鐵路建設物資管理研究

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摘要：基于互聯網+、大數據、信息共享的時代標簽，借鑒BIM在建筑領域的運用經驗，嘗試將BIM技術融入到鐵路建設物資管理中，以適應建設物資的信息化、標準化和精細化管理要求。

關鍵詞：BIM技術物資管理信息化質量控制

1BIM技術

1.1BIM概念。BIM為建筑信息模型，即BuildingInformationModeling的首寫母簡稱。BIM是以三維數字化技術為基礎，對項目構筑物實體中的各種構件進行參數化的定義。BIM技術是利用計算機建立數字化模型，對項目進行設計、招投標、施工和運營維護等一系列過程的全面輔助，是一種有效的管理方法和手段。而且是一個能表達參數化的工程項目實體和功能屬性的數據庫，不僅能表達出傳統CAD圖形中的幾何尺寸信息，這種模型還集成了大量非幾何信息，如構件的力學性能、材料的物理參數等。1.2BIM的特點。一個工程的完成需要設計、施工、咨詢、材料供應商等單位多方的直接參與。建筑工程投資規模大、建設周期長。在追求安全優質、快節奏的時代背景下，在建筑業的信息化和智能化水平仍然較低的情況下，發展建設工程信息化是時代的必然選擇。BIM作為一個動態集成項目全部信息的建筑信息模型，是一個不斷集成、拓展和應用的反復循環過程，BIM不能簡單地理解為類似于CAD之類的工作軟件，而是一種新型的協同工作模型，并且正在引領一場建筑業的變革，其具備數字化、可視化、多維化、協調性、可操作性和全過程的特點。1.3BIM技術在鐵路建設工程中的應用。2013年12月17日，由中國鐵路總公司工程管理中心、中國鐵道科學研究院、鐵道第三勘察設計院集團有限公司、中鐵第一勘察設計院集團有限公司、中鐵二院工程集團有限責任公司、中鐵第四勘察設計院集團有限公司、中國中鐵四局集團有限公司、中建交通建設集團有限公司8家單位共同發起成立中國鐵路BIM聯盟，中國鐵路BIM聯盟正式誕生。意味著鐵路行業將在BIM標準、接口研究、平臺技術、專業應用等方面開展探索，形成中國鐵路BIM技術體系，并在行業內進行應用實踐。鐵路BIM技術，率先在寶蘭客運專線陜西段石鼓山隧道工程、西成客運專線阿房宮站項目等開展應用。實現了對構筑物、建筑設備、三維空間進行全方位、全生命周期的管理、監控和維護。

2鐵路建設物資管理的特點

2.1綜合性強。鐵路建設物資管理不僅涉及采購、供應、供應商管理等，同時還要了解材料市場動態、產品技術規格，需要掌握法律法規、政策調整、材料調差、概預算控制等。2.2系統性強。鐵路施工涵蓋軌道、橋梁、隧道、通信、信號、牽引供電、信息等眾多專業，涉及到物資采購、組織供應、質量控制、合同簽訂、資金兌付。為保證工程順利實施，事先需要制定采購計劃，隨著施工組織的不斷調整，物資供應的節點和進度也要同步調整。2.3及時性強。每個工程都有既定的工期和目標，物資部門所做的一切工作包括采購、簽訂合同、駐場驗收等都是為了實現保證供應。由于鐵路建設標準高，每一個工程節點的實現均要求物資要按時按量地保證供應。

3基于BIM技術的物資管理必要性分析

近年來，隨著BIM技術的不斷推廣和成熟，鐵路建設工程在BIM的應用方面取得了重大突破，BIM技術正在不斷沖擊著傳統的管理思路和管理方式。一些鐵路建設項目的實例，如正在建設中五峰山鐵路大橋，表明在全行業的參與下，BIM技術在鐵路工程建設中的普及是必然的趨勢。目前，鐵路建設物資管理存在著信息化滯后、現場管理粗放、過程管理弱等問題。BIM技術的出現，為解決這些問題提供了一種思路，BIM模型的協同工作平臺，能把設計、施工、監理、物資供應商等參建各方實現協同工作，提供信息傳遞途徑，提高信息傳播效率和工作水平。3.1提高信息化管理水平。隨著大數據、互聯網+、物聯網等信息化理念的發展，也隨著鐵路建設要求逐漸提高和行業行為的不斷規范，建設物資管理水平的要求越來越高，涉及的招投標資料、合同信息、驗收臺賬、結算情況也。越來越復雜。探索“互聯網+交通基礎設施”發展新思路已經勢在必行，推進大數據與項目管理系統深度融合，逐步實現工程全壽命關鍵信息的互聯共享是發展的必然趨勢。BIM技術的信息集成功能，可完美實現大量物資管理信息的存儲、歸類、整合、提取和檢查搜索。推進BIM技術并推廣材料監測、質量預警、隱蔽工程數據收集、遠程視頻監控等設施設備在鐵路施工管理中的應用，是提升項目管理信息化水平的有效手段。3.2提高標準化管理水平。制造行業目前的生產效率較高，其中部分原因是利用數字化數據模型實現了制造方法的自動化和標準化。同樣，BIM技術結合數字化制造也能夠提高建筑行業的生產效率。通過BIM模型與數字化建造系統的結合，建筑行業也可以采用類似的方法來實現建筑施工流程的自動化。建筑中的許多構件可以異地加工，然后運到建筑施工現場，裝配到工程中（例如電纜槽蓋板、預制軌枕板、鋼結構等構件）。通過數字化建造，可以自動完成建筑物構件的預制，這些通過工廠精密機械技術制造出來的構件不僅降低了建造誤差，并且大幅度提高了構件制造的生產率，使得整個建筑建造的工期縮短并且容易掌控。BIM模型直接用于制造環節還可以在制造商與設計人員之間形成一種自然的反饋循環，即在建筑設計流程中提前考慮盡可能多地實現標準化。同樣與參與競標的制造商共享構件模型也有助于縮短招標周期，便于制造商根據設計要求的構件用量編制更為統一的投標文件。同時標準化構件之間的協調也有助于減少現場發生的問題，降低不斷上升的建造、安裝成本。3.3提高精細化管理水平。利用BIM技術，通過搭建各專業的BIM模型，設計單位能夠在虛擬的三維環境下方便地發現設計中的碰撞沖突，從而大大提高材料設備綜合的供應能力和工作效率。不僅能及時排除物資供應環節中可能遇到的沖突，顯著減少由此產生的物資采購供應變更，更可大大提高施工現場的生產效率，降低由于物資采購供應變更造成的成本增加和工期延誤。同時，BIM模型的工程量統計功能，可以實現物資的需求、消耗、庫存等動態管理，幫助管理人員準確了解物資的使用方向和使用數量。通過將BIM技術與施工進度計劃相鏈接，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個工程的物資使用情況，協助管理人員在項目推進過程中合理制定采購計劃。4D精確掌握施工進度，優化資源配置以及科學地倉儲、調配，對整個工程的施工進度、物資供應進度和質量進行統一管理和控制，以保證供應、降低成本、提高質量。

4基于BIM技術的建設物資管理應用

4.1計劃管理應用。傳統的設計院出圖羅列物資采購清單，在實際操作中有可能因設計深度不夠，面臨著數量不準確、規格不清晰、使用時間不明確等問題，制約著招標采購、組織供應、驗收結算等。BIM技術的出現能有效提高計劃管理效率，可以根據施工方案實時、交互的虛擬建造，物資的數量、型號、使用時間以三維可視化的方式呈現在參建各方面前。進而減少后期供應過程中的數量、型號調整，避免和減少材料浪費、違規操作。BIM技術的另一重要用途是進行資源的動態管理，在建筑信息模型的基礎上，自動計算工程各個節點的物資需求用量，并將涉及物資管理的人員、供應商和數量相關聯。在組織供應過程中，可以清晰地掌握各階段的物資需求，各方提前制定廠內生產、驗收、運輸、進場等事項。4.2質量控制應用。物資質量控制是目前鐵路建設管理的重點和難點，建設單位受制于人員、專業及手段方面的掣肘，物資質量控制難以做到盡善盡美?；贐IM技術的建筑信息模型，在施工前可以進行整個施工過程模擬。實現施工順序模擬、施工工藝模擬、材料匹配度模擬，對施工難點、重點進行關注，同樣也能對重點控制或重要節點工程材料質量要求進行交底。模型會根據設定的規則將質量控制點進行分類、分級，形成質量控制要點表。在實際施工中，由管理人員根據進度動態調整，并反饋到模型中，模型根據質量反饋信息去尋找相應的質量控制標準。并做分析對比，形成質量評價報告，作為物資質量認定依據，及時發現問題、解決問題，減少人為評定和雙方推諉扯皮現象。4.3現場管理應用。隨著鐵路建設標準化、工廠化、數字化水平的提升，以及使用設備復雜性的提高，越來越多的半成品及設備通過工廠加工并運送到施工現場進行高效的組裝。而這些半成品及設備是否能夠及時運到現場，是否滿足設計要求，質量是否合格將成為整個施工建造過程中影響施工計劃關鍵路徑的重要環節。在BIM出現以前，建筑行業往往借助較為成熟的物流行業的管理經驗及技術方案（例如RFID無線射頻識別電子標簽、二維碼）。通過RFID可以把建筑物內各個設備構件貼上標簽，以實現對這些物體的跟蹤管理。但RFID本身無法進一步獲取物體更詳細的信息（如生產日期、生產廠家、構件尺寸等），而BIM模型恰好能詳細記錄建筑物及構件和設備的所有信息。此外，BIM模型作為一個建筑物的多維度數據庫，并不擅長記錄各種構件的狀態信息，而基于RFID技術的物流管理信息系統對物體的過程信息都有非常好的數據庫記錄和管理功能。這樣BIM與RFID正好互補，從而可以解決鐵路工程建設對日益增長的物料跟蹤帶來的管理壓力。4.4預算結算應用。建設物資在整個工程投資中占有相當大的比重，BIM模型中包含的物資幾何信息，通過模擬對比和添加材料設備的物資信息，如材質、型號、標準等，并對材料設備按照招標清單進行分類，即可實現材料設備的量價計算，通過對單個品種的量價計算，實現對合同總量的評判和運算。在實際運用中，還能對從招標采購階段一直到工程竣工的全過程進行分析，將任意時間節點的供應結算信息與招投標階段的預算進行對比，必要時進行適當的人為干預，達到控制投資的目的。鐵路建設工程具有線長、點多、分布廣、參與單位多、投資大、資源消耗體量大、質量要求高、安全風險大等特點，稍有不慎就會造成不可挽回的損失，物資管理尤其是關鍵中的重點，因此，提高管理能力特別重要。如果BIM能夠轉換成為鐵路建設物資管理信息平臺，將在物資采購、質量控制、過程管理、驗收結算等方面提供重要幫助，大大提升管理能力，使物資管理更加精細化，決策更加科學化。

參考文獻：

1龍騰，唐紅，吳念，袁鳳英.BIM技術在武漢某高架橋工程施工中的應用研究[J].施工技術，2014，2.

作者:祿毅 單位:中國鐵路上海局集團有限公司物資管理處