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当建筑工地装上“智慧大脑”

时间:2019-11-27 点击:33次

随着大数据和人工智能等技术的发展,数据驱动的智能化化成为当前的主脉络,“智慧大脑”的概念越来越火热。例如:在智慧城市圈儿热炒的“城市大脑”就如同人脑一样是整个城市运营的中枢,监控调配着整座城市的运营。系统依托大数据平台,融合政府、互联网、物联网等多渠道、多维度的各类数据,充分纳入经济、交通、安全等多个领域先进的专业模型。实时、可视化掌握城市各领域运行状态,结合大数据与人工智能,实现跨政府部门和行业的事件处理和工作协同,实现对城市运行状态的监测预警,并在重大隐患或者重大事件发生时,进行协同指挥。同时,在智能制造圈里热炒的“工业大脑”以借助云计算操作的计算能力,指挥工业生产线,通过建立模型并不断调试,量身打造出一套超级大数据,介入从接单到生产预测、过程检测和分析等过程,并驱动数字化生产线。那么我们的建筑业是否也存在这样的一个智慧大脑呢?


1BIM+云大物移智等技术的系统组合产生了智慧项目大脑


大家知道建筑业全要素、全过程和多参与方的“高度离散化”致使项目管理一直是一个超级难题,但是随着云计算、大数据等技术的发展,并结合建筑业的BIM技术,这一切开始有了新的的曙光。


首先,可以用“云计算+大数据”把建筑业原本离散的海量数据集中在“平台”处理,并建立了相关业务数据模型的,原本混沌的状态开始有了“条理”,各种管理信息、生产信息、采购信息、市场信息、行为信息都可以在统一的平台上进行处理,实现数据互通,业务整合。


其次,是“云计算+大数据”与人工智能及物联网、传感技术等结合,实现建筑工程中的“人机料法环”的在线监测与实时管理,并把各种现场数据传导给大数据平台进行分析,解决建筑业的离散带来的过程信息不透明问题,难于管理问题。


再次,“云计算+大数据”与BIM技术结合出现“基于可视化的模型平台”,建筑业的各参与方、各产业链都可以在一个平台上协作,互感互知,改变了建筑原本割裂、孤立和分散的状态,促进了产业链的高效整合。


当我们把BIM平台、大数据平台、AI平台、IOT平台及项目管理平台等进行系统的整合后,实际上正在形成一个大的管理平台(智慧项目大脑)。


2、智慧项目大脑


基于智能决策的项目大脑是实现项目智能化管理的“神经中枢”,它通过部署物联网设备和现场作业各类应用系统实现对项目生产对象全过程全要素进行感知与识别;它通过算法、算力和数据赋能可以描述项目发生什么,诊断为什么会发生,预测将会发生什么,决策该怎么办;它以优化资源、优化配置效率为目的,提供模拟推演、智能调度、风险防控、智能决策等智能化服务。

基于智能决策项目大脑的建设需要经历感知、控制、优化、自治4个阶段。在感知阶段,通过物联设备可以自动感知项目各类信息,需要人为干预做出决策控制;在控制阶段,对感知的数据设置一定的执行规范和运行逻辑,可以实现对项目关键环节的有效控制,能够完成预警、控制等管理;在优化阶段,随着对业务的深入理解、数据的海量积累、算力的提升,对获取的感知数据进行快速分析,形成结合目前现状的优化方案,提供管理决策选择;当数据、算法、算力积累到一定临界点以后,将进入自治阶段,这个阶段项目大脑能够实时依据现场采集的数据做出智能决策。


能够通过以下五个方面帮助数字建设方提升执行效率、降低经营效能。首先,组建多级、多颗粒度的结构化数字成本;第二,项目参与多方、多角色在线协同,全程留痕可溯源;第三,建立全链路的数字工程监控经营体系;第四,数据驱动经营提效,大数据支撑业务优化;最后,设计贯通、一图到底的项目数字化转型。


具体的应用场景包括以下几方面:


1)基于数据驱动的智能调度。通过云端的项目管理大脑能够推演出最优化的施工方案和生产计划,并智能调度工厂生产和施工现场的人员、机械、设备进行高效作业。将建造方案、工艺工法标准、建造条件等数据输入项目大脑,依据这些数据将会智能生成项目建造方案。依据生成的工序级任务排程实现向生产工厂下达生产任务,对物流配送、资源调度、生产指导实时进行智能调配,通过对各资源组织的实时感知,持续优化项目调度组织。


2)基于项目大脑的风险智能防控。通过对现场各要素的动态感知和项目大脑进行深度学习,对现场数据进行模拟仿真、状态描述、决策分析、预测性预警和指导性预控,让项目现场更加安全、规范、高效、智慧。


以工地现场的安全风险识别为例,通过摄像头实时监测人员体征和姿态、机械设备的运行状态和轨迹等作业行为数据,动态采集场地环境数据,通过项目大脑的云端算法和安全知识图谱,分析和对安全风险自动识别,预判可能的风险隐患,并及时采取措施进行防控,杜绝安全事故的发生。


3)基于智能算法的智能识别。通过基于智能算法的智能识别系统,对项目建设全过程中产生的图像、文字、语音、视频等音像资料进行分析和诊断,为项目提供实时反馈和决策建议,提高项目管理水平。如利用图像识别技术对混凝土裂缝、孔洞等施工缺陷进行自动识别,对钢筋、模板等建筑材料进行自动计数盘点,利用语义识别技术,对施工合同、招投标合同等进行自动分析审阅等,全方位提高项目生产水平。同时,智能识别系统还能够对项目实施过程进行在线自动化控制,例如使用人脸识别技术监控人员出入情况,利用姿态识别技术实时监控工人的动态,记录工人工资时长、利用语音识别技术控制智能化喷淋系统等,全面实现智能化控制,提高项目智能化水平。


以基于AI的施工现场钢筋智能盘点为例,在工程项目的结构施工期间,存在大量的钢筋盘点作业。传统的钢筋盘点方式,人工清点速度慢、准确性差、效率低。应用基于AI的钢筋智能盘点技术可帮助物资盘点人员快速清点钢筋数量。目前,基于AI的钢筋识别准确率已经达到99.9%以上,大幅提升钢筋盘点的效率。



3、下面我们举一个例子数字项目管理(BIM+智慧工地)平台


例如:广联达携手业界,经过多年的探索和打磨,推出了全新的平台级应用--数字项目管理(BIM+智慧工地)平台,就像一个内外兼修的项目大脑,将现场系统和硬件设备集成到统一的平台上,关键指标通过直观的图表形式统一呈现,智能识别风险并及时预警,问题追根溯源,从而让项目成功,实现数字化、系统化、智能化,为项目经理和管理团队打造一个智能化的战地指挥中心


为施工项目部提供整体的数字化解决方案,满足施工客户和合作伙伴的核心业务场景,更能充分释放客户价值和伙伴价值。其覆盖了BIM建造、智慧劳务、智慧安全、智慧物料、智慧质量、智慧生产、智慧商务等多场景的应用。其中,智慧劳务,以物联网+智能硬件为手段,能够实现人员劳务的实名制管理、视频监控、安全预警、考勤管理、工资监管、黑名单管理等,对场内人员动向、现场用工数量实时掌握,并能够实现共享,建立健全的工人评价体系。智慧安全,则是用人工智能和IOT技术让安全隐患从被动检查到自动识别,实现安全智能化管理。智慧物料,是通过端、云、IOTAI技术替代现场手工作业,数据自动上传,表单自动生成,大幅提升效率、节约成本。智慧质量,是基于BIM、移动互联网和大数据技术,实现质量管控动作标准化、过程管理规范化,并实现企业与项目决策数字化。智慧生产,引入了精益生产思想,通过计划管理、生产跟踪、生产协调及分析决策的PDCA循环,使生产管理风险减少70%;并通过实时在线的作战地图,让管理者随时掌握现场动态,使岗位效率提升40%;真正实现让计划管理严谨可控,让跟踪管控及时完整,让生产协作高效便捷,让分析决策有理有据。智慧商务,是基于BIM技术实现成本的精细化管理,实现高质量的目标成本管理、过程成本管理、经营报告输出。