SPC智能施工管理技术的应用前景

高树娟

摘要：智能施工管理是未来施工的发展趋势，世界主要工程公司都在不断引入数字化和智能化信息技术，并基本建成了覆盖设计、采办、建造、运维业务的信息系统，局部实现了信息协同，逐步迈进数字化信息时代。本文以SmartPlant Construction（以下简称“SPC”）为中心，详细阐述剖析了如何通过该软件实现大型工程项目智能施工管理，并介绍了SPC在未来大型建设工程项目的应用前景。

关键词：数字化工程管理;智能化施工;三维可视化;工作包;鹰图SPC

SPC以三维模型为载体，网络数据库为中心，涵盖设计、采购、施工为一体的数字化管理型平臺，其功能涉及EPC总承包四大控制领域。该软件基于集成数据为基础，通过工作包的方式将设计数据、计划数据、材料数据、人机等资源数据予以整合，完成对具体施工的各种制约条件的梳理，实现对整个工程项目的进度、成本、质量控制，确保施工工作能按计划进行。通过集成二维图纸和三维模型，实现可视化施工管理，从而使施工管理数字化、透明化、智能化、科学化。

1 智能化施工管理模式

智能化施工管理模式是一种精细化管理手段，它将抽象平面和文字转化为可视化的三维视图，同时以模型作为信息载体，将设计、采办、建造融为一体，数据共享，实现工程建设全过程数字化管理。

1.1 现状分析

在传统工程建设中，施工管理及施工人员并没有直接利用各类数字化信息及三维模型等设计成果，而是间接的使用模型中抽取的图纸和各种数据表，包括料单，这是一种巨大的浪费。施工单位各部门间通过不断的开会进行信息交流，无法形成智能化的关联，信息更新不及时、不全面，形成了信息孤岛，较大程度依赖具体执行人的个人素质和水平。此外，由于设计是按自上而下的顺序开展，而采购是按物项分类开展，在进度计划编码维度与施工进度截然不同，因此，在获取设计、采购信息后，如何合理安排施工工作，协调设计与采购进度、解决资源矛盾等问题，是施工管理的关键。

1.2 智能化施工优势

1.2.1一体化管理

在智能施工管理模式下的施工是将设计、采购、施工数据作为一个整体进行考虑，上游的设计和采购信息将以数据流的方式，自动进入预设好的施工管理模块，施工管理人员无需再次收集、整理数据，可以直接在设计和采购的成果数据基础上开展工作。

1.2.2四大控制能力得到提升

一个好的项目管理离不开最佳的四大控制能力，即进度、成本、安全、质量控制，而工作包的应用恰好能帮助用户实现这个目标。对工作包的分解与状态管理，其实就是对施工进度的控制，工作包中的完工工程量输入及统计即时成本管理的依据;而工作包中包含的ITP及NCR信息，则是安全质量控制所关注的焦点。

1.2.3显著特征

（1）通过计划、设计和工作流程的可视化和开放显示，改善与业主、工作人员、承包商和供应商的沟通规划。

（2）消除物料浪费、沟通不畅、重复工作和设计错误。

（3）通过早期规划改进工作计划，重点在于改进工作流程、可实现的任务、工作量分配以及明确规定的工作范围。

（4）通过准时交付、所有各方参与、资源可用性、现场准入以及其他相关事务的协调实现前瞻性工期。

（5）计划和协调非现场制作和模块化施工活动，以减少现场拥塞，分配工作量，最大限度减少现场作业人数，并改进准时交付。

2 SPC软件及其功能介绍

SPC是一款施工板块核心的软件产品，通过系统集成将设计、计划、物资以及现场的人机料等资源，打通计划、执行、检查和行动闭环控制进行组织施工。

2.1SPC总体功能框架

SPC是基于工作包理念设计的用于施工管理平台，采用了SPF的底层技术，实时接收上游发布的设计数据，然后将项目的施工内容划分至一个个工作包。通过与P6的接口将进度计划导入，经过划分、细化工作包，对施工信息重新组合，并可实现模拟可施工性及安装顺序。在使用统一的材料编码的基础上，SPC将读取SPMAT中的材料清单及仓储信息，以实现材料预测预留功能。SPC还预留了制约条件、关联部件与文件等扩展功能，以满足对各种施工资源的管理。

2.2 SPC功能介绍

2.2.1 进度控制

SPC的主要功能是将项目在P6中定义的施工计划任务根据专业和用途进一步分解成不同类型的工作包。基于工作包进行工作的组织安排和信息反馈，所有的工作内容都实时链接至SPF数据库，确保获得最新版本的图纸和相关信息。根据系统设定的标准工作步骤和工时，SPC可以自动计算施工所需计划工时，配备合适的班组和施工资源。

2.2.2材料控制

施工材料是影响现场进度和劳动效率的最大制约因素，良好的材料管理是节约成本的最有效方式之一。SPMAT等专业的材料管理软件可以将材料细化到图纸、位号的级别，并且可追踪到所有材料以及交付的情况。SPC与SPMAT有非常完善的接口，一旦工作包在SPC内创建，则用户可以查询该工作包内所有材料的状态，并生成状态报告实现报警提示。

2.2.3 施工资源的优化

作为施工资源的管理，施工作业所需的设备、机具、资质和劳动力也应当具有计划性和作为限制条件在开工前得到满足。SPC提供了多种开箱即用的施工资源，所有的设备和机具可以根据日期和需求数量被统计和整理，形成一份项目阶段性的设备和机具需求柱状图，有利于施工设备设施部门和保障部门进行相应的计划和租聘管理。

2.2.4 三维可视化

三维模型的浏览，基于三维模型进行工作包管理和可视化显示。可以进行三维模型浏览展示，可直接拖曳模型放入工作包作为工作内容。通过过滤器可显示指定专业的模型、指定图纸的模型、材料的状态（材料库存不足、材料到货日期晚于施工日期等）、指定工作包的模型、按工作包的状态显示模型（哪些模型编制了哪些工作包，如哪些模型编制了预制工作包等）、按管段显示模型。可以进行思维工程动画模拟。4D动画能展示工程的计划进度与实际进度。能基于进度可视化展示查看施工逻辑错误。

3 SPC软件应用前景

随着对大型建设工程项目要求的不断提高，作为总承包公司核心环节的施工管理，越来越需要具备收集、分析、处理海量数据的能力，以满足日益增长的高质量工程管理的需求。

通过采用该平台，与设计院的SP3D、SPM集成使用，可实现项目实施过程的数字化协同设计、数据智联互通，减少管理成本，达到数据传递信息化、建造过程智能化、项目竣工移交数字化的目标，提高项目管理水平，展示公司EPC项目的实施能力，提升公司的市场竞争力。通过SP3D、SPM、SPC集成平台，实现以三维模型为载体，网络数据库为中心，施工信息管理系统为平台，持续开展信息化建设，与国际接轨，实现设计、采购、施工、投产、运维一体化服务能力，将传统的油气田建设转变为智能油气田建设，打造国内一流的技术服务商。

参考文献：

[1]陆一昕.SmartPlant Construction智慧施工管理在CAP1400项目中的应用[J].中国勘察设计，2015年，26（9）：84-88.