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摘要：基于淞滬路-三門路下立交工程，開發了“探索者（I）”數字化管理系統，研究了數字化管理在建筑工程中的應用。將理論與實踐結合，從管理、企業文化等理論角度聚焦到實例，與傳統項目管理模式對比充分體現了數字化管理模式在建設節約型工地中的應用效果與優勢。并就未來發展前景提出了展望。
關鍵詞：數字化管理；立交工程；探索者（I）；節約型工地
建筑工程具有作業人員流動性大、施工過程復雜、周邊環境多樣性等特點，且突發事件頻現，因此提升工程的管理水平，掌握施工現場動態與加強現場監管力度顯得尤為重要。傳統的建筑工程管理往往通過人力方式進行數據收集，手工形式進行數據統計難以保證信息的及時性與有效性[1]。在信息化快速發展的當下，數字化管理模式的出現能夠有效提升建筑工程數據收集、流通與處理的效率[2]。建筑施工管理的實質是信息在上下層級間的交互，目前建筑行業中信息化、智能化較為前沿的企業已將數字化管理與建筑工地結合，進行了深入的研究。劉崢志[3]指出數字化管理在建筑施工應用中能夠提高施工質量與效率，并且管理過程中收集所得的數據可以有效提高管理人員的專業性管理技能。曾曦[4]在其研究中提到，建筑工程施工的數字化管理目前還處于發展與探究階段，普及程度低，且管理系統不夠完善。鑒于現有研究對建筑施工的應用研究實例較少，因此本文結合淞滬路-三門路下立交工程（以下簡稱“本工程”），以項目需求為導向，詳細研究數字化管理模式在此工程中的應用，并提出了相應的未來展望。
1項目概況
1.1項目背景介紹
本工程全長約1630m，采用雙層Y字形在閘殷路-淞滬路南和淞滬路北-淞滬路南方向設置下立交，旨在營造符合現代城市生活與城市景觀所需的立體人行系統和城市公共空間。其中主線為上層，全長860m沿淞滬路-淞滬路方向布置下立交匝道，位于下立交下層車道，于政立路以北從主線兩側分出，下穿主線后迅速匯合下穿合流污水管及規劃軌道交通20號線，東側緊貼10號線（江灣體育館站-三門路站）盾構區間，匝道全長約770m。
1.2項目難點與需求分析
多作業面多工種平行交叉施工現象眾多，場區內交通協調頻繁，且周邊在建工程、建筑物、地下管線繁多，協調、配合、保護難度大，施工過程風險點多。已有的傳統項目實施管理缺乏對現場進度、質量安全及文明施工等環節的高效規范化管理，經常造成工程信息傳遞不明確、返工誤工等問題。為適應行業的信息化發展，促進復雜項目高效管理，探索在復雜工程建設中信息化技術輔助施工管理的方法及手段，本工程前瞻性地創建了數字化工地系統即“探索者（I）”系統（以下簡稱“本系統”），最大化實現工地數字化管控，打造節約型工地。為了系統性地探究數字化管理模式對建筑工程施工過程的影響，本文將圍繞本系統在本工程中的應用展開研究。
2系統建設
2.1應用目標
本系統基于互聯網技術，實現遠程監控管理，真正實現對工程施工全方位、全過程、全天候和多視點、多角度、多層面的實時監控，使項目各部門管理者對工程建設中出現的各種問題做到“第一時間發現，第一時間處置，第一時間解決”。通過數字化的手段優化現場人員、設備及流程管理、控制施工進度、輔助方案決策、促進文明施工、保證工程安全、提升項目建設質量，具體達到以下總體目標。(1)人員管理。幫助管理人員更加精準、高效地計劃、決策和監管現場勞務人員，提高項目管理效率。(2)設備管理。降低設備故障率，減少設備違章操作，提升安全作業率，增強現場設備管控效率。(3)現場安全。降低施工錯誤率，減少安全隱患，降低事故發生率，消除潛在危險因素，提升工地施工安全度。(4)文明施工。利用不同層級實施線上實時督查，實現現場自檢、自查和互檢，有效促進文明施工數字化管控。(5)質量管理。移動巡查，隨時上報，人人監督，及時反饋，提升現場施工質量。(6)雙重激勵。系統通過積分獎懲制度，對符合規范的員工加以精神激勵，并以多種宣傳形式提升員工積極性，提供積分實物兌換，以物質形式激勵員工。
2.2系統簡介
本系統由PC端和移動端（圖2）兩大部分組成，根據工程管理的人、料、機、法、環5大要素，分為綜合管理、人員管理、設備管理、施工管理、流程審批管理、其他等6大模塊，未涉及的“環”等要素作為二期研究對象。2.3系統特點(1)科學性強。本套系統有效規避了傳統施工管理大量依靠人工及經驗論的模式，將各過程控制因素加以綜合與協調，利用數據庫對標準與實測參數進行對比分析，從而指導現場生產，使管理者更加清晰地掌控現場實際情況，進而更快、更好地做出決策。同時利用大數據統計分析，確保項目管理將有據可依，有計可施，有理可查和成果可測，并快速決斷，減少人力資源的投入。(2)數據質量高。為服務諸如本工程等施工環境復雜，工期較長的工程項目，通過架設WIFI基站確保數據收集與流通效率，通過定位基站和定位傳感器組成的定位系統提升了數據來源的精度。(3)反饋靈敏度高。采用動態管理的運轉模式，有效保證了數據的時效性及反饋的靈敏度，即實時數據實時處理。根據工程的周期特點，按照計劃、實施、檢查、處置的步驟循環處理數據，使管理者的管理措施能夠及時反饋及時實施。整個施工過程的控制用細分的小模塊逐一完成，使管理更加精準到位。(4)管理高效性。本系統數據庫和數據平臺的建立，使計算機網絡系統能夠充分發揮優勢，將整個管理過程的效率從人工水平提升到信息化水平，可隨時隨地監控監管項目現場內外作業，有效提升項目管理效率。(5)雙端互補性。PC端與移動端相輔相成，優勢互補。PC端側重于對人員、任務與設備的管理；移動端側重人員素質的教育：以安全教育貼士等方式對工作人員進行安全教育，用問題整改與推薦作業等方式激勵員工規范操作，提升員工的業務技能。(6)針對性強：著重施工過程中關鍵目標的控制，以有效的控制措施與流程進行過程管理。這套針對性強本系統避免了管理者過多地被非關鍵因素干擾，對提高管理者的決策水平和施工企業的核心競爭力有直接幫助。
3應用優勢
借助數字化管理優勢和科學的施工管理方法本系統，對工程項目施工進行動態控制，更好地優化施工進度、控制施工質量、減少成本投入、確保工程安全，更大程度地提升安全建設水平和設施設備的管理能力，打造節約型工地，保障工程順利的降本保質保量完成。同時為其他類似市政工程數字化工地建設及實施應用提供重要參考和指導。
3.1人員、設備管理對比
傳統項目人員與設備管理側重于人工管理，主要包含人員及設備資料的統計、分類、歸檔，管理人員現場督導、檢查、旁站等形式管控現場勞務人員及大型設備。此類管理模式的確成熟而有效，但消耗了大量的人力、財力、物力，且存在較大的管理漏洞，一旦人工匱乏，管理即癱瘓。本系統打破常規，利用數字化技術，創建人員及設備信息數據庫，集成人員（身份信息、操作證信息，場內作業位置信息、作業時間、工種等）及設備（合格證明文件、操作證、質檢證明、作業位置信息、作業時間信息等）信息，通過后臺大數據集成分析人員作業效率及設備的利用率，以達到有效管理現場人員及設備，提升管理效率，減少現場事故發生率，降低成本。
3.2安全管理對比
傳統項目的安全管理是通過線下管理完成的，使用本系統實行數字化管控，可對人的安全教育轉變為線上教育，打破了時間、空間的限制。系統后臺自動統計其人員教育情況，同時也減輕了管理人員的工作量。(1)施工人員信息的安全管理。預則立不預則廢，通過深入的安全教育可以有效降低施工過程中安全事故的發生率。通常情況下，安全教育模式相對僵化單一，工程人員只能在固定與場合統一接受安全教育。這種安全教育模式因內容煩冗與針對性差，難以對某些安全事故產生足夠的警示教育作用。本系統采用連續式與碎片式學習方法，新進工人信息錄入后會獲得登錄賬號，登錄后工人可以在安全教育板塊進行安全教育，在安全測評板塊進行安全測評，管理人員可以通過PC后臺查詢完成情況，也可以在APP端查看完成情況。此外，工人可以每日花費較少的時間學習每日危險源、季節性安全教育、經常性安全教育等安全知識，從根源上降低安全事故的發生率。（具體詳見人員、設備管理對比章節）。(2)現場施工人員的安全管理。一般情況下對施工場區內大型設備、特種設備、危險品倉庫等的管理靠項目設備員、安全員等進行管理，在場區范圍較大或設備較多的情況下管理人員并不能及時發現事故隱患。但如果使用本系統進行數字化管理后，可以給施工場區內大型設備、特種設備、危險品倉庫等設置電子圍欄，規定只有相應工種才能進入電子圍欄內，操控對應設備，否則系統會發出預警信息至消息中心提醒管理人員予以制止。通過數字化管理可以監控到施工場區內所有需要重點監測的設備和危險品，做到全天候、全方位且及時發現危險隱患，將危險事故扼殺在萌芽階段，從而避免人員傷亡，減少經濟損失。
3.3質量管理對比
工程項目通常采用首件制或設置觀摩區的形式來提高施工質量，但這兩種形式存在一定的弊端。例如觀摩區內擺設的樣件只能反映局部情況，并不能反映工程施工過程中的各個工序，且建造一個觀摩區要花費大量的人力、物力、財力，大大增加了項目的運營成本。本系統其質量管理采用線上推薦作業版塊來實現，施工各個工序中管理人員若發現樣板工序可以及時上傳要求相關工序的施工人員進行學習共閱，并結合印花積分制度對相關工人給予獎勵，這種方式不僅保證了工程質量且提高了工人的積極性，有效促進整個工程建設。
3.4企業文化對比
“人料機法環”是工程作業中最具有影響力的5個主要因素，其中，人因其自然性與社會性，是生產管理中最大的難點。有研究指出，調動員工工作積極性是提高建筑施工企業經濟效益，實現戰略發展目標的重要手段[5]，與一般只強調管理層面優勢的模式不同，還通過強化企業文化的形式，調動員工積極性。(1)PC端通過新聞中心的方式，對企業諸如“觀摩”“法制宣傳”等精神文明建設活動進行回顧與展示，有效提高員工積極性，為增強企業凝聚力提供了一定的幫助。(2)移動端用推薦作業、問題整改等獎懲方式激勵員工，使員工在學習典型的過程中以端正態度、規范作業為榮，以違反章程、工作紕漏為恥。同時積分系統作為輔助功能，也在物質層面激勵著員工。
4工程管理中的應用效果
隨著科學技術的不斷改革和創新，信息管理技術也在不斷完善，網絡信息化已逐漸成熟，并成為工程項目管理中最重要的輔助技術。本系統正是工程信息管理的一種嘗試，正式上線以來對工程進行了實時跟蹤、動態管理，取得了一定的效果。通過本工程的試點，率先探索數字化管理的實踐途徑，推動企業的現代化、信息化建設。應用系統使用至今有以下成效啟示。(1)減輕了員工的工作強度。將傳統的管理方式由點串成了線，形成共同監督的機制，使現場的安全隱患能夠及時發現，及時整改。同時現場問題和整改過程在本系統中可以追溯，員工通過系統的數據分析能夠把握某一時期現場安全的管理重點，可以進行具有針對性的管理。(2)提升了施工管理水平。進一步推動項目管理的建設，一批安全隱患和問題得到整改，有效防止了各類事故發生，工程質量明顯提高，為推動企業高質量發展提供保障。(3)建立了系統的基本架構。通過本系統的開發、應用形成了可復制、可推廣的標準化創新經驗和模式，能夠指導和推動在類似項目上實施。
5結語
數字化管理，節約型工地，是未來工程建設項目管理的目標。本系統借助行業科技力量，在公司戰略方向的指引下應運而生，為本工程的項目管理創造了新的模式，與傳統管理模式對比有效改善了現場人員、設備、安全、質量等的管理。同時，為后續類似工程數字化管理模式的創新與完善，提供了重要參考。該系統未能在環境保護等方面進行分析與探討，團隊后續將進一步研究，以完善工程數字化管理模式。
參考文獻：
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[5]唐愛琴.如何調動建筑施工單位的積極性[J].建筑工程技術與設計,2016(13):3348.
作者:劉飛 單位:上海公路橋梁(集團)有限公司
