智慧工地,简单概括即是基于互联网、物联网、大数据、现代信息技术,建立一个共享平台,以此来提高工程管理效率,保证工程顺利实施,尽量地减少、杜绝安全事故。
智慧工地架构
近年来,虽然全国生产安全事故逐年下降,安全生产状况总体稳定、趋于好转,但形势依然十分严峻,事故总量仍然很大,非法违法生产现象严重,重特大事故多发频发,给人民群众生命财产安全造成重大损失,暴露出一些企业重生产轻安全、安全管理薄弱、主体责任不落实,一些地方和部门安全监管不到位等突出问题。
建筑工地属于环境复杂,人员复杂的区域,很难通过人员巡防来管理工地,然而建筑工地施工人员的人身安全,工地的建筑材料、财产设备安全等全是施工单位管理者关心的头等大事,建筑的施工质量、施工进度,更是建筑单位关心的问题。
随着信息化高速发展,通过实时收集关键的质量安全信息,建立覆盖工地、企业、政府等的多级联网监管平台,来实现对建筑工地的安全监管、险情应急调度,降低生产事故的发生,提高监管效率和业务水平,全面实现“以人为本”的安全生产理念成为当务之急,在此情况下,智慧工地应运而生。
2012至2018年建筑行业归母净利润持续稳定上升,行业整体体量优势、利润增长率向好,“一带一路”建筑市场空间巨大,2017年沿线国家建筑业总产值高达5.9万亿美元,是中国建筑业总产值的1.7倍。
建筑行业是我国国民经济的重要物质生产部门和支柱产业之一,在改善居住条件、完善基础设施、吸纳劳动力就业、推动经济增长等方面发挥着重要作用。
随着我国城市化的快速发展,政府越来越重视民生,对建设工程的质量、安全、文明施工的监管提出了更高的要求。近年来各级政府纷纷发文要求进一步加强建筑施工领域企业安全生产工作,根据国务院《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》、浙江省住建厅《关于进一步加强建筑施工领域企业安全生产工作的实施意见》、杭州市政府《关于杭州市建设工程质量和安全生产监督管理体制改革的若干意见》等文件精神,工地新安装塔吊监控、新开工项目应安装施工现场在线监控系统、完善安全生产动态监控及预警预报体系等均体现了智慧工地的发展发展潜力。
各级政府纷纷发文助力智慧工地长期发展
(2)机械管理方面,智能吊装机械、智能加工机械等让特种作业人员管理有了机制保障,同时大幅度提升效率;
(3)材料管理方面,提前制定出耗用资源计划,高效寻找到更合适的价格采购,进出数量高效控制以防控项目成本风险;
(4)方案与工法管理方面,更可视、更精准、更及时地制定方案,有效预控风险,工法视频化更有效地指导作业;
(5)生产与环境管理方面,用APP能及时掌握环境信息,现场任务管理切实受控,进度目标得到保障。
智慧工地将施工企业现场视频管理、现场从业人员管理、物料管理、进度管理、扬尘噪声监测管理有机、高效、科学规范的结合起来,真正实现工程项目业务流程与现场各类监控数据流的有效结合和深度配合,大大提高了施工企业的工作效率和管理力度,彻底颠覆了原有的传统施工现场管理模式,使施工企业的竞争力得到质的跨越。
社会在不断进步,建筑行业也在不断发展变化,利用现代化的信息技术改变和优化现有的建设工程监管模式变得尤为重要。也将有效降低监管人员的工作难度,为监督管理决策提供依据,事前防范、事中常态检测、事后规范管理,有效预防事故。
智慧工地通过提升效率的方式,采用大集成、大数据、全移动的过程可量化、风险可预估、反馈更及时、管理更便捷的精益施工,在当前模式下提供一套较为完整的解决方案。
培养在工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才是工程管理专业的培养目标。近年来,中国经济已日益深刻地融人国际市场,建筑业市场发生了很大的变化,建筑工程管理的模式也更趋于国际化、信息化,社会要求工程管理专业的学生不仅具有工程技术、经济、管理、法律等基础知识和专业知识,更要具备参与现代工程项目全过程、全方位和全要素的管理技能与管理素质。工程管理专业的实践性很强,各高校对工程管理专业实践性教学环节也都比较重视,但学生实践能力培养效果并不太理想。因此,反思实践性教学计划的安排,结合建筑科学与工程学院工程管理专业卓越工程师教育计划,研究工程管理专业实践教学体系建设工作具有重要意义。
全国众多高校的工程管理专业中,一般都较重视实践性环节,各校的安排不尽相同,但基本有三大部分,即实习、课程设计和毕业设计(论文)。目前工程管理专业实践性教学方面存在一些共性问题。
(1)实习效果难以达成
(2)课程实践依附于单项专业课程
工程管理专业课程教学偏重理论,侧重构建完整的知识体系,实践操作的运用偏少,理论与实践结合不够紧密,学生虽然对理论知识很熟悉,遇到实际问题却不知从何下手㈧。另外依附于专业课程的课程实管理,并检查实习效果。践是以单项的基础型实践课程为主,实践内容较单一,范围较窄,各课程相互之间实践内容割裂,不符合实际工程状态,不便于学生工程整体概念的形成,也很难训练学生综合运用多种知识分析、解决实际工程问题的能力。
(3)学生与工程、工程企业实际接触少
专业教学计划中安排的实践性环节,因为诸如实习场所受环境条件的限制、企业不愿意接受学生进行实习等种种原因使学生只能走马观花似地参观,对现代工程技术不熟悉、对现代工程企业运行缺乏认识,更谈不上工程项目的全过程管理。
(4)教学过程过于偏向理论教学,缺乏工程类实践分析
(5)学生对课程缺乏学习的主动性和积极性
工程管理专业实践教学体系重建的设想主要为:将实习性环节根据实际工程情况化整为零;尽可能设置综合实践课程,改课程实践为实践性课程,加强学生与工程实际的联系;强化毕业设计管理。
(1)践行实践教育理念,注重专业能力培养
实践教育是一种教育理念,它不单是指实验、实习、毕业设计或论文等工程实践教学环节,不能完全与传统的实践教学等同它要求在大学人才培养的全过程中贯彻实践教育的理念,通过课堂内外各个环节,全面构建完整的以学生为主体、教师为主导、师生结合的教学实践、社会实践、科研实践、生产实践教育体系,能够切实保证和提高大学的人才培养质量在实践教育中,学生学习更为主动,学习方式更为灵活,思维训练更为开放,知识结构更加系统。综合性、设计性实践既能够锻炼学生综合应用知识的能力,又能够充分发挥学生在学习过程中的积极性。
(2)开设专业综合实训课程
改变课程实践依附于理论课程的现状,开设以工程实践过程为导向的综合实训课程,促进不同基础理论课、专业课程问知识的融合,使学生通过不同阶段、不同层次的多模块的课程实践提高理论联系实际的能力、提高应用专业知识解决实际问题的能力。
(3)发挥案例教学优势,强调实践性
管理学不仅仅是一门理论性强的课程,同样是一门实践性很强的课程。在教学过程做到:第一,通过案例教学,使管理学的基本思想与基本原理与实际的工程实践结合起来,既有利于学生对管理学知识的理解,又有利于激发学生学习管理学的兴趣;第二,通过管理学实践课,让学生走出课堂,进入工程管理类企业,到工程生产现场,感受工程施工、工程监理、项目管理过程的每一个细节,通过工程现场的讲解与实际体验,让学生真心感到管理学的重要性。
(4)建立系统的、动态的、不断改进优化的实践教学体系模式
针对工程管理学科日新月异的特点,要适应不断发展的学科建设形势,建立系统的、动态的、不断改进优化的实践教学体系模式,对工程管理实践教学进行全过程管理,并不断进行总结与评估。
工程管理实践教学优化体系构件模式图
综上所述,工程管理管理学教学应注重与工程技术类课程的交融,以管理学与施工组织设计、工程技术经济等课程的联系作为切入点,提升学生工程管理的能力。同时,改变教学思路,丰富教学方法,强化实践教学,提高学生解决实际问题的能力,并相应完善学生的考核体系,极大地提高学生的学习热情和主动性。
智慧工地平台主要是服务于施工现场管理,其所设置的功能主要包含了工地的人员,材料,机械设备,环保,能耗等方面的现场动态智能化管理。本章节以智慧工地管理云平台为研究对象,将工程管理专业核心课程的实践教学环节与智慧工地管理功能相结合设置成模拟实训项目。
斯维尔智慧工地云平台是项目管理的信息综合门户,通过建立开放的数据接口标准,集成各应用系统数据,以平面图,全景图,BIM模型等为信息载体,数字化映射真实工地,可视化构建数字工地,结合项目管控的业务需求,数据分析,辅助决策,助推质量,安全,材料,进度,绿色,成本等管理目标实现。
建设工程管理专业的专业核心课程主要包括施工阶段的“四控”管理,即建筑工程质量管理、进度管理、投资(成本)管理和安全管理,与智慧工地云平台的管理目标基本相符,在实训课程设置中,以课程“四控”管理为框架,将智慧工地云平台的管理内容分类归纳到“四控”实训课程框架内,按照“四控”课程内容将实训任务与智慧工地云平台管理页面,内容,模块相结合。
实训内容:教师根据平台界面布置质量实训内容,由学生根据质量管理平台界面发现质量问题,总结质量通病内容,提出质量整改方案。
(1)课程理论学习
学生通过实训前的课堂教学活动,主要学习建筑工程的质量管理知识和技能,包括建筑工程地基与基础分部工程、主体结构分部工程、屋面分部工程和装饰装修四个分部工程的材料质量控制、施工质量控制内容、质量验收标准。
(2)智慧工地云平台实践方式
实训内容:学生根据进度管理平台界面发现进度偏差,分析进度偏差产生的原因,制定纠偏措施。
学生通过实训前的课堂教学活动,主要学习建筑工程的进度管理知识和技能,包括工期,施工进度计划,横道图,网络图,进度控制,进度纠偏,工期优化等。
根据课程学习的具体内容,通过智慧工地云平台主要训练工期,进度计划,进度偏差,进度模拟,延时摄影等进度控制方法和措施,通过平台可视化界面提供的实际施工进度与计划进度的对照分析图表,查找进度偏差的主要原因,如:工期延迟。并制定进度纠偏措施,女口,采取赶工措施。
实训内容:学生根据成本管理平台界面监测成本消耗数据,分析异常原因,并采取措施。
学生通过实训前的课堂教学活动,主要学习建筑工程的成本管理知识和技能,包括材料计量,材料价格,设备价格,人工费计算,工程量清单编制,预算编制,施工现场水,电,暖的消耗成本计算。
根据课程学习的具体内容,通过智慧工地云平台可视化界面和平台数据,对工程消耗的材料、耗材数量进行统计,市场材料价格进行实时监控,对办公区、生活区、施工现场的水电暖节能进行监测和控制,发现材料消耗、价格价格、水电暖出现异常,及时查找原因并制定整改措施。
实训内容:学生根据安全,人员,机械,绿色管理平台界面监测发现异常,分析产生的原因,制定整改措施。
学生通过实训前的课堂教学活动,主要学习建筑工程的安全管理、人员管理、机械管理、绿色管理等知识和技能。
根据课程学习的具体内容,通过智慧工地云平台可视化界面和平台数据,围绕重大危险源管控,可视化跟踪消防,安防,基坑,高支模,临边支护,卸料平台等设施的安全状态,管理痕迹,趋势预测,定点安全巡查和移动安全检查的常规管理。塔机,施工升降机的运行监控和过程管理,移动端查询,进出车辆管理。人员登记,教育,交底,出勤,考核,薪资,处罚,活动,生活,娱乐等内容的统计分析,预警异常信息,预测原因结果。施工现场扬尘,噪音,水,空气质量监测,雨水回收和屋面降温监测等。
斯维尔智慧工地云平台“四控”业务模块
《智能制造发展规划(2016-2020年)》是指导“十三五”时期全国智能制造发展的纲领性文件,它指出加快发展智能制造,是培育我国经济增长新动能的必由之路,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择。工程管理院校是以工程管理专业办学为主体,在这高速发展智能制造的时期,结合各院校办学特点引入智慧工地项目管理平台作为教学实训项目,目的是将此现代化信息技术管理平台与课程实训相结合,将课程知识和技能目标与智慧工地管理平台使用相结合,培养学生具有使用智慧工地平台管理的能力,为学生未来就业从事工程项目信息技术智能化管理奠定基础。
随着互联网技术和物联网技术的迅速发展,智慧工地云平台管理的智慧,节能,高效性越来越得到建设各方的认可,传统的施工现场管理模式将被淘汰,智慧,绿色云平台现场管理将成为主流。高等院校工程管理专业要紧随智能技术发展步伐,创新教学方法和教学模式,将课程实践教学环节与智慧工地管理平台相结合,不断培养具有智慧工地综合管理能力的创新人才。