建设管理全要素全周期数字化平台——中国天辰工程有限公司数字化应用实践

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作者：管浩


中国天辰工程有限公司（以下简称“天辰公司”）已为30余个国内外大中型工程项目提供工程数字化交付和智能工厂建设服务，在工程建设完工交付实体工厂的同时，通过数字化平台为客户提供数字工厂。数字化平台支持与ERP、MES等系统进行集成，建立实体工厂数字孪生，为工程建设、安全环保、智能运维、生产优化、员工培训等过程提供数据实时、模型可视化的支撑，提升工厂全面感知、协同优化能力，为工厂全生命周期数字化、智能化管理提供平台支撑。
数字化建设背景
当前工业互联网浪潮推进工业智能化进入大发展时代，新一代工业信息技术驱动产业升级和企业经济动能转换，信息资源成为第三大绿色能源形成数字经济使能的新业态和新的经济经济增长点。
面对时代发展的机遇和挑战，为实现公司国际化发展战略，天辰公司以系统化发展的战略思维，树立理念、确立战略、制定方针、建立体系、构筑基础、搭建平台、倡导文化、全员参与、强力推进，积极开展信息化建设与应用工作，全面推进企业数字化转型发展战略。
基于物联网、大数据、云计算、区块链、B I M、 C I M、VR、AI和5G等具有代表性的新一代信息技术的融合应用，以计算机辅助的基础设施工程开发建设与运营管理为对象，以工程三维数字化和工程全生命周期管理为主要工作方向，将工程项目建设及运营管理过程中复杂多变的工程信息转变为可以度量的数字、数据，进而依托获取的数字、数据建立起便于工程建设和运营管理的数字化模型，提高工程建设项目规划、勘测、设计、建造和运营管理等工作的效能，保障工程建设项目安全生产，降低工程建设项目成本，提高工程建设项目建设效率和运营收益。
数字化建设目标
一、工程项目全要素管理
建设工程项目管理平台，面向项目人员、项目计划/进度、项目合同、项目质量、项目风险、项目文档全要素管理，赋能各方精细化管理水平，提升项目管理和项目运营的综合效益。
二、工程项目数字化建设与移交
建设工程设计集成和数字化交付平台，实现多专业设计协同、工程数字化工厂交付和工厂运维智能化建设。
三、全过程可视化
以BIM、物联网、大数据等数字化技术作为支撑，通过工程模型和数据在工程各阶段运用，实现工程项目数字化物流、可视化施工等，提升保障工程质量与安全，提升进度管理、动态成本管理等管理水平。
四、构建工程数据资产
明确数据资产的战略定位，规划合理数据架构，定义数据标准，提供有效数据共享和数据服务。
五、智慧决策
全面采集企业生产经营业务数据，以企业决策链路为核心，构建数据驱动的、可视化的、智能化的生产经营决策分析与支撑体系。
数字化建设方案及内容
一、数字化建设总体框架
详见下图。

二、工程数字化建设内容
1.公司项目管理平台
平台以公司管理体系为基础，基于EPS企业级系统架构、标准化流程引擎、ESB企业服务总线、主数据管理，实现项目管理全过程管控，通过经营下达、工程立项、资源的申请、组织机构、工作结构建立、责任成本下达、项目 WBS任务分解，在项目执行过程中通过对进度、人工时、项目各项费用等执行情况的跟踪及反馈，实现以 WBS为中心运筹协同，满足企业级项目管理和业财融合一体化。
2.工程项目设计集成平台
运用设计集成平台，实现设计多专业软件之间数据的自动传递，取代目前手工数据输入与传递方式，减少数据冗余，提高数据的共享性、一致性、正确性和安全性。
（1）以工艺参数为中心，打通工程设计各专业间的数据传递，实现甩条件。
（2）以物资编码为中心，打通设计与采购、物流、材控间的数据传递，实现报价、费控、结算的全流程。
（3）以三维模型为中心，打通工程设计与施工、开车间的数据传递，实现工程建造的可视化管理模式与数字化移交方式。
3.工程项目采购供应链管理
通过材料控制系统与采购管理系统实现标准材料库、编码、材料表产生与管理、请购、询价、评标、采购、厂商库、催交、检验、运输、接运、仓库管理、材料预测、配料、材料发放、结算等全过程一体化的材料和采购管理。
4.工程项目数字化施工管理
（1）建设设计、采购、施工数字一体化系统，完成设计模型BIM在施工阶段运用的系统建设。
（2）建设智慧工地集成平台、监控中心、一次门禁系统、二次门禁系统（含实名制考勤）、安全体验区、施工质量样板间、 VR教育演示系统、安全培训考试系统、视频监控系统、人员定位系统、信息发布系统、环境监测控制系统、现场广播系统、塔机安全监控系统、大体积混凝土测温系统、高支模监测系统、临边防护系统、易检系统、BIM5D应用、车辆清洗装置、沙盘展示。
5.工程项目数字化交付及工厂运维
工程数字化交付以工厂对象为载体，按照工程数字化交付统一规定的各项要求，有效整合工程设计、采购、施工、运维等关联数据，形成集中、规范、完整、统一数据资产的数字化平台。主要建设内容如下。
（1）工厂信息标准化：通过建立统一的移交标准，达成了对于真正“竣工”信息的有效管理；形成虚拟资产信息管理的标准化，并不断扩展；形成用于规范管理系统集成商和数据服务商的技术标准。
（2）工厂信息平台化：通过建立数字化资产平台，实现工厂信息的一键检索，实现工厂的高效运维和管理。
（3）工厂信息集成化：有助于快速建立工厂资产数据仓库，与工厂运行数据和经营数据互为补充，形成智能工厂应用的完整数据基础。
三、数字化建设应用效果
1.建立以平台为基础的工程建造集成管理模式，建设了贯通工程设计、采购管理、施工管理等系统的综合集成平台，应用总体业务覆盖率达90%以上，实现工程项目全生命周期平台流程化管控和设计与采购、施工、项目管理、文档管理的智能化衔接。
2.建设了面向石油&天然气、电站、煤化工、环境工程、化工工程等流程工业领域的设备材料编码数据库，使设备材料编码贯穿项目的全生命周期，逐步完成相关领域的设计技术、设备材料价格及工程量积累。
3.天辰公司在流程型工业领域的工程设计中逐步形成并掌握了一定的核心技术，建设了包括工艺、工程、三维模型的数据库，涵盖专有技术专家库、支撑智能设计系统的知识库，汇集各专业工程设计经验。完成近5000个细项的设计工作包工作项梳理，为项目人工时核定、专业管理精细化等工作提供支撑。
建设基础数据库及专家知识库以技术创新为导向，继承传统设计经验的精华，实现工程设计规范要求的自动检验，为流程行业工程项目提供一揽子的智能化解决方案。
（作者工作单位：中国天辰工程有限公司）