智慧工地 推动精益建造

中建三局一公司始建于1952年，至今已有64年的历史，具备房屋建筑特级资质。业务范围包括工业与民用房建项目；地铁、道路、桥梁、地下共同管廊、水务等基础设施项目；钢结构项目；装配式建筑；投资和房地产开发业务。

中建三局一公司标准化管理和信息化建设是从2006年开始的，到2010年，公司基本上实现了企业的信息化管理，实现了所有核心业务活动的无纸化管理和上线运行。到2012年，中建三局一公司提出智慧工地的概念，并通过几年基础工作的积累，到2015年，正式确立了“通过打造智慧工地推动精益建造实现完美履约”的管理提升目标。

中建三局一公司副总经理丁刚表示：“我们对智慧工地的概念是这样理解的，智慧工地实际上就是运用一个信息化手段，围绕项目的全生命周期建立一个支撑现场管理、互联协同、智能决策、知识共享的一整套项目现场管理的信息化系统。我们打造智慧工地的目的则是为了提高工程项目现场管理的信息化水平，从而逐步实现绿色建造和生态建造。”

实施智慧工地的关键

基于这样一个理解，智慧工地必须有几个方面的基本要求：第一，智慧工地必须以项目现场基础工作标准和响应机制的建设为核心，这也是早期智慧工地的难点所在。因为智慧工地的意义并不在于用一些新型的科技手段在项目现场进行简单的堆砌和罗列，而是一个以总工程管理为核心、以项目现场基础的管理动作标准化为基础、以数据的横向到边、纵向到底为要求，整合了众多应用的现场管理集成化系统。所以，如果没有基础管理动作标准化和响应机制建立的过程，智慧工地的各种技术手段就无法与项目管理现实进行融合和交互，各个局部获得的信息也无法实现与现场管理的集成，智慧工地也就会变成一个简单的技术手段的罗列，成为现有管理体系的一种辅助，而不是对现有管理体系的提升和集成。“实际上，智慧工地的核心就是要整理现场管理中的管理定式和定式的响应基础，并且以信息化手段进行整合，不然，再先进的手段也发挥不了作用。因此这点是整个智慧工地的核心和基础。”丁刚总结到。

第二，智慧工地必须以信息的互联互通为支撑，覆盖项目全生命周期，按照项目现场业务管理的逻辑，打通数据之间的互联互通，形成横向到边、纵向到底的数据交互关系，避免信息孤岛和数据死角。“实际上前些年我们的施工现场已经应用了物联网等先进技术手段，但很多都是一种孤立的和局部的使用。比如现在很多现场用了一些监控摄像头，但实际上通过摄像头获取的信息并没有跟企业基础的管理动作进行联动。所以我们利用摄像头采集的信息也就是做一些简单的监控，刚装摄像头的时候，大家可能还稍微看看，时间长了，也没人看了，信息如果不打通，是得不到有效使用的。”丁刚具体解释到。

第三，智慧工地必须应用最新的互联网技术，这其中包含两层意思：一是智慧工地必须要采用物联网技术，通过移动终端的使用，直接在现场工作，大大提高效率；二是不能仅仅将互联网技术作为简单的数据采集工具，而是要将物联网的使用与现在的管理体系进行无缝整合。

第四，智慧工地必须以智能化的决策支持为目的，建立数据结构的框架和标准，打通数据之间的内在联系，建立数据归集、整理、分析、展示的机制，使现场管理中产生的大量数据能够及时为各个管控层级提供决策辅助支持，对管理过程进行预警和响应。同时，通过大数据的积累、分析和判断，利用系统建立的内在工作机制，让管理体系能自动产生预警和管理响应。这些都是建设智慧工地必须要达到的四个基本要求。

实施智慧工地的做法

围绕这四个要求，智慧工地整体架构可以分为三个层面：第一个层面，终端层，就是要充分利用物联网技术和移动应用提高现场的管控能力。丁刚向记者介绍到：“目前，我们用的是以手机移动终端，辅助各类传感器、摄像头、无线传输设备作为数据采集的端口，进行智能化数据的采集。"第二个层面，平台层，通过中建自行开发的“中建云”进行高效的计算，为各项具体应用提供平台支撑，使得参与各方能够在平台上搭建应用和进行数据的交互、互通。第三个层面，应用层，这也是智慧工地能否落地最重要的核心，就是以项目现场管理体系的梳理为核心，将现场管理的基础动作进行标准化改造，并用信息化手段进行固化，让项目现场管理的业务逻辑在“中建云”上建立相应的业务管理应用模块，并以此为核心，对终端层的移动应用进行整合集成，这就是中建三局一公司目前使用的智慧工地的三层架构。

那么智慧工地到底应该怎样实施呢？丁刚具体介绍到，第一，以总工程计划管理的串联为核心，利用这套系统可以通过项目的进度计划自动的派生出各岗位的工作计划，并建立各个工作计划之间的逻辑关系，这实际上相当于在现场管理中打造了各种现场管理的定式，并找到了这种定式之间的逻辑关系。它是通过三个底层数据库交互来实现，一是根据不同项目的类别工序的分布分向为基本单元，梳理现场管理的标准动作，建立标准管理动作的底层数据库；二是通过梳理项目组织体系、岗位职责来建立一个项目岗位职责的数据库；三是通过梳理现场平面分区分段标准，建立一个项目现场分区分段标准数据库。通过这三个维度来定位标准的管理动作，与管理岗位、管理部位相匹配，通过项目进度计划，能够自动派生出各岗位工作计划，计划的自动生成、下达、执行、检查和监督，按照PDCA循环的过程形成一个闭环。固化了围绕工艺和工序相关的业务逻辑和管理动作，以此为核心，将各项移动终端的智慧应用进行整合和集成。"这也就相当于打造无数个项目现场管理的标准化定式，并且把这种定式进行了逻辑的关联，这也是整个智慧工地的核心，并且只有这样才能把所有的智慧应用进行集成。"丁刚强调到。

第二，以移动物联网技术应用为手段，通过移动终端的使用来适应项目管理人员现场工作的特点，彻底解决工地现场录入信息系统的问题。既提高了工作效率，又保证了数据的真实性。移动终端既是各个岗位工作人员的工作平台，又是基于组织化管理体系的有机组成部分，各项业务活动和数据的传递按照项目现场管理的逻辑关系，实现了横向到边、纵向到底的贯通。

第三，以各项新型科技手段的集成为特点，将BIM技术、传感技术、监控测量技术等新型科技手段与系统进行集成，有了底层平台和业务逻辑的支撑，每一个单点的应用都是系统的一个有机组成部分，每一个物联网技术的应用都相当于是在一个统一的机体上延长了智慧触手。对此，丁刚举例到："比如原来传统的测量工作需要使用测量工具进行读数，然后再录入到系统；现在，通过对测量工具进行改造，用测量仪器产生电子数据，通过无线连接技术，直接无缝传递到无线终端，彻底改变了传统的现场管理方式。"

第四，以底层企业知识平台搭建为支撑，将企业的各种知识包括相关标准规范进行了分类归纳和提炼，直接整合进相关的业务板块，供各级现场管理人员共享和积累，既支撑了基础业务管理水平的提升，也使企业整体上具备了动态的知识学习和积累的能力。

第五，以大数据的充分挖掘和共享为基础，通过顶层提供的统一数据标准架构对业务管理活动过程中产生的大数据分类、归纳、汇总、展示和追溯的业务标准，让各级管理人员实时掌握分管方方面面的决策知识信息，及时在管理过程中解决相关问题。同时，通过历史数据的积累和分析，按系统后台设立的机制对管理体系进行反馈和智能响应，实现管理的持续改进。

实施智慧工地的体会

经过几年的探索，中建三局一公司在整个智慧工地的实施过程中有诸多体会。丁刚总结到：“一是项目现场基础管理单元的梳理和业务逻辑的建立是实施智慧工地的核心难点，这是一项艰难的基础性工作，需要在顶层设计的基础上长期积累完善。从我们自己的实践看，围绕工艺、工序开展底层管理工作的梳理差不多花了一年半左右的时间，没有这项工作作为基础，各项信息化技术的应用就无法进行集成和联动，围绕物联网设备产生的数据流就没有标准的响应动作和响应机制进行交互，最终的结果就是数据不能贯通、业务两张皮，尽管形式上可能看起来绚烂，但信息化手段实际上游离于实际管理之外。二是项目现场管理信息化平台的搭建是实施智慧工地的物质基础。各项业务的应用和集成需要一个功能强大的平台作为底层支撑，既要能满足现实的需要，又能为未来的提升和拓展留出空间。从前期的探索看，底层信息化平台的搭建和维护必须有专业的团队和足够的实力才能保证。中建与IT企业合作，开发了自己的中建云，以此为平台，为智慧工地的实施提供了强大的支撑。三是跨专业的移动终端设备的集成使用是智慧工地的必备手段。打造智慧工地必须依赖于多种移动终端设备的使用，问题的关键是这种使用不能是单点的、孤立的，与项目现场管理业务活动没有逻辑关联的。因此移动终端设备必须与数据整体架构、管理业务对数据的引用规则、跨专业的数据交互标准的要素联合考虑，将移动终端设备作为系统的有机组成部分，在现阶段甚至需要找几家不同行业的供应商来共同联动，一起寻求解决方案。”

对于中建三局一公司而言，智慧工地还在探索和尝试，尽管还有很多问题，但相信整个智慧工地的持续推进将会给互联网时代的建筑业带来一场深远的变革，也将彻底颠覆传统的现场作业模式，成为实现建筑产业现代化软实力的重要支撑。