理论教育 工程管理信息化模型的优化方案

工程管理信息化模型的优化方案

时间:2023-06-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:工程管理信息化的核心基础是信息资源规划。其目的是根据工程管理需求建立项目信息标准和信息系统模型体系。IFC1.0版本发布于1997年1月,该模型包括了对工程项目设计,HVAC工程设计,设施管理以及成本估算方面的信息支持。2)建设工程项目全生命周期管理

工程管理信息化模型的优化方案

工程管理信息化的核心基础是信息资源规划。所谓信息资源规划,是指对整个工程周期所需要的信息,从采集、处理、传输到使用的全面规划。其目的是根据工程管理需求建立项目信息标准和信息系统模型体系。用这些标准和模型体系来衡量现有的信息系统及各种应用软件,符合的就继承并加以整合,不符合的则进行改造优化或重新开发,才能积极稳步地推进工程管理的信息化建设,最终在统一的信息平台上构建起集成化、网络化的项目协同管理系统,形成大型工程项目管理的神经中枢网络。

1.工程项目管理信息标准模型

建立工程项目管理信息标准模型的核心目的是实现工程项目全生命周期管理,工程项目全生命周期管理的基本思想是:贯穿工程项目建设全过程,即从概念设计、建造、运营、拆除或拆除后利用,通过数字化的方法来创建、管理和共享所建造设施资产的信息。数字化是全生命周期管理实现的基础,而集成、共享和协同工作是全生命周期管理实现的关键。建设项目信息全生命周期管理的行为本质就是创建(create)、管理(manage)和共享(share),如图10-1所示。

工程项目全生命周期管理的实现依托于两个基本模型:一是用于改善项目信息创建过程的建筑信息模型(BIM:building information model);二是用于改善项目信息处理与共享过程的建设工程项目全生命周期管理模型(BLM:building life-cycle management)。

1)建筑信息模型

顾名思义,建筑信息模型就是用于表达建设工程项目产品全生命周期信息的模型,相关研究虽历时不长,但已呈现出勃勃生机,目前已成为国际上众多标准化组织、科研机构、软件公司的热门研究课题。

图10-1 工程项目全生命周期管理中的信息创建、管理与共享

(1)工程项目建造核心模型(BCCM:building construction core model)。

建筑行业第一个信息标准模型是一般建筑业参考模型(GARM:general aEC reference model)和建筑系统模型(BSM:building systems model)。GARM研究工作由荷兰的Wim Gielingh领导,它只是一个设置了若干建模原则的框架,对ISO的STEP开发做出了巨大的贡献。BSM由密歇根大学的建筑与城市规划学院詹姆斯·特纳教授开发。BSM在基于系统的方法来进行建筑行业建模和采用自上而下战略进行建筑建模中具有重要的指导意义,它引入了功能系统及其实体并提供了主动系统与被动系统之间分离的理念。在20世纪90年代早期,许多欧洲研究基金项目继续开发信息标准建模概念,其中三个项目对IFC模型的开发有着特别的贡献:分别是ESPRIT的IMPACT项目、ATLAS项目以及COMBI项目。1994年,为响应ISO的STEP体系开发的需求,业界开始了BCCM的开发。BCCM汲取了ATLAS和COMBI项目的成果,通过统一的信息模型来集成全生命周期不同阶段、不同项目参与者信息。BCCM信息模型比较全面地反映了项目对象及四个子对象之间的相互关系,能作为建设工程项目全生命周期所有信息的载体,以此为基础可定义项目中央数据库,且具备相当高的集成特性。同时,BCCM信息模型具有相当适用性,适合于各类建设项目。因此,BCCM信息模型可作为IS-LM系统信息模型设计的基础,但是必须对BCCM信息模式进行适当调整,以满足和适合IS-LM系统用户(包括业主方、运营方、LCIM联合班子、开发管理方、项目管理方和物业管理方)信息处理的需要。BCCM模型吸取了多个同类信息模型的精华,且与ISO STEP相连,有着广泛的应用和推广价值。该项工作于1997年中止,其核心理念最终融入了IFC模型

(2)行业基础类模型(IFC Model:industry foundation class Model)。

IFC模型的开发工作始于1996年,其成果源自人们在建筑行业进行信息建模的不断实践与总结,目的是要提高各种建筑工程设计应用软件之间的信息共享与互操作能力,至今已发布了多个版本。

IFC1.0版本发布于1997年1月,该模型包括了对工程项目设计,HVAC工程设计,设施管理以及成本估算方面的信息支持。

IFC1.5发布于1997年12月,该版本并未在IFC1.0基础上进行范围的扩展,而是在其可实施性方面做了一些改进,主要体现在IFC技术架构的优化和IFC核心对象模型的扩展和稳定性方面,从而为商业化软件的开发提供了一个初始平台。

IFC1.5.1发布于1998年7月,该版本在IFC1.5版本的基础上进一步强化了模型的可实施性,并最终成为第一个IFC兼容软件开发的基础。Nemeschek公司的Allplan,Graphisoft公司的ArchiCAD以及Autodesk公司的Architectural Desktop都是该时期代表性商业化应用软件产品。在2000年中期,这些软件也成为通过IAI认证的首批应用软件产品。

IFC2.0发布于1999年4月,它拓展了原有IFC模型的领域覆盖面,也为软件应用之间的信息共享提供更强大的支持能力。该版本发布后,以BLIS研究项目为平台聚集了数十家公司来开发基于IFC2.0的工程管理软件,在2001年中期,其中的13家公司的产品通过了IAI的认证。

IFC2X发布于2000年12月,在这个版本中进行的最大改变是在模型开发和发布方面。该版本创建了一个模型开发框架,可以以模型化的方式快速地扩展IFC的范围和能力。各工程项目可以借助一个平台开发适于自身的信息模型并且独立地发布这个模型。IFC2X的另一个改变是引入了IFCXML描述规范,采用XML模式定义语言XSD取代了原有的EXPRESS来定义完整IFC模型,从而为工程项目信息的共享提供了更好的方法。

IFC4发布于2013年3月,它包括IFC在建筑施工、建筑运营和结构领域等几个方面的扩展,同时增强了其他资源集合的能力,以及包括许多质量改进,形成了完全集成的简单IFCXML规范,并形成了一种新的文档格式。

2)建设工程项目全生命周期管理信息模型

为了改善建设工程项目全生命周期中信息处理与共享效率,实现如图10-2所示的转变,人们也在BIM的基础上,不断在探索建设工程项目全生命周期管理信息模型体系,其中最具代表性的是由英国索尔福德大学提出的建设工程项目N维信息模型(ND model)和美国斯坦福大学CIFE提出的虚拟设计与建造模型(VDC model)。

图10-2 建设工程项目全寿命周期中信息处理与共享模式的转变

(1)建设工程项目N维信息模型。N维信息模型事实上是通过将工程项目生命周期各阶段所需要的设计信息与BIM相结合,从而实现对BIM进行拓展的产物。因此,BIM成为一个建筑设计信息的计算机模型数据库,可能包括建筑的建造、管理、运营和维护的所有信息。从这个数据库可以自动生成不同的视图,如计划、分区、进度等。由于这些文档是从同一个数据库中提取出来的,因此它们是精确而且可以相互协作的,发生在模型中的任何变化都会自动反映在图纸成果中,确保文档集合的完整性与一致性。通过这样的信息处理与共享模式,导致项目延误的沟通问题会大大减少,项目成本也会得到显著降低。英国索尔福德大学的由三维到n维研究项目利用IFCs开发了一个统一的N维建模工具,通过实现真正的“What-if”分析,依据工程设计问题相关的各个参数来演示论证项目性能与成本,从而改善项目决策制定过程和建造绩效,其应用原理如图10-3所示。

图10-3 建设工程项目N维信息模型应用原理

(2)虚拟设计与建造模型。虚拟设计与建筑模型的提出者认为:一个项目管理者可以控制的只有三个对象,一是要建造的产品设计方案,二是完成项目设计与建造的组织团队的设计,三是组织完成设计与建造的具体过程活动。因此,虚拟设计与建造模型也称为POP(productorganization-process)模型,即产品(product)——建筑物或结构;组织(organization)——设计、施工和管理队伍;过程(process)——用于设计、建造和运营的工作过程集合。POP模型是一个面向对象的层次化模型,其中各个要素对于项目利益相关主体而言都有其确切的含义。POP模型分为两种类型:一种是通用模型;一种是实例化模型。通用模型描述概念化词汇集,对为项目利益相关主体在项目启动阶段定义共享词汇集是非常有用的;实例化模型则针对具体项目对通用模型中的概念进行具体参数描述,为项目管理者提供直接的模型化信息支持。POP模型重点在于描述多个模型之间共享的信息,以实现工程项目全生命周期中的信息集成与共享,具体反映在以下三个方面。

①产品的集成。将建筑产品信息进行集成,包括3D空间信息、建筑实体信息以及时间、成本、资源等附属信息;它是对传统的建筑信息模型的拓展,也是建设工程项目全生命周期各阶段信息共享的基础。

②组织的集成。将设计、施工和运营管理团队的承发包模式和协同工作方式进行有效的集成,统一于共同目标和共同价值追求下,组织集成实现的重要手段是沟通与协同。

③过程的集成。通过并行工程等手段实现过程改进和流程重组,将建设工程设计、建造与运营的工作流程进行集成,缩短建造时间。

2.工程管理信息化系统功能模型

为了实现建设工程项目全生命周期信息的有效管理,满足项目参与主体的专业管理需求,实现工程项目设计、建设与运营维护过程活动的高效协同,要求工程项目管理者进行工程管理信息化系统的功能建模,图10-4所示是一个可供参考的工程管理信息化系统功能模型。

图10-4所示各功能组件的简要说明如下:

图10-4 建设项目工程管理信息化系统功能模型

1)基于现实场景的工程项目计划

(1)背景。传统的工程项目计划管理是基于网络计划模型的,以关键路线法为代表的网络计划模型在实际工程项目计划管理中暴露出了诸多缺陷,突出表现在以下几个方面。

一是在工程项目计划中仅考虑了工程活动时间要素以及活动与活动之间的时序关系,而事实上,各项活动之间还存在着除时间关系之外的其他复杂依赖关系,如空间、组织、技术等,这些联系对工程活动的按计划开展有着显著影响。

二是在传统的网络计划模型中,工程项目的计划往往是由计划管理人员根据经验进行编制、跟踪和更新,而计划管理人员往往缺乏对工程建设过程中各类信息的完全掌握,常常导致编制的计划不具备真正意义上的可实施性,工程现场人员也无法真正按照计划来组织其活动,以至于计划只能停留在纸面,无法真正发挥作用。

三是在工程项目计划实施过程中出现意外变化时,计划管理者通常只能凭经验进行计划的调整与更新,无法针对各类变更带来的风险进行有效的决策与应对。

基于现实场景的工程项目计划系统正是为了克服传统的网络计划法在实际工程管理中出现的上述缺陷而提出来的。

(2)功能描述。所谓基于现实场景的项目计划,就是为了保证工程项目计划的科学性、可行性与受控性,集成商业智能、场景建模、知识管理、协同技术、工作流技术、数据挖掘技术、仿真技术、流程记录、文档管理和可视化技术,综合采集、分析与工程相关的各种基础数据,包括企业主体业务模式、客观环境数据、客户期望、预算和进度数据以及来自设施运营维护实践的反馈数据,支持项目计划团队从众多的备选计划中进行优选决策,消除业主、建筑设计主体、结构与工程设计主体、承建商和工程供应商之间可能存在的冲突与误解,为各主体的协同工作提供明确、可靠、可行的基础依据。

(3)功能组件的价值。功能组件的价值如表10-2所示。

表10-2 功能组件的价值

2)自动化协同设计管理

(1)背景。工程项目设计大多采用计算机辅助工具来完成,最终设计成果通常由多个成果包构成,这些成果包往往具有各式各样的格式化数据。在设计管理过程中往往需要频繁地进行信息转换,而信息的转换往往非常耗时,转换成本较高而且易于犯错,往往高度依赖于设计团队的技术与经验。即使设计者将很多经验知识融合设计中,但是在项目生命周期中当设计从设计者交付到其他实体时常常会丢失。过去的二十年间,设计工具和技术已经得到了显著的发展,但是在通过实现应用的集成性和互操作性来满足新需求方面仍然存在较大的改善空间。

对于设计软件供应商来说,它们往往需要花大量时间和精力来确定未来软件改进和数据转化的需求。每个供应商企业需要提供大量的软件套件来满足其客户的需求,或者要求其他供应商伙伴来提供额外的支持能力。这常常会导致软件供应商之间的重复竞争,造成巨大的社会资源浪费。

对于客户来说,客户通常需要耗时耗力来评审和测试供应商提供的产品,有时在同一个公司内要进行多次。客户还会根据当前新项目的产品和要求的功能花相当的时间来向软件供应商提供输入,而且总感觉它们的关注点没有得到倾听和理解,总感觉其需求没有得到真正的满足。这也会再一次导致巨大的资源浪费,原本这些时间可以花在对公司更有价值的地方。

(2)功能描述。所谓自动化协同设计管理,是指集成利用知识管理技术、协同技术、标准化技术、仿真技术、基于规则的设计管理技术、变更管理技术和风险评估技术,在现有的工程设计软件基础上构建起一个真正集成和自动化的项目协同设计环境,在这个环境中,项目各利益相关主体可以直观便捷地对项目详细设计的各个方面进行评估和判断,有效减少项目由概念向具体设计转化这一复杂过程中的时间和费用,同时也借助综合、自动化的设计优化和评审减少工程设计方案中的冲突和错误,提高其可靠性。这个系统将使得设计团队能够与客户和其他利益相关主体进行交互以辅助概念设计过程,从获取设计需求和偏好开始,同时自动化地以数字化精确方式和基于场景的可视化环境来处理诸多设计选项。与自动设计系统相连接的建模与仿真系统使得定量评估成为可能,以便评估项目成本,绩效和风险,包括一些难以形容的方面,如美学特征等。

自动化协同设计管理将使得设计者能够以一种更为自动化的流程来完成项目详细设计,确保设计与所有的偏好和需求保持一致。利用已经建立起来的行业范围内的产品定义和数据标准将使得设计者能够指明供应商的原材料、组件和产品,设计者可以将它们直接调到其设计库中,另外再加上几何属性,相关说明以及绩效模型。系统的其他特征和价值体现在自上而下的参与者和利益相关主体身上,包括为保持符合规范的自动化评审,为承包商和供应商授权的数据和可视化仿真以及用于自动更新项目模型和数据库的设备数据采集等。系统开放架构和信息标准化将使得与其他利益相关主体和参与者在项目全生命周期内进行互操作来获取并实现信息、决策、维护和运营参数的有效利用。

(3)功能组件价值。功能组件的特殊价值如表10-3所示。

表10-3 功能组件的特殊价值表(www.daowen.com)

3)集成、自动化的工程采购与供应链网络

(1)背景。建设项目的采购是一个耗时的过程,而且严重依赖人的专业经验、灵感以及沟通来确保以最低的成本及时提交正确的产品及服务到真正的需求点。许多项目管理组织曾经试图采用集中式的资源采购战略以期从规模经济中获益,但是,集中化功能通常缺乏对从无数选项中购买最好产品的选择能力,或是基于成本以外的因素,如在现场环境基础上选择最好的资源的判断能力。采购通常是与不精确需求相伴的任务,工程采购中的浪费是很常见的现象。采购通常是项目资源浪费最集中的环节,而这种浪费一般会被转嫁到客户头上。工程描述中一些不必要的复杂性、过分的工程变更令、过度的持续时间、沟通错误、工程延误和死亡伤害是低效率供应链和采购操作的另一些信号。虽然很多设计建造承包商已经将设计与采购系统进行集成,但是在整个采购工作流程(包括业主、分包商和供应商)中仍然没有很好地与必要的第三方进行通信与集成。例如,在错误时间业主的审查与确认会导致流程中的变化滞后,最终导致整个采购过程的延误和翻来覆去。在现有供应链中,这种状况是无法灵活应对业主需求和相关变化的。所有这些困难的最终结果是耗费巨大,持续时间很长的供应过程缺乏必要的灵活性来为项目业主所要求满足的动态业务环境。

(2)功能描述。集成、自动化工程采购与供应链网络集成应用供应链管理技术、采购管理技术、项目进度计划与控制技术、物流控制技术、原材料处理技术、供应链动态映射与仿真技术、信息标准化技术、工作流技术和信息共享技术,将工程采购、供应与项目设计系统、项目管理与控制系统、企业财务系统、工地现场材料管理系统以全球化的资源供应网络系统有效连接起来,对输送到工地现场的每一个订单进行自动化跟踪,协调各种材料的流入流出,支持管理者在选择、交付和支付过程中以可视化的方式实时对材料供应是否符合项目计划、技术和成本要求进行监控,这将大大提高企业或项目团队优化工作单元、产品组件选择、识别合格供应商以及在有限的时间和预算约束下交付最终产品的信心与效率。

(3)功能组件的价值。通过实现以最低成本从合格资源供应商处及时地将正确的产品与服务提交到正确的地方,集成化的采购职能将在每一个项目上带来显著的成本节约。在建造过程中,对发生于工地现场需求点的所有材料交付进行同步协调将减少现场人力、空间、建造时间的浪费。与此同时,时时改变的建筑工地状态和交付需求将得以有效地发布到供应商处,并将各种变更带来的影响反馈到现场主进度计划中。对于利益相关主体而言,各自的特殊收益如表10-4所示。

表10-4 利益相关主体各自的特殊收益表

集成采购与供应网络功能组件预期收益如表10-5所示。

表10-5 集成采购与供应网络功能组件预期收益表

4)智能化、自动化的工地现场管理

(1)背景。建设工程管理是一个现场性极强的范畴,而在工地现场的信息交付和处理仍然采用传统的基于纸质文档的方式。在某些情况下也采用电子格式传输到现场办公室,但是在工地现场工作环境中,信息实际的储存仍然主要是基于纸质文档的。建筑工地现场的信息供应和需求多种多样,传统的手工处理仍然占据统治地位,信息技术在建筑工地现场的应用还处于非常薄弱的水平层次,这大大限制了建造活动执行的有效性和劳动生产率的提高。

(2)功能描述。智能化、自动化的工地现场管理系统充分利用包括RFID、无线传感器定位技术、智能手机/MID/UMPC/WIRED PC等便携式移动终端、无线网络技术、工作单元优化技术、建模与仿真技术、工人技能认证技术以及现场安全保障技术,构建起一个智能化、自动化的工地现场信息化环境,提高工地现场人员的技术、知识理解与应用能力,辅助其高效便捷地从管理中心获取准确的信息、知识支持,做出安全、正确、及时的现场决策,同时将工地现场的数据准确、实时地反馈至工程控制中心,在提高工地现场工作效率的同时,保证项目各利益相关主体对工地现场的监控效率。

(3)功能组件价值。智能和自动化建筑工地现场管理的主要收益在于大大降低建造时间和成本,减少错误和返工,改善工程安全状况,实现材料和预制组件有效地及时供应,为建筑产品交付准备高度完备的文档,也将对自下而上的工程和计划职能以及与项目启动,任务分配,运营维护等相关的自上而下的活动带来巨大的效益。智能化、自动化的工地现场管理对所有的业务和现场操作有积极影响的收益如表10-6所示。

表10-6 智能化、自动化的工地现场管理对所有的业务和现场操作有积极影响的收益表

5)智能化、自动化的设施运营维护管理

(1)背景。建设项目运营与维护当前研究应用的焦点在于对影响设施日常绩效的环境和即时对可能导致设施运营能力退化的系统问题做出反应。因此,当前投资巨大的建筑设施并未得到有效的设施监控和实时状态评估。即便在一些特定系统中采用了一些监督、控制和绩效预测工具,但是如何实现这些遗留系统的集成以充分利用历史数据仍然是个大问题。

市场变化、法律法规以及应对国家安全需求的新需要也给业主或运营者面对设施维护、修改或其他生命周期活动增加了新的复杂性。精确评估设施当前状态所需信息通常会遗失,或是不精确,或是难以转换为有用的格式。业主或运营者拥有大量数据,但是没有用于交互操作的协议来支持集成化的决策制定。

(2)功能描述。智能化、自动化的设施运营维护管理系统集成利用传感器技术、BIM技术、自动化/集成化的设施退役与报废技术、实时数据采集技术、建模与四维仿真技术和设施监控技术,在充分利用工程设计与建设相关技术和管理数据的基础上,自动生成设施运营与维护计划方案、设施组件退役与报废计划方案,在发生运营故障时,集成调用工程设计与建设相关数据,生成科学的应急维修方案,降低设施运营维护费用,提高设施运行效率,延长设施服务寿命,同时为设施的更新改造积累相关知识与经验。

(3)功能组件价值。实施完全集成的智能设施概念将极大地改变我们的建造环境。这个转换将通过提供更健康、快乐、舒适和有效率的工作环境来改进工作场所的质量和劳动生产率。智能设施将使得业主和运营商大幅度降低现有设施的运营维护成本成为可能,同时改善运营可得性和可靠性,减少责任,增强对变化的响应能力。智能设施技术将实现设施资产价值的最大化,在整个生命周期内实现最高价值。对变化的业务需求的前馈响应,以及在故障、事故和相关的风险责任方面的大幅减少,都将辅助运营者理解它们的在未来运营战略的影响,并通过可视的设施绩效表达节约了行业每年大量的维护运营经费。

该功能系统对利益相关主体的特定价值如表10-7所示。

表10-7 智能化、自动化的设施运营维护管理对利益相关主体的特定价值表

6)实时的项目设计、建设、运营管理的协同与控制平台

(1)背景。当前建设工程管理大多采用自动化工具与手工处理相结合的体系来进行计划、执行和管理。不同的组织往往采用差异很大的工具来完成类似的功能。事实上,由于受到不同项目内外部的强制要求,一个组织内也可能采用很多异构的工具和过程。这些工具很少有能相互自然接口的。这就逼迫团队转而采用最低层次的公共介质、纸张来开发和共享需求、计划、设计、建造和运营的信息。由此带来一系列问题,主要包括:

①无法访问在项目各个阶段和职能域精确的数据、信息和知识。

②计划方案和设计只是在限定领域对有限的参数集合进行优化,没有能力制定完全支持全生命周期最大价值的决策。

③用于项目计划的工具是成熟的,但是没有一个能够为各种类型的项目提交所有必需功能的集成规模化解决方案

④生命周期问题仍然没有得到很好的理解,因此建模和计划都没有将生命周期价值充分考虑在内。运营、维护以及退役的需求都没有在项目计划中得到充分的考虑。

⑤评估不确定性,风险和失败影响的能力仍然不成熟。

⑥关注不断增长的安全问题的业务基础仍然不存在,处理这些问题的能力也受限于对风险和替代方案理解的有限和缺乏。

(2)功能描述。实时的项目设计、建设、运营管理的协同与控制平台集成利用数据信息资源库搜索技术、实时信息采集通信技术、流程建模技术、绩效管理与评估技术、变更管理技术、基于模板的质量动态控制技术、基于工程量清单的合同全生命周期控制技术、基于活动的成本控制技术、工程数据标准化与共享技术以及基于仪表盘的总控决策支持技术等,构建一个基于互联网、面向工程所有参与主体、覆盖工程项目全生命周期的开放式集成管理、协同与控制平台,基于SOA(面向服务的架构)理念,有效整合工程计划系统、设计协同系统、采购与供应管理系统、工地现场管理系统以及设施运营维护系统,为建设工程所有利益相关主体提供高效的管理服务支持。

实时的项目设计、建设、运营管理的协同与控制平台强调项目与设施处理的集成协作与控制,并且会成为贯穿规划、设计、建造和设施管理整个生命周期中所有计算和任务提供可视化连接的工具,以便优化实现效率和成果,以零错误方式对资源和计划进行协调,极大地减少项目工期与成本。

这个系统将与工程项目全生命周期信息系统建立接口,也将与项目上无处不在的传感器网络以及设施管理系统建立连接,提供精确、连续、实时的所有活动的进展和状态的可视化信息。每个活动的进展和绩效都将得到监控,偏差会被自动标记以引起管理者的注意,允许项目和设施管理者完整理解问题或变更的影响,评估风险,管理项目整个生命周期中的变更。因此,生产效率和问责制度将得到大大改善。自动化的监控系统将创建一个关于计划与输出成果的历史经验数据库,这可用于对未来项目或设施的各类活动的优化。

(3)功能组件价值。实时的项目设计、建设、运营管理的协同与控制平台提供的对项目相关的任意数据的安全实时的访问能力,将大大促进项目建设和设施管理效率。对利益相关主体,其特定的价值如表10-8所示。

表10-8 实时的项目设计、建设、运营管理、协同与控制平台对利益相关主体的价值表

7)从业人员技术知识培训与认证

(1)背景。人是工程项目管理中最活跃的因素,同时也是最具影响力的因素。特别是在工程项目建设与维护过程中,存在严重缺乏高素养技术和管理人员的问题。大量低素质的工人进入工地现场,将给工程项目的管理以及工程本身的安全性带来巨大的负面影响,同时也严重制约着先进的信息技术在工程管理中的应用。因此,传统的人员招募与培训体系亟待改善,以便为工程项目的建设与维护提供更优秀的人力资源。

(2)功能描述。从业人员技术知识培训与认证系统利用知识库技术、协同技术、知识供应网络开发技术、虚拟仿真技术、按需培训技术、交互式工作指导技术以及工人能力认证技术,构建符合我国建设行业特点的建设工程建设与管理在线课堂、自助学习系统、知识供应网络系统以及基于虚拟现实的操作培训系统,方便快捷地为工程项目从业人员提供培训和认证授权服务,以促进其整体素质与能力的提升。

(3)功能组件价值。从业人员技术知识培训与认证系统对项目利益相关主体的价值如表10-9所示。

表10-9 从业人员技术知识培训与认证系统对项目利益相关主体的价值表

8)工程项目全生命周期数据管理与信息集成

(1)背景。建筑行业在信息共享与处理方面已经大大落后于其他行业,其中最大的问题是精确、完整信息的访问问题。项目管理组织每年都要花大量人力、物力和财力去搜索那些本来存在但是无法有效提供的数据上面。工程建设项目的动态性特征使得这个问题尤其麻烦。项目团队是从来自无数领域的主体中选择组建起来的,每个参与者为完成其自身工作都会将其自己的知识带进来。但是,离散的业务流程,缺乏得到接受的关于数据交换的行业标准,更不用说共享那些业务敏感信息,这些都使得数据的交换尤其复杂。除此之外,也面临由于当前的信息技术系统与人们每天做的事情并不一致,以至于系统间使用的接口与实际工作流程之间的接口也并不一致而带来的麻烦。相同的信息在项目与项目之间不断地以高昂代价重复生成,由关键个人获取的有用的知识则随着时间的流逝而逐渐丢失。打包的历史遗留数据被扔到系统之外,也阻止了知识信息的重用。在数据管理方面的低效率带来了巨大的时间和成本浪费,也是项目和设施整个生命周期中导致一系列问题的根源。

(2)功能描述。工程项目全生命周期信息系统借鉴IAI的IFC体系和ISO 15926标准,联合若干国内建设工程数字化产品与服务主流提供商与相关行政管理主体,集成利用XML技术、语义网与本体论技术和建筑信息建模BIM技术,建立我国建设工程行业本体库和行业基础类库,开发行业共同认可的数据交换格式与接口标准体系,为实现工程项目全生命周期的数据共享管理与信息集成提供基础支持。

(3)功能组件价值。工程项目全生命周期信息系统的潜在价值是非常巨大的;该系统对自动化设计协同管理、智能工地管理、自动化采购以及整个工程管理信息化的其他要素都是至关重要的。

工程项目全生命周期信息系统对利益相关主体团队的特定价值如表10-10所示。

表10-10 工程项目全生命周期信息系统对利益相关主体团队的特定价值表

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