管控。在項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期,對(duì)設(shè)備的運(yùn)行、工藝線路、產(chǎn)品質(zhì)量、建筑物消防、沉降等進(jìn)行可視化觀察,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,消除安全隱患。
圖3 智慧建造技術(shù)的質(zhì)量管理
從項(xiàng)目開始到結(jié)束,在每個(gè)參與者的聯(lián)合管理下進(jìn)行成本控制。項(xiàng)目的所有管理人員可以隨時(shí)查詢多維項(xiàng)目數(shù)據(jù),管理者可及時(shí)了解資金的使用、成本費(fèi)用和材料的使用情況,通過(guò)具體數(shù)據(jù)最大限度地節(jié)約成本和及時(shí)糾偏,以便有效控制項(xiàng)目成本,降低投資風(fēng)險(xiǎn)。
智慧建造技術(shù)結(jié)合了不同的專業(yè),展示了三維仿真圖形,能夠直觀地感受到建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況,成本控制方便。施工過(guò)程中的變更和修改可以及時(shí)得以解決,為工程竣工決算提供了可靠的結(jié)算數(shù)據(jù)。
(1)高效控制項(xiàng)目進(jìn)度,提高項(xiàng)目管理效率。傳統(tǒng)的油脂工程項(xiàng)目是通過(guò)人工組織管理以控制項(xiàng)目的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、缺失節(jié)點(diǎn)之間的過(guò)程管理,項(xiàng)目進(jìn)度受管理者水平、經(jīng)驗(yàn)等因素的影響。將智慧建造與傳統(tǒng)項(xiàng)目進(jìn)度控制理論相結(jié)合,通過(guò)協(xié)同項(xiàng)目參與方、項(xiàng)目可視化實(shí)施階段管理過(guò)程,根據(jù)較完整信息進(jìn)行系統(tǒng)建模,進(jìn)而有效控制項(xiàng)目進(jìn)度周期。縮短建設(shè)周期,不僅能使企業(yè)節(jié)省建設(shè)投資,更有利于企業(yè)提早投入生產(chǎn)從而抓住有利商機(jī)。
(2)增強(qiáng)工程參與者的協(xié)同性,提高工程質(zhì)量。增強(qiáng)信息共享,有效減少建設(shè)過(guò)程中的各類沖突,根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控情況,合理調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)管理規(guī)定,通過(guò)合理配置資源有效提高工程質(zhì)量。油脂工程項(xiàng)目中,工藝設(shè)備品類雜多,工藝管線多復(fù)雜交錯(cuò),加上給排水消防、防排煙、空調(diào)制冷、電氣自控等設(shè)備管道,土建施工往往會(huì)和設(shè)備的安裝發(fā)生矛盾。借助智慧建造技術(shù)工具,在項(xiàng)目施工前發(fā)現(xiàn)并修正設(shè)計(jì)問(wèn)題,避免產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題??珊侠戆才攀┕すば?,避免交叉施工引起的安全事故。
(3)智慧建造技術(shù)在工程造價(jià)控制中的主要優(yōu)勢(shì)是在項(xiàng)目前期推進(jìn)限額設(shè)計(jì)[9]。油脂工程項(xiàng)目的設(shè)備購(gòu)置及安裝費(fèi)用在建設(shè)投資中占比較大,其中非標(biāo)設(shè)備也比較多,安裝材料品類繁雜,在建設(shè)方案比選時(shí)選擇最優(yōu)方案,提前進(jìn)行工程造價(jià)控制,為節(jié)約成本打下基礎(chǔ)。應(yīng)用智慧建造技術(shù),可隨時(shí)關(guān)注成本的變化,以達(dá)到節(jié)約成本、控制造價(jià)之目的。
(4)記錄項(xiàng)目建設(shè)的全過(guò)程資料,為項(xiàng)目后評(píng)價(jià)提供素材。對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全面跟蹤與總結(jié),為后期企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)改造、項(xiàng)目改擴(kuò)建決策提供支撐資料。
目前智慧建造是工程上的一個(gè)熱點(diǎn)話題,智慧建造技術(shù)已在機(jī)場(chǎng)、水利、房地產(chǎn)等領(lǐng)域加以應(yīng)用,將會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用于各行各業(yè)的建設(shè)實(shí)踐中。盡管在現(xiàn)階段油脂加工業(yè)仍屬薄利行業(yè),若“智慧建造”理念深入行業(yè)從業(yè)者的心中,在規(guī)模較大的油脂工程項(xiàng)目管理上率先應(yīng)用,將大幅降低資源消耗以及碳排放,提高企業(yè)的管理水平,發(fā)揮現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)勢(shì),促使我國(guó)油脂工業(yè)健康快速發(fā)展,并上一個(gè)新的臺(tái)階。