铁路建设物资管理研究

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摘要：基于互联网+、大数据、信息共享的时代标签，借鉴BIM在建筑领域的运用经验，尝试将BIM技术融入到铁路建设物资管理中，以适应建设物资的信息化、标准化和精细化管理要求。

关键词：BIM技术物资管理信息化质量控制

1BIM技术

1.1BIM概念。BIM为建筑信息模型，即BuildingInformationModeling的首写母简称。BIM是以三维数字化技术为基础，对项目构筑物实体中的各种构件进行参数化的定义。BIM技术是利用计算机建立数字化模型，对项目进行设计、招投标、施工和运营维护等一系列过程的全面辅助，是一种有效的管理方法和手段。而且是一个能表达参数化的工程项目实体和功能属性的数据库，不仅能表达出传统CAD图形中的几何尺寸信息，这种模型还集成了大量非几何信息，如构件的力学性能、材料的物理参数等。1.2BIM的特点。一个工程的完成需要设计、施工、咨询、材料供应商等单位多方的直接参与。建筑工程投资规模大、建设周期长。在追求安全优质、快节奏的时代背景下，在建筑业的信息化和智能化水平仍然较低的情况下，发展建设工程信息化是时代的必然选择。BIM作为一个动态集成项目全部信息的建筑信息模型，是一个不断集成、拓展和应用的反复循环过程，BIM不能简单地理解为类似于CAD之类的工作软件，而是一种新型的协同工作模型，并且正在引领一场建筑业的变革，其具备数字化、可视化、多维化、协调性、可操作性和全过程的特点。1.3BIM技术在铁路建设工程中的应用。2013年12月17日，由中国铁路总公司工程管理中心、中国铁道科学研究院、铁道第三勘察设计院集团有限公司、中铁第一勘察设计院集团有限公司、中铁二院工程集团有限责任公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、中国中铁四局集团有限公司、中建交通建设集团有限公司8家单位共同发起成立中国铁路BIM联盟，中国铁路BIM联盟正式诞生。意味着铁路行业将在BIM标准、接口研究、平台技术、专业应用等方面开展探索，形成中国铁路BIM技术体系，并在行业内进行应用实践。铁路BIM技术，率先在宝兰客运专线陕西段石鼓山隧道工程、西成客运专线阿房宫站项目等开展应用。实现了对构筑物、建筑设备、三维空间进行全方位、全生命周期的管理、监控和维护。

2铁路建设物资管理的特点

2.1综合性强。铁路建设物资管理不仅涉及采购、供应、供应商管理等，同时还要了解材料市场动态、产品技术规格，需要掌握法律法规、政策调整、材料调差、概预算控制等。2.2系统性强。铁路施工涵盖轨道、桥梁、隧道、通信、信号、牵引供电、信息等众多专业，涉及到物资采购、组织供应、质量控制、合同签订、资金兑付。为保证工程顺利实施，事先需要制定采购计划，随着施工组织的不断调整，物资供应的节点和进度也要同步调整。2.3及时性强。每个工程都有既定的工期和目标，物资部门所做的一切工作包括采购、签订合同、驻场验收等都是为了实现保证供应。由于铁路建设标准高，每一个工程节点的实现均要求物资要按时按量地保证供应。

3基于BIM技术的物资管理必要性分析

近年来，随着BIM技术的不断推广和成熟，铁路建设工程在BIM的应用方面取得了重大突破，BIM技术正在不断冲击着传统的管理思路和管理方式。一些铁路建设项目的实例，如正在建设中五峰山铁路大桥，表明在全行业的参与下，BIM技术在铁路工程建设中的普及是必然的趋势。目前，铁路建设物资管理存在着信息化滞后、现场管理粗放、过程管理弱等问题。BIM技术的出现，为解决这些问题提供了一种思路，BIM模型的协同工作平台，能把设计、施工、监理、物资供应商等参建各方实现协同工作，提供信息传递途径，提高信息传播效率和工作水平。3.1提高信息化管理水平。随着大数据、互联网+、物联网等信息化理念的发展，也随着铁路建设要求逐渐提高和行业行为的不断规范，建设物资管理水平的要求越来越高，涉及的招投标资料、合同信息、验收台账、结算情况也。越来越复杂。探索“互联网+交通基础设施”发展新思路已经势在必行，推进大数据与项目管理系统深度融合，逐步实现工程全寿命关键信息的互联共享是发展的必然趋势。BIM技术的信息集成功能，可完美实现大量物资管理信息的存储、归类、整合、提取和检查搜索。推进BIM技术并推广材料监测、质量预警、隐蔽工程数据收集、远程视频监控等设施设备在铁路施工管理中的应用，是提升项目管理信息化水平的有效手段。3.2提高标准化管理水平。制造行业目前的生产效率较高，其中部分原因是利用数字化数据模型实现了制造方法的自动化和标准化。同样，BIM技术结合数字化制造也能够提高建筑行业的生产效率。通过BIM模型与数字化建造系统的结合，建筑行业也可以采用类似的方法来实现建筑施工流程的自动化。建筑中的许多构件可以异地加工，然后运到建筑施工现场，装配到工程中（例如电缆槽盖板、预制轨枕板、钢结构等构件）。通过数字化建造，可以自动完成建筑物构件的预制，这些通过工厂精密机械技术制造出来的构件不仅降低了建造误差，并且大幅度提高了构件制造的生产率，使得整个建筑建造的工期缩短并且容易掌控。BIM模型直接用于制造环节还可以在制造商与设计人员之间形成一种自然的反馈循环，即在建筑设计流程中提前考虑尽可能多地实现标准化。同样与参与竞标的制造商共享构件模型也有助于缩短招标周期，便于制造商根据设计要求的构件用量编制更为统一的投标文件。同时标准化构件之间的协调也有助于减少现场发生的问题，降低不断上升的建造、安装成本。3.3提高精细化管理水平。利用BIM技术，通过搭建各专业的BIM模型，设计单位能够在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突，从而大大提高材料设备综合的供应能力和工作效率。不仅能及时排除物资供应环节中可能遇到的冲突，显著减少由此产生的物资采购供应变更，更可大大提高施工现场的生产效率，降低由于物资采购供应变更造成的成本增加和工期延误。同时，BIM模型的工程量统计功能，可以实现物资的需求、消耗、库存等动态管理，帮助管理人员准确了解物资的使用方向和使用数量。通过将BIM技术与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D（3D+Time）模型中，可以直观、精确地反映整个工程的物资使用情况，协助管理人员在项目推进过程中合理制定采购计划。4D精确掌握施工进度，优化资源配置以及科学地仓储、调配，对整个工程的施工进度、物资供应进度和质量进行统一管理和控制，以保证供应、降低成本、提高质量。

4基于BIM技术的建设物资管理应用

4.1计划管理应用。传统的设计院出图罗列物资采购清单，在实际操作中有可能因设计深度不够，面临着数量不准确、规格不清晰、使用时间不明确等问题，制约着招标采购、组织供应、验收结算等。BIM技术的出现能有效提高计划管理效率，可以根据施工方案实时、交互的虚拟建造，物资的数量、型号、使用时间以三维可视化的方式呈现在参建各方面前。进而减少后期供应过程中的数量、型号调整，避免和减少材料浪费、违规操作。BIM技术的另一重要用途是进行资源的动态管理，在建筑信息模型的基础上，自动计算工程各个节点的物资需求用量，并将涉及物资管理的人员、供应商和数量相关联。在组织供应过程中，可以清晰地掌握各阶段的物资需求，各方提前制定厂内生产、验收、运输、进场等事项。4.2质量控制应用。物资质量控制是目前铁路建设管理的重点和难点，建设单位受制于人员、专业及手段方面的掣肘，物资质量控制难以做到尽善尽美。基于BIM技术的建筑信息模型，在施工前可以进行整个施工过程模拟。实现施工顺序模拟、施工工艺模拟、材料匹配度模拟，对施工难点、重点进行关注，同样也能对重点控制或重要节点工程材料质量要求进行交底。模型会根据设定的规则将质量控制点进行分类、分级，形成质量控制要点表。在实际施工中，由管理人员根据进度动态调整，并反馈到模型中，模型根据质量反馈信息去寻找相应的质量控制标准。并做分析对比，形成质量评价报告，作为物资质量认定依据，及时发现问题、解决问题，减少人为评定和双方推诿扯皮现象。4.3现场管理应用。随着铁路建设标准化、工厂化、数字化水平的提升，以及使用设备复杂性的提高，越来越多的半成品及设备通过工厂加工并运送到施工现场进行高效的组装。而这些半成品及设备是否能够及时运到现场，是否满足设计要求，质量是否合格将成为整个施工建造过程中影响施工计划关键路径的重要环节。在BIM出现以前，建筑行业往往借助较为成熟的物流行业的管理经验及技术方案（例如RFID无线射频识别电子标签、二维码）。通过RFID可以把建筑物内各个设备构件贴上标签，以实现对这些物体的跟踪管理。但RFID本身无法进一步获取物体更详细的信息（如生产日期、生产厂家、构件尺寸等），而BIM模型恰好能详细记录建筑物及构件和设备的所有信息。此外，BIM模型作为一个建筑物的多维度数据库，并不擅长记录各种构件的状态信息，而基于RFID技术的物流管理信息系统对物体的过程信息都有非常好的数据库记录和管理功能。这样BIM与RFID正好互补，从而可以解决铁路工程建设对日益增长的物料跟踪带来的管理压力。4.4预算结算应用。建设物资在整个工程投资中占有相当大的比重，BIM模型中包含的物资几何信息，通过模拟对比和添加材料设备的物资信息，如材质、型号、标准等，并对材料设备按照招标清单进行分类，即可实现材料设备的量价计算，通过对单个品种的量价计算，实现对合同总量的评判和运算。在实际运用中，还能对从招标采购阶段一直到工程竣工的全过程进行分析，将任意时间节点的供应结算信息与招投标阶段的预算进行对比，必要时进行适当的人为干预，达到控制投资的目的。铁路建设工程具有线长、点多、分布广、参与单位多、投资大、资源消耗体量大、质量要求高、安全风险大等特点，稍有不慎就会造成不可挽回的损失，物资管理尤其是关键中的重点，因此，提高管理能力特别重要。如果BIM能够转换成为铁路建设物资管理信息平台，将在物资采购、质量控制、过程管理、验收结算等方面提供重要帮助，大大提升管理能力，使物资管理更加精细化，决策更加科学化。

参考文献：

1龙腾，唐红，吴念，袁凤英.BIM技术在武汉某高架桥工程施工中的应用研究[J].施工技术，2014，2.

作者:禄毅 单位:中国铁路上海局集团有限公司物资管理处