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浅析大数据在建筑项目管理的运用及其对项目管理的启示 (3)(二)
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三、大数据与建设工程项目管理
在大数据时代下,将先进的网络和自动化技术出现在施工现场,让自动化管理成为了可能。将现代信息技术与传统的工程施工相结合,有利于科学发展观和可持续发展战略的落实;有利于减少企业在施工过程中的资源浪费,有效降低企业施工成本;有利于提高建筑施工企业现场管理水平;也有利于降低施工环节中的安全事故发生率。所以,将具有自动识别、精确定位、实时传输功能的自动化技术引入施工现场管理必将具有十分广阔的应用前景。通过自动化数据采集技术对施工现场的生产要素进行识别、定位、跟踪、监控,并将信息数据实时传输给计算机,经过分析处理之后,将实时的施工现场状况反馈给管理者,帮助管理整个施工过程。
四、大数据时代背景下工程项目管理困境
大数据时代,先进的科技管理成为各行各业获得竞争优势的途径之一,也是工程项目管理中的重要工作内容。科技管理以计算机为技术依托,以庞大的信息流和资源流为管理对象,为冗杂的信息资源的搜集、筛选、存档以及传送提供一个网络信息平台,以实现科技管理活动的流程化、信息化和自动化。基于科技管理的这些特点,我国工程项目管理也要面临着数据多元化、动态化以及信息化管理这一重要挑战。
一方面,在传统行业中,建设工程行业是数据量最大、项目规模最大的行业,参与主体多、覆盖地域范围广、耗费时间长、影响因素多等特征决定了工程项目的信息管理具有多元性。这时,施工管理人员需要花费大量的时间来记录和分析工作的进展。通常,施工现场管理人员可能需要花掉30%-50%的工作时间进行数据釆集和分析处理[2] 。而且,目前我国的施工现场大多都采用人工进行数据采集,需要从业人员具有一定的工作经验且费时费力,因缺乏实时的信息反馈导致的项目窝工、材料浪费、生产率下降等现象屡见不鲜[3],影响项目质量、进度、成本、安全等目标的实现。此外,人工收集、测量的数据更容易产生误差,导致决策的失误。
另一方面,信息数据的多元性体现在工程管理的各个环节,如前期决策中信息来源渠道多,人力、物力、财力管理都基于各种信息资源[4]。而且,工程项目管理采取全周期管理模式,时间周期长,各种信息流在动态的时间流中持续分布。因此,工程项目的信息化管理必须达到高度重视。
此外,经济环境的快速变化给工程项目管理带来了诸多不确定性,使得工程项目管理时刻面临风险。技术更新频率加快,社会经济环境突变的可能性也随之增加,这对保障工程项目的进度、成本、质量、安全都带来了巨大挑战[5]。例如,工程规模不断增大,所需资金量也随之增加,这必然产生海量的成本数据和资金数据,传统的工程预决算管理模式根本无法适应大工程项目建设,极容易影响工程进度和成本控制。再如,工程规模的增大必然导致工程项目基础数据的巨量膨胀,,传统的施工管理模式不仅容易造成安全隐患,而且无法保证工程整体质量。
五、大数据在建筑工程项目管理中的应用
5.1 工程项目施工中的数据挖掘
施工过程中除了前期准备工作不足、项目设计偏差、施工管理不当、设备未按时按要求到位以及天气情况等原因导致工程进度缓慢外,还有很多被忽略的因素会影响工程进度,实际施工中客观存在一些我们不了解的因果关系,要想更好地了解这些因果关系,需要对大量工程项目管理数据进行挖掘,基于数据分析结果做出决策。而由于不同种类的数据特点不同,要进行数据挖掘必须对不同数据进行分类。对于结构化数据的挖掘,必须在各个专业工程领域建立一个统一的数据仓库,这是提高分析精度的根本保障[6]。数据仓库体系构建应符合一定的关联规则,如下图所示。
对于非结构化数据的挖掘,可以采用检索技术进行分类管理。MOLDA的多维联机数据分析(Multi-dimensional On-Line Data Analysis)理论是一种支持分析和决策管理项目的模型,适合种类繁多的工程项目分类。其设计思路包括多维业务空间设计、挖掘方法设计、数据连接设计3个部分[7]。
5.2 施工现场自动化数据采集技术
施工现场数据采集的及时性、可靠性和完整性对于实现工程项目的动态管理是十分必要的(见下图),同时,工程施工阶段采集的数据为工程项目的安全监测和运营维护提供了很好的信息平台。按照不同的使用用途,工程施工现场常用的自动化数据采集技术主要可分为以下几类:自动识别技术、定位跟踪技术、图像采集技术和传感器与智能监测技术。
建设工程施工流程图
5.3 数据在施工现场管理中的应用
5.3.1 资源管理
在项目施工过程中,劳动力、材料、机械设备等生产要素的优化配置和动态管理是保证工期、控制质量、节约成本的关键。项目资源管理的基本工作主要包括: 编制项目资源管理计划,确定所需资源的数量、进场时间、进场要求和进场安排; 保证资源的供应,优化选择资源的来源;节约使用资源,根据每种资源的特性,进行动态配置和组合,协调投入,合理使用;对资源使用情况进行核算,根据使用情况进行资源投入的调整;对资源使用效果进行分析,总结经验,反馈问题。在这些工作中,自动化数据采集技术在施工现场资源管理的应用主要包括:
(1)材料计划、采购、储备、使用和回收。施工现场材料管理的困难在于: 材料种类繁多、数量巨大,信息统计工作量大且不及时;材料管理是一个动态的过程,需要及时的调整采购计划、库存数量等。目前一些典型的材料管理问题有:在釆购阶段,采购数量过多、釆购的类型尺寸质量不符合要求、错误的交付时间;在运输交付阶段,运输过程中材料损坏、随意堆放在现场、交付规格和数量不符合约定;在存储阶段,超过材料的使用期限、材料被污染、损坏、丢失等等。加强现场材料管理对保证工程进度、降低工程成本都起到积极的作用[11]。
(2)劳动力、建筑材料、机械设备的定位、跟踪。现场数据的及时获取是管理者做出决策、进行实时监控的有力工具,项目参与者之间的信息交流是工程项目管理成功与否的关键,信息的智能获取更提高了管理者对项目的控制能力。理想的情况是对于各种材料、设备的信息应该能够直接提供给施工工人。在这种情况下,对于信息的可见性及可跟踪性就非常重要。比如当上述资源到达施工现场时,可以通过对目标的识别将各种资源信息进行存储,结合手持读写器或其他移动终端, 端,现场施工和管理人员可以访问现场所有资源信息, 并且可以显示出所选目标的位置及各种存储信息, 指引工作人员找到所需的各种资源,便于对资源的快速寻找和查阅[12]。对建筑资源进行定位跟踪可以使得现场资源管理规范化,极大地节约人力成本,减小材料在生产过程中的浪费,为施工和管理人员寻找工具和资源节省时间。
5.3.2 质量管理
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