基于物联网技术的建筑工程采购质量管理系统设计

发布时间：2020-04-16所属分类：建筑师职称论文浏览：1次

摘 要： 住建部出台《建筑工程五方责任主体项目负责人质量终身责任追究暂行办法》以来，工程质量管理倍受关心，其中采购质量管理具有从源头上防范质量事故的作用。 BIM辅以新兴的物联网技术，工程材料与设备从采购进场到成为建筑工程的一部分、从帮助建筑正常运转直

　　住建部出台《建筑工程五方责任主体项目负责人质量终身责任追究暂行办法》以来，工程质量管理倍受关心，其中采购质量管理具有从源头上防范质量事故的作用。 BIM辅以新兴的物联网技术，工程材料与设备从采购进场到成为建筑工程的一部分、从帮助建筑正常运转直至寿命终结的整个生命周期中，我们都能对工程材料与设备的质量表现进行实时跟踪与记录，这给采购质量管理提供了动态质量评价信息，为工程采购质量管理水平的提高给予了强大的技术支持。本文简单介绍了物联网技术、分析了其对提高工程采购质量管理水平的意义，并对工程采购质量管理系统的设计进行了初步的探讨。

　　2014年住建部出台《建筑工程五方责任主体项目负责人质量终身责任追究暂行办法》，办法中规定：如果建筑工程在使用年限内出了质量问题，该工程的建设、设计、施工、监理等相关责任人会被追究终生责任"，建筑工程项目的规模一般都比较大，需要采购的材料和设备数量非常多，采购质量将直接影响建筑工程质量，所以把好采购材料与设备的质量关，具有从源头上防范质量安全事故发生的意义"。

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　　然而，对于大部分的建筑企业而言，由于缺乏相关技术，没能建立起建筑施工及运营过程中的信息回流体系，施工以及运营过程中的质量反馈信息不能及时反馈给采购部门，导致采购部门难以全面把握采购的质量反馈信息，不能公平地对供应商进行评价。

　　物联网的兴起，给工程采购质量管理带来了技术上的支持，尤其是物联网的信息采集、信息传递、信息交换、信息整合及信息潮源能力给工程质量信息采集、传递、交换、及质量问题的反馈与溯源都带来更好的技术解决方案。

　　1物联网技术概述

　　关于物联网，下面的观点得到了较为普遍的认同：物联网是“互联网”技术的重要组成部分，它的核心是：每件物品都可以被追踪、通信与控制：物联网就是“物物相连的互联网"：物联网的出现和应用将极大地改变我们的生活"。对于提升建筑工程采购质量管理水平而言，物联网的如下特征非常重要。

　　(1)物联网具有感知全面、接入广泛的特点。

　　(2)物联网具有接入速度快、传递信息可靠的特点。

　　(3)物联网具有智能化处理的特点。

　　2传统建筑工程采购质量管理的一般问题21大部分建筑企业质量管理理念落后，缺乏全面质量管理思想

　　“全面质量管理”的观点认为：不仅要对产品的形成过程进行质量管理，还要对产品在使用过程中乃至整个生命周期过程进行质量管理"，建筑工程采购物资与设备的质量影响到中期的工程施工以及后期的运营与维护，而且工程物资与设备的采购也需要施工与运营维护部门所反馈的历史数据为支撑。然而，由于缺乏信息采集与反馈技术，，施工及运营过程中的质量信息无法得到有效的采集与反馈，因而大部分建筑企业的口购质量管理止步于进场时的质量检验，这种初层次的采购质量管理手段显然是赶不上时代发展的，也不符合全面质量管理的要求。

　　2.2传统采购质量管理很难达到5R标准SR标准，是现代采购管理应该要达到的基本标准，即适当的质量、适当的供应商、适当的时间、适当的数量、适当的地点，适当的质量这一标准能使企业采购效益最大化，过高的质量标准会大大增加企业的成本负担，从而难以执行;过低的质量标准则会带来安全隐患，与质量管理的目标相违背。但传统的采购质量管理缺乏足量的后期质量反馈信息，无法建立一个科学的质量控制体系，找不准符合适当标准的这个“度"，更谈不上达到“适当的质量”这一标准。

　　2.3对供应商考评指标单-

　　在物资采购询价、比价过程中，价格是最重要的量化指标，采购人员往往从保护自身和避嫌的角度出发，选择价格最低的供应商作为中标商。这不仅会扼杀优秀供应商为项目提供优质产品的机会，而且还很可能会带来恶性竞争，造成偷工减料、粗制滥造等一系列容易引发建筑安全与质量问题的恶劣行为。在传统情况下，供应商数据库没有全面搜集供应商的供应商的各方面信息，采购时，由于对供应商的考察不够深入，不能科学地预测合作过程中的风险，使得合作过程时常出现问题;在合同履约过程中，难以跟踪记录采购物资的质量表现;合同履约后，又难以及时根据质量表现记录来对供应商进行科学的评价，所以供应商数据库考评指标单一、信息量不够，不能科学地考评合作的供应商的真实情况。

　　2.4物资质量检验工作亟待加强建筑工程项目物资品种繁多，对物资质量检验的技术要求较高，而且部分物资具有一定的危险性，所加增加了检验难度。再加上采购检验力量本身不足、供应商质量管理体系不完善、驻场监造制度落实不到位等因素的影响，导致采购物资质量检验欠缺严密性，物资质量难以得到有效控制。

　　3物联网技术对提升采购质量管理水平的意义物联网技术，通过构建工程采购物资与数据库、工程物资与供应商、工程物资与工程项目之间的互联，能实现对工程物资和工程项目的智能化识别、定位、追踪、管理和控制，也能实现对供应商更加公正的质量评价与管理，从而建立采购质量提升环路，进入不断提升的良性循环。

　　3.1物联网能实现全过程、系统化的采购质量管理BIM辅以物联网技术，从供应链各个环节导入数据，以工程设备的采购为例：从工程设备的研究设计阶段开始，建筑企业即可对设备在使用过程中反馈数据进行统计分析进而提出各种合理化建议，使得供应商的设备更加符合客户的需求;在设备使用过程中，供应商能实时监测到设备的使用状况，及时地安排设备的维护与检修，从而尽可能减少设备故障带来的损失;在设备使用完毕后，数据库就可以自动出具一份设备质量表现报告。总之，物联网环境下的采购质量管理不是局限在建筑企业的进场检测，而是融入在整个生命周期与供应商密切合作和信息共享中。质量管理的目标不再局限于建筑企业的利益最大化，而是以建筑企业为中心，同时又考虑到了供应商和工程最终使用单位的共同目标，以实现新环境的管理创新和持续的质量改进。

　　(1)物联网技术能保障采购物资保质、保量、保时地送达至目的地。物联网技术通过运输车辆上的传感器收集和分析数据，跟踪运输的物料与设备，并监控环境条件，确保货物保质、保量、保时地送达目的地。特别当运送的物料是有毒害的化学品时，经过特殊训练的驾驶员和配备特殊设备的车辆可以监视和跟踪敏感货物从产地到目的地的交付情况，通过在快递车辆上配备环境传感器，可以实时监测温度、湿度、光线和振动。传感器数据通过无线传输到BIM系统，系统根据所运输货制的要求不断分析传感器数据，并可以根据数据采取自动措施，比如调整温度或者发出警报，并提示运送人员采取特定措施以保障运送材料或设备的质量安全。同时，车辆结合GPS系统即实现运输规划，设定最佳运送路线，从而障采购物资保质、保量、保时地送达至目的地"。

　　(2)运用物联网技术能更好地进行采购物资的进场检测。

　　采购物资的快速进场检测主要得益于RFID技术，RFID设备能瞬间读取大量附在包装或产品本身的RFID标签信息。即使车辆上装载着各种不同的材料，每种材料都设置了单独的RFID标签，RFID阅读器都可在不到一秒的时间内读取完所有标签，而且无需移动任何材料或打开任何箱子。而且RFID标签可重复使用的、不易损坏，并且不受冰、雪、油漆、雾、污垢和其他不良环境影响。

　　(3)物联网技术能全过程地跟踪记录采购物资在整个工程中的使用信息、质量表现。利用物联网技术进行产品质量的跟踪与回溯在许多领域得到了普遍的认可，在工程管理领域同样前景广阔，因为物联网技术增加了工程物资与设备的可追踪性、可回溯性和可控性，能使物资与设备的管理更精确、更高效，比如使用物联网技术探测工程建设过程中的灾害信号，可以尽早预警、预报灾害和提高地下工程的安全性;通过使用RFID，WiF和其他无线通信技术和设备，能实现管理端与在地下深处或者高空的施工端进行有效的通信，管理人员可以追踪物资与设备的位置，并分析从传感器收集到的关键安全数据.

　　以加强安全措施。

　　3.2运用物联网技术能帮助企业管理供应商在施工与运营过程中，企业可以运用物联网技术全程采集材料与设备的质量表现，从而得到完整的质量反馈信息，这些信息成为供应商信息的一部分，是企业管理好供应商不可缺少的一部分。

　　(1)运用物联网技术能帮助企业提升采购的精准度。

　　BIM系统辅以物联网技术可以采集大量的采购材料与设备的反馈信息，在这些信息的帮助下，工程的采购要求可以更加精细、更加全面，这些精准的信息能更好地帮助企业寻找更为符合要求的材料与设备。同时，通过物联网技术对供货商提供的材料进行智能化的分析，从而为建筑企业的采购部门提供了更为科学的采购决策支持。在掌握大量信息的基础上，还可以将物联网技术与一些仿真模拟技术相结合，帮助建筑企业进行仿真模拟分析，在虚拟的世界中进行产品的试用与开发，从而精准地确定采购的材料与设备的质量、数量及其他细节的要求。(2)运用物联网技术能帮助建筑企业科学评价供应商。利用物联网技术的信息支持，建筑企业能更加细化供应商的评价指标，进而更加精准、更加全面地评价供应商;物联网技术的信息反馈的实时性，使得建筑企业能够获取施工与运营过程中的即时反馈信息：利用物联网技术的可回溯性，建筑企业能对复杂的质量事件进行准确的分析，能够找准问题症结与瓶颈难点，能够公平公正地评价相关材料与设备的质量表现，进而对供应商的做出公正、客观、科学、精准的评价。

　　(3)运用物联网技术能帮助建筑企业与供应商建立深度合作的关系。物联网技术能帮助供需企业形成深度合作的关系这是因为物联网环境提供了一个足够透明与公正的平台，物联同传感器可以持续监控物料的使用情况，因此供应商可以根据协议在需要时而不是在特定的预定时间内进行物料补给，也可以更好地安排补给计划，更好地安排运输路线节省燃料和其他资源。同时，供应企业也可以通过平台实时观测到自己所供应的产品在施工与运营过程中的质量表现，明白自己产品的优势与劣势，从而更好地调整自身的产品策略;供应企业也能观测到需求企业的需求状况，从而更好地与需求企业对接供给。

　　如图1所示的基于物联网技术的综合管理系统模型，对于采购部门而言，主要是对采购物资进行编码，然后将数据录入数据库，建立物料与条码、条码与数据信息之间的对应关系。然后通过BIM系统的实时反馈信息，对供应商进行动态的管理。

　　实现工程物资的物联，首先必须编码，通过物料标签实现物料与系统的互联，图1中我们建立了物料、采购部门、工程项目、供应商之间完整的信息链。在建立信息链的基础上，对物资进行编码标识，然后实现如下一些功能设计。

　　(1)位置信息的实现。物联网的信息采集设备，比如RFID或者二维码，可以安置到特定的存储容器或原材料、产品上面。这些信息采集设备与GPS设备结合起来，通过4G或5G网络将物料跟踪信息发回系统，实现实时跟踪。

　　(2)跟踪货物的移动速度及预判到达时点。跟踪商品的移动速度和交通流量，可以很容易地预测货物的到达时点。供应商、制造商和配送中心可以更为准时地做好材料和设备接收准备，减少了处理时间，确保了材料的高效运输与仓储。

　　(3)监控物料和设备的储存情况。有些建筑工程物料，比如说化学品，特别是有毒有害的化学品，需要理想的存储环境。专业的物联网设备可以通过各种传感器监测温度、湿度、暴露在大气中的程度、光照强度和其他环境因素。如果值被突破，这些设备可以触发警报。这样就能增加采购理的安全性，也能实时跟踪物料质量和减少损耗。(4)物料的管理。当物料在配送中心、在运输途1施工现场，都可以使用物联网设备进行位置标记。这使的消点与查询变得非常容易，减少物料的丢失与浪费。

　　(5)后续流程的触发。通过物联网设备进行全程货确定无误后即可自动触发下一步流程：如供应商付款装运请求。

　　5结语

　　BIM辅以新兴的物联网技术，工程材料与设备从采到成为建筑工程的一部分、从帮助建筑正常运转直至寿的整个生命周期中，我们都能对工程材料与设备的质量行实时跟踪与记录，这给采购质量管理提供了动态质量息，为工程采购质量管理水平的提高给予了强大的技术支持。