装饰工程物料管理物联网技术应用

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摘要：为实现装饰企业在施工现场中物料管理的信息化、自动化和可视化，文中通过对世界乡村旅游大会项目中物资物料管理现状的考察和分析，运用物联网技术、条形码识别技术、移动互联网技术及BIM等技术，开展一种基于条码识别技术的智能装饰物料管控系统平台的设计和研究。研究结果表明，物联网技术可简化项目管理成员与物料供应商、施工班组的技术交底；采用系统平台的智能二维码模块，能够覆盖物资采购加工、物流运输、到货验收、物料使用等全周期物料管控环节；智能装饰物料管控系统可实时采集物料信息数据，提升物料管理效率，助力物料的智能化管理。

关键词：条码识别；物联网；物料管理；智能物料管控平台；世界乡村旅游大会；移动互联网；BIM

引言

随着我国经济转型升级，建筑行业竞争日趋激烈，工程的造价控制和合同条件越来越苛刻，施工成本、管理难度、质量标准越来越高，盈利空间逐渐缩小，因此，科技创新和低成本运营是建筑企业构建核心竞争力的必由之路。物联网是通过信息传感技术、条码和全球定位系统等将人和物接入互联网，实现智能识别、跟踪和管控等工作的信息网络[1]，其能够进一步提升传统行业的发展质量和效益[2]。闫旭等提出采用物联网技术对车辆状态进行监控，并展开了云服务平台的设计工作[3]。胡威等基于物联网技术，开展了建筑工地的智慧卡车远程监控系统和远程换环境监测系统[4-5]。郑开峰等在上海世贸深坑洲际酒店项目尝试利用二维码进行装饰过程中物料的验收[6]。李梅基于物联网技术，开展了火电厂建设项目的工程物资信息管理系统平台的研究[7]。高宁等针对河南中烟技术中心样品仓库的现状分析，提出采用条码识别技术和物联网来搭建移动智慧仓储系统[8]。杨捷结合矿山企业生产特点和备件管理工作的业务需求，提出了一套基于二维码的矿山设备备件管理系统[9]。周诚等结合BIM与物联网技术，对大型盾构吊装安全管理平台开展研究，实现对大型盾构吊装进行实时的监控及安全分析[10]。本文针对装饰工程物料管理的难题，利用物联网技术提升装饰项目的工程物资管理效率，实现装饰项目的物料成本精细化管控，助力装饰企业的低成本运营。

1装饰工程物资管理特点及现状

1.1工程物料管理特点

民用建筑的工程建设主要分为土建工程、安装工程和装饰工程等版块，在施工周期较为紧张的情况下，装饰施工阶段往往穿插着土建、安装、智能化等各专业施工，对物料精细化管理提出挑战。相对而言，装饰工程施工周期较短，整个生产周期涉及物料规格多、工序复杂。项目管理人员往往需要根据实时施工进度、物料性能特点、生产产地、加工周期、品牌、价格区间等信息，向供应商提出物资需求计划，同时参与项目物资的收验货、组织劳务分包领取物资。物料主管往往还需要完成物料询价、组织物料招标、办理物资采购合同、组织物料进场、办理物资结算及付款等工作。在工期紧、任务中的装饰项目中，项目管理人员难以实现工程物料管理的精细化，造成项目物料损耗升高，直接影响到项目成本控制。

1.2工程物料管理现状

1.2.1自动化程度低装饰装修工程项目的物资种类较为繁多，进场物料批次多、频率高，跨越从装饰进场到竣工期间的每个阶段，而现场物资管理仍采用自动化程度较低的人工模式，工作效率较低，且物资管理成本较高。装饰装修工程项目中的常规玻璃幕墙进场如图1所示。从物料采购加工、物流运输、物料进场验收、施工班组领料加工、过程补料再到物资结算付款等环节的信息管理，耗费项目管理人员大量时间精力，同时过程中产生大量的纸质清单也需人工核对，导致管理人员难以准确实时把控项目所处阶段的物料需求与损耗。

1.2.2物料损耗与二次搬运现场施工用地较为紧张，很难有大片集中场地作为物料储存仓库，现场物料验收后一般由各个施工班组分别领走，简单堆放在各自施工区域。由于物料仓储偏向于粗放式管理，一方面无法实时掌握施工班组真实的装饰物料需求和物料损耗，直接影响到物料下单、加工周期和整体的施工进度；另一方面现场施工队伍较多，装饰、安装和智能化的交叉作业情况常出现，直接导致装饰物料常涉及二次搬运，造成物料损耗等问题。物料损耗和二次搬运如图2所示。

1.2.3工程尾料与文明施工障碍装饰施工现场中的二次加工作业会产生大量的边角料及切割粉尘等问题。一方面对工程尾料的数量统计、二次利用造成阻碍，增加物料的精细化管控难度；另一方面会增大安全文明施工的管控压力。

2物联网技术的创新应用

2.1条形码识别技术

目前项目管理人员已将二维码技术和微信结合，运用到安全技术交底、物料封样等领域，如图3所示。管理创新取得较好的效果，但二维码系统平台依托的即时通信软件—微信，局限在公众号和小程序等功能的天花板，难以实现物联网的真正价值。装饰行业有必要基于条形码识别及物联网技术来搭建一种新型的智能物料管控平台，实现装饰工程不同施工阶段下物料信息的互联、共享、分析、处理等过程，为项目管理人员提供实时信息支持。

2.2应用场景设计

2.2.1与采购下单的搭接模式在装饰项目物料供应商招标完成后，物料清单和物料规格型号已基本确定，项目管理人员能够在智能物料管控平台中直接输入物料信息并下单，避免传统的微信下单造成的物料数量统计困难的弊端，实现下单的数字化。物料厂家根据智能物料管理平台导出的物料清单加工，并使用标签条码打印机直接打印平台导出的标签，拓展标签的功能和使用范围，实现条码标签的标准化。采购与运输应用场景设计如图4所示。

2.2.2与物流运输的搭接模式物料供应商在装饰物料出厂时，仅需登录平台填写物流运输的发货时间、联系方式和预计到货时间。一方面保证项目管理人员实时掌控物料加工进度，辅助施工现场的进度协调；另一方面也能成为项目物资收发货的资料档案，为后续的物料统计、结算提供资料支撑。

2.2.3与仓储的搭接模式考虑到实际的施工场地有限，在装饰作业进场前，预先设计好仓储中心、仓库等位置，并在施工过程中规划设立室内临时物料堆放空间，确保所有物料卸货点都有指示牌和标签编码。项目管理人员扫描发货单上的二维码经行验收，并根据二维码提示的仓储位置进行分类码放。物料管理人员、领料人等可从平台查询物料剩余数量，通过扫二维码登记领料，系统平台自动更新数据。

2.2.4与施工管理的搭接模式劳务班组通过微信扫描二维码，可快速知晓物料安装部位。项目管理人员通过智能物料管控平台实时更新的物料余量，快速掌握物料用量、损耗及施工进展等信息。特别是出现过程补料或加工错误等情况，平台能够直接进行量化显示，对物料管理发挥可视化作用。

2.2.5与建筑信息化模型的搭接模式采用BIM建筑信息化模型内置到智能物料管控平台中，可方便现场管理人员及劳务班组能够通过扫描物料的二维码，直接找到物料在模型中对应的安装位置，并能观看本物料的技术交底等相关视频资料，为物料的准确定位、标准化安装提高效率和技术支持。装饰施工管理和建筑信息化模应用场景设计如图5所示。

3基于物联网的智能物料管控平台构建

3.1可行性分析

通过对施工现场的装饰物料信息化调查，发现玻璃、铝板、防水卷材等物料供应商均已采用基于条形码的数字标签管理模式。由于装饰物料供应商的数字标签标准不统一，难以直接利用物联网技术对现场物料进行信息化和智能化管理，对现场施工的指导意义较小。经过多年移动互联网技术的发展，现场施工人员基本配备智能手机，并掌握微信、支付宝、百度等APP的扫码应用，已具备实现智能物料管控平台的硬件和软文化的社会基础。

3.2技术路线

采用条形码扫描技术作为物联网技术应用到装饰工程物资管理的识别设备，搭建云管理系统平台、手持机端系统平台和微信小程序等平台。

3.3总体架构设计

装饰工程建设项目涵盖范围较广、施工工艺和工序较多，包括抹灰工程、外墙防水工程、门窗工程、吊顶工程、轻质隔墙工程、饰面板工程、饰面砖工程、幕墙工程、涂饰工程、裱糊与软包工程和细部工程等14个分部工程。因此，采用物联网技术来构建智能物料管控平台的系统设计需要考虑物料采购模块、运输模块、施工现场仓储模块、施工管理模块、建筑信息化模型等搭建，基本实现装饰工程物资管理数据采集自动化、库存实时更新与分析，并能够助力项目施工进度管理、物料成本管理和竣工结算等工作。

4结语

本文研究分析了装饰工程中现场物料管理的现状和不足，通过对装饰工程的具体场景进行需求分析，提出基于条形码识别技术和物联网来搭建一种适合装饰工程的智能物料管控系统平台。本文通过智能平台的搭建，将二维码技术引入现场物料管理中，提高了装饰工程物资管理的智能化程度，保证了物料管理的高效和精准，实现了装饰项目的物料成本精细化管控，助力装饰企业的低成本运营。注：本文通讯作者为戴朝炜。

参考文献

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[2]李瑶.互联网带来的企业发展新思维[J].经营者，2015，28（4）：273.

[3]闫旭.基于车联网的车辆状态监控系统云服务平台的设计与研究[D].西安：长安大学，2019.

[4]胡威，谢云，史雷萌.基于物联网的建筑工地智慧卡车远程监测系统[J].物联网技术，2020，10（8）：33-35.

[5]史雷萌，谢云，施啸.基于物联网的智慧建筑工地远程环境监测系统[J].物联网技术，2019，9（8）：64-67.

[6]郑开峰，赵厚凯.BIM技术在上海世茂深坑洲际酒店装饰阶段的应用[J].土木建筑工程信息技术，2019，11（3）：24-28.

[7]李梅.物联网技术在火电工程建设项目物资管理中的应用研究[D].北京：华北电力大学，2018.

[8]高宁，杨永峰，顾亮，等.基于条码技术及物联网的移动智慧仓储系统的构建[J].计算机应用，2019，39（z1）：228-234.

[9]杨捷.基于二维码的矿山设备备件管理系统[J].西安科技大学学报，2014，34（1）：104-108.

[10]周诚.基于BIM与物联网技术的大型盾构机吊装安全管理平台研究[D].武汉：华中科技大学，2017.

作者：单云辉 戴朝炜 张庆洋 毕研超 单位：中建八局第二建设有限公司