基于CIMS的PC構件全壽命周期信息管理系統研究

發布時間：2023-07-17 15:28

第一章. 緒論 1

1.1課題的研究背景與意義 1

1.2國內外研究現狀 3

1.3研究內容與技術路線 6

第二章 PC 構件全壽命周期信息管理系統功能模型 8

2.1IDEF0 建模方法簡介 8

2.2PCIM-CIMS 體系結構分析 9

2.3PC 構件全壽命期功能模型 12

2.4本章小結 19

第三章 PC 構件全壽命周期信息管理系統信息模型 20

3.1IDEF1x 建模方法簡介 20

3.2設計管理系統信息模型 22

3.3生產管理系統信息模型 26

3.4運輸管理系統信息模型 33

3.5施工管理系統信息模型 37

3.6運維管理系統信息模型 43

3.7系統信息分類統計 45

3.8本章小結 46

第四章 PC 構件全壽命周期信息管理系統過程建模 47

4.1IDEF3 構成元素簡介 47

4.2設計管理系統過程模型 50

4.3生產管理系統過程模型 55

4.4運輸管理系統過程模型 63

4.5施工管理系統過程模型 67

4.6運維管理系統過程模型 75

4.7本章小結 77

第五章 PC 構件全壽命周期信息化管理方案 78

5.1構件設計信息化管理 78

5.2構件生產信息化管理 80

5.3構件運輸信息化管理 84

5.4構件安裝信息化管理 85

5.5運維階段信息化管理 90

5.6本章小結 91

第六章總結與展望 92

6.1總結 92

6.1展望 92

參考文獻 94

附錄 97

致謝 1 1 2

攻讀學位期間發表的學術論文 113

第一章. 緒論

1.1課題的研究背景與意義

1.1.1課題的研究背景

裝配式建筑是指利用預制構件在施工現場進行裝配的建筑。大力推廣裝配式建筑是實現建筑工業化的有效途徑。《關于大力發展裝配式建筑的指導意見》的出臺，為我國裝配式建筑發展的速度和規模提出了具體要求［1］。《“十三五”裝配式建筑行動方案》作為我國裝配式建筑的具體行動的綱領文件，指導著各地區裝配式建筑蓬勃發展［2］。

PC 構件的全壽命周期包括 PC 構件的設計、生產、運輸、施工、運維等階段，而傳統的現澆建筑的全壽命周期不涉及生產、運輸階段。因此相比于傳統的現澆建筑，裝配式建筑的管理對象更多、更復雜。

設計是裝配式建筑實施的關鍵環節，它涉及各專業的交叉和多專業的協調［3］。與傳統的現澆建筑相比，裝配式建筑更加注重設計的同步化、一體化和同步化，它要求所有專業設計同步進行，一體化設計不僅要關注構件本身的設計還需要兼顧下游的 PC構件的生產、運輸、施工等。常見的PC構件包括墻板、柱、梁和梯等，其生產制作需要經過模板制作、鋼筋入模、預留預埋、混凝土養護和成品保護等階段。在 PC構件的生產階段只有對模具、鋼筋、混凝土等工序嚴格要求，才能保證PC構件的質量。PC構件運輸過程中管控的重點是構件的裝車與卸車，為保證PC構件的安全，每一個環節均需按照相應的技術規程去操作。傳統現澆建筑的施工是在施工現場對混凝土進行澆筑，裝配式混凝土建筑施工是指采用預制施工技術把運送至現場的 PC 構件進行組裝的過程。預制施工技術主要包括支撐體系控制技術、吊裝作業控制技術、預制墻板間現澆節點控制技術以及構配件連接控制技術等。

現代信息和網絡技術的迅速發展，為建筑產業的信息化管理提供了技術保障。《2016-2020 年建筑業信息化發展綱要》要求建筑領域各類企業進一步優化工程項目信息化管理，提高集成應用水平，實現全過程的信息化管理［4］。

大力發展裝配式建筑能革新我國建筑業的發展模式，裝配式建筑在我國大力發展的勢頭已勢不可擋。隨著國家政策的引導和產業結構的升級，越來越多的工程總承包企業建立自己的PC構件生產工廠，與傳統現澆建筑信息化管理對象相比，裝配式建筑管理對象更復雜，因此，為實現裝配式建筑的精細化管理，有必要建立PC構件全壽命周期信息管理系統。

1.1.2課題研究意義

PC 構件是預制混凝土裝配式建筑的基本元素，貫穿于預制混凝土裝配式建筑的全壽命周期。將信息化管理技術應用到PC構件的全壽命周期的管理中，有利于優化裝配式建筑的供應鏈，提高管理效率并整合裝配式建筑的供應鏈信息，實現PC構件全壽命周期各階段的實時監控，進而實現裝配式建筑的精細化管理。

信息技術和網絡技術是PC構件全壽命周期信息管理系統的工具，將其運用到信息管理系統中能夠使管理者及時、準確了解整個供應鏈的實時情況，減少由于信息溝通不暢或缺失引起的管理決策失誤。

在PC構件的設計階段，PC構件全壽命周期信息管理系統能提高信息的共享程度，實現各種信息有效共享和使用。基于該管理系統能夠實現各專業的協同設計，并可對設計質量、進度進行實時監控等。

在PC構件的生產階段，PC構件全壽命周期信息管理系統能夠起到以下四方面的作用：

1.保證構件原材料實時供應。通過對物料信息的實時統計，采購部門可以清楚了解所需物料的庫存狀況，保證物料在生產過程中及時供應，同時減少庫存積壓。

2.打破部門之間壁壘，實現流程化管理。物料部門及時了解生產部門的生產需求并及時調整物料的采購計劃，財務部門通過及時了解物料的庫存情況可以減少流動資金的占用，因此流程化的管理能夠掃除各部門的溝通障礙，使得各部門能及時準確地得到其它部門的相關信息，從而提高企業整體工作效率與效益。

3.提高PC構件的生產質量。PC構件生產過程中的相關信息（物料、人員、合同、幾何尺寸、編碼等）最終被儲存到二維碼中，所有質量問題的負責人會被追責，進而提高工人的積極性，保證PC構件的質量。

4.提高對客戶承諾的準確性。庫存信息、生產信息、物料信息及時反饋，在生產計劃的控制下能夠及時計算出各時間段的生產能力，以支持對客戶的供貨承諾。在 PC構件運輸階段，通過對PC構件運輸過程實時監控，能夠保證PC構件在運輸過程中的安全并能優化運輸成本。

在 PC 構件施工階段，通過 PC 構件全壽命周期信息管理系統，能夠實現參建各方對 PC 構件施工質量、安全、進度的追溯：建設單位能夠對工程項目的施工進度進行實時把控；施工單位能夠加強內部質量管理，提高生產工作效率，實現施工現場的實時檢測等。

在PC構件的運維階段，由于PC構件全壽命周期信息管理系統已匯總PC構件的設計、生產、運輸和施工過程中所有信息，所以在運行維護過程中，將相關信息直接調取，為裝配式建筑的運維管理提供便利。

1.2 國內外研究現狀

1.2.1國外研究現狀

相比于國內，美國、日本的建筑信息管理系統研究較早。美國的建筑信息化可追溯到上世紀八十年代，當時，美國通過“無紙化”運動，實現了信息的共享，極大地提高了信息的傳輸效率，美國建筑業鑒于當時的建筑行業信息交互頻繁，信息傳輸效率低下等原因，開始學習美國軍方的信息管理模式，并開始基于項目管理的信息管理系統研究，以節約資源，提高管理效率。早在 1989 年， Stanford University 成立了針對建筑業的信息化研究所，幾十年以來該研究所為建筑業信息化發展做出了很多前瞻性的研究成果，為建筑工程領域的信息化管理與研究起到示范作用。目前，美國出臺了各種措施鼓勵企業加強信息化研究與建設，信息化技術在美國建筑行業使用的非常普遍， CIMS、 ERP、 IC、 GPS、 RFID 等技術已普遍應用于建筑領域［5］。基于上述技術，美國已經基本上實現了從項目立項就開始的信息化管理：在設計階段，各專業設計師通過信息化技術實現協同設計；在施工階段，承包商、設計師、咨詢公司能夠通過信息管理系統對工程項目質量進行實時監控；驗收過程中，各類的工程資料能夠通過信息管理系統自動生成并儲存。

最早研究建筑全壽命周期信息化管理的國家是日本，早在1996年，日本就做出對公共投資項目實行信息化管理的決定。按照該計劃，在2004年之前對國家重點投資項目進行全面信息化管理，在 2010 年之前對所有的公共投資項目實行全面的信息化管理，同時信息化的應用程度必須達到一定的標準，否則無法參加項目的建設。以日本大成建設株式會社為例，大成建設每年拿出營業總收入的約百分之零點四，投入到建筑信息化建設中［6］。大成建設的總部與各項目部通過光纖接入，實現了絕大部分的項目部與總部的網絡互通，使得項目部的數據能夠及時有效地向總部傳輸。在公司各部門之間，大成建設實現了信息的交互，構建了高效、安全的信息通道，使得信息得到及時處理。

美國學者最早提出BIM (Building Informationg Modelding)概念，世界各地的專家不斷對其進行研究，BIM理念也廣泛地被建筑項目工程管理者接受。在美國、西歐等發達國家，BIM技術首先在政府投資的公共項目上，并取到良好的示范效果，因此在私人投資的項目上，BIM技術也迅速得到推廣。近年來，隨著BIM技術的迅速推廣，國外對BIM技術的研究也不斷深入，這些研究主要集中在BIM技術與新技術集成方面。Linderoth和Henrik C.J［7］通過對一系列項目實例的研究，證實了通過網絡鏈，利用BIM技術把建筑物的所有參與對象整合為一個整體，能夠實現建筑物全壽命周期的效益優化。Jung和Joo［8］將CIC、GRI等主流的BIM技術進行對比，提出來基于CIC技術的綜合性BIM技術框架，提升了 BIM技術管理的智能程度。Beykent 大學的Isikdag Umit［9］將BIM技術與AJAX、SOAP界面和REST三種技術進行集成，實現了 BIM技術面向多對象的靈活運用。渥太華大學的研究員［10］將BIM技術與GIS 相集成，能夠實現供應鏈系統的可視化管理。

國外的建筑信息化起步早，建筑信息化理論和應用都處于前沿水平，國外建筑信息發展現狀有如下特征：

1.注重建筑信息化理論創新

建筑信息化新的框架理論已經形成，并逐漸應用到項目的實際管理中，跨學科、跨技術的研究已成為新趨勢。

2.對建筑信息化管理認識更科學，接受度高

在發達國家，同CAD 一樣，BIM已經變成建筑工程領域人員熟悉的工具，BIM 技術被運用到大量的工程實踐中，提高了過程項目的精細化管理程度，BIM在工程實踐中涌現的新問題，促進了 BIM理論的發展。

1.2.2國內研究現狀

我國最早的建筑信息化可追溯到1995年，建設部要求各省級單位的建設部門開 E-mail系統，這種E-mail系統為早期的建筑信息化積累了網絡建設經驗。嚴格意義的建筑信息化是在2001年之后逐漸發展的，且各地區信息化建設水平發展不均衡。

2003 年，建設部印發了《建筑領域信息化標準體系》，此后，國內的建筑信息化建設走上了標準化建設的正軌。上海是最早建立建筑全壽命周期體系信息化管理的城市，北京、江蘇、廣東等地方緊隨其后，相比而言，西部等欠發達地區建筑信息化實行較緩慢。國外一些先進的信息管理軟件很難適應我國大型施工總承包企業在企業總部、分公司、項目部對施工管理中的招投標、合同、分包、物資采購、工程質量、工程進度等全過程集成化信息管理的需求。

隨著裝配式建筑的迅速發展，有眾多研究者對PC構件信息化管理系統進行研究。哈爾濱工業大學蘇暢［11］提出了基于RFID的PHC追蹤管理系，以混凝土住房預制構件追蹤管理為研究背景，利用無線射頻技術實現對PHC構件的生產信息、安裝信息、施工進度、定位信息等進行采集和讀取，從而實現裝配式住宅項目的精細化管理。中國建筑科學研究院梁博［12］分析了現階段我國施工總承包企業在建筑信息化建設與管理中存在的問題，針對這些問題，從軟件研發、信息模型構建等方面進行了詳細的研究。石家莊鐵道大學李玉娟［13］利用IDEF0功能建模的方法，對PC構件施工過程的 MES系統進行功能建模，建立了數據管理、業務管理、生產監控和系統管理的四個子模塊模型。北京工業大學劉占省［14］等提出了基于低功耗廣域物聯網的裝配式建筑施工過程信息化解決方案，該方案采用 LORA 技術，通過物聯網技術實現裝配式建筑在施工過程中實時定位和無線通信，并通過大數據系統對裝配式建筑的施工過程進行管理，為裝配式建筑的信息化管理提供了新的解決途徑。大連理工大學李天華［15］將裝配式建筑 BIM 技術和 RFID 技術進行結合，并對在實施過程中進度的信息化管控提供了解決方案，對裝配式建筑的信息化管理起到推動作用。中建科技張仲華［16］等提出了智慧工地理論，該理論集成了物聯網、互聯網、大數據、BIM等先進的信息技術, 基于該技術提出了裝配式建筑智慧管理模型，為裝配式建筑智慧管理提出理論框架。華僑大學姚柯祺［17］將BIM精細化管理模式應用到裝配式建筑的信息化管理中，從PC 構件信息的整合、標準、應用三方面闡述了裝配式建筑精細化管理的過程，并構建了信息管理框架。北京工業大學劉占省，王澤強［18］等分析了 BIM技術在建設全壽命周期信息化管理過程中的優勢，研究了 BIM技術在建筑物全壽命周期過程中的技術路線和建模流程。同濟大學劉照球，李云貴［19］等通過研究建筑結構模型和建筑信息模型，構建了在設計階段建筑設計和結構設計的信息化集成框架，為BIM技術提供了信息支持。

目前，我國將建筑信息化建設的重視程度提到了前所未有的高度，建筑行業從業人員也認識到建筑信息化的重要性，相關高校以及大型施工企業正積極開展建筑信息化管理課題研究。

在公開的研究文獻中，鮮有研究者將PC構件全壽命周期信息化管理集成進行研究，裝配式建筑所涉及的參與方眾多，信息傳遞也更加錯綜復雜，因此，對裝配式建筑信息化管理的研究更加緊迫。

1.3 研究內容與技術路線

1.3.1研究內容

本文旨在研究PC構件全壽命周期信息管理系統體系結構框架以及系統實現的過程分析。

具體研究內容如下：

1.PC構件全壽命周期信息管理系統功能建模

基于IDEF0建模方法對PC構件全壽命周期信息管理系統的的功能模型進行分析，建立 PC 構件全壽命周期信息管理系統的體系結構。

2.PC構件全壽命周期信息管理系統信息建模

利用IDEF1X的建模方法，對PC構件全壽命周期內所涉及的信息進行分解，并對信息分類統計以及信息運行模式分析。

3.PC構件全壽命周期信息管理系統過程建模

運用 IDEF3 過程建模方法分別對設計、生產、運輸、施工、運維五個功能子系統進行過程建模。

1.3.2技術路線

本文以裝配式建筑預制混凝土構件的全壽命周期的信息為研究對象，將CIMS理論引入到PC構件全壽命周期信息管理系統中，利用CIMS理論提供的IDEF0、 IDEF1x、IDEF3等建模方法對PC構件全壽命周期信息管理系統進行分解，設計出基于CIMS的PC構件全壽命周期信息管理系統的框架。CIMS理論可應用于PC構件全壽命周期信息化管理系統建設的可行性分析如下：

經過多年研究，在企業信息管理建模領域形成了多種成熟的建模工具，如IDEF、 UML、LDA、ARIS、PERA、DEM等。這些建模方法提供的概念模型和實際應用模

型均能夠為PC構件全壽命周期信息管理系建立功能和信息模型。CIMS理論提供的建模方法不僅能夠實現上述功能，還能夠實現資源、組織、過程建模，因此CIMS理論提供的建模工具能夠進一步優化PC構件全壽命周期信息管理系統的組織、功能，提升信息化管理水平。

CIMS 理論的核心是集成，它的功能集成技術和信息技術非常強大，其應用也比較成熟。IDEFO、IDEFlx、IDEF3等方法能夠為PC構件全壽命周期信息化管理系統的集成提供有效地技術路線。當前，PC構件全壽命周期信息化集成程度較低，只有將設計、生產、運輸、施工、運維的信息進行集成，才能夠更有效地實現節約資源、高效管理的目的，因此，CIMS的理論和方法為PC構件的信息集成提供了有效的手段。 PC 構件全壽命周期信息管理系統研究路線圖如圖 l.l 所示：

PCIM-CIMS

系統體系

結構分析

圖 l.l 技術路線圖

第二章 PC 構件全壽命周期信息管理系統功能模型

基于 PC 構件全壽命周期信息管理系統的復雜性，若正確地對其進行設計、實施，首先需要對系統的體系結構進行研究，根據建立的體系結構才能進行下一步的建模分析。本論文采用IDEF0建模方法對PC構件全壽命周期信息管理系統進行體系結構分析。

2.1 IDEF0 建模方法簡介

IDEF0 是 IDEF ( Integration Definition Method )系列建模方法的一種［20］。IDEF0 能夠通過結構化模型把一個復雜的系統分解成若干部分，每一個部分又可以分成若干個子部分［21］。每個圖形是由矩形和其周圍的箭頭組成，這種圖形叫做活動圖形，其中，我們把稱“矩形”為事件，箭頭為數據。如圖 2.1 所示，矩形四周的箭頭分別代表輸入、控制、輸出和機制。 “輸入”即表示這個活動需要消耗掉的東西， “控制”代表該活動所需要的約束條件， “機制”可以是執行活動的人或設備， “輸出”是指該活動的輸出信息。字母I、C、0、M分別來表明盒子的“輸入”、“控制”、“輸出及”、“機制”，因此我們把由一系列如圖2.1所示的圖形所組成的圖稱為ICOM碼圖。IDEF0中的盒子圖形是一系列按照層次分解的圖形，用節點號來表示某一盒子圖像在該系統中的位置。如圖 2.2所示，A0處于該模型的第一層次，在該層次下面，分別有A1、A2、A3、A4四個模型圖，在A3模型下，分別有A31、A32和A33三個模型圖。

2.2 PCIM-CIMS 體系結構分析

2.2.1控制結構

PC構件全壽命周期信息管理系統實施的目的是未了更好地管理和決策，在PC 構件的全壽命中，最底層的信息來自于設計信息、生產加工信息、運輸信息、施工信息等，將這些現場運行信息進行匯總后，供項目部管理層進行調度、決策，各項目部信息再進一步集成，供公司（集團）領導層進行決策。因此可把該信息管理系統的控制結構分為三層：現場運行層、項目部管理層、公司（集團）決策層。系統控制結構圖如圖2.3所示。

2.2.2功能結構

根據 CIMS 的決定和標準，將 PC 構件全壽命周期信息管理系統定義為 “PCIM-CIMS 工程”。 PC 構件全壽命周期管理系統的總體任務是建設一個以數據傳遞為基礎，計算機系統和數據庫系統為支撐，設計管理、生產管理、運輸管理、施工管理和運維管理為核心任務的多目標管理系統。PC構件全壽命期信息管理系統包括五個功能子系統和兩個支撐系統。五個功能分系統在兩個支撐系統的支持下實現信息的集成與傳遞。 PC 構件全壽命周期信息管理系統功能結構示意圖如圖 2.4 所示。

圖 2.3 控制結圖圖 2.4 功能結構圖

為更詳細闡述 PC 構件全壽命周期信息管理系統， PCIM-CIMS 功能結構樹如圖 2.5 所示。

|開發與實現PC構件信息管理系統|

I PCIM-CIMS A-0 I

|設計管理'系統Al |

|生產管理系統可

I運輸管理系統A：q

物料管理 A21

生產管理 A22

編碼管理 A231

|族工瞥理系統A織|運維管理系統A和

調度安排A44 機具使用申請仙單位工程驗收IA433 分部分項驗收IA432 檢驗批驗收IA431

結算管理IA543

維修管理IA542

投訴管理A531

圖2. 5 PCIM-CIMS功能結構樹

2.2.3實施方案

pc構件全壽命周期管理系統構建的目的是通過對pc構件全壽命周期信息的集成，實現 PC 構件全壽命周期內各階段的精細化管控。

該系統的邏輯流程和結構元素如下：信息采集：采運用無線射頻技術等其他技術對各階段信息采集和讀取。采集的信息來自設計、生產、運輸、施工和運維五個階段，每個階段的信息通過RFID采集和人工輸入錄入數據庫。

通信傳輸：PC構件全壽命周期信息管理平臺的五個功能分系統內部形成五個主干網絡，通過信息的傳遞，形成各系統對應的數據庫，再通過網絡傳輸給對應的項目部局域網和分公司局域網。

網絡結構：由設計、生產、運輸、施工和運維五個部門的局域網以及各項目局域網和分公司局域網構成。通過各局域網，項目部和分公司的管理人員在其權限內可以對 PC 構件各階段的信息進行訪問。

圖 2.6 PCIM-CIMS 實施方案示意圖

分系統管理：以各階段采集的信息為基礎，綜合系統管理目標，實現PC構件全壽命周期各階段的信息化管理。

集成管理：集成管理是指在各分系統管理、項目管理和分公司管理的基礎上集團對各項目最終的優化管理。系統的實施方案圖如圖 2.6 所示

2.3 PC 構件全壽命期功能模型

按照CIMS的理論，一個系統可被認為是由對象物體和活動以及它們之間的互相聯系構成的［22］。若僅僅用數據或活動描述，很難反映系統的全貌，為了全面描述系統，需要建立能同時表達系統的活動和活動之間關系,這種活動以及它們之間的關系稱為功能模型［23］。功能模型不局限于某一種形式，它可以是圖形或者文字敘述，本文采用 IDEF0建模方法提供的ICOM碼圖作為模型圖。為了分析所構建系統的合理性，按照 CIMS 理論提供的方法對系統進行建模，在建模之前，需要建立總體功能模型和各應用系統的功能模型。功能模型樹包含了各系統的組織構架，不同的位置代表在該系統中的層次。

在建立模型時，應定義系統的“范圍”，并建立系統與外部環境的界限，即首先要建立該信息管理系統與外部的連接關系［24］, A-0ICOM圖表示該信息它表示管理系統與外部連接關系。在系統內部，A0ICOM圖為PC構件全壽命周期信息管理系統中的頂層圖，它的子圖包括A1ICOM、A2ICOM、A3ICOM、A4ICOM和A5ICOM，分另U 對應設計、生產、運輸、施工和運維五個管理系統。 A-0ICOM、 A0ICOM、 A1ICOM、 A2ICOM、A3ICOM、A4ICOM 和 A5ICOM 圖分別如圖 2.7、2.8、2.9、2.10、2.11、

2.12、 2.13所示。

圖 2.7 A-0 ICOM 碼圖

A-0ICOM 碼圖設計說明：

開發與實現PCIM-CIMS包括PCIM-CIMS的設計、實現與應用的所有活動。其中文件資料和相關圖紙是主要的輸出成果。開發PCIM-CIMS圖只是系統與外部關系概貌性的描述，在此系統中，人是主要參與者。

投資：指開發和實現PCIM-CIMS工程，企業或其它的配套資金的投入。

管理信息：指PC構件在從設計到運維過程中需采集或錄入到數據庫的信息。

技術信息：指通信、網絡、設備維護、BIM模型等相關信息。

研制成果：指 PCIM-CIMS 設計、實施及應用各階段的成果。包括各設計模型、設計方法、設計標準、關鍵技術成果以及集成技術成果等。

文件資料：指各階段的詳圖、統計表格等各種文字和圖形資料。以生產階段的文件資料為例，包括物料進貨單、物料驗收表、模臺養護記錄、物料質檢包括、生產進度安排、成品檢驗報告、成品入庫單、合同履約分析等。

C1 C2 C3

人

圖 2.8 A0 ICOM 碼圖

A0 圖設計說明：

PCIM-CIMS 工程系統劃分設計、生產、運輸、施工、運維五個功能子管理系統、以及計算機支撐系統和數據庫管理系統。

設計管理系統功能分析：數據庫系統包括合同信息、各專業設計的設計師信息、職責分工信息以及輔助管理信息等。技術信息包括設計理念、建筑使用功能、PC構件生產工廠的實際狀況、施工安裝條件等一系列信息。設計管理系統的輸出包括設計及拆分詳圖、BIM模型及文件資料。文件資料包括質量管理、工程項目質量計劃與指標、設計人員工作任務分解、詳圖的審核信息等。

生產管理系統功能分析：生產管理系統能降低生產成本，提升PC構件的生產品質。物料信息包括各生產原料的產地、批次、驗收信息等，輸出的文件資料包括PC 構件的質檢信息、庫存信息、PC構件編碼信息以及生產履約情況、生產計劃等。

運輸管理系統功能分析：實現構件裝車、配送、堆放的信息化管理。PC構件信息是指貼在每一個PC構件表面二維碼內包含的信息，具體包括設計階段、生產階段內所形成的所有信息。

輸出的文件資料包括裝車、卸車、堆放過程中為保證PC構件的安全而實施的技術措施和相關責任人信息，運輸車輛、線路和駕駛員信息等。

施工管理系統功能分析：施工管理是對PC構件在施工過程中所涉及合同、分包、物料、安全、成本、質量驗收等施工全過程的管理。輸出文件資料包括在施工過程中的合同履約信息、成本計劃、分包預算、采購報表、實際支出與計劃成本分析、全過程質量、安全巡視驗收情況、機械設備使用計劃、機具設備報表等。

運維管理系統功能分析：運維管理系統能調取PC構件在設計、生產、運輸、施

A1 圖設計說明：

PC 構件的設計管理系統包括結構設計、裝飾裝修設計、模具設計、和設計審核。構件的設計需滿足一體化協同設計的要求，各方設計部門都要具有“協同”意識，因此結構設計、裝飾裝修設計、模型設計互相控制、互相補充。

技術信息：指構件組合的設計理念，構件工廠和施工條件，設備、電氣設計等信息。

文件資料：該階段的文件資料主要包括設計文件、材料明細報、概預算文件、合同文件等。

原設計單位:負責原始圖紙設計的單位。

利用IDEF0建模方法將A0圖分解，得到A1圖，A1圖表示了 A0圖所有的信息范圍，A0為A1的父圖，A0也稱為設計管理系統的頂層圖。A0功能模型包括結構拆分、裝飾拆分、模具設計和設計審查四部分，這五部分所對應的模型圖號分別為 All、A12、A13和A14。A1模型圖包括拆分方案、配筋設計、預留（埋）設計和節點設計四部分。

圖 2.10 A2ICOM 碼圖

A2 圖設計說明：生產管理系統包括輔助管理、物料管理、生產管理和庫存管理四個子系統。物料管理：指對生產構件所需要的所有物料的計劃管理、采購管理、入庫管理等。生產管理：包括 PC 構件的生產質量管理、生產工藝管理、質量驗收管理等。輔助管理信息：包括財務、人員、機具設備維護保養、機具工況、員工培訓等信息。

物資需求：輔助管理所需要的辦公設備及耗材需求。人力需求： PC 構件生產所需的人員及人員培訓需求。生產管理信息：指在構件生產過程中設備的工況，構件質檢、養護等信息。庫存管理信息：構件生產完成后，構架的入庫分類、編碼等信息。

配送管理信息

輔助管理信息

圖 2.11 A3ICOM 碼圖

A3 圖設計說明: 配送管理：根據構件的庫存狀況、合同要求和場堆狀況及時做出配送計劃，并安

排執行落實。

運輸管理：指構件裝車、卸車管理和運輸過程的管理。

輔助管理：指運輸機具狀況、財務管理、人員管理和物資管理。

配送管理信息：包括構件的配送計劃、任務分配等信息。運輸管理信息：包括構件的運輸方案、吊裝和排放的具體執行情況等。

輔助管理：包括財務管理，運輸和吊裝機具狀況，耗材需求和使用信息，人員信息等。

A4 圖設計說明：

施工管理分系統包括施工技術管理、質量安全管理、驗收管理、施工調度管理和輔助管理五個子系統。施工管理系統的目標是對施工過程中的相關信息進行集成、記錄并保存，為構件的質量追溯和決策管理提供依據。

施工技術管理：包括支撐體系控制技術、構件吊裝作業控制技術、預制墻板間現澆節點支模控制技術、構件連接控制技術、工人技術培訓等技術管理。

質量安全管理：構件的支撐、吊裝、模板、連接等質量的管理；日常安全的巡視檢查以及安全培訓管理。

驗收管理：包括施工過程中每一道工序的驗收記錄管理等。

施工調度管理：施工過程中各班組將所需的吊車使用時間和型號匯總到調度科，由調度科協調各班組對吊車的使用。

文件資料：包括施工技術管理信息、質量安全管理信息、驗收管理信息、調度管理信息和輔助管理信息。施工技術管理信息包括施工圖會審，各項施工技術交底，員工培訓計劃與安排等；質量安全管理信息包括施工過程中重點施工工序的檢測記錄信息以及安全檢查記錄等信息；驗收信息主要包括驗收記錄、質量事故及整改情況等；調度管理信息包括調度科對各班組使用吊車和其他機具的具體安排等。輔助管理信息包括耗材的使用與領取、財務信息以及人事信息等。

圖 2.12 A4ICOM 碼圖

圖 2.13 A5ICOM 碼圖

A5 圖設計說明:

運維管理系統包括基礎數據管理、耗材庫存管理、物業綜合管理以及信息查詢管

理四個子系統。

基礎數據管理：包括 PC 構件的設計、生產、施工信息管理，房屋資料信息管理，物管單位信息管理等。

耗材庫存管理：包括對耗材分類、維護、入庫檢驗、出庫登記等。物業綜合管理：包括業主投訴管理，業主保修管理，工程維修管理，結算管理，收費管理等。

信息查詢管理：包括構件信息查詢管理，業主保修查詢管理，業主繳費查詢管理，儀表數據查詢管理等。

2.4 本章小結

本章基于CIMS理論及IDEF0功能建模方法對PC構件全壽命周期信息管理系統的體系結構及功能模型進行分析，其目的是指導下一步的信息建模，進而實現PC構件全壽命周期信息管理系統的建設。

將功能模型的ICOM碼圖分解到第三層就能確定管理系統的功能劃分以及各功能模塊之間的關系，因此本文不再對ICOM碼圖進行進一步詳細地分解，但在具體實現該管理系統時，需將ICOM圖進行徹底分解。功能模型是PC構件全壽命周期信息管理系統構建和實施的基礎，合理有效地功能板塊及其關系能夠提高系統的工作效率，減少建設費用，因此各模型構建完成后，需要相關領域的專家進行審閱，并根據專家的意見對各模型加以完善。

第三章 PC 構件全壽命周期信息管理系統信息模型

“信息”是為某個特定目的或在一定范圍內聚合起來的數據集［25］，數據是信息的基礎。信息建模即建立語義數據模型，定義所儲存的符號與現實世界的關聯。語義數據模型是數據庫的建立基礎［26］。數據庫的設計要求包括：數據獨立，數據共享，數據統一管理，數據可修改、擴充，數據最小冗余度等［27］，為建立符合條件數據庫的前提是構件合適的信息模型。PCIM-CIMS采用IDEFlx方法建立信息模型。

3.1IDEF1x 建模方法簡介

3.1.1IDEF1x 建模方法基本要素

IDEF1x的模型成分包括實體、連接關系、分類聯系、非確定管理、屬性、關鍵字等。如圖 3.l 所示，方角的盒子表示獨立實體，圓角的盒子表示從屬實體。盒子上面是實體名和實體號，實體名能描述實體所表示的所有事物。

聯系包括可標定連接關系、非標定連接關系，可標定聯系和非標定聯系語法圖如

獨立實體

從屬實體

語法例子

實體-B/1

子實體

圖 3.4 分類聯系語法

“完全分類聯系”和“不完全分類聯系”統稱為分類聯系。若一般實體中的每一個實例恰好有且僅有一個分類實體中的一個實例與之相聯系，這種分類聯系叫做完全分類聯系。若在一般實體中存在一個實例不與任何分類實例發生關聯，那么，這樣的連接關系稱為“不完全分類聯系”。類別關系語法圖如 3.4 所示。

分類聯系和父子聯系都被稱為“確定關系”，在IDEFlx建模過程中，也存在非確定聯系，非確定聯系也稱為“多對多聯系”。在建模過程中，經常應用第三個實體來充當它們的公共子實體，比如引入“項目分配”實體充當“項目”和“雇員”的子實體。新定義的聯系為：一個雇員具有 0、l 或多個“項目分配”，同樣一個項目也有 0、l 或多個 “項目分配”。非確定聯系語句如圖 3.5 所示。

聯系名/聯系名

實體-C/3

聯系名/聯系名

D到C的聯系

圖 3.5 非確定聯系語句

關鍵字是實體屬性的一部分，每一個“雇員”的實體可以由一個屬性值來確定，如

“王偉”，1/1,1996”。在IDEFlx中，每一個屬性必須對應一個實體，實體中的每一個實例都要有確定的屬性值。 “屬性”是該實體所描述事物的基本特征，在這些屬性中，某些屬性可以被子實體或分類實體繼承。每一個屬性都由一個唯一的名字來標記，相

同的名字表述的含義相同。關鍵字包括主關鍵字、次關鍵字和外來關鍵字。主關鍵字

和次關鍵字語法例子如圖3.6所示。外來關鍵字語法例子如圖3.7所示。

3.2設計管理系統信息模型

設計管理系統作為PC構件全壽命周期信息管理系統的功能分系統，通過實現PC 構件設計過程中信息共享。本章節通過IDEF1X信息建模方法，將設計管理系統中合同管理、拆分設計管理、人力資源管理以及深化設計管理的信息模型進行分析，為設計管理系統數據庫的建立提供依據。

3.2.1設計合同信息模型

合同簽訂后，根據合同變更和合同條款確定履約的內容，由項目負責人具體負責。合同管理要保證按時按質地交付設計成果，以及及時足額地收回設計款項。設計成果交付后，由項目負責人完成履約分析報告。設計管理系統中合同管理信息模型圖如圖

3.8所示。圖3.8的“概念設計”實體沒有具體展開描述，詳細描述請見圖3.9。

3.2.2拆分設計信息模型

構件設計的第一步是概念設計，在該階段構件設計師與建筑設計師共同探討設計需注意的細節，構件概念設計指導方案的制定，方案制定后由專家審閱，然后方案開始實進行重要節點的設計以及標準層構件的拆分平面圖設計。構件的深化設計是根據

各專業的設計要求共同來完成實施的，深化設計是施工圖設計的重點。施工圖設計包括構件的拆分和裝飾裝修兩部分，構件的拆分的對象包括對梁、板、柱、墻、梯等。裝飾裝修設計包括材料器具、室內環境、空間功能及防火等。構件拆分設計信息模型如圖 3.9 所示。

3.2.3人事管理信息模型

人事管理信息模型描述了設計部門工作人員的具體信息和崗位職責，“部門編號

ID”為“設計部”的主鍵，能唯一標識設計部，“部門職能”、“部門負責人”為該實體的

一般屬性。“項目”是“設計部”的子實體， “雇員”是“項目”的子實體。“雇員”分為全職

雇員和外聘雇員，其子實體為全職雇員和外聘雇員的工作內容。“工作內容”分為結構拆分、裝飾裝修拆分、模具設計以及設計審核，“項目編號”是它們所對應實體的主鍵， “相關負責人”、“分工”和“工作內容描述”是實體的一般屬性。設計管理分系統人事管

理信息模型如圖 3.10 所示。

部門編號ID 部門編號FK " 部門編號FK

部門職能管理雇傭

• 項目編號FK

部門負責人 • 項目編號雇員編號

項目負責人項目描述項目開始時間項目結束時間身份證號

姓名

職務

1 丿

交付...審核

圖 3.10 人事管理信息模型

3.2.4協同設計管理信息模型

根據業主的需求和施工的需求進行構件的深化設計。業主的需求主要包括建筑物的功能使用需求及外觀造型需求，施工需求主要包括施工工藝需求和建材需求。深化設計包括施工方各專業的工藝需求計劃以及設計部的施工圖的設計。施工圖的設計需

3.3府飛nnlffi※帶血卽藏瞇

PC啓豐卄飛淖敲<嵌3冊沽曲mpc啓豐苜>,卄飛"因，PC啓豐測*,卄飛

保溫材料/5《賃材需求編號網項目名稱(FK) 〔項目負責人(FK)|

建材設計/50 施工圖設計/29 生產需求/64

建材需求/51 ]

['建材需求編號

(FK1

項自名稱(FK)

|項目負責人(FK)|

由…負責I

施工承包單位/55 施工承包單位

由…負責I

設計部/38

施工承包單位

'建材需求編號'

(FK)

項目名稱(FK)- 項目負責人(FK) \ : J

課化設計/I

項目編號(FK)

分類

項目名稱項目負責人

項目負責人

項目名稱項目負責人

保溫連接件/53鋼筋接頭/54

建材需求編號(FK；

建材需求編號(FK 項目名稱(FK)項目名稱(FK) 項目負責人創〔項目負責人(FK)

按照:

業主需求/68

項目編號(FK) 業主需求業主負責人項目負責人

分

]按照

施工需求/57

項目編號(FK)]

施工需求

施工負責人項目負責人|

1分類

分類

蘿板定位需求£5蘿板吊裝需求/66生產工藝需求/67 勒產需求編號(FK] *產需求編號(FQ

項目名稱(FK) 項目名稱(FK)

板目負責人(F©|〔項目負責人(FK)

生產需求編號(FK：項目名稱(FK) 項目負責人(FK)

< J

其它設計需求/60欄桿專4/58 H窗專4/59安裝需求/61模板需求/62電氣需求/63 阻主需求(FK] [4主需求(FK)[4主需求(FK]施工需求(FK]施工需求(FK]施工需？ (FK] 低它需求 *桿需求卩看需求良裝需求良裝需求良裝需求

冀它需求描述]隹桿需求描述J |n看需求描述]頁裝需求描述J贋板需求描述]*氣需求描述J

設備、人事以及其他輔助管理等。雖然PC構件種類繁多，但不同構件的生產工藝大致相同，圖 3.12 是構件生產過程通用生產工藝的信息模型，若需更詳盡的信息模型，需按照PC構件的分類對PC構件生產工藝的信息模型進行再分解。本節利用IDEF1X 建模方法對 PC 構件生產的合同、生產計劃、人事、物料的信息模型進行分析，得到了各信息實體之間的邏輯關系和屬性關系。由于生產管理系統所涉及信息龐雜，本章節僅以以下信息模型為例進行建模說明。

3.3.1生產過程管理信息模型

生產計劃指導構件生產，并將構件的生產批次做出說明。構件生產質量要求分為模具要求、加工要求以及其它事項要求，根據構件的生產質量控制記錄來控制構件的生產質量，生產質量控制記錄包括材料控制記錄以及生產過程控制記錄，技術資料也是生產質量控制記錄的一部分，包括原材檢驗資料、試塊檢驗資料、施工記錄以及檢查記錄等。生產過程中的生產管理信息模型如圖 3.1 所示。

3.3.2聯飛吟畫啞ffla誕臓睦

注測。叵曲斗舞昌。PC

生產計劃/69

生產計劃編號起始時間結束時間項目負責人

扌旨導~j

構件生產/門

生產計劃編號 (FK)

起始時間

結束時間

、生產負責人包括|

構件類型/72

生產批次/70

根據•• 一制定」

—生產批次說明

•生產批次編號

指導

生產進度要―分類I

分丄

扳/34

‘PC構件ID (FK) ' 生產批次(FK) 殮生產批次(FK)

鋼筋批次FK 殮信息FK 鋼筋信息FK 幾何形狀描述配筋描述生產日期生產負責人驗收負責人

生產質量控制記錄/75

生產質量控制記錄編號生產質量要求編號(FK)

技術資料/80

生產質量要求/叫生產質量要求匕編號

生產進度要求編號

模具要垛/85

生產質量要求、編號(FK) 平板構件模具非平板構件模具模具組裝

柱/35

冊料控制記錄/78 生產質量控制' 編號(FK) 材料控制記錄編號進場臺帳驗收記錄質量負責人 “

生產過程控制記錄/79

|生產質量控制編號(FK)

生產過程控制記錄編號

外觀質量尺寸偏差養護記錄質量負責人

|技術資料編號

分也L_

加工要求/76

生產質量要求' 編號(FK) 鋼筋工程要求模板工程要求混凝土工程要求

其它事項/77

生產質量要求編號(FK)

原材檢魅資料/81

［技術賽甬編號］

(FK)

材料批次編號試驗結果構件批次(FK)

試塊檢魅資料/82生產記錄/83

技術資料編號'

(FK)

試塊批次編號試驗結果構件批次(FK)

［技術資料編號］ (FK)

混凝土施工記錄預應力張拉記錄構件批次(FK)

檢查0/84

技術資料編號' (FK)

鋼筋應力檢查_ 構件偏差記錄構件結構性能構件批次(FK)

梯,

PC構件ID (FK) 生產批次(FK) 殮生產批次(FK)

鋼筋批次FK 殮信息FK 鋼筋信息FK 幾何形狀描述配筋描述生產日期生產負責人驗收負責人

構件驗收/69

構件驗收表編號

生產批次(FK) 生產結束時間驗收時間驗收負責人問題反饋處理結果

生產合同/86生產項目負責人/93 財務部/97

構件交付/102

合同編號

被執行

負責人編號

有

合同變更/87 合同編號| （FK）

變更內容|

J職務職稱

|其它簡歷| 負責］

含同執行/9?

職務

職稱

負責人編號

管理

分類

款項收支/98

款項收

支編號

構件編號編號

入庫時間

交付時間

”負責人編號」

（FK）

有］

合同說明

rn# 項目川組/95

'合同說明編號'

小組編號

小組成員

負責人

合單款收入/103支出/107 |款項收支編’ | 號（FK） mi

I數額

合同款收入/32 |款項收支

編號（FK）

|數額

是.••的依據

的依據

分類

負責

進度條款/89質量條款/90費用條款/91#充條款/92物料采購/96「數額巒〒加鬥信十［腫號］

款項收支編號（FK）

數額

分類

履約分析/104

'■合同編號］（FK） |

履約分析

報告

項目負責

人（FK）〔

< 1一J 工資支出/105成本支出Q06

打—「 1 1 1 「款項收支編］「款項收支編］

預彳款支付/99進度款殳付/100結算款支付/I叫號總）| |號涼）|

［款項收支編］［■款項收支］「款項收支~I 工資; 各項［

號（FK）編號（FK）編號（FK）［細］|出明纟田］

,I時間時間時間

_八…1 J ［數額］I.數額 J

3.3.3生產計劃管理信息模型

生產項目負責人根據施工圖與生產合同制定生產計劃，生產計劃包括構件的生產批次、生產的優先級、物料的使用計劃、構件的編碼等。構件生產完成后，根據實際的物料使用量與物料的計劃使用量，完成物料使用分析報告。生產管理系統中生生產

計劃管理的信息模型如圖 3.14 所示。

生產項目負責人/111

圖 3.14 生產計劃管理信息模型

3.3.4生產人事管理信息模型

生產部為若干施工項目生產PC構件，生產部的主要任務有物料管理、生產管理和驗收管理。物料科、生產科和驗收科的雇員有全職和外聘兩類，兩類雇員都有確定的雇員編號，每個雇員都被分配物料任務、生產任務或驗收任務。生產管理系統人事管理信息模型如圖 3.15 所示。

構件廠/122

項目/132

部門編號ID

部門職能

部門負責人

管理

'部門編號（FK）項目編號

，項目負責人 - 項目描述項目開始時間項目結束時間

管理

質檢任務/135

項目編號（FK）

構件驗收表編號

項目負責人

物料任務/134

質檢科雇員/128執行

物料科雇員/126

生產科雇員/127

管理］管理］管理］

物料科/123 生產科/124 質檢科/125 有

項目編號（FK）

物料預期消耗單編號項目負責人

執行物資采購計劃/137

部門編號（FK）

生產計劃/108

編號（期消耗單物資采購計劃單編號

I執行構件驗收/136 構件驗收表編號（FK）生產批次（FK）生產結束時間驗收時間驗收負責人問題反饋處理結果

物料科編號（FK）雇員編號身份證號

姓名

職務

物料科編號（FK）雇員編號身份證號

姓名

職務

物料科編號（FK）雇員編號身份證號

姓名

職務

'項目編號（FK）

開始時間

結束時間

、項目負責人，

砂存明細表FK 鋼石采水其購它筋泥明材預細明明算料細細明細制作人

組成

, 雇員/129

部門編號（FK）

科編號（FK）雇員編號身份證號

姓名

職務

項目/138

'部門編號（FK）' 項目編號

'項目負責人項目描述項目開始時間項目結束時間

全職/130

項目編號FK

外聘/131

分

'項目編號K

職務工作內容

圖 3.15 生產管理系統人事管理信息模型

3.3.5生產物料管理信息模型

根據物料計劃消耗單做出物料采購計劃，并根據物料采購計劃進行采購。將采購的物料入庫，入庫之后將物料分為兩類：主材料和其它材料，將兩類材料進行詳細的

信息統計，生成物料明細單。將出庫的物料信息進行詳細統計，生成物料出庫明細，

以便實現對物料的追溯。生產管理系統物料管理信息模型如圖 3.16 所示。

3.4 運輸管理系統信息模型

PC 構件運輸管理的內容包括構件配送管理、裝車管理、卸車管理以及人力資源管理。配送管理的具體內容包括配送計劃制定、配送車輛和人員安排等，裝車、卸車管理是指構件裝車、卸車時的防損管理。

3.4.1配送管理信息模型：

實體“生產項目負責人”、“構件類型”在生產管理系統中已經描述，不再贅述。構件成品存放入構件庫后，由庫管員進行管理。生產項目負責人根據施工進度、運輸機具狀況、場堆狀況等進行配送計劃的編制，配送計劃具體由配送員制定配送單，配送單包括配送路線、配送機具安排、配送司機安排等。運輸管理系統配送管理信息模型如圖 3.17 所示。

3.4.2裝車管理信息模型

配送員負責制定運輸技術方案，運輸技術方案包括裝車技術方案、運送技術方案、卸車技術方案以及堆放技術方案。在運輸過程中，不同的構件需要選用不同的設備，主要設備包括臺架、吊具、鋼梁、掛鉤以及繩索等。主要的運輸設備的日常保養需要由專人負責，并完成日常維護記錄，以確保設備的良好狀況。運輸管理系統構件裝車管理信息模型如圖 3.18 所示。

分類丄

3.4.3構件卸車管理信息模型為了保證構件的成品質量，在運輸途中，每經過一段時間或一段距離應對構件的綁扎情況進行檢查，發現問題及時處理，并做好相關記錄。構件運送到施工現場后，需要將構件質量狀況單交給構件驗收負責人，驗收負責人負責構件驗收單的編制，構件驗收單包括質量驗收單和構件編碼驗收單。驗收合格后，現場卸車負責人負責卸車，并負責卸車設備的選擇，卸車設備包括施工現場自有設備以及租賃設備。構件堆場管理負責人制定構件堆場管理規劃以及構件堆場管理工作記錄的編制，并負責堆場管理的具體工作。運輸管理系統構件卸車管理信息模型如圖 3.19 所示。

3.4.4人事管理信息模型

運輸部有司機、設備維護人員和管理人員三類員工。“項目”實體與生產管理系統中的“項目”實體相同，本圖不再詳細闡述。設備管理人員負責吊裝設備以及運輸機具的日常維護，管理人員負責員工業務培訓、機具設備管理以及其它輔助管理。在具體的項目中，每一個雇員均勻基于項目和具體任務的編號，以實現質量的追溯。運輸管理系統人事管理信息模型如圖 3.20 所示。

圖 3.20 運輸人事理信息模型

3.5施工管理系統信息模型

PC 構件施工階段管控的重點包括構件的安裝和驗收。施工管理系統管控的內容包括構件安裝質量管理、構件安裝驗收管理、人事管理、物料管理以及其他輔助管理。本節僅對施工合同管理、人事管理、施工物料管理、構件質量管理和驗收管理的信息模型進行分析，在系統具體實現時，需進一步建立其他輔助管理的信息模型。

3.5.1施工合同管理信息模型

合同包括業主合同、分包合同、采購合同、勞動合同以及質保合同等，合同以及合同的補充協議經過登記形成合同臺帳。財務部管理款項收支，合同款收入和支出經過登記形成合同臺帳，以便查詢。遇到索賠事項時，索賠方向被索賠方提交索賠報告，履約結束后，總包方向業主提交工程質量報告。施工系統合同管理信息模型如圖 3.21

所示。

業主合同/239內部承包合同/240分包合同/241 采購合同/242 勞動合同/243 質保合同/244

合同編號（FK）

負責人

圖 3.21 施工合同管理信息模型

3.5.2施工人事管理信息模型

項目部的每一個員工都有一個固定的編號，員工包括全職雇員和兼職雇員，全職雇員一般指項目管理人員，外聘雇員指外聘的技術專家以及施工工人的等。將項目的任務分為吊裝任務、構件調整安裝任務、驗收任務、彈線任務、支出任務、吊裝任務、構件連接任務、混凝土任務等，每一個任務下都有具體的任務分工。根據具體的任務，將每一項任務分配到具體的員工，形成雇員職責表，以實現構件施工質量的責任追溯。施工管理系統人事管理信息模型如圖 3.22 所示。

圖 3.22 施工人事管理信息模型

3.5.3施工物料管理信息模型

施工項目負責人根據物資總預算和變更的物資做出項目物資總預算，根據施工進度計劃，分別制定月度、周度物資需求計劃，以及臨時性物資計劃。物資管理部負責人負責物資的接收，具體包括物資的檢驗、驗收，物資的簽收，物料的入庫以及物料的報廢處理。在領料階段，領料審批表經項目物資管理人審批后簽發領料單，領取物資后，各施工隊憑施工隊領料單領取所需物資。項目完工或某一分部分項工程結束后，退回剩余物料，根據物資退庫單、完成工程量統計、項目實際所需物料歸納制定物料使用分析報告。施工管理系統物料管理信息模型如圖 3.23 所示。

物料使用分析報告/285

項目實際所需物料歸納/284

圖 3.23 施工物料管理信息模型

3.5.4施工質量管理信息模型

構件的施工質量管理信息模型以預制墻為例進行說明，板、柱、梁、梯等的安裝

控制過程與墻安裝控制過程相似。墻安裝的質量控制記錄包括彈線記錄、支撐搭設記

錄、吊裝記錄、調整與安裝記錄、現澆混凝土質量控制記錄以及構件連接控制記錄等。

彈線控制記錄包括構件彈線記錄、屋架彈線記錄、吊車梁彈線記錄。支撐搭設記錄包

括水平支撐搭設記錄、斜撐搭設記錄等。調整與安裝控制記錄包括構件垂直與水平度

控制記錄、構件與控制線之間距離記錄、構件軸線微調記錄等。混凝土質量控制記錄

包括模板質量控制記錄、鋼筋質量控制記錄和混凝土質量控制記錄等。PC構件有多

種連接方式，本圖僅僅對灌漿套筒連接的控制要點進行了分析，其它連接方式與之類

似。施工管理系統施工質量管理信息模型如圖 3.24 所示。

構件安裝/306

構件類型編號

構件類型

圖 3.24 施工質量管理信息模型

3.5.5施工驗收管理信息模型

由于PC構件多用于建筑物或構筑物的主體結構，在此只討論主體驗收。裝配式結構檢驗批的主控項目包括構件控制線、構件編號、構件水平度、構件垂直度、灌漿料性能、構件定位等。施工管理系統驗收管理信息模型如圖 3.25 所示。

單位工程驗收記錄/334 單位工程驗收記錄編號工程名稱各方驗收意見：建設單位施工單位建立單位設計單位

分部工程驗收記錄/335

分項工程驗收記

錄編號

各方驗收意見

建筑電氣驗收記錄/339 建筑電氣驗收記錄編號

各方驗收意見

建筑屋面驗勺攵記錄/340 建筑屋面驗收記錄編號

各方驗收意見

主體驗收記錄/359

主體結構驗收記錄編號

各方驗收意見

包括］包括包括1 |包括

混凝土結構'驗收記錄/342 鋼結構驗收記錄/343 砌體結構驗收記錄/344

混凝土結構驗收鋼結構構驗收記砌體結構驗收記

記錄編號錄編號錄編號

各方驗收意見各方驗收意見各方驗收意見

分類丄

檢驗批驗收記錄/349

檢驗批工程驗收記錄編號

分類亠

鋼筋檢驗批驗收記錄/350模板檢驗批驗收記錄/351 現澆結構檢驗批驗收記錄/352

鋼筋檢驗批驗收模板檢驗批驗收現澆結構檢驗批

記錄編號記錄編號驗收記錄編號

施工單位施工單位施工單位

項目經理項目經理項目經理

檢驗批容量檢驗批容量檢驗批容量

檢驗批部位檢驗批部位檢驗批部位

一般項目一般項目一般項目

主控項目主控項目主控項目

施工班組長施工班組長施工班組長

監理工程師監理工程師監理工程師

圖 3.25 施工驗收管理信息模型

3.6運維管理系統信息模型

建筑物在交付之前， PC 構件全壽命周期信息管理系統中已經包含了構件設計、生產、運輸和施工過程中的所有信息，這些信息可以為運維過程中建筑物的質量維修、應急管理、能耗管理、質量責任追蹤提供可靠依據。因幾個階段的數據最終匯總到運維階段，所以本節僅討論運維管理系統人事管理和業主報修管理的信息模型。

3.6.1人事管理信息模型

運維部由耗材科、物業辦和基礎數據中心構成，每個部門的雇員通過編號被唯一標識。設計、生產、運輸和施工過程中的資料信息被匯總到基礎數據庫中，由基礎數據中心的雇員對其管理。運維部的主要任務是質量維修、安全管理和綜合管理。質量維修包括結構的健康檢測與維護、裝飾裝修維護與維修、配套設施的維護與維修。物業綜合管理內容包括物業費收取、園區綠化、園區保潔等。運維管理系統人事管理信息模型如圖 3.26 所示。

圖 3.26 運維人事管理信息模型

業主向物業辦報修后，由物業辦指派維修工人對報修是個進行處理。維修工人通過訪問基礎數據中心的基礎信息數據庫，可以了解與報修事故有關的設計信息、事故信息和管線信息，從而為事故的整改提供解決方案。事故處理完畢后，業主對事故的整改做出評價，并反饋給物業辦。運維管理系統業主報修管理信息模型如圖 3.26 所示。

報修人/374 報修/376 事故/375

圖 3.6-2 業主報修管理信息模型

3.7系統信息分類統計

對PC-CIMS的各實體，按照實體信息生成及處理方式，可將PC—CIMS信息分為以下三類：

一類信息：由計算機系統自動生成，并可在各個分系統之間通過網絡系統和計算機系統相互傳遞的信息。

二類信息：通過人工錄入或采集生成，并可在各個分系統之間通過網絡系統和計算機系統相互傳遞的信息。

三類信息：通過人工錄入或采集生成，無需在各分系統中傳遞，通過打印并被閱讀傳遞的信息。

通過實體的分析可以得到，PC構件全壽命周期信息管理系統一類信息有62種，二類信息有 242 種，三類信息有 81 種。二類信息和三類信息占總信息量的 84%，說明人是信息管理系統中的主要因素,二類信息占總信息量的比重反映了系統的集成程度，三類信息不參與信息管理系統計算機處理，是因為三類信息對PC構件的質量追溯不起主要作用。

詳細的信息實體分類表，見本論文附錄。

3.8 本章小結

本章基于IDEDlx建模方法對PC構件全壽命周期內所涉及的重要信息進行了分類，明確了信息實體的屬性及邏輯關系。本章按照系統的功能分類，來確定信息實體的屬性，每個信息實體代表屬性相同的一類信息。

在數據庫設計實施之前，需要將信息模型、信息背景、設計說明等送至專家進行審閱，并按照專家意見進行反復修改，最終形成具有標準格式的IDEFlx組文件，由于 PC 構件全壽命周期所涉及信息眾多，在具體實施時，還需要對本章所涉及的信息實體進行補充。

第四章 PC 構件全壽命周期信息管理系統過程建模

為準確描述管理系統的運行方式，需要建立PC構件全壽命周期信息管理系統的過程模型。構件設計、構件生產、構件運輸、構件安裝以及構件運維是全壽命周期管理系統的業務流程，因此，構建業務過程模型對實現PC構件全壽命周期信息管理系統的集成是有必要的。過程建模的方法有很多，但不同的方法適用于不同的范圍， IDEF3 用來描述待建或已建好的系統，獲取系統建設過程中的信息，包括業務過程之間必然和偶然的聯系［29］。CIMS的關鍵在于集成，顯然IDEF3更適合PC-CIMS的過程建模。

IDEF3 是用結構化的方式把系統中的事實按照邏輯關系組織起來模型建立方法［30］。本論文的第二章和第三章分別利用IDEF0和IDEFlx建模方法分別對系統功能建模和信息建模，但是，IDEF0只能對系統規劃的合理性進行靜態地分析，IDEFlx只能對系統所涉及的信息進行屬性分析，因此IDEF3是對其它建模方法的重要補充。

4.1 IDEF3 構成元素簡介

IDEF3 是過程模型建立的重要工具，完整的 IDEF3 過程模型圖包括一系列的流程圖以及相應的細化文件組成［31］。流程圖表示活動之間的邏輯關系，細化文件則是對邏輯關系的說明。

4.1.1行為單元說明

與流程圖類似，行為單元（UOB）利用圖形組合和文字說明來描述某一系統內活動是如何發生的［32］。如圖 4.l 所示，行為單元是用一個有唯一文字或字母表示的矩形來表示，每一個UOB需要闡明與之相關聯對象的相互關系，即要對UOB進行細化說明或對UOB進行細化分解。多個行為單元的組合表達系統各活動的邏輯關系，但是只有給出UOB的詳細說明才能將一個過程流解釋清楚，細化說明圖給出了復雜系統中UOB的確定特征，UOB細化說明文檔如4.2所示。

分解成若干個子過程，子過程越多，細化程度越高，過程越具體［33］。每一個被分解的

UOB成為父UOB。對于同樣的UOB,不同的角色對UOB的分解不一樣，因此，為

保證過程流的完整性，有必要對UOB進行多視圖分解。

為了詳細表達IDEF3過程流描述，每一個UOB需有一個固定的編號，通常按照創建的順序對UOB進行編號，而與進程描述無關。每個UOB只能有一個編號，在復雜系統中，對UOB進行分解時，子UOB中的第一個編號一定是父UOB的編號, 然后緊跟“”；第二位編號表明該UOB是第幾種分解，然后緊跟“”；第三位編號是該子UOB在整個系統中的編號。UOB的編號方案如圖4.3所示。

4.1.2聯接

在 IDEF3 中， “聯接”是建造塊的粘結劑［34］，在模型建立過程中常用的聯接類型

有三種，分別如下：

（1）順序聯接

順序聯接是UOB中使用最廣泛的連接，它用實線箭頭表示，其含義為：UOB按照箭頭順序運行，即前面的UOB完成后才能使后面的UOB開始工作。

（2）關系聯接

“關系聯接”用虛線箭頭來表示，也被稱為“用戶自定義連接”[35],它只起強調作用，這種關系沒有在圖中被說明，而在聯接說明文檔中被闡述。

（ 3）對象流聯接 “對象流聯接”用含有兩個指向一致雙箭頭的實線來表示[36]。強調前一個行為單元與其后的行為單元的順序流向。聯接類型如圖4.1-4所示。

?順序聯接 ? 關系聯接 ——?——-對象流聯接圖 4.4 聯接類型示意圖

4.1.3交匯點和參照物

（ 1 ）交匯點

在IDEF3中，交匯點的作用是說明各過程之間的邏輯關系，交匯點說明如表4.1 所示。

表 4.1 各種類型交匯點及其語義

扇入型交匯點類型語義說明

& “異步的與”型交匯點前所有分支必須已完成

& 門“同步的與”型交匯點前所有分支必須同時完成

O “異步的或”型交匯點前過程分支中的一條或多條已完成

O □ “同步的或”型交匯點前過程分支中的一條或多條同時完成

X 「“異或”型交匯點前過程分支中只能有一條完成

扇出型交匯點類型語義說明

& “異步的與”型交匯點后所有分都觸發執行已完成

& 門“同步的與”型交匯點后所有分支必須同時觸發完成

O “異步的或”型交匯點后過程分支中的一條或多條可觸發完成

O □ “同步的或”型交匯點后過程分支中的一條或多條同時觸發完成

X 「“異或”型交匯點后過程分支中只能有一條觸發完成

2）參照物

在 IDEF3 中參照物的主要作用有：強特定調行為單元中的個別對象或關系的參

與;對交匯點細化說明；建立OSTN與過程圖的聯系等。參考物圖符句法如圖4.5所示。

圖 4.5 參照物句法說明圖

4.2設計管理系統過程模型

設計管理系統的業務流程包括：設計合同簽訂、設計計劃制定、設計計劃審核、設計計劃修正、概念設計、總體設計、各專業設計、設計審查，設計管理系統主要業務流程見設計管理系統 IDEF3 流圖。

在設計管理系統 IDEF3 流圖中， “設計計劃審核”若沒有通過則需進行“設計計劃修正”然后再進行“設計計劃審核”， “總體設計”結束后， “結構設計”、“裝飾裝修設計”、 “模具設計”均可開始進行。 “結構設計”、“裝飾裝修設計”、“模具設計”中任意一項工作完成后即可進行“設計審查”。為了規范IDEF3流圖的設計及評審工作，需制定標準的 IDEF3 組表圖。

相比于傳統的過程建模方法， IDEF3 能用規范、靈活的表達方式將系統過程充分地描述出來。在 IDEF3 流圖中，若存在設計不規范或設計不合理的地方，很容易被專家及專業人士發現，因此能更容易地對系統做出及時合理地更正。在對IDEF3流圖評審過程中各專家可能從不同的角度出發，會對IDEF3流圖的修改有不同的意見, 但是按照 IDEF3 規范化的評審工作，最終會得到一致的評審結論。因篇幅有限，本文中的流圖繪制，沒有給出標準的評審格式。

設計管理系統IDEF3流圖:

為了更清楚描述設計管理系統的過程模型，需要對設計管理系統 IDEF3 流圖中的 UOB 進行細化分解，每一個 UOB 的細化說明，均包括:對象說明、事實說明、

約束說明以及描述說明，詳細的設計管理系統IDEF3流圖細化說明如圖7所示。

設計合同簽訂

1 I,

圖 4.7 設計管理系統 IDEF3 流圖細化說明

在IDEF3中，UOB的細化分解是指將一個UOB盒子分解為多個詳細的UOB盒子的過程。“總體設計”UOB可分解為“專業及各方需求”、“標準層構件拆分”、“重要節點”、 “設計說明”、 “初步設計審查”五個 UOB 盒子，顯然，這五個 UOB 盒子更詳細闡述了“總體設計”的流程。細化文檔說明是指對流圖中邏輯連接符號的說明，它表示節點前后各活動的邏輯關系具體包括限制條件、事實描述和過程描述。對于細化說明中的UOB,如“初步設計審查”，還可以再次進行UOB的細化分解，從而得到更詳細的過程描述。總體設計UOB細化分解如圖4.8所示。

總體設計

標準層構件拆分

6. 1. 2|

6. 1.4|

細化說明文檔 —交匚點類：扇入“異步或” 交匯點編號:J1 對象：設計部負責人專業負責人細化說明文檔交匯點類:扇出“異步與” 交匯點編號：J2 對象:設計部負責人專業負責人

事實:各方及各專業需求是總體設計的基礎，了解清楚各專業、各方的需求后進行總體設計。事實:

約束：初步設計的所有內容要在初步設計審查之前完成。

約束:

描述：標準層構件的拆分、重要節點設計、設計說明在初步設計審查之前完成，三者可以不同步。

描述:在各專業和各方需求的基礎上，標準層構件拆分、重要節點、設計說明三者的進行沒有先后關系。

圖 4.8 “ 總體設計 ”UOB 流圖細化分解

與“總體設計”類似，為了得到“結構設計” UOB的更詳細描述，需要進行“結

構設計”UOB細化分解，“結構設計”UOB細化分解及細化說明如圖4.9所示。

結構設計

圖4.9“結構設計”UOB細化分解與細化說明

裝飾裝修設計設計過程包括材料選擇、室內環境設計、消防安全設計、方案優選、

裝飾圖設計及審查，其UOB的細化分解如圖4.10所示。

裝飾裝修設計

8丨

材料器具選擇

8.1.11| —

功能空間及防火

安全設計要求

8. 1.13

其它設計要求

8. 1. 14 —

圖4.10“裝飾裝修設計”UOB流圖細化分解

4.3生產管理系統過程模型

PC 構件生產管理管理的流程包括生產合同簽訂、生產計劃制定、生產計劃審核、生產計劃修正、物料準備、生產實施、構件質量檢驗、構件編碼、構件返修等。生產管理系統IDEF3流圖如圖4.11所示，生產管理系統IDEF3流圖UOB細化說明如圖 4.12 所示。

圖 4.11 生產管理系統 IDEF3 流圖

生產管理系統UOB細化說明:

圖4.12生產管理系統UOB細化說明

“物資準備” UOB可細化分解為“物料采購計劃”、“物料采購實施”、“物料驗收”、“物料入庫”、“驗收規程”，被分解后的 UOB 也可再次被分解，分解層級越多，管理內容越細，本文僅做第一層級分解，“物資準備” UOB 細化分解如圖4.13所示。同理可得“生產實施” UOB分解、“原材料加工”（外剪力墻板）UOB 分解、“砼構件施工”（外剪力墻板）UOB分解、“原材料加工”（內剪力墻板） UOB 分解、“砼構件施工”（內剪力墻板） UOB 分解、“原材料加工”（三明治板） UOB 分解、“砼構件施工”（三明治版） UOB 分解、“原材料加工”（桁架疊合樓

板）UOB分解、“構件砼施工”（桁架疊合樓板）UOB分解、“原材料加工”（預制樓梯） UOB 分解、“構件砼施工”（預制樓梯） UOB 分解。

“物資準備”UOB分解:

圖4.13 “物資準備”UOB細化分解

“生產實施”UOB可細化分解為“原材料檢驗”、“原材料加工”、“組裝模板”、

生產計劃修正”、“預埋件安放”、“構件砼施工”等，細化分解詳圖和細化說明

生產實施” UOB細化說明:

原材料加工

15.1.22| —

描述：

圖4.14 “生產實施”UOB細化分解

外剪力墻板原材加工包括鋼筋、擠塑板和預埋件的加工，驗收合格后，對鋼筋、預埋件和擠塑板進行安裝，“原材料加工”（外剪力墻板）UOB分解如圖4.15所示。

原材料加工

15. 1. 22|

圖4.15“原材料加工”（外剪力墻板）UOB分解

構件砼施工指將混凝土澆筑成合格PC構件的過程，“砼構件施工”（外剪力墻板）

UOB 分解，如圖 4.16 所示。

圖4.16“構件砼施工”（外剪力墻板）UOB分解

與剪力墻的原材料相比，內剪力墻缺少了擠塑板，二者的原材料加工工藝類似。

原材料加工”（內剪力墻板） UOB 分解如圖 4.17 所示。

原材料加工

15. 1.22|

內剪力墻板采用一次澆筑成型的工藝，其它工藝流程與外剪力墻板的澆筑工藝類

砼構件施工”（內剪力墻板） UOB 分解如圖 4.18 所示。

L a

脫去模板

〔26.2.65| -

成品檢查

I清理底模〔26. 2. 66| -

26. 2. 69|

混凝土澆筑、振搗

26. 2. 59〔

養護

26. 1. 40|

脫去模板

26. 2. 65| -

UOB標簽：混凝土澆筑、振搗

UOB編號：26. 2. 59

■對象「項目負責人

操作工人

事實：

構件澆筑完畢12h內應對構件進行覆蓋及保濕養護。

約束：采用硅酸鹽水泥預拌的混凝土，養護時間不少于 7d,采用緩凝劑或抗滲有要求的水泥，養護時間不少于14d.

描述：

事實：

一約束：

混凝土澆筑過程中有專人看護鋼筋、模板、預留預埋，防止變形和位移。混凝土進場后應進行塌落度測試，同一批次同等強度等級混凝土制作不少于3組試塊，一組用于標養，另外兩組進行同條件養護，用以測定脫模及允許吊運時間」

描述:

事實：約束：

脫去模板時，應保證構脫去模板時件的棱角不被破壞；混凝土強度應符合設計要求。

描述：

三明治板主要用于建筑物的外墻，與普通的外剪力墻板相比，三名治板多了一層

裝飾層，“原材料加工”（三明治板）UOB分解如圖4.19所示。

圖4.19“原材料加工”（三明治板）UOB分解

與外剪力墻類似，三明治板的澆筑采用二次澆筑成型的工藝，“砼構件施工”（三

15. 1.26

與內墻板相比，桁架筋是桁架疊合板特有的原材，其它原材與內墻板類似，“原

材料加工”（桁架疊合板）UOB分解如圖4.21所示。

原材料加工

圖 4.21 “原材料加工”（桁架疊合板） UOB 分解

桁架疊合板砼澆筑采用一次澆筑工藝，砼澆筑后需進行靜置、拉毛和養護，“砼

構件施工”（桁架疊合板）UOB分解如圖4. 22所示。

圖4.22“砼構件施工”（桁架疊合板）UOB分解

預制樓梯原材料加工、砼澆筑過程與內剪力墻板類似，“原材料加工” UOB分解

和“構件砼澆筑” UOB分解分別如圖4. 23和4. 24所示。

圖4.23“原材料加工”（預制樓梯）UOB分解

“砼構件施工”（預制樓梯）UOB分解:

圖4.24“砼構件施工”（預制樓梯）UOB分解

本節以內剪力墻板、外剪力墻板、三明治板、桁架疊合板、預制樓梯為例，從原材加工和構件生產工藝兩方面對PC構件生產的過程模型進行詳細闡述，其它PC構件的生產過程模型與此類似，不再贅述。為更清楚理解上述過程的UOB分解，可參考生產工藝UOB詳細說明，如圖4.25所示。

圖4.25生產工藝UOB詳細說明

4.4運輸管理系統過程模型

運輸管理系統IDEF3流圖的UOB包括“機具準備”、“構件出庫登記”、“構件裝車”、 “構件運輸”、“構件驗收”、“構件簽收”、“構件返廠”、“構件卸車”、和“構件堆場”。運輸管理系統 IDEF3 流圖如圖 4.26所示，細化說明如圖 4.27 所示。構件運輸管理管控的要點是構件裝車、構件運輸、構件驗收、構件卸車，其它的輔助管理內容，本節不再討論。

在構件裝車的過程中，要嚴格按照操作流程進行，在裝車之前，針對構件的體積和形狀制定個性化的裝、卸車方案，并對所可能用到的吊具進行嚴格檢查，“構件裝車”UOB細化分解如圖4.28所示。

構件運輸之前，技術負責人應對運輸人員進行安全、技術交底，在運輸途中，應對構件的綁扎及損壞情況進行檢查，并記錄。“構件運輸”UOB細化分解如圖4.29所示。

構件安全運送至施工現場后，施工方負責人按照構件的種類和數量進行檢驗，隨車運輸人員應提供所運輸構件的檢驗報告，“構件驗收”UOB細化分解如圖4.30所示。

構件經施工方負責人驗收接收后，進行構件卸車工作，構件卸車流程與裝車流程類似，可按照裝車技術方案執行，“構件卸車”UOB細化分解如圖4.31所示。

用于初步設計分析員：姚清振姚清振初圖評審人：視圖

修正圖

項目：PCIM-CIMS 建議圖

注釋=12456789 10收到日期：完成圖日期：

圖4. 26運輸管理IDEF3流圖

運輸管理系統UOB細化說明:

機具準備

21」

構件驗收

25 |

構件場堆

28 |

UOB標簽：機具準備

UOB編號：21

UOB標簽：構件驗收

UOB編號：25

UOB標簽：構件場堆

UOB編號：28

對象：機具維護負責人機具選用負責人司機

事實：約束：根據構件的種類、規格選用合理的機具設備。

描述：

準備的機具包括：臺架、鋼梁、吊車、吊鉤、繩索平板車等。

對象：構件廠負責人

施工質檢員施工項目負責人

事實：構件運送施工現場之后，由施工項目負責人組織的驗收。

約束：

構件的編號、外觀質量、規格、數量應符合合同要求。

描述：

對象：施工項目負責人

構件堆場負責人

事實：約束：根據構件的使用計劃及吊裝安排，對到場構件的堆放區域進行合理劃分，安裝堆放技術要求做好對構件的保護工作。

描述：

細化說明/J4

細化說明文檔交匯點類型：同步與

交匯點編號：J4 對象：運輸負責人

庫管員

機具負責人事實: 機具準備和構件出庫登記兩個行為單元都執行完畢后進入構件裝車行為單

元。

約束：

交匯點前的連條分支結束的時間先后沒有具體要求。

描述:

細化說明文檔交匯點類型：同步非交匯點編號：J5

對象：施工項目負責人構件接受質檢員

事實：

構件簽收、構件返廠兩個行為單元有且僅有一個被觸發執行。

約束：描述：

圖4.27運輸管理系統UOB細化說明

構件裝車”UOB細化分解:

構件裝車

147

構件運輸”UOB細化分解:

構件運輸

148 |

構件運輸

清單核對一

148. 1.164 —

圖4.29 “構件運輸”UOB細化分解

圖4.31 “構件卸車”UOB細化分解

4.5施工管理系統過程模型

如圖4.31所示，施工管理系統的IDEF3流圖包括了裝配式混凝土建筑施工過程

的主要內容，由于 PC 構件主要應用在建筑物的主體結構中，因此本節主要討論主體

結構的施工。施工管理系統的IDEF3流圖UOB細化說明和分解如圖4.32和4.33所

施工管理系統UOB細化說明:

設計交底

175 , |

圖紙會審

174 |

施工組織

設計編制

176 , |

UOB標簽：技術交底

UOB 編號：174

■對象：甲方負責人-

設計負責人

施工負責人

監理負責人

事實：這是在建設單位主持下，由設計單位向各施工單位、監理單位以及建設單位進行的交底，主要交待建筑物的功能與特點設計意圖與施工過程控制要求等。

約束: 描述：

UOB標簽：圖紙會審

UOB 編號：174

■對象：甲方負責人- 施工負責人監理負責人

事實:收到施工圖紙后，由建設單位組織，監理、施工等單位相關人員參與，全面地對圖紙進行熟悉和審查。

約束：形成圖紙問題清單

及會議紀要。

描述：

UOB標簽：施工組織設計編制

UOB 編號：176 對象：項目經理施工項目技術負責人公司總工事實：指導施工組織與管理、施工準備與實施、施工控制與協調、資源的配置與使用等全面性的技術經濟文件。

約束:由總工辦進行審核。

描述：

專項施工

方案編制

176 ,丨

UOB標簽：專項施工方案編制

UOB 編號：176 對象：項目經理施工項目技術負責人公司總工事實：在施工過程中，危險性較大、技術較復雜的分部分項工程應制定專項施工方案。

約束：由總工辦進行審核描述：

UOB標簽：崗前培訓

UOB 編號：178 對象：項目經理施工項目技術負責人施工員施工工人事實：工程施工之前，由項目經理組織，項目技術負責人對施工員以及施工工人進行工程技術培訓。

■約束：描述：培訓的重點應包括新工藝、新技術、PC構件的裝配施工工藝與技術等

圖4.33施工管理系統UOB細化說明

預制混凝土建筑主體結構施工流程主要包括施工前準備、測量與放線、混凝土工

程、構件安裝工程，“主體結構施工”UOB分解如圖4.34所示。

圖4.34 “主體結構施工”UOB分解

主體結構施工是本節研究的重點，為得到更詳細的過程模型，有必要進一步對“主體結構施工”UOB進行二次分解，得到“PC構件安裝”的UOB分解和細化說明，如圖 4.35 所示。

圖4.35 “主體結構施工”UOB分解和細化說明

PC 構件吊裝和安裝是施工過程中控制的重點，本節以疊合板、預制樓梯、外剪

力墻和疊合梁的吊裝和節點連接進行展開說明。

構件在吊裝之前的準備工作包括制定詳細的吊裝方案、吊裝機具的檢查以及構件

彈線，疊合板就位之后，對其位置進行反復調整，以滿足控制線的要求，“吊裝”（疊

合板）UOB分解和細化說明如圖4.361 口 4. 37所示。

吊裝

” |188.1.191|

圖 4.37 “吊裝” （疊合板） UOB 細化說明

將“PC構件安裝” UOB、“預留、預埋” UOB和“構件節點連接”UOB按照疊

合板施工的工藝進行分解得到“支撐搭設”、 “預留、預埋”（疊合板）、 “構件節點連

接”（疊合板）UOB分解圖，分別如圖4.38、4.39和4.40所示。

支撐搭設

吊裝

189. 1. 190 |

支撐整改 - GO-TO/豎向支

撐搭設

189. 1.218 21/189.1.195

圖 4.38 “支撐搭設 ” （疊合板） UOB 分解

圖4.39“預留、預埋”（疊合板）UOB分解

水電管線敷

設、連接

191.1. 213 ~

圖4.40 “構件節點連接”（疊合板）UOB分解

預制樓梯的吊裝與疊合板的吊裝工藝類似，在吊裝就位之前應注意梯段上下口梯

梁位置的調平，由于梯段的質量較大，吊裝機械的選擇也是影響梯段吊裝的重要因素，

吊裝”（預制樓梯） UOB 細化分解如圖 4.41 所示。

圖4.41 “吊裝”（預制樓梯）UOB分解

將“構件節點連接”UOB按照預制樓梯施工工藝進行分解，得到“構件節點連接.

（預制樓梯）UOB的詳細分解，如圖4.42所示。

構件節點連接

十"187.1.193| —

彈梯段安裝

控制線

190.2.235

吊裝就位

193.2.241|

UOB標簽：彈梯段安裝控制線

UOB編號：190.2.235

對象飛工班組長

施工工人

質檢員

監理工程師

UOB標簽：吊裝就位

UOB編號：193. 2. 241

對象：施工班組長—

施工工人

質檢員

事實：保證梯段安裝的標高及安裝位置。

約束:梯段側面距結構墻體預留10mm間距，為后續塞防火延綿預留空間，彈線結束后，由質檢員和監理工程師驗收。

事實：約束:梯段吊裝至作業面上

500mm處略做停頓，根據梯段安裝要求慢慢調整，嚴禁快速猛放。以免造成梯段的震折損傷。

描述：

圖4.42“預制節點連接”（預制樓梯）UOB分解

外墻板吊裝之前，應在下層墻板上按要求鋪設一層水泥砂漿并找平，“吊裝”（外

187. 1. 190

吊車使用申

請

調度管理員調度安排

190. 3.249| —

吊車使用時

間段確定

吊裝方

案制定

190. 3. 246|

190. 3. 248

項目技術負

責人批準

190. 3. 247|

190. 3. 250|

構件外觀及

強度檢查

190. 3. 2511

構件擱置

190. 3. 2591

外墻板的連接方式有灌漿連接、漿錨連接等，本文以灌漿連接為例來闡述外墻板

節點連接工藝流程，“構件節點連接”（外墻板）UOB分解如圖4.44所示。

圖4.44“構件節點連接”（外墻板）UOB分解

在對疊合梁吊裝之前，需要嚴格復合外墻板、內墻板和柱的標高，并嚴格按照疊

合梁吊裝方案操作， “吊裝”（疊合梁） UOB 細化分解如圖 4.45 所示。

支撐搭設

.187. 1.189|

吊裝

189.3.289

187.1.190

l a

吊裝方案修正

190.4.298

GO-TO/吊裝方案制定 27/190. 4. 291

確認構件編

190. 4. 299

疊合梁下層板面

-彈出尺寸定位線

190. 4. 300|

吊具檢查

190. 4. 301|

吊裝螺栓與

螺紋擰緊

190.4.302 —

疊合梁起吊

疊合梁

就位

190. 4. 304|

構件擱置

190.4.305| L b 疊合梁標

高調整 L b 疊合梁標高確認并記錄 — 摘鉤一 GO-TO/構件外觀

及強度檢查

190.4.306 190.4.307 190. 4. 308| 28/190.4.296

圖4.45“吊裝”（疊合梁）UOB分解

與疊合板類似，疊合梁的節點連接采用混凝土澆筑的工藝，“構件節點連接”（疊

圖4.46“構件節點連接”（疊合梁）UOB分解

用于初步設計分析員：姚清振姚清振初圖評審人：視圖

修正圖

項目：PCIM-CIMS 建議圖

注釋：1 2 4 5 6 7 8 9 10收到日期：完成圖日期：

場景：構件運維對象：運維管理人員描述名稱：編號:

A«. 運維管理流程

圖4. 47運輸管理IDEF3流圖

運維管理系統 UOB 分解：

能耗故障排

除

329. 1 346| —

4.7 本章小結

本章利用IDEF3功能建模方法，對PC構件全壽命周期信息管理系統運行過程進行了描述。本章的設計信息管理系統過程模型、運輸信息管理系統過程模型、運維信息管理系統過程模型基本涵蓋了 PC構件在設計、運輸、運維階段的主要業務流，而生產信息管理系統和施工管理信息系統的過程模型未能涵蓋PC構件在生產、施工過程中的所有業務。除此之外，為更高效地建設該信息管理系統，還需將人事、財務等輔助業務進行分解。

第五章 PC 構件全壽命周期信息化管理方案

5.1構件設計信息化管理

5.1.1合同管理

設計階段所涉及的參與方為業主與設計單位，因此設計階段的合同類型較單一。

根據IDEF0功能模型描述，PC構件的設計管理包括結構設計、裝飾裝修設計、模具

設計和設計審查。設計合同管控方案圖如圖 5.1 所示。

在中標之后，合同管理部門依據合同范文庫進行合同的擬定、審核、簽字，然后進行合同登記。合同管控過程結束后，由項目負責人作合同履約分析報告,合同綜合查詢能夠對合同管控過程中的管控信息進行查詢。

圖 5.1 設計合同管控方案圖

5.1.2進度和質量管理

1.構件設計進度管理

在 IDEF1x 信息模型中，將“項目實體”、 “人員實體”、 “專業實體”、 “部門實體” 進行了詳細闡述。根據合同要求確定項目設計的開始時間和結束時間，并將進度計劃細化到具體的專業和人員，并以此計劃分配資源和具體的設計任務。

（1）建立項目進度定義向導

項目進度定義由項目負責人來負責，項目進度定義根據合同要求和設計部門的人員情況、資源情況進行定義，項目進度定義根據項目的實際完成情況而修改。設計人員每完成某一階段的設計任務，在項目進度定義向導上進行確認，以保證項目負責人實現對設計項目資源分配、數據分析。

（2）跟蹤項目和人員

在跟蹤項目和人員之前，需要建立符合項目實際的評價指標，項目負責人可以對比實際設計進度與計劃設計進度,從而實現對設計人員的考核，并以此作為員工的工作完成量和績效。在實施過程中，可通過柱狀圖等可視化單元格對工程進度進行對比分析，通過 Excele 表格可以對人員和任務安排進行自動排序，管理人員可更方便地對設計進度進行控制。

2.構件設計質量管理

在設計實施過程過程中，第一階段進行概念設計［37］，主要目的是通過與建筑設計師的溝通，確定裝配式建筑設計方案的平面規則性、立面、組合等細節。第二階段是初步設計，在該階段，各專業的協同非常重要，應綜合考慮施工方的構件施工需求、構件工廠的生產需求、機電管線的安裝需求等，綜合各方的需求，制定設計方案和技術路線。第三階段是施工圖設計階段，在該階段，按照預定的技術方案進行PC構件的深化設計和優化設計。

（1）設計過程控制

審核工作是對設計成果的檢驗，審核工作應按照審核流程進行，并切實有效地按照審核意見進行執行。根據IDEF0功能模型和IDEF1X信息模型分類，可將審核流程

在圖 5.2 中，用虛線表示的流程通過設計管理系統自動完成，若判斷語句執行為

否”，則由人工實現設計文件的再次被審核。設計文件不同，設計審核流程也不同，設計結束之后，根據設計文件的類型判斷設計文件的審核流程，每一個審核流程均有特定的審核人員，設計人員根據審核流程確定審核人員，系統將該設計文件自動流轉給該審核負責人，執行審核任務。審核人員完成對圖紙的審核之后，在系統中予以確定，根據審核記錄，系統會對完成狀態進行判斷。

圖 5.3 是審核意見流程圖。審核人員登錄之后，打開 CAD 圖形文件，系統圖會根據登錄信息和圖紙信息自動生審核圖層，然后開始審核工作，審核人員把審核信息逐條寫到審核圖層上。審核結束之后，系統自動匯總所有審核信息，形成審核信息記錄表，審核人員對審核意見核對之后，進行簽字，審核過程結束。

｛登陸

審核工作

審核完畢＞

自動獲取審核圖層

分條記錄圖層審核數據

自動獲取審核圖層

圖 5.3 審核意見流程圖

5.2構件生產信息化管理

5.2.1物料管理

PC 構件生產階段物料管理是成本控制和質量控制的重要手段，構件工廠物料管

理主要從物資計劃、采購、使用三方面進行控制。

（1）物資計劃管理

簽訂生產合同后，物資計劃管理部門根據構件生產圖紙制定項目物資總預算，并制定詳細的物資需求計劃。項目在實施過程中，根據項目物資總計劃以及生產進度要求，制定生產月度物資需求計劃和生產周度需求計劃。對于邊設計邊施工的項目，無法確定物資需求總計劃，需根據已設計的生產圖紙制定周度物資需求計劃和臨時性物資需求計劃。物資計劃管理流程圖如圖 5.4 所示。

5.4物資計劃管理流程圖

（2）物資采購管理

對于構件生產工廠，物資采購管理需要采取的措施包括：1.建立網絡采購系統； 2.嚴格落實物資采購審批制度；3.建立符合條件采購商名錄庫；4.價格、品質對比。合格供應商數據庫是進行物資采購管理的基礎數據［38］，其參考模型如圖 5.5 所示。

物資進場之后，質檢人員對物資數量、質量等做詳細檢驗，對重要材料，如鋼筋、水泥做抽樣復檢，檢驗合格的物資進入庫房，由庫管員負責庫存管理。最后通過合同

（3）物資現場管理

物資現場管理系統能實現物資從進場到被耗用全過程的信息化管理。物資在耗用過程中，根據耗用的流程生成各種單據和記錄，在關鍵環節由負責人進行審批，加以控制。物資在耗用過程中通過現場業務辦理生成的記錄和單據包括：物資庫存表、物資入庫表、收發結存統計單等，通過管理系統的自動統計生產支付單、結算單等。

物資現場管理過程中生成的各種單據和記錄，是核算材料成本的基礎數據，是構件生產成本管理的核心數據來源。項目構件生產結束之后，將實際所消耗物資與物資消耗總計劃做分析對比，進而實現物資的成本控制。

5.2.2質量管理

在構件質量管理過程中，通過信息采集實現生產全過程的信息追溯，在PC構件的生產過程中，通過人工錄入的方式和RFID技術對構件的生產狀態進行實時采集，以實現構件生產過程的可視化和構件生產的動態跟蹤［39］。

（1）基礎信息采集

PC 構件生產過程中基礎信息包括人員信息和業務管理信息，人員信息狀態包括工作狀態、缺勤狀態、休假狀態和缺勤狀態，工作狀態的信息屬性包括：姓名、職務、工作時間段、工作內容，休假狀態的信息屬性包括姓名、職務、休假日期，缺勤狀態的信息屬性包括:姓名、職務、缺勤日期，等待狀態的信息屬性包括：姓名、職務、等待時間和等待原因。人員信息屬性圖如圖 5.6 所示。業務管理信息分為物料質量信息、工位信息、模臺信息，物料質量信息包括原材檢驗資料、試塊試驗資料，設備信息包括工作狀態、等待狀態和故障狀態。業務管理信息屬性圖如圖 5.7 所示。

圖 5.6 員工信息屬性圖

業務管理信息

物料質量信息工位信息設備信息

原材檢驗資料試塊檢測資料口作狀態等待狀態口作狀態等待狀態故障狀態

材料名稱檢測人生產商批次復檢結果砼批次構件批次檢測結果負責人負責人工作內容開始時間結束時間負責人等待原因開始時間當前狀態負責人工作內容開始時間結束時間負責人等待原因開始時間當前狀態負責人故障狀態故障原因當前狀態開始時間

圖 5.7 業務管理信息屬性圖

（2）工藝流程信息

不同的 PC 構件生產工藝流程不同，但都經過畫線作業、鋼筋安放、砼澆筑和振搗、構件養護等工序［40］。第四章詳細闡述了常用PC構件生產的工藝流程，不再贅述, 本論文以畫線作業和鋼筋安裝為例闡述基于工藝的信息應用。

a. 畫線作業

劃線作業是指根據生產圖紙要求，在模臺上畫出構件預留、預埋的位置邊線，以

便操作工人準確支設邊模和放置預埋件。畫線作業工位結束之后，系統自動確認該工位開始時間、結束時間、操作工人所處的狀態、畫線機所處的狀態等。最后生成的構件信息包括構件的負責人、構件編號、項目名稱、開始與結束時間、操作工人等。畫

圖 5.8 畫線作業信息應用模型圖

b. 鋼筋安裝

鋼筋安裝是指操作工人根據生產圖紙要求，對鋼筋綁扎并安放到模臺上過程，該工序是構件生產的關鍵工序。鋼筋安裝作業與畫線作業的流程相似，工位操作結束之后，系統自動確認該工位開始時間、結束時間、操作工人所處的狀態等。鋼筋安裝作業信息應用模型如圖 5.9 所示。

圖 5.9 鋼筋安裝作業信息應用模型圖

5.3構件運輸信息化管理

5.3.1配送與運輸管理

構件運輸是指將成品PC構件運送到構件施工現場的過程，構件運輸的全過程包括PC構件裝車、構件運輸、構件卸車和堆放［41］。根據IDEF3過程模型，配送管理主要包括配送計劃制定、機具準備、構件出庫、構件裝車。

根據構件的生產進度和施工現場的施工進度，配送負責人及時制定PC構件的配送計劃，并將計劃上傳到運輸管理系統。準備的機具包括吊車、吊繩、吊環、吊鉤和臺架等，根據構件的種類和型號，需選擇不同的機具。構件出庫時，將庫中構件編號與配送計劃中的構件編號詳細比對，確認無誤后，制定構件出庫單。構件在裝車之前，應制定構件運輸方案，并由運輸負責人審核后方可實施，在裝車階段，技術控制重點有臺架安設、吊具檢查、吊車控制、編號確認、構件水平性檢查、吊運和構件調整等。構件的配送管理以運輸批次為單位，每一批次的構件配送的相關信息被采集到運輸管理系統數據庫。通過運輸管理系統，能夠實現各方對PC構件狀態的可視化。

在構件的運輸管理中，若運輸的構件體型較大、路徑較長，在正式運輸之前應提前對備選的運輸路線進行熟悉，綜合考慮限高、限寬、限重以及路況，再從備選路線中選擇合適的運輸線路。在出發前，運輸技術負責人應對運輸司機和隨從人員做好運輸技術交底。構件運送至施工現場后，由項目負責人對構件進行驗收，主要對構件的編號以及構件的外觀質量進行檢查，驗收合格后，簽收收貨單。構件卸車與構件裝車的技術要點與管理內容相似，不再贅述。構件按照堆場管理計劃進行放置，構件的堆場管理由堆場負責人負責，主要內容包括構件的日常防護與檢驗，構件的堆放的技術方案制定等。配送與運輸管理方案圖如圖 5.10 所示。

5.4構件安裝信息化管理

5.4.1合同管理施工企業與業主、勞務、分包商、供應商以及其它參建方通過合同建立關系［42］，因此，合同管理在施工管理中具有重要意義。施工過程涉及的參與方較多，合同種類復雜，具體可分為：業主合同、分包合同、采購合同、內部承包合同、運輸合同、租賃合同、借貸合同、質保合同和勞動合同等［43］。論文以施工合同、采購和分別合同為例闡述合同業務信息化管理模型。

（1）施工合同施工合同類型取決于目模式［44］，但每一種合同的處理類型相似，都經過擬定、審批、簽字和臺賬登記四個階段。臺帳登記除了包括對簽訂的合同登記外，還包括內部承包合同補充協議登記、聯營合同補充協議登記和業主合同補充協議登記。對于業主

合同，合同履行過程中的合同管理包括變更簽證管理和索賠管理，工程索賠的依據有

會議紀要、施工日志和影像資料［45］。施工合同信息化管理模型如圖5.11 所示。

根據合同的不同類別（按合同額度區分）在企業內部按照不同流程進行審核，審核通過后進行簽字、用章登記、蓋章。合同簽訂之后，項目經理負責合同履約風險分析并進行合同交底。施工階段的合同管理信息系統管理內容主要包括變更簽證管理、違約索賠管理、合同結算管理以及收款管理。

合同信息查詢平臺

圖 5.12 釆購與分包合同信息化管理模型

5.4.2物資管理施工企業的物資管理的內容包括物資計劃、物資采購和物資使用管理［46］。

1）物資計劃管理

圖 5.13 物資計劃管理流程圖

對于施工圖紙齊全的項目，物資計劃管理部門根據構件生產圖紙制定項目物資總預算，確定項目物資需求總計劃，根據項目物資需求總計劃和施工進行計劃制定項目月度物資需求計劃以及項目周物資需求計劃［47］。對于邊設計邊施工的項目，無法確定物資需求總計劃，需根據已設計的生產圖紙制定周度物資需求計劃和臨時性物資需求計劃。物資計劃管理流程圖如圖 5.13 所示。

（2）物資采購管理

企業各項目部根據本項目的施工圖紙和承包合同，計算出本項目部需要的物資種類和數量，將需要公司集中采購的物資，上報物資集中采購計劃，對應項目自行采購的物資，項目部做好物資采購計劃并自行采購。確定了采購物資后，通過招標或詢價的方式確定供應商，所確定的供應商應該在合格供應商名錄內。確定供應商后，依次進行合約談判、合同審批、合同簽訂、物資供應、物資驗收、結算管理、支付管理完成物資采購，通過供應商履約記錄實現供應商管理，以確定合格供應商名錄。物資采購管理流程圖如圖 5.14 所示。

企業米購

圖 5.14 物資采購管理流程圖

（3）物資使用管理

物資的使用管理是指項目部對物資從進場到耗用整個過程的管理活動［48］。它包括物資的進場管理、庫存管理、領料和耗用管理。

五金件等易耗品進場后應被存放在倉庫中進行管理，該類物資進場后由質檢人員進行規格和質量驗收，并填寫收貨單據和驗收單據，作為結算的依據。物資進庫后，庫管員需要根據物資的進出情況填寫入庫單、出庫單，并定期對物資進行檢查，填寫物資報廢單。物資的領取和耗用管理包括直接發放消耗管理、直接耗用物料管理和庫存物資消耗管理。直接發放物料是指總包單位將物資直接發放給分包單位，由分包單位代為管理物料的使用情況。直接消耗物資管理適用于PC構件、混凝土等用量固定的消耗物資，該類物資進場后由接收人員填寫收貨單據和驗收單據，物資消耗結束后，項目負責人進行工程量的統計，以核對物資消耗數量。對于在倉庫中存儲的物資，施工班組領料時需要經過嚴格的簽字手續，憑領料單領取所需物料，施工班組需要對所領取的物料做完成工程量統計，以實現物料的精細化管理。物資使用管理流程圖如圖 5.15 所示。

物資進場管理一采購合同管理一結算支付信息

圖 5.15 物資使用管理流程圖

5.4.3質量安全管理

質量安全管理是構件在施工過程中管控的重點，包括質量管理和安全管理。對于施工質量，可從人員、目標、檢查、事故等方面進行管控，對于安全管理，可從人員、教育、檢查等方面進行管控。質量安全管理方案如圖 5.16 所示。

5.5運維階段信息化管理

5.5.1運維管理實施方案

建筑物的運維管理是項目全壽命周期管理的重要組成部分，它不是從建筑物交付使用時才開始實施的，而是貫穿于建筑物的全壽命周期［49］。信息是管理的基礎和載體，建筑物的運行和維護管理依賴于前期建筑物設計、施工等階段的各種信息。對于裝配式建筑而言，PC構件是裝配式建筑的重點管理對象，因此PC構件的設計、生產、運輸和安裝階段產生的各種信息是裝配式建筑運行維護階段的重要依據。運維管理方案圖如圖 5.17 所示。

運維管理人員

設計系統數據庫］

構件設計信息人員信息審核信息（生產系統數據庫二:

物料信息

人員信息

成品信息 :運輸系統數據庫^

配送信息

運輸信息

場堆信息

腿工系統數據庫］（運維系統數據庫：〔［bim模型二

質量信息質檢信息驗收信息基礎數據信息報修信息

耗材管理信息管線信息

設備信息建筑信息

圖 5.17 運維管理方案圖

建筑物運維階段的數據來源包括PC構件在設計、生產、運輸、施工和運維階段產生的信息，以及 BIM 模型信息。在數據庫系統的支撐下，能夠實現建筑物的空間定位、設備維護、災害疏散、能耗管理以及建筑物維修。

（1）空間定位

基于 BIM 技術的可視化，可從建筑物的 BIM 模型中可以直接看到各構件、設備以及管線的位置分布，從而實現精準的空間定位［50］。運維人員可以通過BIM模型準確定位異常構件或設備，提高管理效率。

（2）設備維護在施工過程中，構件和管線的施工信息不斷得到完善，施工結束后，構件或設備的各種信息如材料屬性、生產廠家、施工負責人均被記錄，設備需要更換或維護時，通過BIM模型和所需維護的各種信息，可方便地實現設備的維護。

（3）災害疏散

現代建筑結構復雜，當發生緊急事件時，通過BIM模型可迅速找到緊急逃生出口，以及快速啟動應急設施，因此，結合空間定位功能，能有效地實現發生災害時的人員疏散［51］。

（4）能耗管理在建筑物內安裝各種傳感器、探測器和儀表，能獲取水、電、燃氣等能源的消耗信息，通過BIM模型，可將建筑物按照能耗的等級進行分類，從而協助運維人員進行建筑能耗管理，最終達到降耗的目的。

5.6 本章小結

本章結合 PC 構件全壽命周期信息管理系統的體系結構、信息模型和功能模型，提出 PC 構件在設計、生產、運輸、施工和運維階段的管理方案。論文以合同管理、進度和質量管理來闡述設計管理系統的解決方案，以物料管理、質量管理闡述生產管理系統的解決方案，以配送和運輸管理闡述運輸管理系統的解決方案，以合同管理、物資管理、質量安全管理闡述施工管理系統的解決方案，以運維管理實施方案闡述運維管理系統的解決方案。因篇幅有限，本章僅對PC構件全壽命周期信息管理系統的部分管理內容進行了闡述，更詳細的內容需在系統開發時，根據需求者的意愿進行完善。

第六章總結與展望

6.1 總結

本論文將CIMS （現代集成制造系統）的思想和理論運用到PC構件全壽命周期信息管理系統中，以實現PC構件全壽命周期信息管理系統的集成。PC構件全壽命周期信息管理系統能夠實現PC構件信息在全壽命周期內的傳遞，打破目前意義下裝配式建筑“信息化孤島”的局面。系統的優化運行，能提高裝配式建筑各實施階段的精細化管理。本論文完成的主要工作和結論如下：

（1）基于CIMS理論，利用IDEF0建模方法，將PC構件的全壽命周期分為設計、生產、運輸、施工、運維五個階段，并將各階段的功能進行合理劃分，在此基礎上，提出了 PC構件全壽命周期信息管理系統的體系結構。

（2）利用IDEF1X建模方法分析了 PC構件全壽命周期信息管理系統的信息模型。理清了 PC構件全生命周期內所涉及信息的屬性和相關聯系，為數據庫的建立提供了參考。將信息按屬性進行分類，得到二類信息和三類信息占總信息量的 84%，由此得出，該信息管理系統的信息集成度高，能夠實現各階段信息在管理系統有效地傳遞。

（3）基于IDEFO、IDEFlx的建模成果，提出了基于IDEF3建模方法的過程模型。將設計、生產、運輸、施工和運維五階段的關鍵過程流進行描述，建模結果表明，可以通過任務、角色、組織和系統的過程集成實現高效的信息管理。IDEF3描述各活動與活動之間的關系，可實現工作流的知識獲取。

（4）結合PC構件全壽命周期信息管理系統的體系結構、信息模型和功能模型，提出 PC 構件在設計、生產、運輸、施工和運維階段的管理方案。

6.2 展望

在論文中，將系統的功能模型僅僅分解到第二層，不夠細致，系統的信息模型和過程模型也僅對重要信息和關鍵過程進行了描述，因此對于功能模型、信息模型和過程模型，在系統建設過程中，應根據建設者要求和專家意見做更詳細的闡述。

建設 PC 構件全壽命周期信息管理系統所涉及的管理分系統眾多，專業復雜，在系統建設過程中應做好以下工作：

(1)各模型構建完成后，需要相關領域的專家進行審閱，并根據專家的意見對各模型加以完善，利用功能模型、信息模型和過程模型指導PC構件全壽命周期信息管理系統的實施。

(2)充分運用工作流管理技術，實現系統運行過程的優化，最終實現PC構件管理的自動化與信息化。

(3)優化企業的組織結構，以適應PC構件全壽命周期信息管理系統的需要，注重管理、技術、信息、人才的有機結合，將信息技術貫穿企業的管理過程中。

(4)規劃設計各分系統數據庫結構，保證信息管理系統數據的完整性和可操作性。

(5)利用無線射頻技術，以保證數據的快捷輸入與讀取，實現PC構件在生產、運輸和施工過程中數據的有效流通。

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