SPC智能施工管理技術的應用前景

高樹娟

摘要：智能施工管理是未來施工的發展趨勢，世界主要工程公司都在不斷引入數字化和智能化信息技術，并基本建成了覆蓋設計、采辦、建造、運維業務的信息系統，局部實現了信息協同，逐步邁進數字化信息時代。本文以SmartPlant Construction（以下簡稱“SPC”）為中心，詳細闡述剖析了如何通過該軟件實現大型工程項目智能施工管理，并介紹了SPC在未來大型建設工程項目的應用前景。

關鍵詞：數字化工程管理;智能化施工;三維可視化;工作包;鷹圖SPC

SPC以三維模型為載體，網絡數據庫為中心，涵蓋設計、采購、施工為一體的數字化管理型平臺，其功能涉及EPC總承包四大控制領域。該軟件基于集成數據為基礎，通過工作包的方式將設計數據、計劃數據、材料數據、人機等資源數據予以整合，完成對具體施工的各種制約條件的梳理，實現對整個工程項目的進度、成本、質量控制，確保施工工作能按計劃進行。通過集成二維圖紙和三維模型，實現可視化施工管理，從而使施工管理數字化、透明化、智能化、科學化。

1 智能化施工管理模式

智能化施工管理模式是一種精細化管理手段，它將抽象平面和文字轉化為可視化的三維視圖，同時以模型作為信息載體，將設計、采辦、建造融為一體，數據共享，實現工程建設全過程數字化管理。

1.1 現狀分析

在傳統工程建設中，施工管理及施工人員并沒有直接利用各類數字化信息及三維模型等設計成果，而是間接的使用模型中抽取的圖紙和各種數據表，包括料單，這是一種巨大的浪費。施工單位各部門間通過不斷的開會進行信息交流，無法形成智能化的關聯，信息更新不及時、不全面，形成了信息孤島，較大程度依賴具體執行人的個人素質和水平。此外，由于設計是按自上而下的順序開展，而采購是按物項分類開展，在進度計劃編碼維度與施工進度截然不同，因此，在獲取設計、采購信息后，如何合理安排施工工作，協調設計與采購進度、解決資源矛盾等問題，是施工管理的關鍵。

1.2 智能化施工優勢

1.2.1一體化管理

在智能施工管理模式下的施工是將設計、采購、施工數據作為一個整體進行考慮，上游的設計和采購信息將以數據流的方式，自動進入預設好的施工管理模塊，施工管理人員無需再次收集、整理數據，可以直接在設計和采購的成果數據基礎上開展工作。

1.2.2四大控制能力得到提升

一個好的項目管理離不開最佳的四大控制能力，即進度、成本、安全、質量控制，而工作包的應用恰好能幫助用戶實現這個目標。對工作包的分解與狀態管理，其實就是對施工進度的控制，工作包中的完工工程量輸入及統計即時成本管理的依據;而工作包中包含的ITP及NCR信息，則是安全質量控制所關注的焦點。

1.2.3顯著特征

（1）通過計劃、設計和工作流程的可視化和開放顯示，改善與業主、工作人員、承包商和供應商的溝通規劃。

（2）消除物料浪費、溝通不暢、重復工作和設計錯誤。

（3）通過早期規劃改進工作計劃，重點在于改進工作流程、可實現的任務、工作量分配以及明確規定的工作范圍。

（4）通過準時交付、所有各方參與、資源可用性、現場準入以及其他相關事務的協調實現前瞻性工期。

（5）計劃和協調非現場制作和模塊化施工活動，以減少現場擁塞，分配工作量，最大限度減少現場作業人數，并改進準時交付。

2 SPC軟件及其功能介紹

SPC是一款施工板塊核心的軟件產品，通過系統集成將設計、計劃、物資以及現場的人機料等資源，打通計劃、執行、檢查和行動閉環控制進行組織施工。

2.1SPC總體功能框架

SPC是基于工作包理念設計的用于施工管理平臺，采用了SPF的底層技術，實時接收上游發布的設計數據，然后將項目的施工內容劃分至一個個工作包。通過與P6的接口將進度計劃導入，經過劃分、細化工作包，對施工信息重新組合，并可實現模擬可施工性及安裝順序。在使用統一的材料編碼的基礎上，SPC將讀取SPMAT中的材料清單及倉儲信息，以實現材料預測預留功能。SPC還預留了制約條件、關聯部件與文件等擴展功能，以滿足對各種施工資源的管理。

2.2 SPC功能介紹

2.2.1 進度控制

SPC的主要功能是將項目在P6中定義的施工計劃任務根據專業和用途進一步分解成不同類型的工作包。基于工作包進行工作的組織安排和信息反饋，所有的工作內容都實時鏈接至SPF數據庫，確保獲得最新版本的圖紙和相關信息。根據系統設定的標準工作步驟和工時，SPC可以自動計算施工所需計劃工時，配備合適的班組和施工資源。

2.2.2材料控制

施工材料是影響現場進度和勞動效率的最大制約因素，良好的材料管理是節約成本的最有效方式之一。SPMAT等專業的材料管理軟件可以將材料細化到圖紙、位號的級別，并且可追蹤到所有材料以及交付的情況。SPC與SPMAT有非常完善的接口，一旦工作包在SPC內創建，則用戶可以查詢該工作包內所有材料的狀態，并生成狀態報告實現報警提示。

2.2.3 施工資源的優化

作為施工資源的管理，施工作業所需的設備、機具、資質和勞動力也應當具有計劃性和作為限制條件在開工前得到滿足。SPC提供了多種開箱即用的施工資源，所有的設備和機具可以根據日期和需求數量被統計和整理，形成一份項目階段性的設備和機具需求柱狀圖，有利于施工設備設施部門和保障部門進行相應的計劃和租聘管理。

2.2.4 三維可視化

三維模型的瀏覽，基于三維模型進行工作包管理和可視化顯示。可以進行三維模型瀏覽展示，可直接拖曳模型放入工作包作為工作內容。通過過濾器可顯示指定專業的模型、指定圖紙的模型、材料的狀態（材料庫存不足、材料到貨日期晚于施工日期等）、指定工作包的模型、按工作包的狀態顯示模型（哪些模型編制了哪些工作包，如哪些模型編制了預制工作包等）、按管段顯示模型。可以進行思維工程動畫模擬。4D動畫能展示工程的計劃進度與實際進度。能基于進度可視化展示查看施工邏輯錯誤。

3 SPC軟件應用前景

隨著對大型建設工程項目要求的不斷提高，作為總承包公司核心環節的施工管理，越來越需要具備收集、分析、處理海量數據的能力，以滿足日益增長的高質量工程管理的需求。

通過采用該平臺，與設計院的SP3D、SPM集成使用，可實現項目實施過程的數字化協同設計、數據智聯互通，減少管理成本，達到數據傳遞信息化、建造過程智能化、項目竣工移交數字化的目標，提高項目管理水平，展示公司EPC項目的實施能力，提升公司的市場競爭力。通過SP3D、SPM、SPC集成平臺，實現以三維模型為載體，網絡數據庫為中心，施工信息管理系統為平臺，持續開展信息化建設，與國際接軌，實現設計、采購、施工、投產、運維一體化服務能力，將傳統的油氣田建設轉變為智能油氣田建設，打造國內一流的技術服務商。

參考文獻：

[1]陸一昕.SmartPlant Construction智慧施工管理在CAP1400項目中的應用[J].中國勘察設計，2015年，26（9）：84-88.