房屋建筑施工技术的智能化转型路径
陈晓明
中建五局第三建设有限公司四川分公司 610000
引言
在科技飞速发展的当下,智能化浪潮正深刻影响着各个行业,建筑行业也不例外。房屋建筑施工技术的智能化转型,是顺应时代发展、提升行业竞争力的必然选择,对于提高施工效率、保障工程质量、降低安全风险具有重要意义。当前,房屋建筑施工技术在智能化应用方面已有一定进展,智能装备与技术得到初步应用,智能化管理模式也在积极探索中。
一、房屋建筑施工技术智能化应用现状
1.1 智能装备与技术的应用
当前,房屋建筑施工领域的智能装备应用已从试验阶段逐步走向实践。在一些大型项目中,混凝土浇筑机器人、墙体砌筑机器人等开始替代人工完成重复性作业。这些装备通过预设程序自动运行,能够在标准化施工场景中保持稳定效率。无人机则被广泛用于施工现场的测绘与巡检,通过搭载的高清摄像头和传感设备,快速获取场地三维模型和进度影像,为施工规划提供基础数据。数字化技术的应用也在不断深化。BIM 技术已成为施工前的重要工具,通过构建三维模型模拟施工流程,提前发现管线碰撞、工序冲突等问题,为现场施工提供指导。
1.2 智能化管理模式的探索
目前许多施工单位意识到单一的图纸模式的弊端,尝试利用信息化工具,建设信息化数据平台统一收集工程建设相关信息,如进度、质量、安全等,将相关施工计划、巡视记录、影像资料等转化为数据,纳入电子表格中,便于现场管理人员获取、查询。并且对施工过程中,许多参建单位引入协同的理念,通过网络数据云端资源实现建设信息集成,例如业主、设计单位、监理、施工单位均可在平台上对已录入系统中的施工进度情况进行查看、提出变更、反馈意见等。
二、房屋建筑施工技术智能化转型面临的困境
2.1 技术应用层面的挑战
施工工法与新技术的融合问题。施工现场工况较复杂,施工过程中的地质环境、环境温度、作业工序等变化的制约较多,常规化与简单化程序操作时会常出现预设程序失败的情况。如复杂的场地平面不平整,机器人操作时行走误差较大,极端天气条件下无人飞艇信号传输受到影响,智能设备使用频繁时出现较多的人工干预。各个技术系统的数据界限较为清晰,BIM 模型的相关参数难以直接导入物联网监控系统,设计相关的信息与现场实际采集信息无法及时关联,影响了技术协同效率。智能装备和系统的购买、维护等经费投入较多,中小型项目的工期短、利润薄,无法承担前期成本。
2.2 管理模式层面的阻碍
固化传统管理模式。很多管理者习惯拍脑袋做决策,对新技术持半信半疑的态度,还是习惯于人盯人式的现场管理;在项目实施中,仅将智能技术当做项目配菜,而不是核心“主料”,造成管理技术花架子。组织机构不适应智能化。当前项目部仍沿用传统的按工种设置机构,各部门之间信息沟通存在层级障碍,智能管理需要部门之间协同作业。质量出现问题就需要技术部门拿出方案、施工班组履行实施方案、物资部门供应相应材料,传统机构架构审批速度慢无法满足智能转型的时效性需求。
2.3 人才与政策层面的制约
首先是专业人才匮乏。既懂施工过程又懂智能设备使用和管理的人才十分匮乏,技术工人很少有人懂得如何操作智能设备,一些先进设备和系统出现无人会用的现象。企业内部培训停留在对各种设备的基本操作上,缺少对技术原理和设备系统协同使用的基本训练,工作人员很难适应不同现场的技术调整。相关高校人才培养没有对接行业需求,课程方面注重理论教育,很少进行实践性课程培养,学生到企业之后需要一段时间适应和学习后方能上手。政策、标准体系缺失。没有统一的智能化施工技术标准,企业间系统的接口、数据不统一,造成不同的智能项目无法进行技术成果复制。政府方面的扶持政策重宏观性的引领,没有针对企业具体化的推动政策,政策层面针对企业的支持有心无力,比如税收优惠、补贴等等的支持力度较小。
三、房屋建筑施工技术的智能化转型路径
3.1 技术融合与集成应用路径
发挥智能技术的场景匹配性。鼓励企业与相关技术开发者对施工中出现的场景进行匹配化开发。如针对深山重林的桩机施工,结合传感地质与自动控制匹配智能桩机,可以根据钻进的地质硬度,自动调整钻进模式;针对不规则构件的吊装,采用 BIM 建模与视觉识别匹配吊装,可以根据实时定位精准校正构件吊装的位置。建立开放性的技术平台打破数据共享的壁垒,统一数据接口标准,打通 BIM、物联网、大数据等技术应用的接口,形成从“设计—施工—运维”的数据闭环。推广轻量化的技术应用减少门槛。如针对中小型项目建设,开发成本低廉的模块式智能技术,如低配的BIM 建模软件、便携式监测仪器等,在保证基本智能化应用的基础上,减少前期成本。采用技术租赁应用,通过租赁技术装置与平台应用减少前期成本,针对项目需要使用应用技术,租赁使用,实现成本的灵活低用量。
3.2 管理模式重构与组织变革路径
坚持“技术引领管理”的思想,将智能施工与管理转型作为企业长远规划。
公司领导要更新思想、转变理念,组织对公司管理人员进行学习,到智慧工地标杆项目参观学习,摸清转型方向、思路与重点;在项目管理中应坚持用数据辅助决策,在项目管理中,项目经理、总工、商务、生产负责人依据智能平台分析建议性方案内容、执行策略等。进度调整时根据平台模拟的多种不同赶工策略影响的成本与质量的选择决策。调整组织架构,以便更好地发挥协同作用。成立专职的智能化工作小组,整合技术人员、生产班组长、质量岗位人员协同配合,与智能化管理相关的所有业务在小组统筹管理。优化管理模式、精简管理流程,利用智能化信息平台代替纸质审批文件和分部分批审核流程,有效减少内部数据资源的重复录入,提高执行效率,比如,质量问题整改单可通过平台直接派发给对应责任班组,整改结果在线报送,相关科室负责人同时知晓整改结果。
3.3 人才培养与政策保障路径
一是建立不同层次的人才培养机制。企业应该联合职业学校和培训机构设置智能施工课程,课程应包含一定比例的理论知识和一定的实践技能训练,培养具备一定施工技术水平和相关智能施工设备操控和维修的能力的人才。此外,企业应对在职员工进行分层次的培训,一线工人应更多地培训智能装备基础使用和检修,技术人员应加强系统集成技术和数据分析能力的培训。二是进一步健全政策法规和行业标准。政府可以通过行业协会对智能施工制定相关的技术标准,对设备的接口、数据格式、设备安全性认证等提出明确的要求,以便更好的推广技术。政府可以适度加强相关政策的引导支持,对企业的智能施工相关技术设备的开发研发给予一定的税费减免或者补贴,对一些有代表性的智能化变革或者智能化项目进行支持,树立技术改革榜样,宣传典型经验做法。三是建立技术共享和共享平台,扶持龙头企业把已经研发的技术或者产品平台免费共享给其他相关中小企业,减少中小企业变革成本。
结语
房屋建筑施工技术的智能化转型是建筑行业高质量发展的必由之路,尽管当前面临技术适配性不足、管理模式滞后、人才短缺等困境,但通过技术融合、管理重构、人才培养与政策保障的协同推进,转型路径已逐渐清晰。
参考文献
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