CN115689030A - 数字化精益施工管理方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及数字化精益施工管理方法、系统、电子设备及存储介质，该方法包括获取目标施工项目的BIM信息以及施工组织设计，所述BIM信息用于提供工作分解的数据，所述施工组织设计用于提供所述工作分解的信息；基于所述BIM信息以及所述施工组织设计对所述目标施工项目进行工作分解，确定所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据；基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据进行施工排期，确定施工排期结果；根据所述施工排期结果对所述目标施工项目进行施工管理。基于BIM信息与施工组织设计结合进行工作分解实现数字技术与精益施工的有机集成，简化了数字化精益施工管理的复杂度。

Description

数字化精益施工管理方法、系统、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及数字化精益施工管理方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

建筑工程是人们生产和生活所必须的建筑物的实现方式，而施工是建筑物实现的最重要的阶段。其中，数字化精益施工将使建筑施工过程实现价值最大化、浪费最小化的目标。数字技术正在逐步成为精益施工应用推广的关键支撑，有助于精益施工的实现。

然而，数据技术在精益施工应用过程中，仍停留在技术应用层面，尚未达到通过数据实现技术与管理、组织、流程等深度融合，从而导致现有的精益施工是将应用成本与复杂度过高，制约了精益施工的应用和推广。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种数字化精益施工管理方法、系统、电子设备及存储介质，以解决数字化精益施工管理的复杂度过高的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种数字化精益施工管理方法，包括：

获取目标施工项目的BIM信息以及施工组织设计，所述BIM信息用于提供工作分解的数据，所述施工组织设计用于提供所述工作分解的信息；

基于所述BIM信息以及所述施工组织设计对所述目标施工项目进行工作分解，确定所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据；

基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据进行施工排期，确定施工排期结果；

根据所述施工排期结果对所述目标施工项目进行施工管理。

本发明实施例提供的数字化精益施工管理方法，其中，BIM信息代表数字化技术的应用，施工组织设计代表精益施工，基于两者结合进行工作分解实现数字技术与精益施工的有机集成，建立融合数字技术和精益施工的新管理模式；同时，在工作分解时，将工序作为数字化精益施工管理的最小管理单元，简化了数字化精益施工管理的复杂度，使精益施工管理工作效率和质量得到大幅度提升。

在一些实施方式中，所述基于所述BIM信息以及所述施工组织设计对所述目标施工项目进行工作分解，确定所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据，包括：

获取所述工序的划分类型，所述划分类型包括技术服务工序、资源采供工序以及施工作业工序；

基于所述施工组织设计确定工序信息的分解结果，所述分解结果包括所述目标施工项目的工作面划分、项目组织分解和资源分解；

基于所述工序的划分类型、所述BIM信息以及所述分解结果，确定所述工序及所述工序的基本数据。

本发明实施例提供的数字化精益施工管理方法，将技术服务工序、资源采供工序以及施工作业工序均统一放在工序的层级，把所有工作放在同一进度计划中，依靠逻辑关系，统筹进行精细的计划和控制，能够有效地解决传统末位计划系统中所存在管理疏忽以及将技术服务以及资源采供作为施工作业的强约束导致的无法进行施工管理的问题。

在一些实施方式中，所述基于所述BIM信息以及所述施工组织设计对所述目标施工项目进行工作分解，确定所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据，还包括：

获取工序模板库；

基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据，检索所述工序模板库，确定目标工序模板，形成所述工序的基本数据。

本发明实施例提供的数字化精益施工管理方法，工序模板可以被重复使用，利用工序模板对相应的数据进行存储，能够简化工作分解的复杂度。

在一些实施方式中，所述基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据进行施工排期，确定施工排期结果，包括：

基于所述工序确定施工排期优化的约束条件；

以所述工序中的人员分配、机具分配以及时间分配为优化变量，将所述目标施工项目的成本最低、工期最短以及资源均衡作为优化目标，并基于所述约束条件对所述优化变量进行优化，确定所述施工排期结果。

本发明实施例提供的数字化精益施工管理方法，基于约束条件以及优化目标对优化变量进行优化，能够保证施工排期结果的最优化。

在一些实施方式中，所述根据所述施工排期结果对所述目标施工项目进行施工管理，包括：

获取当前施工排期中当前工序的执行状态；

当所述执行状态为待检查状态时，获取所述工序的检查结果；

当所述检查结果为已确认状态时，获取所述当前工序的基本数据中的结算金额以进行结算支付。

本发明实施例提供的数字化精益施工管理方法，在当前工序检查通过之后利用当前工序的基本数据进行结算支付，从而实现工序级结算，对目标施工项目进行精细施工管理。

在一些实施方式中，所述根据所述施工排期结果对所述目标施工项目进行施工管理，还包括：

在所述当前施工排期的执行过程中，获取对所述当前施工排期的调整需求；

基于所述调整需求对所述当前施工排期进行调整，以确定调整后的当前施工排期。

本发明实施例提供的数字化精益施工管理方法，在施工过程中对当前施工排期进行实时的调整，实现实时闭环控制，提高了当前施工排期结果的准确性。

在一些实施方式中，所述方法还包括：

在数字化精益施工管理平台的页面上显示所述施工排期结果，所述数字化精益施工管理平台用于对所述目标施工项目进行精益施工管理；

响应于对所述施工排期结果的调整操作，以确定目标施工排期结果。

本发明实施例提供的数字化精益施工管理方法，利用数字化精益施工管理平台对目标施工项目从接收施工项目到工程验收为止的全过程管理，即，围绕施工对象和施工作业现场进行计划、组织、控制、监督和协调等全过程的进度管理、成本管理和质量管理等。同时，还提供人机交互方式对自动施工排期结果进行调整，保证了目标施工排期结果的准确性。

根据第二方面，本发明实施例还提供了一种精益施工管理系统，包括：

获取模块，用于获取目标施工项目的BIM信息以及施工组织设计，所述BIM信息用于提供工作分解的数据，所述施工组织设计用于提供所述工作分解的信息；

分解模块，用于基于所述BIM信息以及所述施工组织设计对所述目标施工项目进行工作分解，确定所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据；

施工排期模块，用于基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据进行施工排期，确定施工排期结果；

施工管理模块，用于根据所述施工排期结果对所述目标施工项目进行施工管理。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的数字化精益施工管理方法。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的数字化精益施工管理方法。

需要说明的是，本发明实施例提供的数字化精益施工管理系统、电子设备及计算机可读存储介质的相应有益效果，请参见上文数字化精益施工管理方法对应有益效果的描述，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的数字化精益施工管理方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的数字化精益施工管理方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的工序类型的示意图；

图4是根据本发明实施例的目标施工项目的工作分解示意图；

图5是根据本发明实施例的工序模板的示意图；

图6是根据本发明实施例的施工排期的示意图；

图7是根据本发明实施例的工序的三类任务的划分示意；

图8是根据本发明实施例的工序的执行流程；

图9是根据本发明实施例的数字化精益施工的整体流程示意图；

图10是根据本发明实施例的数字化精益施工管理系统的结构框图；

图11是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

建筑工程施工管理是从接受施工任务起到工程验收为止过程中，围绕施工对象和施工作业现场进行的计划、组织、控制、监督和协调等全过程的进度管理、成本管理和质量管理等工作。基于此，本发明实施例提供的数字化精益施工管理方法的目标是，借助数字技术，通过计划排程到末位级、时间精确到小时、任务执行最小到工序，“图纸模型”细化到构件等工业化手段，实现精益施工。在该模型中，引入工序级精益施工管理理念，采用末位计划与任务管理，以工作面为基础，以工序为最小管理单元，多业务要素集成管理，实现工序可执行、可计量、可验收；运用数字技术实现了对人员、机械、材料、环境等各要素的实时感知，动态分析，智能决策和高效执行；采取生产管理数字化调度，使得计划管理更加严谨周密，跟踪管控更加及时完整，生产协作更加高效快捷，分析决策有理有据；利用质量安全在线管理，责任人明确清晰，实现闭环管理，提升质量管理水平。

根据本发明实施例，提供了一种数字化精益施工管理方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种数字化精益施工管理方法，可用于电子设备，如电脑、移动终端等，图1是根据本发明实施例的数字化精益施工管理方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

S11，获取目标施工项目的BIM信息以及施工组织设计。

其中，所述BIM信息用于提供工作分解的数据，所述施工组织设计用于提供所述工作分解的信息。

由于在目标施工项目开始施工作业之前，需确定目标施工项目要完成的所有工序，因此要明确工序的确定方式。在施工准备阶段，制定完项目施工组织设计之后，基于施工组织设计和设计过程得到BIM信息。其中，BIM信息包括但不限于BIM模型或图纸。

后续在工作分解步骤中，分别通过BIM信息，以及施工组织设计来提供相关分解信息。其中，BIM信息提供目标施工项目的实体分解、空间位置和工程量等信息；施工组织设计用来提供工作面划分、项目组织分解和资源分解等信息。在施工组织设计中包括有总控计划、分级计划等等。

S12，基于BIM信息以及施工组织设计对目标施工项目进行工作分解，确定目标施工项目的工序及工序的基本数据。

如上文所述，BIM信息与施工组织设计分别提供相应的信息，可以先提取施工组织设计中的计划，对目标施工项目进行工作面、项目组织以及资源分解；再结合BIM信息中提供的构件信息，确定目标施工项目的工序及工序的基本数据。

数字化精益施工管理的构成要素首先是工序，工序反映的是最小管理单元，工序是针对工程项目施工最终交付的实体工程，按照“一个位置、一个班组、一套工具方法”，以“可执行、可计量、可交付”的原则进行施工任务分解的工作序列。在本实施例中，将管理单元定位于工序，成为进度、成本、质量安全等全目标管理的基本单元。

S13，基于目标施工项目的工序及工序的基本数据进行施工排期，确定施工排期结果。

推动项目计划有效执行的施工排期，即施工计划，是管理的重要手段，因此制定项目施工计划时，基于工序进行优化排程，可以得到工序的计划数据，即确定出施工排期结果。

对于施工排期可以是采用人工智能算法进行排期调度优化，利用大数据分析进行实时纠偏。即，在初期确定出施工排期结果之后，在项目施工过程中，结合实时施工进度等信息对初期排期结果进行调整。

S14，根据施工排期结果对目标施工项目进行施工管理。

目标施工项目在施工过程中，是依据施工排期结果进行结果。在施工排期结果中表示有各个时间段需要完成的工序，以及各个时间段内各个工序的先后逻辑关系。对于数字化精益施工管理而言，是利用数字化精益施工管理平台进行统一的管理。该数字化精益施工管理平台是从接收施工项目到项目验收合格为止，对施工项目进行全周期的管理。

数字化精益施工的目标是，借助数字技术，通过计划排程到末位级、时间精确到小时、任务执行最小工序，“图纸模型”细化到构件等工业化手段，实现精益施工。数字化精益施工大部分工作在现实世界，即物理空间中进行，而工作的管理在数字化条件下在计算机系统中执行，即数字空间中进行。在物理空间中，工序对应于设计阶段的设计交付物，作为数字化精益施工的核心环节被执行。数字化精益施工管理，以工作面为基础，以工序为最小管理单元，多业务集成管理，实现工序可执行、工序可计量、工序可验收。在数字空间中，与各工序相关联的管理数据则驱动施工实施，生产管理数字调度，使计划管理更加严谨可控，跟踪管控更加及时完整，生产协作更加高效便捷，分析决策有理有据。数字化精益施工管理平台既承载工序的管理数据，又支撑数字化精益施工过程。

在项目施工过程中，由于施工过程涉及物理空间中的工作，因此，该数字化精益施工管理平台还需要与其他终端进行联合，获得目标施工项目的施工数据。例如，施工进度，材料进场情况，人员到场情况等。

本实施例提供的数字化精益施工管理方法，通过集成BIM信息与施工组织设计，确定出目标施工项目的工作分解，其中，BIM信息代表数字化技术的应用，施工组织设计代表精益施工，基于两者的结合进行工作分解实现数字技术与精益施工的有机集成，建立融合数字技术和精益施工的新管理模式；同时，在工作分解时，将工序作为数字化精益施工管理的最小管理单元，简化了数字化精益施工管理的复杂度，使精益施工管理工作效率和质量得到大幅度提升。

在本实施例中提供了一种数字化精益施工管理方法，可用于电子设备，如电脑、移动终端等，图2是根据本发明实施例的数字化精益施工管理方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

S21，获取目标施工项目的BIM信息以及施工组织设计。

其中，所述BIM信息用于提供工作分解的数据，所述施工组织设计用于提供所述工作分解的信息。

详细请参见图1所示实施例的S11，在此不再赘述。

S22，基于BIM信息以及施工组织设计对目标施工项目进行工作分解，确定目标施工项目的工序及工序的基本数据。

具体地，上述S22包括：

S221，获取工序的划分类型。

其中，所述划分类型包括技术服务工序、资源采供工序以及施工作业工序。

通常施工计划主要针对实体施工作业，然而与之配套的技术服务工作、资源采购工作，如果要进行数字化的精细管理，就必须考虑它们的时间消耗，与实体施工作业也存在逻辑关系，因此也需要纳入整体的计划和管理流程。有鉴于此，在本实施例中，将这些施工作业分为三类，即：技术服务类、资源采供类和施工作业类，相应地，得到工序的划分类型，如图3所示。即，

(1)技术服务类工序。对应于技术服务类工作，如施工深化设计、施工方案设计等。

(2)资源采供类工序。对应于资源采供类工作，包括人员、机械和材料的组织、采购和进场等，以及在施工现场配置于施工工作面。

(3)施工作业类工序。对应于施工措施类工作，如支撑、维护、防护和临设施工等，以及实体施工类工序，即对最终要交付的实体对象的施工工作。

在传统的精益施工中，施工计划与控制通常采用末位计划系统进行管理，其核心是在前瞻计划中把技术服务类工作和资源采供类工作强绑定于施工作业类工作，即技术服务类和资源采供类工作没有对应工作步骤，而是作为挂接在施工作业类作业下的若干约束，只有约束条件满足时，施工作业类作业才开始执行。该方法存在两个问题，一是技术服务和资源采供工作为约束，不会被排进进度计划系统，管理上易造成疏漏；二是其作为约束的强绑定关系不一定成立，如一项采购工作并不一定只对应于一个施工作业类工作。基于此，在本实施例中，把所有技术服务、资源采供以及施工作业统一放在工序的层级，把所有工序放在同一进度计划中，依靠逻辑关系，统筹进行精细的计划和控制，能够有效地解决传统末位计划系统中存在的上述问题。

S222，基于施工组织设计确定工序信息的分解结果。

其中，所述分解结果包括所述目标施工项目的工作面划分、项目组织分解和资源分解。

常用的工作分解包括两种方式：项目对象分解结构以及工作分解结构。如图4所述，左侧为项目对象分解结构，后侧为工作分解结构。基于项目对象分解结构，由粗到细可以分为项目、系统、楼层/流水段和构件四个层级，如建筑A的结构系统中二层A段的墙A。这种分解方式不涵盖施工信息，不具备可施工性。

基于工作分解结构的分解方式，结合施工组织设计信息，得到目标施工项目的工作分解，该分解能够涵盖施工信息，如图4所示，分解结果由粗到细可以分为项目、阶段、过程、工序和步骤五个层级。

S223，基于工序的划分类型、BIM信息以及分解结果，确定工序及工序的基本数据。

工序是数字化精益施工过程数据驱动的最小管理单元，数字化精益施工相关的统筹管理和协同工作围绕其展开。数字化精益施工的最小管理单元之所以选择工序，有几方面考量。首先，在比工序粗的粒度，即过程上，如墙体施工过程，包含了钢筋绑扎、模板支护等诸多工序，涉及到的班组、机具、方法各不相同，因此在过程维度上管理较粗放，尤其是施工班组不同，责任难以明确；其次，在比工序细的粒度，即步骤上，如混凝土浇筑步骤，又过于精细，其所需的时间和成本难以计量。因为，最小管理单元切分颗粒度的粗细，与项目时间和管理成本呈逆向关系，即随着切分颗粒度的减小，其时间和成本将急剧增加。

在工序相关的管理数据中，执行人可以与项目的组织分解、机具分配和工作材料可以和项目的资源分解、时间计划可以和项目的时间分解、结算金额可以和项目的成本分解挂钩。因此。在时间和成本多约束条件下，综合各方面因素，选择工序这个粒度是最优化的。总之，以工序作为人、机、料、法、环全要素管理，以及进度、成本、质量、安全目标管理的基本单元，有利于责任溯源、提升效率和一次成优，从而最终减少浪费。

在一些实施方式中，上述S22还可以包括：

(1)获取工序模板库。

(2)基于目标施工项目的工序及工序的基本数据，检索工序模板库，确定目标工序模板，形成工序的基本数据

工序模板的本质作用是可以被重复使用，尤其是其工序标准也构成施工工艺工法库的基础。由于工序模板种类和数量众多，编制和维护此种规模的工序模板需要系统地进行。如图5所示，以建筑工程实体施工类工序模板为例，墙柱混凝土是施工作业类工序，包括混凝土浇筑、振捣以及拆模养护两个步骤，并且模板中应包含各步骤作业标准和工序验收标准，人、机、材工时成本等定额信息，以及逻辑关系，如某位置的墙柱混凝土工序要在同一位置的墙柱模板工序之后才能执行。工序模板可以被重复使用，利用工序模板对相应的数据进行存储，能够简化工作分解的复杂度。

如图5所示，工序模板中的字段是作为数据写入的基础，例如：工序名称、类型、步骤等等。在上述步骤中划分得到各个工序以及工序的基本数据之后，就可以利用工序模板中的字段，在工序中进行字段匹配，得到各个工序模板中各个字段下的具体内容，从而形成目标工序模板，形成工序的基本数据。

S23，基于目标施工项目的工序及工序的基本数据进行施工排期，确定施工排期结果。

具体地，上述S23包括：

S231，基于工序确定施工排期优化的约束条件。

S232，以工序中的人员分配、机具分配以及时间分配为优化变量，将目标施工项目的成本最低、工期最短以及资源均衡作为优化目标，并基于约束条件对优化变量进行优化，确定施工排期结果。

如图6所示，推动项目计划有效执行的周工作计划是管理的重要手段，因此制定项目周工作计划时，基于工序进行优化排程，可以得到工序的计划数据。对于这些计划数据进行优化排期方面。在本实施例中，以优化模型来表示，优化变量包括人员分配、机具分配、时间分配；优化目标包括成本最低、工期最短、资源均衡；约束条件包括逻辑关系、资源限制、工作面的空间冲突等。经过优化处理，得到施工排期结果。其中，施工排期是一周内的，也可以是半个月内的，或其他时间间隔内的，在此对其并不做任何限定，具体根据实际需求进行设置。

S24，根据施工排期结果对目标施工项目进行施工管理。

详细请参见图1所示实施例的S11，在此不再赘述。

本实施例提供的数字化精益施工管理方法，将技术服务工序、资源采供工序以及施工作业工序均统一放在工序的层级，把所有工序放在同一进度计划中，依靠逻辑关系，统筹进行精细的计划和控制，能够有效地解决传统末位计划系统中所存在管理疏忽以及将技术服务以及资源采供作为施工作业的强约束导致的无法进行施工管理的问题。基于约束条件以及优化目标对优化变量进行优化，能够保证施工排期结果的最优化。

在一些实施方式中，在数字化精益施工进程中，工序是过程和模型联动的进程，也是业务流程与工序高效互动的进程。根据完备性和合理性原则，如图7所示，在本实施例中将工序分为执行、检查和整改三类任务。单个工序的执行是全部工序执行的基础，通过对单个工序执行流程和状态迁移过程进行分析，如图8所示，对于工序的任务执行逻辑关系，与之相关的是在工序管理数据中定义的状态数据，通过工序状态迁移来驱动与其相关任务的执行。具体地，上述S24包括：

(1)获取当前施工排期中当前工序的执行状态。

(2)当执行状态为待检查状态时，获取工序的检查结果。

(3)当检查结果为已确认状态时，获取当前工序的基本数据中的结算金额以进行结算支付。

在对单个工序进行施工管理时，单个工序执行流程始于待执行状态；工序执行之后变换为待检查状态；执行检查之后，如果检查通过，变换为已确认状态，如果未通过则变换为待整改状态；在待整改状态下，整改后再汇入待检查状态；当工序处于已确认状态时，意味着工序已被完成，按照制定的可计量规则，可以按照工序管理数据中的结算金额，进行工序级即时结算支付。

在该流程中，同样可以局部或整体集成应用数字技术，包括BIM技术、机器人、物联网、人工智能和大数据等技术，采用虚拟设计和施工等精益工具，进行施工图深化设计或专项施工方案的虚拟仿真和优化等。此外，还可以应用区块链技术对即时结算支付过程进行管理。

在当前工序检查通过之后利用当前工序的基本数据进行结算支付，从而实现工序级结算，对目标施工项目进行精细施工管理。

在另一些实施方式中，上述S24还包括：

(1)在当前施工排期的执行过程中，获取对当前施工排期的调整需求。

(2)基于调整需求对当前施工排期进行调整，以确定调整后的当前施工排期。

相对于单个工序执行过程，数字化精益施工整体过程更为复杂，存在流程交织和交叉嵌套情况。因此，在单个工序执行流程基础上，经过流程分析与整合，借鉴闭环系统控制原理，形成了数字化精益施工整体工作流程。该流程侧重于管理过程，即工作的计划和控制，如图9所示。具体执行流程为：

(1)在计划环节，首先在施工准备阶段制定总控计划、分级计划和施工组织设计，接着进行工作分解以确定工序，然后在每周以工序为单位，通过优化排程制定周工作计划；

(2)在执行环节，就是按照周工作计划，执行之前定义的三类任务；

(3)在检查环节，检查评估周工作计划完成情况，判断施工工作是否完成，如果全部完成则任务完结；

(4)若任务未全部完成，则进入调整的环节，然后根据本轮执行情况对工序模板中的内容按需进行调整；若在周工作计划中，发现某工序作业标准存在问题，则对工序模板中的标准进行修正；或者发现某工序的实际执行和预估值难以匹配，则对工序模板中的定额数据进行优化；调整完毕后，流程回归始端进入下一循环周期。

由上述整体流程工作过程可见，该工作流程在组织上需要统筹化项目交付模式作为基础。另外，在该工作流程中已融合了精益施工工具，如通过统一的工序级的计划和控制实现了精益施工中的末位计划系统、拉动式计划和准时制，此外，对工序模板的纠偏和修正也体现了持续改善的精益思想。

数字技术运用方面，可用人工智能算法进行排程调度优化，利用大数据分析进行实时纠偏；以及本文强调的关键，基于数字化精益施工管理平台进行施工全过程管理；另外，因为施工过程涉及物理空间中的工作，因此，还需要通过移动端软件与平台相配合。

在施工过程中对当前施工排期进行实时的调整，实现实时闭环控制，提高了当前施工排期结果的准确性。

在一些实施方式中，上述数字化精益施工管理方法还包括：

(1)在数字化精益施工管理平台的页面上显示施工排期结果，所述数字化精益施工管理平台用于对所述目标施工项目进行精益施工管理。

(2)响应于对施工排期结果的调整操作，以确定目标施工排期结果。

如上文所述，数字化精益施工管理平台是用于对各个项目的全周期进行统一监管，在施工排期过程中，先利用优化方式进行自动施工排期，并将施工排期结果显示在数字化精益施工管理平台的页面上。该数字化精益施工管理平台提供有人机交互功能，用户对展示的施工排期结果可进行手动调整，相应地，响应于用户对施工排期结果的调整操作，即可确定目标施工排期结果。

利用数字化精益施工管理平台对目标施工项目从接收施工项目到工程验收为止的全过程管理，即，围绕施工对象和施工作业现场进行计划、组织、控制、监督和协调等全过程的进度管理、成本管理和质量管理等。同时，还提供人机交互方式对自动施工排期结果进行调整，保证了目标施工排期结果的准确性。

数字化精益施工的应用场景包括但不限于施工计划准备场景、计划进度排程场景、资源采供管理场景以及施工作业管理场景。具体地，

(1)施工计划准备场景

深化设计是指为了满足施工要求，而进行的面向工程施工的设计工作(不同于建筑产品设计)。确保设计到位，通过设计深化、优化，保证可施工性，并在施工材料选择和工程做法上达到安全、可靠、经济和实用。深化设计包括施工图深化设计、施工组织设计和专项方案设计等。

作业标准制定是指为了规范作业层的工作行为和成果，而制定项目统一的技术和行为标准。为确保标准到位，对实际作业提出要求和提供指导，从而实现项目的标准化管理。作业标准制定包括深化设计(交付)标准、工法(含施工、质量、安全等内容)标准的编制、审核、发布和维护等。

(2)计划进度排程场景

为实现项目精益施工管理，将项目工作分解到工序级，并基于工序任务进行进度排程和过程动态控制的相关活动。作业标准制定包括深化设计(交付)标准、工法(含施工、质量、安全等内容)标准的编制、审核、发布和维护等。

采用“总计划-分级计划-末位计划”分层体系，各层计划之间建立逻辑关联。经过上下层计划反复模拟和调整，最终确保计划的可行性和最优化，以减少和消除时间上的浪费，做到排程最优化。在作业过程中，随时跟踪实际与计划偏差，并根据计划的逻辑关系，实时完成自动优化，并联动工序相关上下游资源的调整，确保有条不紊的计划调度。基于工序级排程管理场景主要包括：工序任务分解和进度排程。

(3)资源采供管理场景

项目人材机资源管理是指为使施工项目合理有序地提供人工、材料和机具等生产要素的相关活动，也是项目建造成本形成和动态控制的过程。项目人材机资源管理，以进度排程中的服务类任务为依据，与工序级施工任务相匹配，实现精细化的资源管理。确保人材机资源采购到位，按项目进度及时供应到施工现场，满足施工作业连续性要求。同时，在施工过程中，保证各类资源做到到货或完工时验收合格，利用数字化技术进行自动计量和即时支付。

项目人材机资源管理业务场景包括人材机资源采购的合约规划、招投评标、合同形成和履约全过程，以及人员进场、材料设备供应和施工机具准备等业务，所有资源均支持到施工工作面。

(4)施工作业管理场景

为实现施工作业的末位精细化管理，需对施工工作面在空间维度进行合理划分，并与工序级任务排程在时间维度相匹配，避免工作面冲突及时间等待和浪费，使施工生产有序、高效进行，确保施工任务按时、保质、保量完成，实现工序级的进度、成本和质量同步推进。

在工作面施工进程中，任务承接人员首先进行物资检查等必要的施工准备工作，确认无误后开始施工作业；施工过程中可查看当前任务的深化设计图纸，还可通过超链接查看对应的工法标准和工艺模型；作业完成后进行自检确认；随后发送完工状态，驱动检查人员进行质量检查验收。这些工序的目标就是减少以至消除质量缺陷，使得施工一次成优不返工。

本实施例提供的数字化精益施工管理方法，构建了充分融合数字技术和精益施工的新管理模式。通过构建针对建筑工程项目施工全过程的数字化精益施工概念模型与管理方式，建立融合数字技术和精益施工的新管理模式，即，数字化精益施工模式，填补数字技术与精益施工有机集成的理论空白，有助于升级精益施工管理体系，促进工程建设项目管理水平的提升。进一步地，建立基于工序级的数字化精益施工管理方法及工具，提出基于工序级的数字化精益施工管理方式，通过数据驱动的数字化精益施工管理平台，使相关参与方高效协同工作，使精益施工管理工作效率和质量得到大幅度提升，从而真正发挥精益施工技术在工程建设中的作用。

在本实施例中还提供了一种数字化精益施工管理系统，该系统用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本实施例提供一种数字化精益施工管理系统，如图10所示，包括：

获取模块41，用于获取目标施工项目的BIM信息以及施工组织设计，所述BIM信息用于提供工作分解的数据，所述施工组织设计用于提供所述工作分解的信息；

分解模块42，用于基于所述BIM信息以及所述施工组织设计对所述目标施工项目进行工作分解，确定所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据；

施工排期模块43，用于基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据进行施工排期，确定施工排期结果；

施工管理模块44，用于根据所述施工排期结果对所述目标施工项目进行施工管理。

在一些实施方式中，分解模块42包括：

第一获取单元，用于获取所述工序的划分类型，所述划分类型包括技术服务工序、资源采供工序以及施工作业工序；

分解单元，用于基于所述施工组织设计确定工序信息的分解结果，所述分解结果包括所述目标施工项目的工作面划分、项目组织分解和资源分解；

第一确定单元，用于基于所述工序的划分类型、所述BIM信息以及所述分解结果，确定所述工序及所述工序的基本数据。

在一些实施方式中，分解模块42还包括：

第二获取单元，用于获取工序模板库；

第二确定单元，用于基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据，检索所述工序模板库，逐个确定目标工序模板，形成工序的基本数据。

在一些实施方式中，施工排期模块43包括：

第三确定单元，用于基于所述工序确定施工排期优化的约束条件；

优化单元，用于以所述工序中的人员分配、机具分配以及时间分配为优化变量，将所述目标施工项目的成本最低、工期最短以及资源均衡作为优化目标，并基于所述约束条件对所述优化变量进行优化，确定所述施工排期结果。

在一些实施方式中，施工管理模块44包括：

第三获取单元，用于获取当前施工排期中当前工序的执行状态；

第四获取单元，用于当所述执行状态为待检查状态时，获取所述工序的检查结果；

第五获取单元，用于当所述检查结果为已确认状态时，获取所述当前工序的基本数据中的结算金额以进行结算支付。

在一些实施方式中，施工管理模块44还包括：

第六获取单元，用于在所述当前施工排期的执行过程中，获取对所述当前施工排期的调整需求；

调整单元，用于基于所述调整需求对所述当前施工排期进行调整，以确定调整后的当前施工排期。

在一些实施方式中，所述系统还包括：

显示模块，用于在数字化精益施工管理平台的页面上显示所述施工排期结果，所述数字化精益施工管理平台用于对所述目标施工项目进行精益施工管理；

响应模块，用于响应于对所述施工排期结果的调整操作，以确定目标施工排期结果。

本实施例中的数字化精益施工管理系统是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。

上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种电子设备，具有上述图10所示的数字化精益施工管理系统。

请参阅图11，图11是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图11所示，该电子设备可以包括：至少一个处理器51，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个通信接口53，存储器54，至少一个通信总线52。其中，通信总线52用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口53可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口53还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器54可以是高速RAM存储器(Random Access Memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器54可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器51的存储装置。其中处理器51可以结合图10所描述的系统，存储器54中存储应用程序，且处理器51调用存储器54中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。

其中，通信总线52可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。通信总线52可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器54可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard diskdrive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器54还可以包括上述种类的存储器的组合。

其中，处理器51可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。

其中，处理器51还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。

可选地，存储器54还用于存储程序指令。处理器51可以调用程序指令，实现如本申请任一实施例中所示的数字化精益施工管理方法。

本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的数字化精益施工管理方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(HardDisk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种数字化精益施工管理方法，其特征在于，包括：

获取目标施工项目的BIM信息以及施工组织设计，所述BIM信息用于提供工作分解的数据，所述施工组织设计用于提供所述工作分解的信息；

基于所述BIM信息以及所述施工组织设计对所述目标施工项目进行工作分解，确定所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据；

基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据进行施工排期，确定施工排期结果；

根据所述施工排期结果对所述目标施工项目进行施工管理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述BIM信息以及所述施工组织设计对所述目标施工项目进行工作分解，确定所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据，包括：

获取所述工序的划分类型，所述划分类型包括技术服务工序、资源采供工序以及施工作业工序；

基于所述施工组织设计确定工序信息的分解结果，所述分解结果包括所述目标施工项目的工作面划分、项目组织分解和资源分解；

基于所述工序的划分类型、所述BIM信息以及所述分解结果，确定所述工序及所述工序的基本数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述BIM信息以及所述施工组织设计对所述目标施工项目进行工作分解，确定所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据，还包括：

获取工序模板库；

基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据，检索所述工序模板库，确定目标工序模板，形成所述工序的基本数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据进行施工排期，确定施工排期结果，包括：

基于所述工序确定施工排期优化的约束条件；

以所述工序中的人员分配、机具分配以及时间分配为优化变量，将所述目标施工项目的成本最低、工期最短以及资源均衡作为优化目标，并基于所述约束条件对所述优化变量进行优化，确定所述施工排期结果。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述施工排期结果对所述目标施工项目进行施工管理，包括：

获取当前施工排期中当前工序的执行状态；

当所述执行状态为待检查状态时，获取所述工序的检查结果；

当所述检查结果为已确认状态时，获取所述当前工序的基本数据中的结算金额以进行结算支付。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述施工排期结果对所述目标施工项目进行施工管理，还包括：

在所述当前施工排期的执行过程中，获取对所述当前施工排期的调整需求；

基于所述调整需求对所述当前施工排期进行调整，以确定调整后的当前施工排期。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在数字化精益施工管理平台的页面上显示所述施工排期结果，所述数字化精益施工管理平台用于对所述目标施工项目进行精益施工管理；

响应于对所述施工排期结果的调整操作，以确定目标施工排期结果。

8.一种数字化精益施工管理系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取目标施工项目的BIM信息以及施工组织设计，所述BIM信息用于提供工作分解的数据，所述施工组织设计用于提供所述工作分解的信息；

分解模块，用于基于所述BIM信息以及所述施工组织设计对所述目标施工项目进行工作分解，确定所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据；

施工排期模块，用于基于所述目标施工项目的工序及所述工序的基本数据进行施工排期，确定施工排期结果；

施工管理模块，用于根据所述施工排期结果对所述目标施工项目进行施工管理。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7中任一项所述的数字化精益施工管理方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-7中任一项所述的数字化精益施工管理方法。

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