装配式建筑数字化管理平台构建研究

高 聪 刘月君 赵 丽 季凡杰

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

0 序 言

纵观管理学科发展历程，人们对管理学科的研究经历了从管理者角色到整个组织，再到现在除了关注组织内部，更关注组织外部环境，包括与其他组织的关系、与社会的关系，与自然的关系.更注重在实践中创新，注重合作共生，注重从整体的视角来看部分.

传统建筑施工建造过程，是把设计、施工、运营管理等一系列完整的过程分割开来，简单的认为施工建造过程是通过勘察设计阶段的初步设计、扩大初步设计、施工图深化设计得出最终施工图纸；然后由施工人员依据施工图纸进行由结构到建筑，到水暖电，再到装饰装修的施工，最后竣工交付使用；再由建设单位聘请物业公司进行运营管理的过程.随着社会不断地发展和进步，不少学者已经意识到，整体不再是简单的各部分之和，需要用一种整体的视角看待部分.而对于建筑行业，则需要从建筑全寿命周期这个整体视角看待各个施工建造阶段.传统的管理方式已经不能满足建筑业发展需要，新冠疫情为数字经济的快速发展提供了契机，也促进了信息化管理、数字化管理的发展.

1 传统组织管理模式分析

传统建筑模式多为设计—招标—施工(DBB)模式，设计施工分离，同时由于传统的二维图纸本身存在的不足，容易造成各专业间的不协调或者冲突，在施工过程中产生较多的设计变更管理，造成人员、资源等的极大浪费.设计—施工(DB)承包方式，是由施工单位进行图纸设计后进行施工，解决了DBB模式存在的设计施工相分离的不足.但是装配式建筑作为建筑业未来发展趋势，其“预先制作”的特点则需要设计技术人员与施工管理人员相互配合[1]，将人员、系统、业务结构、实践整合到一起，从整体把控项目的建造.

传统建筑模式决定了其组织管理模式：将系列工作进行分层分段，通过招投标确定施工单位，依据招标文件及相关施工规范保质保量完成中标项目.随着建筑体量越来越大，项目越来越复杂，传统组织管理模式已经不能满足人们对建筑产品工期缩短、成本不断降低、质量得以保证、资源节约的追求.由于人脑处理复杂问题的局限性，对多方面数据的综合分析还是需要借助信息技术，即借助数字化管理平台，将物理世界实体模型与信息世界的数据模型融合，通过对各种模型信息模拟分析实现对物理实体的管理，这是解决传统管理弊端的一个有效方法.

2 数字化管理研究

2.1 数字化管理的含义

宋华[2]认为数字化管理不同于信息化管理对信息进行统一管理，实现信息共享，更重要的是把整个过程中产生的数据信息进行统计分析，并将结果运用到管理中.邱国林[3]等在数字化集成管理的研究提出数字化集成管理的概念，即以信息集成为技术核心，通过对建筑信息模型(BIM)、物联网(IOT)、项目信息门户(PIP)等数字化技术进行有机结合形成的一种系统的解决方案.本文认为数字化管理是通过现代科技手段实现对数据的实时采集、整理，并传输到数字化管理平台，供工作人员随时调取，运用数据的分析结果选择最优的设计、施工方案，对施工现场的人、材、机进行控制管理，对企业承揽的各项目实现各种资源统一分配调度，集中管理.

2.2 数字化管理研究现状

季生平[4]对建筑企业数字化管理进行分析，提出建筑企业施工数字化横、纵两大管理平台，认为共享是数字化管理的重要体现，分析了云计算管理、辅助管理、服务管理面向未来的数字化管理；宋华[2]进行了建筑工程施工数字化管理的研究，提出对项目结构分解，各子项进行独立数字化管理，同时使各独立子项紧密联系；程方圆[5]等提出采用GIS/BIM集成方法对海量数据进行管理，通过数字化管理系统实现了GIS/BIM一体化联动、数据实时录入与资料在线查询等功能；李天新[6]等以精益建造为理论指导，基于BIM平台进行了建造流程碎片化的研究，提出了建造流程管理框架；郭红领[7]等通过分析传统工程管理流程存在的问题与BIM在施工管理中的优势，构建了基于BIM的施工管理平台并对应用流程进行设计.

通过文献分析，以往多是对建筑工程项目施工过程的数据、建造流程进行数字化管理研究.本文期望基于制造业的“源点论”，从建筑企业角度出发，以满足使用者个性化需求及企业发展需求为驱动，统一整合调度企业各项资源，最终满足需求目标.

2.3 基于“源点论”的数字化管理平台研究

2.3.1 “源点论”在建筑企业装配式项目管理应用的可行性

源点论[8]是指所有管理由“源点”驱动,通过整合价值链资源和创新管理模式,最终达成“源点”需求,实现企业愿景，是在互联网背景下应运而生的应用于服装制造业的个性化定制的企业管理方法和理论.类比服装制造业的个性化定制服务，装配式构件生产同样面临由于不同的使用功能、建筑物所处环境的不同等，而使预制构建各不相同，从而造成了定制成本高、周期长等相同的难题；同时随着建筑业的发展，建筑业将不断由产品建造向服务建造发展，更加注重业主的舒适体验，更加注重以业主的需求为导向完成建筑产品.因此“源点论”可以适用于建筑业的管理.

2.3.2 构建建筑企业装配式项目管理平台

为了满足业主个性化需求，实现企业对不同项目所需资源的统一调度与充分利用，本文建立了装配式建筑企业数字化管理平台(见图1)，依次对数据进行收集、处理、应用，分别对应企业数字化管理平台的数据层、处理层、应用层.

图1 建筑企业数字化管理平台

1)数据层.在实际中施工企业经常是多个项目同时施工，该装配式建筑企业数字化管理平台，可以将不同项目实际施工的进度数据、成本数据、质量标准、设计变更、施工环境数据、施工人员管理数据、材料使用数据、机械进场台班数据等实时更新，并以三维可视化模型数据的形式存储于项目管理分平台.同时，数据层还需要收集业主对建筑产品的个性化需求数据，及对应的装配式建筑预制构件信息库、工艺库.

2)处理层.项目施工过程中的各项实时信息、建筑产品使用者的个性化需求信息，以及装配式建筑预制构件厂的预制构件数据库、工艺库都通过数据接口，以数据的形式输入到企业的数字化管理平台中，通过该平台实现使用者对预制构件个性化需求与施工工艺的匹配.同时，该管理平台可以通过读数据的分类、统计、分析，实现对多个项目的远程控制，对企业资源的整体分配与调度，为决策者提供决策建议.

3)应用层.依据数字化管理平台对多个施工项目的进度、成本计划进行监测控制，作为资源调度配置的数据基础.根据平行施工的多个在建项目的进度情况，综合考虑施工环境、施工地理条件等，由企业通过数字化管理平台对施工工人、预制构件进场安装进行排班优化，使构件预制场构建生产资源分配均衡，既能满足安装进度要求，又能降低存储保管费用.同时，可以根据实时传送到管理平台的施工信息与施工工艺要求及标准进行对比，实现施工质量的及时管控.

3 结 语

信息化时代，各行各业都在向数字化方向转型升级，数字化的建造方式配套数字化的管理方式，为建筑业的转型升级插上了翅膀.本文从建筑企业角度出发，分析了传统建筑模式下的管理方式，结合服装制造业提出的“源点论”，同时考虑建筑使用者的个性化需求，建立了企业数字化管理平台，实现在企业范围内的资源调度，为提高企业竞争力，促进企业发展提供了思路.