一、方案背景
隨著城市化進程的逐步加速，截止到2019年底全國已開通里程和在建里程合計超過300公里的城市僅14個，國家發改委批復的43個城市中，大多數城市還未形成完善的城軌網絡，尚不能滿足城市公共交通的現實需要。同時國家提出要打造“軌道上的都市圈”，促進城市軌道交通與城市融合發展，未來城市軌道交通一方面將與其他交通運輸體系深度融合，另一方面也將與城市相關產業發展深入融合。因此中國城市軌道交通有望迎來黃金發展期。另外城市軌道建設行業整體管理粗放，成本浪費大。安全事故過去十年內造成經濟損失累計達數百億元，企業精細化管理已是迫在眉睫。
亞控科技基于建設城市軌道中盾構施工需求，建立了盾構掘進管理與輔助決策支持系統解決方案，以盾構掘進施工計劃與排程為核心，基于施工過程中所產生的數據，結合工業生產運營管理中先進的MES理念和技術，從工期、安全、質量、成本、設備等管理環節，通過計劃驅動對人員、設備、物料、施工、環境等資源在施工過程中的實時監控與調度，實現對掘進施工作業智能化協同管理、施工過程數字化管理、設備運行動態管理、質量、安全、物料能耗精細化管理，實現與企業其它信息化系統的集成，從而實現盾構施工過程的數字化、網絡化、自動化、可視化、智能化和精細化等管理目標。
二、面向場景
1、盾構施工行業存在管理跨度大。缺乏多人協同管理機制，存在事件盲點，現場信息過濾嚴重且不同步、不透明、不及時、不共享、不全面、不真實；
2、現場工程資料眾多。填寫工作量大，數據資料利用低。
3、信息化系統眾多。系統錄入工作量大。
4、現場人員和設備繁雜，施工及維保經驗流失嚴重，缺乏知識積累，無法形成專家庫或經驗庫為培訓和施工做指導，施工安全、質量與工期等難以保障；
5、施工現場安全質量事故頻發；過程中事前預警少，事后追溯難，事中經常出現無案例、無經驗、無指導現象，無法全面深入了解和掌握工程實際情況；
6、設備管理決策缺乏數據支撐；設備狀態的跟蹤及預警機制不完善，存在設備異常工況及異常狀態風險，如刀盤磨損、結泥餅等。
圖1 區間首頁
圖2 項目首頁
三、方案詳情
1) 掘進計劃與調度
提供掘進施工主計劃與工序作業計劃的制定功能。可以通過調整相關條件，生成多個版本的計劃方案，供用戶選擇更合理的方案進行執行，利用施工計劃算法輔助排工；
圖3 掘進計劃調度
圖4掘進計劃分析
2) 掘進風險管理
基于GIS技術對三圖一表進行管理，實現風險點的排查評估、掘進進度標記、管片選型、監測點布置、沉降監測等管理。對施工安全相關參數實時監控，參數異常及時報警，下發安全作業指令。對階段時間內的安全問題統計分析，指導下階段的施工風險管理工作提供依據。
圖5 安全參數實時監控
圖6 基于GIS三圖可視化界面
3) 掘進質量管理
實現管片“三檢”的全程記錄、追蹤。同時能夠實時監測掘進質量參數，通過預警提醒調整參數，保證拼裝質量及軸線偏差在合理范圍內。對施工質量的統計分析，為下一步施工質量管理工作重點提供參考依據。
圖7 質量參數歷史追溯分析
圖8 質量參數實時監控
4) 工程信息管理
通過掘進指令表和技術交底的流程管理，實現作業文件、作業程序的審批下發能夠精準執行；實現施工過程中技術交底、交接班記錄、施工日志和接收文檔的無紙化記錄并能夠快速查詢及追溯。
圖9 施工日志管理
圖10 掘進指令管理
5) 設備管理
實現對設備臺賬、使用履歷、維修、維修知識庫、保養和停機信息動態管理，對各設備實時監控的參數多維度分析，能夠及時了解設備健康狀況，輔助維修保養并動態調整施工作業計劃。
圖11 設備故障分析
圖12 知識共享管理
6) 能耗物耗管理
統計項目施工過程中油脂、砂漿、電、水等物料的實時和歷史消耗量，為項目成本統計提供數據支持。
圖13 能耗統計分析
圖14 物耗統計分析
7) 倉儲管理
實現對材料庫，應急物資庫以及項目辦公司倉庫的各采購計劃、倉庫出入庫、盤點等管理，并對物料使用情況進行統計分析。
圖15 入庫管理
圖16 統計分析
8) 人員管理
實現了人員排班、考勤管理，同時實現對特種作業人員，宿舍資產管理，并對入場出廠人員及特種設備人員動態分析；
圖17 人員動態匯總
圖18 人員臺賬管理
9) 施工現場可視化管理
及時了解現場各個工序的進度情況，快速協調各個工序間的問題；對掘進安全、質量、進度、成本等數據全程監控，及時糾正各種隱患；
圖19施工現場可視化管理
四、方案核心價值
1、實現人、機、料、法、環、能、測等要素全面互聯，為實現透明化工地及精細化管理奠定了基礎；
2、基于工業互聯網架構，實現云邊端為一體的公司層、項目層以及各個工序協同管理，建立了完整的閉環協同體系；
3、實現工地透明化；對生產進度、設備狀態、工藝參數，安全質量參數等生產實時掌握，提高處理異常事件的反應速度。
4、由事后追責轉變為事前預防和事中指導；從根本上防止施工過程中出現安全質量問題，加強監管，減少事故；
5、完整的產品追溯；記錄生產過程中的人、機、料、法、環、能、測所有數據，實現產品的雙向完整追溯；
6、實現無紙化辦公；降低成本，提高了工作效率；
7、實現全方位精細化管理；根據施工現場生產計劃及實時進度拉動各部門協同作業，使項目管理者對施工項目的安全、質量、進度、成本等方面納入了正規化、標準化、制度化的精細化管理，從而降低施工風險，節約成本，提高生產效率。
