文|本刊记者 汪莉莉
随着世界迎来百年未有之大变局,国家“十四五”规划和2035 远景目标的发布以及“碳达峰”和“碳中和”目标的明确,我国将持续推进高质量发展,大力推进数字化战略,数字技术和数字经济成为转型变革、产业发展的新机遇。
日前,中国建筑业协会发布《2022年上半年建筑业发展统计分析》。统计显示,上半年建筑业实现增加值35574.8 亿元,同比增长2.8%,增速高于国内生产总值增速0.3 个百分点;江苏、浙江继续领跑全国各地区建筑业,建筑业总产值双双超过1 万亿元。
2022年上半年,全国建筑业企业(指具有资质等级的总承包和专业承包建筑业企业,不含劳务分包建筑业企业,下同)完成建筑业总产值128979.8 亿元,同比增长7.6%;完成竣工产值46537.7 亿元,同比增长5.0%;签订合同总额490317.8 亿元,同比增长10.5%,其中新签合同额149733.9 亿元,同比增长3.9%;房屋施工面积120.7 亿平方米,同比增长1.2%;房屋竣工面积14.7 亿平方米,同比增长4.4%。
虽然我国建筑业产值规模不断上升,但生产效率却较低,企业利润低,能耗 高,工作环境恶劣,安全事故多发,交付质量参差不齐,污染大。从宏观到微观,整个行业的企业和从业人员都面临着持续变革的挑战,全行业已在数字化、智能 建造等方向性问题上基本达到共识,整个产业的转型已经迫在眉睫。
以施工阶段为例,建筑业需要对现有的施工模式进行转型,通过数字孪生、虚实融合,让工程项目达到工业级水平,同时通过转型升级在进度、成本、质量安全、碳排放等核心指标上取得大幅提升。智能施工可以通过利用 BIM、物联网、云技术、大数据、移动技术、人工智能等新兴信息技术实现施工建造模式的转型,支撑行业高质量发展,推动建筑业数字化,满足我国对全新发展模式的核心要求,构建满足人民美好生活需求的核心能力和全新范式。
建筑行业是劳动密集型行业,从业人员数量庞大,工地现场环境复杂,交叉作业多,人员身份复杂且技能水平参差不齐,管理难度极大,既容易发生安全隐患,也经常出现一线劳动工人合法权益受到侵犯的事件。管理好施工人员有着非常重要的意义。对施工人员进行合理有效的管理,既能保证施工的质量,又能促进工程顺利进行,缩短施工周期和减少成本投入,从而提升企业竞争实力。
为了规范工地管理,保障工地人员的合法权益,同时降低企业风险,将“云、大、物、移、智”等新一代信息技术植入到可穿戴设备、场地出入口、危险区域 等关键位置,将人员与现场进行融合,建立互联协同、智能生产和科学管理的人员管理体系,也就是智慧人员管理。
智慧人员管理就是运用信息和通信技术手段感测、分析、人员的各项关键信息,围绕人员管理,建立互联协同、智能生产、科学管理的施工人员信息化生态圈,并将数据在虚拟环境下与互联网采集到的人员信息进行数据挖掘分析,形成员工信息库,从而对人员的技能、素质、安全、行为、生活等做出响应。
施工现场智慧人员管理将更多的人工智能、传感技术、生物识别、虚拟现实等高科技植入到人员穿戴设施、场地出入口、施工场地高危区域等关键位置,实现工程相关人员与施工现场的整合。智慧人员管理的核心是以一种“更智慧”的方法进行人员管理,以提高信息交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。
施工现场人员密集、食宿集中,尤其在新冠疫情形势下,是疫情防控的重点和难点,精准掌握建筑工人的健康信息至关重要,而当前的劳务实名制系统仅能 了解部分信息,无法掌握建筑工人健康状况及行程轨迹。一些施工单位为统筹做 好疫情防控和施工生产,开发了专门的应用程序。
以中建三局组织开发的“项目卫士”小程序为例。该公司通过该小程序,与武汉市政务服务和大数据管理局健康数据库对接,实时掌握建筑工人健康码状态、行程数据等信息,项目管理人员通过健康状况分析功能可随时掌控工地内人员健 康状况,遇到特殊情况及时提醒相关人员启动防疫应急预案,有效服务项目疫情防控。该小程序应用语音识别、图像AI 识别、GPS 项目定位、大数据分析、云计算等互联网新技术,提高信息采集的效率和准确度,功能简洁、界面友好、应用快捷,劳务工人使用零门槛。
通过小程序的应用,进一步强化对项目围墙内人员的管理,服务项目疫情防控常态化。建立项目分包单位、班组、工种、劳务人员结构穿透树状图,做实劳务实名制管理和疫情防控。深化劳务实名制管理,打造集劳务信息、用工计划、劳动合同、薪酬发放、技能培训、工友服务等集管理和服务一体化平台,实现劳务管理全业务链、全过程替代,全数据在线,为项目精细化管理提供强力支撑。
鑫微新能源动力电池产业化项目也探索在原有防疫措施的基础上,增设了智能防疫设施,取得了更智能、更精准、更快捷的疫情防控效果。
该项目针对工程建筑行业人员流动大、管控难、疫情防控易疏漏等特点,引入智能防疫系统,通过安装双目热成像摄像头和“三合一”人脸识别智能系统,精准抓拍人脸信息、热成像测体温、呈现健康码情况。一旦识别出体温异常或健康码异常情况,智能防疫系统将通过现场语音报警及时提示,同时在后台记录,做到数据可追溯,为管理人员及时采取应急措施提供强有力的智力支持。
除了现场施工人员之外,机械设备也是建筑施工的重要生产要素,随着施工技术的进步和施工装备的发展,建筑施工的机械化程度逐渐提高,随之而来对设备管理要求也越来越高。机械设备管理指通过合理组织、协调等方式提高设备使用效率和安全水平,包括设备策划、设备需用计划、设备基础验收、设备进退场、安装验收、加节及附着验收、设备维修保养、设备安全管理、临电管理和设备操作人员管理等管理内容。
数字化技术赋能设备管理,可以将“云、大、物、移、智”及BIM 等信息技术与设备管理充分融合,通过对工程项目进行精确设计和施工模拟,采用智慧感知技术采集设备运行数据、利用信息系统固化设备管理过程,建立互联协同、智能决策和知识共享的智能化设备管理体系。
智慧机械设备管理将人工智慧融入到人员、机械等各类物体中,并通过物联网、互联网整合在一起,实现了施工机械管理与现场施工管理的整合,以一种更智慧的方式改进人员组织与协调的方式,以便提高设备管理的安全性、及时性和高效性。智慧机械设备管理从根本上来讲也是对工程施工的一种监督管理。
以中建八局二公司自主研发的大型机械设备姿态监测系统为例,该系统由物联网终端、云平台、大数据中心和手机移动端组成,物联网终端设备准确地监测 工程机械多维度状态信息(时间、位置、速度、业务等),通过边缘计算分析机械姿态,数据实时上传,云平台利用人工智能算法分析和挖掘各类业务数据(姿 态、工序、订单、资源),形成电子台班、报表统计、位置定位、轨迹回放等功能。手机移动端通过业务线上化,提升监管时效性、空间局限性;通过逐渐建立不同机械设备数据模型,实现对机械设备的监管可控、降本增效、资源优化。
在系统中可定制符合公司施工台班管理的统一审批流程,可实现从机械设备租赁计划申请、项目审批到台班核对、费用结算等的全流程化审批管理,操作员通过手机APP 即可进行审批,做到全时域、泛在化的业务审批,包括机械设备租赁计划申请、项目审批、车辆进场绑定监测、台班统计、台班核对、费用结算。
通过平台还可实现PC 端和移动端业务同步,操作人员随时随地进行手机业务查看和处理。手机通过扫二维码下载安装APP 后,实现绑定、学习和解绑操作,同时,通过APP 可进行任务订单申请、审批、跟踪、核对和历史查询等操作。此外,还可以查看、回放机械设备运行轨迹,方便操作员人员实时掌握机械设备位置和工作状态。
通过系统应用,及时掌握设备调配、工作状态、工作时间和位置,减少人力成本和消极怠工。形成机械设备管理大数据库,为机械设备资源配置、效率提升、设备返修提供数据建模基础,进一步提高质量监管工作的实时性、可控性,逐步形成不同机械设备运行数据、不同工序数据模型。
施工现场中塔机是重要的垂直起重运输工具,由于其工作重心高,起重量大等特点,成为了施工现场重大危险源之一,安全管理面临巨大的挑战。山东省济南市高新区奥体东16 号地块开发项目,由A#、B#两栋超高层写字楼及裙房组成,现场安装5 台塔机和4 部升降机。项目应用品茗塔机和升降机安全监测系统,通过AI 智能识别、驾驶员终端管理、智能防碰撞、危险预警等独特技术实现作业零碰撞事故、零违规、零纠纷,做到专人专岗,有效保障项目安全建设和满足政府监管要求。
品茗塔机安全监测系统,运用物联网、无线通讯、基于行为的多塔机三维空间防碰撞等独特技术,通过驾驶员身份识别、防倾翻提醒、区域保护功能、动态群塔防碰撞等功能实时检测塔机运行状态与危险动作预防,为驾驶员提供更便捷的操作,为管理者提供实时安全监测。
塔机、施工升降机安全监测系统,通过物联网、AI 人数识别、无线通讯、基于行为的多塔机三维空间防碰撞等独特技术实现了对施工现场重大危险源数据实时采集、状态实时分析、安全智能预警、危险自动预防、数据实时上传,减轻项目安全管理负担,降低安全风险,保证施工安全的同时满足政府监管要求。
利用BIM、云应用、大数据、移动互联、智能设备为代表的数字化技术正在改变目前建筑行业管理模式,当前常用的指纹识别系统、防碰撞安全监控系统、移动终端等单项技术在实际使用过程中,对设备检查、运行和人员安全起到了一定的效果,保障了设备的正常运行,是机械设备管理向着数字化和智能化发展的基础。