智慧工地在尼日利亞工程項(xiàng)目上的推行探究

楊光

（中國土木工程集團(tuán)有限公司，北京 100038）

1 引言

隨著改革開放和“一帶一路”建設(shè)的不斷深入，越來越多的中國建筑企業(yè)進(jìn)入西非市場。 以某國有企業(yè)為例，其已進(jìn)入尼日利亞市場42 年， 在項(xiàng)目管理方法和制度上日趨完善，市場競爭力不斷提高，但是相比于國內(nèi)標(biāo)桿建筑企業(yè)，其在項(xiàng)目管理方面仍存在差距。 以房建項(xiàng)目為例，在日常施工管理上仍面臨著諸多管理難點(diǎn)。 隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、BIM、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等信息化技術(shù)的逐步推廣和應(yīng)用， 國內(nèi)建筑施工企業(yè)自2010 起開始逐步推廣智慧工地管理理念。 智慧工地是建立在信息化基礎(chǔ)上的一種新型管理手段[1]。

2 智慧工地國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀

目前，智慧工地主要聚焦在計(jì)價軟件、算量軟件、管理類軟件和其他智慧工地軟件及系統(tǒng)。 管理類軟件主要用于工地日常的考勤、施工進(jìn)度的管理等方面，相比于其他產(chǎn)品，在人臉識別等智能化技術(shù)方面應(yīng)用更為深入。 計(jì)價軟件和算量軟件與BIM 的系統(tǒng)結(jié)合更為緊密， 已經(jīng)開始呈現(xiàn)出模塊的化的發(fā)展路徑，軟件的集成度與易用性得到進(jìn)一步提升[2]。

2.2 國外現(xiàn)狀

尼日利亞隨著本國經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展， 當(dāng)?shù)亟ㄖ袌霭l(fā)展?jié)摿薮螅貏e是高層建筑、市政工程等技術(shù)密集行業(yè)。 相對而言，非洲建筑施工企業(yè)的信息化還剛剛起步，智慧工地的推行尚處在嘗試階段，主要原因還是受制于當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施匱乏，尤其是智慧工地技術(shù)高度依賴的互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)設(shè)施更是十分落后甚至是空白。

3 尼日利亞項(xiàng)目管理中的難點(diǎn)

3.1 人員管理

首先是人工考勤問題。 建筑行業(yè)屬于勞動密集型行業(yè)，房建項(xiàng)目現(xiàn)場施工人員數(shù)量多， 尼日利亞施工現(xiàn)場仍然使用人工計(jì)工卡的方式， 到月底再由項(xiàng)目中負(fù)責(zé)人力資源的管理人員統(tǒng)計(jì)匯總。 這種人工考勤方式的缺點(diǎn)是考勤工作量大；人工考勤易出現(xiàn)工時統(tǒng)計(jì)錯誤和吃空卡的現(xiàn)象。 以尼日利亞某房建項(xiàng)目為例，高峰期當(dāng)?shù)毓と藬?shù)量達(dá)到500 多人，項(xiàng)目中負(fù)責(zé)人力資源的管理人員僅有1 人，人員工時統(tǒng)計(jì)、工資計(jì)算等工作每個月要花費(fèi)大量的精力和時間， 且人工統(tǒng)計(jì)工時易出現(xiàn)錯漏。

其次是現(xiàn)場防盜問題。 施工現(xiàn)場偷盜材料的情況經(jīng)常發(fā)生，項(xiàng)目現(xiàn)場防盜工作牽扯較大精力。 尤其是城區(qū)內(nèi)項(xiàng)目，周圍環(huán)境復(fù)雜，當(dāng)?shù)毓と怂刭|(zhì)參差不齊，當(dāng)?shù)貓?zhí)法力度不嚴(yán)，當(dāng)?shù)厝送当I的低成本風(fēng)險和高收益造成的惡性循環(huán)給項(xiàng)目實(shí)施帶來較大風(fēng)險。 施工現(xiàn)場防盜一直是項(xiàng)目管理工作的難點(diǎn)。

3.2 物料管理

房建項(xiàng)目物資材料種類繁多，目前項(xiàng)目中入庫驗(yàn)收、領(lǐng)料出庫、歸還入庫、庫存盤點(diǎn)等工作均采用人工記賬，事后登記造冊的方式，這種庫房管理方式數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作量大，容易出現(xiàn)錯漏，賬目數(shù)據(jù)時效性低，尤其是庫存盤點(diǎn)費(fèi)時費(fèi)力，實(shí)物、賬目對比困難，工作效率較低。 另外，材料領(lǐng)用過程往往還達(dá)不到精確的限額領(lǐng)料，材料浪費(fèi)現(xiàn)象時常發(fā)生。

以尼日利亞某辦公樓項(xiàng)目為例， 項(xiàng)目物資庫房和施工現(xiàn)場距離較遠(yuǎn)，施工現(xiàn)場各班組填報(bào)需求計(jì)劃，項(xiàng)目部審批后由物資部按流程采購入庫，再有庫管人員負(fù)責(zé)登記出庫，整個過程由人工記賬。 房建項(xiàng)目小宗物資種類繁多，對材料消耗、各分項(xiàng)工程和班組的成本歸集來說復(fù)雜煩瑣，且容易出現(xiàn)錯漏，工作效率低。 對材料的節(jié)超分析很難做到精細(xì)化管理。

3.3 設(shè)備管理

當(dāng)?shù)厮緳C(jī)偷油問題一直是項(xiàng)目設(shè)備管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)，項(xiàng)目上每天投入大量的人力和精力來防止司機(jī)偷油， 比如說油箱蓋加鎖、每天根據(jù)車輛的工作任務(wù)限定加油量、加油前統(tǒng)計(jì)車輛行駛里程或者運(yùn)轉(zhuǎn)時間，統(tǒng)計(jì)油耗是否正常，但是司機(jī)偷油現(xiàn)象還是屢禁不止。 隨著燃油價格飛漲，控制設(shè)備油料損耗也是項(xiàng)目成本控制的重點(diǎn)。 對于設(shè)備數(shù)量較多的項(xiàng)目，上述傳統(tǒng)的人工控制油料消耗的方式牽扯大量的管理資源， 如何實(shí)現(xiàn)對設(shè)備燃油的自動監(jiān)管，是項(xiàng)目亟待解決的問題。

此外，設(shè)備的防盜、設(shè)備的工作效率也是項(xiàng)目管理中面臨的難點(diǎn)問題。 尼日利亞某辦公樓項(xiàng)目中，從后場往施工現(xiàn)場運(yùn)送混凝土、周轉(zhuǎn)材料、土方等過程中常發(fā)生實(shí)際運(yùn)輸時間遠(yuǎn)超理論運(yùn)輸時間，司機(jī)在運(yùn)輸途中不按既定線路行駛，以及在途中材料被盜等。 如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)管的信息化和自動化，也是項(xiàng)目管理工作中的重點(diǎn)。

3.4 安全和質(zhì)量管理

房建項(xiàng)目特別是高層建筑， 安全風(fēng)險點(diǎn)多 （如現(xiàn)場的臨邊、臨電等），人為監(jiān)管存在監(jiān)管不及時、不到位、安全和質(zhì)量檢查整改效率低等。 尼日利亞某辦公樓主樓為9 層框架結(jié)構(gòu)，主樓結(jié)構(gòu)施工工程中， 風(fēng)險點(diǎn)較多， 現(xiàn)場塔吊是最大的風(fēng)險點(diǎn)。 臨邊臨口的安全防護(hù)，現(xiàn)場臨時用電安全等問題是項(xiàng)目安全管理工作的重中之重。 由于點(diǎn)多面廣，人為監(jiān)管難免會出現(xiàn)紕漏。 安全和質(zhì)量問題整改以管理人員簽發(fā)紙質(zhì)版的整改單為主，問題整改和閉合周期長，且同一問題會反復(fù)出現(xiàn)，管理效率和實(shí)效亟待提高。

3.5 進(jìn)度管理

房建項(xiàng)目專業(yè)多，各專業(yè)存在大量的交叉施工作業(yè)，現(xiàn)場施工進(jìn)度協(xié)作工作量大，進(jìn)度執(zhí)行反饋不及時等問題。 特別是高層建筑，各專業(yè)之間的進(jìn)度協(xié)調(diào)難度大，交叉作業(yè)面多，各專業(yè)的協(xié)調(diào)配合管理工作復(fù)雜。 進(jìn)度執(zhí)行反饋不及時，容易造成返工和窩工現(xiàn)象。 進(jìn)度管理的可視化和信息化也是項(xiàng)目管理過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

4 智慧工地在尼日利亞項(xiàng)目上的應(yīng)用分析

在尼日利亞推行智慧工地，首先要充分考慮和分析以下5個問題。

1）國內(nèi)智慧工地對網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施的要求：國內(nèi)智慧工地系統(tǒng)依托國內(nèi)成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在人員、材料、機(jī)械設(shè)備、施工工藝工法、施工環(huán)境監(jiān)測、質(zhì)量、安全和進(jìn)度管理方面已形成一套比較成熟的應(yīng)用系統(tǒng)。 從設(shè)備終端數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_后的數(shù)據(jù)處理，國內(nèi)萬兆級局域網(wǎng)和5G 移動通信已完全能夠滿足大數(shù)據(jù)的傳輸需求[3]。

2）智慧工地系統(tǒng)與企業(yè)管理制度和流程的融合：智慧工地的推行除了要考慮功能需求外， 還需考慮平臺系統(tǒng)與企業(yè)管理制度和流程的融合， 以及與企業(yè)的信息化管理系統(tǒng)的對接問題。 智慧工地的最終目的是簡化工作，安全節(jié)約，若內(nèi)外兩套數(shù)據(jù)無法融合，反而會增加項(xiàng)目管理過程中的負(fù)擔(dān)。

3）當(dāng)?shù)刂腔酃さ貙?shí)施條件：智慧工地在尼日利亞實(shí)施的關(guān)鍵條件是網(wǎng)絡(luò)傳輸速度必須滿足最低帶寬要求。 目前國內(nèi)智慧工地均采用像阿里云一樣的云服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和處理。 從尼日利亞項(xiàng)目現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)，需通過至少兩個海外網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)絿鴥?nèi)的云服務(wù)器。 經(jīng)過分析和測試，當(dāng)?shù)氐囊苿泳W(wǎng)絡(luò)傳輸速度只能滿足帶寬低于5 M 的數(shù)據(jù)傳輸， 如車輛定位、油耗監(jiān)測等數(shù)據(jù)。而現(xiàn)場視頻監(jiān)控這樣的大數(shù)據(jù)傳輸，需組建帶寬不小于300 M 的局域網(wǎng)。 經(jīng)實(shí)際測試，國內(nèi)云服務(wù)器數(shù)據(jù)的上傳和下載有明顯延遲，但基本滿足各子系統(tǒng)的功能。

4）尼日利亞項(xiàng)目智慧工地的功能需求和目標(biāo)：經(jīng)過充分調(diào)研和分析，根據(jù)尼日利亞某辦公樓項(xiàng)目管理的難點(diǎn)，結(jié)合國內(nèi)智慧工地發(fā)展水平和已實(shí)現(xiàn)的功能， 同時考慮國外實(shí)施條件和環(huán)境。 尼日利亞項(xiàng)目智慧工地的功能需求和目標(biāo)主要包括以下6 個方面。 （1）人員管理：通過實(shí)名制通道，自動記錄每天進(jìn)出場工人的考勤信息，從而簡化月底考勤工作，規(guī)避人工計(jì)卡的錯漏問題和吃空卡問題。 同時通過閘機(jī)的時候，進(jìn)行有序檢查，防止現(xiàn)場工人偷盜材料。 （2）設(shè)備管理：通過實(shí)時油耗監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備油料消耗異常問題，有效預(yù)防司機(jī)偷油，降低項(xiàng)目燃油成本。 （3）物料管理：通過庫房進(jìn)銷存管理系統(tǒng)，在入庫驗(yàn)收、領(lǐng)料出庫、歸還入庫、庫存盤點(diǎn)等方面實(shí)現(xiàn)信息化，大大提高工作效率，避免人工記賬錯漏，同時，可以有效控制班組領(lǐng)料情況，減少材料損耗，提高庫房管理效率，控制材料成本。 （4）安全質(zhì)量管理方面：通過在塔吊、卸料平臺、臨邊防護(hù)、配電箱等重點(diǎn)風(fēng)險點(diǎn)上部署智能監(jiān)測設(shè)備，實(shí)時監(jiān)測運(yùn)行安全，降低項(xiàng)目安全風(fēng)險。 （5）進(jìn)度管理：通過進(jìn)度管理軟件，能實(shí)施動態(tài)分析和預(yù)警，結(jié)合BIM 模型，進(jìn)行多專業(yè)進(jìn)度協(xié)調(diào)， 進(jìn)而提高現(xiàn)場施工管理效率。 （6）BIM 技術(shù)應(yīng)用方面：BIM 主要應(yīng)用在施工階段，首先在施工管理上，通過模型模擬施工，進(jìn)行方案預(yù)控，優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工方案，進(jìn)行碰撞檢查，減少返工；其次，在成本管理方面，通過模型進(jìn)行對單構(gòu)件工程精確提取（如鋼筋、模板等），通過對比清單工程量，進(jìn)行節(jié)超分析，促進(jìn)成本管理的精細(xì)化。

5 存在問題

智慧工地在尼日利亞項(xiàng)目推行主要面臨以下6 點(diǎn)問題。

1）國內(nèi)智慧工地云平臺訪問速度問題：經(jīng)過實(shí)測分析，項(xiàng)目施工現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)需經(jīng)過至少兩個海外網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)才能傳輸?shù)絿鴥?nèi)云服務(wù)器上， 對于視頻傳輸?shù)葘W(wǎng)絡(luò)帶寬要求比較高的數(shù)據(jù)，需提高外網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

2）關(guān)于中英文顯示界面問題：目前國內(nèi)各廠商均只提供標(biāo)準(zhǔn)化的云平臺，考慮到當(dāng)?shù)毓蛦T的使用需求，需開發(fā)中英文界面顯示和操作系統(tǒng)，但中英文界面定制開發(fā)工作量較大，周期較長，暫無法實(shí)現(xiàn)。

3）智慧工地系統(tǒng)安裝和維護(hù)問題：智慧工地在尼日利亞推行的另一個主要問題就是系統(tǒng)安裝和維護(hù)。 目前有兩種方案：（1）由國內(nèi)廠商來尼日利亞安裝調(diào)試，尼日利亞工程項(xiàng)目方負(fù)責(zé)后期維護(hù)。 （2）由當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商負(fù)責(zé)安裝和維護(hù)。 前者費(fèi)用較高，但可有效保證安裝進(jìn)度和質(zhì)量。

4）數(shù)據(jù)導(dǎo)出、分析和使用問題：由于國內(nèi)各廠商均只提供標(biāo)準(zhǔn)平臺，暫不支持定制數(shù)據(jù)分析。 若要充分發(fā)掘智慧工地各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)價值，就必須對標(biāo)準(zhǔn)平臺進(jìn)行定制開發(fā)，但定制開發(fā)動輒就需要幾百萬人民幣的投入， 對項(xiàng)目級的智慧工地系統(tǒng)而言，投入過高。 可在后續(xù)企業(yè)級應(yīng)用中定制數(shù)據(jù)開發(fā)的應(yīng)用。

5）與企業(yè)信息化系統(tǒng)對接問題：在推行智慧工地建設(shè)時，應(yīng)統(tǒng)籌考慮智慧工地和企業(yè)已有信息化系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)對接問題，避免資源浪費(fèi)。

6）數(shù)據(jù)存儲和遷移問題：由于項(xiàng)目上智慧工地系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)都存儲在國內(nèi)云服務(wù)器上，在項(xiàng)目結(jié)束后，為了企業(yè)的數(shù)據(jù)安全，需要將數(shù)據(jù)遷移或重新部署到其他服務(wù)器上。 數(shù)據(jù)的遷移和重新部署在技術(shù)上是可行的， 但需綜合考慮數(shù)據(jù)重新部署的成本問題。

6 結(jié)語

結(jié)合尼日利亞項(xiàng)目特點(diǎn)和實(shí)施條件， 在尼日利亞推行智慧工地有以下兩點(diǎn)建議。

1）先試點(diǎn)，后推廣。 由于尼日利亞市場尚無智慧工地先例，建議選取體量適中的項(xiàng)目先試點(diǎn)建設(shè)，在應(yīng)用過程中總結(jié)智慧工地系統(tǒng)應(yīng)用成果和經(jīng)驗(yàn)。 具備成熟經(jīng)驗(yàn)后，再不斷推廣應(yīng)用。 后續(xù)可考慮建設(shè)項(xiàng)目群級別的智慧工地系統(tǒng)，再逐步推廣到企業(yè)級智慧工地系統(tǒng)。

2）試點(diǎn)建設(shè)智慧工地時，要結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，功能上不求大而全，結(jié)合試點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)際情況，以實(shí)用性為主，智慧工地功能選取上以能解決項(xiàng)目實(shí)際問題為原則，避免流于形式。