物聯網技術在裝飾工程物料管理中的應用研究

單云輝，戴朝煒，張慶洋，畢研超

（中建八局第二建設有限公司，山東 濟南 250014）

0 引 言

隨著我國經濟轉型升級，建筑行業競爭日趨激烈，工程的造價控制和合同條件越來越苛刻，施工成本、管理難度、質量標準越來越高，盈利空間逐漸縮小，因此，科技創新和低成本運營是建筑企業構建核心競爭力的必由之路。

物聯網是通過信息傳感技術、條碼和全球定位系統等將人和物接入互聯網，實現智能識別、跟蹤和管控等工作的信息網絡[1]，其能夠進一步提升傳統行業的發展質量和效益[2]。閆旭等提出采用物聯網技術對車輛狀態進行監控，并展開了云服務平臺的設計工作[3]。胡威等基于物聯網技術，開展了建筑工地的智慧卡車遠程監控系統和遠程換環境監測系統[4-5]。鄭開峰等在上海世貿深坑洲際酒店項目嘗試利用二維碼進行裝飾過程中物料的驗收[6]。李梅基于物聯網技術，開展了火電廠建設項目的工程物資信息管理系統平臺的研究[7]。高寧等針對河南中煙技術中心樣品倉庫的現狀分析，提出采用條碼識別技術和物聯網來搭建移動智慧倉儲系統[8]。楊捷結合礦山企業生產特點和備件管理工作的業務需求，提出了一套基于二維碼的礦山設備備件管理系統[9]。周誠等結合BIM與物聯網技術，對大型盾構吊裝安全管理平臺開展研究，實現對大型盾構吊裝進行實時的監控及安全分析[10]。

本文針對裝飾工程物料管理的難題，利用物聯網技術提升裝飾項目的工程物資管理效率，實現裝飾項目的物料成本精細化管控，助力裝飾企業的低成本運營。

1 裝飾工程物資管理特點及現狀

1.1 工程物料管理特點

民用建筑的工程建設主要分為土建工程、安裝工程和裝飾工程等版塊，在施工周期較為緊張的情況下，裝飾施工階段往往穿插著土建、安裝、智能化等各專業施工，對物料精細化管理提出挑戰。

相對而言，裝飾工程施工周期較短，整個生產周期涉及物料規格多、工序復雜。項目管理人員往往需要根據實時施工進度、物料性能特點、生產產地、加工周期、品牌、價格區間等信息，向供應商提出物資需求計劃，同時參與項目物資的收驗貨、組織勞務分包領取物資。物料主管往往還需要完成物料詢價、組織物料招標、辦理物資采購合同、組織物料進場、辦理物資結算及付款等工作。在工期緊、任務中的裝飾項目中，項目管理人員難以實現工程物料管理的精細化，造成項目物料損耗升高，直接影響到項目成本控制。

1.2 工程物料管理現狀

1.2.1 自動化程度低

裝飾裝修工程項目的物資種類較為繁多，進場物料批次多、頻率高，跨越從裝飾進場到竣工期間的每個階段，而現場物資管理仍采用自動化程度較低的人工模式，工作效率較低，且物資管理成本較高。裝飾裝修工程項目中的常規玻璃幕墻進場如圖1所示。從物料采購加工、物流運輸、物料進場驗收、施工班組領料加工、過程補料再到物資結算付款等環節的信息管理，耗費項目管理人員大量時間精力，同時過程中產生大量的紙質清單也需人工核對，導致管理人員難以準確實時把控項目所處階段的物料需求與損耗。

圖1 常規玻璃幕墻進場

1.2.2 物料損耗與二次搬運

現場施工用地較為緊張，很難有大片集中場地作為物料儲存倉庫，現場物料驗收后一般由各個施工班組分別領走，簡單堆放在各自施工區域。由于物料倉儲偏向于粗放式管理，一方面無法實時掌握施工班組真實的裝飾物料需求和物料損耗，直接影響到物料下單、加工周期和整體的施工進度；另一方面現場施工隊伍較多，裝飾、安裝和智能化的交叉作業情況常出現，直接導致裝飾物料常涉及二次搬運，造成物料損耗等問題。物料損耗和二次搬運如圖2所示。

圖2 物料損耗和二次搬運

1.2.3 工程尾料與文明施工障礙

裝飾施工現場中的二次加工作業會產生大量的邊角料及切割粉塵等問題。一方面對工程尾料的數量統計、二次利用造成阻礙，增加物料的精細化管控難度；另一方面會增大安全文明施工的管控壓力。

2 物聯網技術的創新應用

2.1 條形碼識別技術

目前項目管理人員已將二維碼技術和微信結合，運用到安全技術交底、物料封樣等領域，如圖3所示。管理創新取得較好的效果，但二維碼系統平臺依托的即時通信軟件—微信，局限在公眾號和小程序等功能的天花板，難以實現物聯網的真正價值。

圖3 二維碼安全技術交底（微信平臺）

裝飾行業有必要基于條形碼識別及物聯網技術來搭建一種新型的智能物料管控平臺，實現裝飾工程不同施工階段下物料信息的互聯、共享、分析、處理等過程，為項目管理人員提供實時信息支持。

2.2 應用場景設計

2.2.1 與采購下單的搭接模式

在裝飾項目物料供應商招標完成后，物料清單和物料規格型號已基本確定，項目管理人員能夠在智能物料管控平臺中直接輸入物料信息并下單，避免傳統的微信下單造成的物料數量統計困難的弊端，實現下單的數字化。物料廠家根據智能物料管理平臺導出的物料清單加工，并使用標簽條碼打印機直接打印平臺導出的標簽，拓展標簽的功能和使用范圍，實現條碼標簽的標準化。采購與運輸應用場景設計如圖4所示。

圖4 采購與運輸應用場景設計

2.2.2 與物流運輸的搭接模式

物料供應商在裝飾物料出廠時，僅需登錄平臺填寫物流運輸的發貨時間、聯系方式和預計到貨時間。一方面保證項目管理人員實時掌控物料加工進度，輔助施工現場的進度協調；另一方面也能成為項目物資收發貨的資料檔案，為后續的物料統計、結算提供資料支撐。

2.2.3 與倉儲的搭接模式

考慮到實際的施工場地有限，在裝飾作業進場前，預先設計好倉儲中心、倉庫等位置，并在施工過程中規劃設立室內臨時物料堆放空間，確保所有物料卸貨點都有指示牌和標簽編碼。項目管理人員掃描發貨單上的二維碼經行驗收，并根據二維碼提示的倉儲位置進行分類碼放。物料管理人員、領料人等可從平臺查詢物料剩余數量，通過掃二維碼登記領料，系統平臺自動更新數據。

2.2.4 與施工管理的搭接模式

勞務班組通過微信掃描二維碼，可快速知曉物料安裝部位。項目管理人員通過智能物料管控平臺實時更新的物料余量，快速掌握物料用量、損耗及施工進展等信息。特別是出現過程補料或加工錯誤等情況，平臺能夠直接進行量化顯示，對物料管理發揮可視化作用。

2.2.5 與建筑信息化模型的搭接模式

采用BIM建筑信息化模型內置到智能物料管控平臺中，可方便現場管理人員及勞務班組能夠通過掃描物料的二維碼，直接找到物料在模型中對應的安裝位置，并能觀看本物料的技術交底等相關視頻資料，為物料的準確定位、標準化安裝提高效率和技術支持。裝飾施工管理和建筑信息化模應用場景設計如圖5所示。

圖5 裝飾施工管理和建筑信息化模應用場景設計

3 基于物聯網的智能物料管控平臺構建

3.1 可行性分析

通過對施工現場的裝飾物料信息化調查，發現玻璃、鋁板、防水卷材等物料供應商均已采用基于條形碼的數字標簽管理模式。由于裝飾物料供應商的數字標簽標準不統一，難以直接利用物聯網技術對現場物料進行信息化和智能化管理，對現場施工的指導意義較小。

經過多年移動互聯網技術的發展，現場施工人員基本配備智能手機，并掌握微信、支付寶、百度等APP的掃碼應用，已具備實現智能物料管控平臺的硬件和軟文化的社會基礎。

3.2 技術路線

采用條形碼掃描技術作為物聯網技術應用到裝飾工程物資管理的識別設備，搭建云管理系統平臺、手持機端系統平臺和微信小程序等平臺。

3.3 總體架構設計

裝飾工程建設項目涵蓋范圍較廣、施工工藝和工序較多，包括抹灰工程、外墻防水工程、門窗工程、吊頂工程、輕質隔墻工程、飾面板工程、飾面磚工程、幕墻工程、涂飾工程、裱糊與軟包工程和細部工程等14個分部工程。因此，采用物聯網技術來構建智能物料管控平臺的系統設計需要考慮物料采購模塊、運輸模塊、施工現場倉儲模塊、施工管理模塊、建筑信息化模型等搭建，基本實現裝飾工程物資管理數據采集自動化、庫存實時更新與分析，并能夠助力項目施工進度管理、物料成本管理和竣工結算等工作。

4 結 語

本文研究分析了裝飾工程中現場物料管理的現狀和不足，通過對裝飾工程的具體場景進行需求分析，提出基于條形碼識別技術和物聯網來搭建一種適合裝飾工程的智能物料管控系統平臺。

本文通過智能平臺的搭建，將二維碼技術引入現場物料管理中，提高了裝飾工程物資管理的智能化程度，保證了物料管理的高效和精準，實現了裝飾項目的物料成本精細化管控，助力裝飾企業的低成本運營。