智慧工地信息化建設與應用

文｜陳維穎 王帥

應用背景

從行業角度來看。首先，國家層面高度重視信息化發展，例如智慧城市、智慧社區、數字中國、數字經濟、數字雄安等等一系列概念相繼推出，建筑業作為四大經濟支柱之一，信息化發展的意義不言而喻。

其次，引進信息化手段，對企業發展的價值已經逐漸突顯，例如辦公效率提高、遠程監控、數據自動統計分析等，為高層管理者提供決策依據。

最后，隨著建筑業發展，外界和自身對建筑質量精細化程度要求越來越高，設計工藝越來越多樣化，工期緊、任務重，加之建筑行業競爭依然非常激烈，如何在這樣的市場環境下立足并脫穎而出，需要借助信息化手段來實現。

圖1 智慧工地管理平臺組織機構圖

從企業角度來看。陜西建工第九建設集團有限公司（以下簡稱“陜建九建集團”）從2010年成立至今，短短10年的時間，陜建九建集團從一個項目部成長為擁有特級資質的施工總承包企業，合同簽約額由2010年的4.3億元增長到2017年的80億元，增長了近18.6倍；營業收入從2010年的2.9億元增至2017年的33億元，增長了11.3倍；2018年完成合同簽約額143.02億元，營業收入36.8億元，利潤7728萬元。累計承攬工程項目230余個，2018年施工能力超過100億元，累計為國家上交稅金2.2億元。在冊職工人均年收入由2010年6.5萬元增至2017年的8.43萬元，增長近1.3倍，股東分紅由2010年208萬元增至2017年的1320萬元，增長了6.3倍，為社會提供就業崗位3萬個，各項公益事業累計支出近1000萬元。

面對快速發展的局面，怎樣站穩腳跟，作出質量過硬的產品，贏得客戶滿意，也需要借助信息化手段。

智慧工地應用方案

軟件選型。根據集團目前面臨的實際問題及工作需求，陜建九建集團確定智慧工地平臺，選擇生產管理、質量管理、安全管理、物料管理、BIM建造等模塊，引入智慧工地管理平臺，集團多個項目通過智慧工地管理平臺將生產中的各類數據匯集形成數據中心，從而完成數據的互聯互通，實現數字化、在線化、智能化的綜合管理。

組織機構。為保障智慧工地的順利實施落地，集團組建了由主要領導任組長，安全管理部牽頭，各有關部門配合的組織機構，大力推進施工現場管理數字化改革創新。

應用目標。進度管理方面：實現進度目標可視化監控，進度影響因素分析預警，調度高效，減少停工窩工現象，保障整個施工現場忙而不亂。

圖2 智慧工地管理平臺應用目標

圖3 智慧平臺管理界面

質量管理方面：達到質量檢查和實測實量全過程留存，隨時可追溯原始記錄，動態監控質量通病，所有質量問題有依據、有程序、有記錄、有結果。

安全管理方面：達到安全檢查履職履責全過程留存，幫助安全管理責任人做到盡職免責，滿足環保指標，做到環保零違規。

技術管理方面：逐步實現BIM技術深度應用，異型結構模型應用創新技術成果突破，配套技術方案優化和協同管理。

生產管理方面：實現人、材、機有效管理，基于BIM模型進行生產過程計劃管理。

創先爭優方面：“BIM+智慧工地”等新一代信息技術應用，全過程數據自動采集，滿足項目部對內部、業主、政府與行管部門對工程形象要求。

實施效果

基于上述目標，陜建九建集團開始推行智慧工地，智慧工地管理平臺以實際在建的項目為載體，通過智慧工地平臺將各項目進行具體定位。針對一些重點項目，進行特殊標記，例如周禮佳苑安居小區、西安灞自貿國際酒店、延安博物館、灃東自貿新天地、神木第一高級中學、榆林三館項目、榆林體育中心項目等體量大、造價高、難度大的項目全部納入智慧工地平臺管理。從圖3所示界面開始，直接進入項目查看實時動態，了解項目進展情況。

企業角度。智慧工地劃分為數字工地、勞務管理、安全管理、質量管理、進度管理、環境監測、黨建管理、BIM建造、BIM5D九個模塊。

數字工地模塊將現場各類設備的數據接入到平臺中，在一張圖一個模型中實時顯示現場各類生產要素數據，目前大部分項目已經集成：塔吊、閘機、工地寶、視頻監控、環境監測等數據，使施工現場數據更全面、準確、及時的展現在管理層眼前。例如塔吊監控，可以實時看到幅度、風速、吊重等數據。

圖4 數字工地管理系統界面

圖5 進度、質量、安全管理系統界面

圖6 務管理系統界面

圖7 BIM建造和BIM5D管理系統界面

圖8 視頻監控系統

圖9 質量安全巡檢系統

進度、質量、安全模塊主要是實時收集、統計、分析過程中的數據，及時發現問題所在，有針對性地解決。

勞務管理模塊，這個模塊是從去年以來全國實行實名制的大背景下推行的，主要目的是真正實現實名制管理，降低用工風險，避免勞務糾紛，優化施工隊伍。

BIM建造和BIM5D模塊，主要是實現策劃先行，給工人做三維可視化交底。通過三維模型的展示，對實際施工進度和計劃施工進度進行直觀的對比，可以優化管線排布，對實際施工起到指導作用。

視頻監控可以在手機端和電腦端同時實現監控，集團高層領導通過手機端可以直接看到項目施工一線，隨時隨地掌握項目進展情況。

項目角度。應用BIM+智慧工地管理平臺，以三維模型為載體、以進度為主線，以質量、安全管理為核心，聚焦施工現場實際生產業務，進行智慧化施工作業。

在質量、安全管理方面，智慧工地管理平臺實現質量安全移動巡檢和實時記錄，確保全員參與質量、安全管理工作，通過“事前預防”“事中管控”“事后總結”的方式杜絕質量缺陷、安全事故發生，為施工現場提供全過程、全方位的實時監督管理。

勞務管理方面，項目將智能安全帽與大門閘機聯動，實現勞務實名制管理。系統可按年齡、地域、工種、分包單位等實時統計人員信息，進行安全教育、黑名單共享等，防范用工風險，同時通過安全帽實時定位，確保勞務工人作業安全，還可進行軌跡分析，確保人員上工情況。

塔吊監控，項目上實時掌握塔吊吊重、載重比等，輔助塔吊司機規范操作，全面把控塔吊正常運轉。

視頻監控，項目關鍵部位、重點區域實行24小時實時監控，值班人員對各個監控點進行監視，若有異常，可立刻采取必要措施，從而防止意外發生。

周計劃管理，每周平臺派發周計劃任務，工長每天在手機端記錄每項任務的進度描述、進度照片和相關的勞動力以及延期原因等，項目領導可實時查看現場進度，對現場情況掌握更及時更全面。同時可做到項目資料的有效存儲，對項目延期原因準確記錄，保證可追溯性，輔助項目進行有效的進度分析。

材料管理方面，材料管理在線化，規范材料管理流程，材料管理臺賬清晰，有效輔助項目實時獲取現場的材料進出場情況以及材料的消耗情況，并能根據現場實際完成的實體工程量計算每月材料的使用情況，及時了解材料是否超額使用。同時將材料從進場驗收、報驗、審批、歸檔等全過程資料進行云存儲，保證材料資料的完整性，可追溯性；解決傳統材料管理不規范，材料控制不嚴格，造成材料浪費、后補資料等問題。

圖10 勞務管理系統

圖11 塔吊監控、視頻監控系統

圖12 項目周計劃管理

圖13 材料管理

BIM平臺還可自動生成周匯報PPT，PPT內容全面、圖表分析明確，數據真實，同時可生成數字周報，數字周報支持二維碼和鏈接，可快速在手機瀏覽項目本周進度、質安、人材機消耗等情況，高效快捷，節約項目內業時間，能高效的進行生產活動。

項目周例會管理，各部門利用平臺直接匯報，節約周例會準備時間，通過網頁端直接進行項目周會匯報，提升周例會會議效率和質量，實現周例會的數字化呈現，同時輔助項目領導高效精準決策。

進度管理方面，每月將手機APP記錄的施工任務的實際開始和結束時間反饋回斑馬進度計劃中，通過前鋒線對比，可對比實際工期與計劃工期的差異，對于滯后的工期，可以通過拉直前鋒線自動計算對總工期影響，自動生成后續關鍵路徑，可有效指導項目進行關鍵任務把控，做到趕工有效、決策有據。

應用總結

陜建九建集團自2018年3月引入智慧工地以來，在集團上下的共同努力下，智慧工地成果逐漸實施落地，成效顯著。通過智慧工地管理系統的成功應用，集團多個項目通過智慧工地管理平臺將生產中的各類數據匯集形成數據中心，從而完成數據的互聯互通，實現數字化、在線化、智能化的綜合管理，為集團提供智慧型的管理，為集團決策層的宏觀管理提供可行性參考，從而提高企業效益，穩固企業的發展。

下一步，集團將進行優化和提升管理模式，爭取在2020年全面實現集團在建項目管理的數字化、智慧化、信息化的應用。

圖14 周報管理

圖15 周例會管理

圖16 進度管理