数字赋能 智建未来 中材建设数智建造平台助力企业数字化转型

中材建设有限公司(简称“中材建设”)成立于1959年,隶属于中国建材集团旗下中国中材国际工程股份有限公司,是一家集咨询、设计、供货、施工、运维于一体的国际工业工程公司,是国家高新技术企业。经过60多年发展,中材建设在境内外承建了240多个EPC项目,遍布亚欧美非等全球50多个国家,创造多项业内第一,国际化指数超80%,连续多次获评“中国建设工程鲁班奖”“国家优质工程奖”等,是承建大型跨国水泥集团项目最多的中国工程企业。

新一轮科技革命推动产业变革,数字化转型成为产业革命的主要特征和企业打造数字时代新型能力的根本选择。中材建设顺势而为,主动加快组织变革、业务创新和流程再造,结合自身战略需求,以数字化转型顶层规划“365行动计划”为纲领,重点建设“数字化设计、数字化供应链、智慧建造、智能运维、数字化报价、数字化结算”6大业务,通过全链条的数据互通,数字化的全面协同,跨部门的流程再造,达到对工程实施全域全程的即时分析和管理,大幅提升企业整体管理水平及经营效益,实现数字化管理、集约化经营,交付高质量的物理工厂和数字孪生工厂。

一、以数智建造平台为抓手推动企业数字化转型的背景

我国已进入中国特色社会主义建设的新时代,从高速发展转变为高质量发展,建设数字中国,发展数字经济,助推实体经济与传统产业数字化转型,成为当今发展的新使命与新机遇。数字经济不仅在生产力层面推动劳动工具数字化、劳动对象服务化、劳动机会大众化,而且在生产关系层面促进资源共享化、组织平台化等。中材建设有限公司提出国际化、数字化、属地化、多元化、产业化转型要求,而坚持数字化建设,正是实现高质量发展、争创国际一流工业工程公司的必要条件,数字化转型是企业深化改革的重要方法和途径。

为有效落实国有企业深化改革精神,突出中材建设战略导向,中材建设以“365”行动计划指导数字化转型工作,锚定“横向到边、纵向到底、竖向延伸三大方向,以六大业务为抓手,转意识、转组织、转方法、转模式、转文化,实现五大转变。以数智建造平台为抓手推动企业数字化转型,以数据的流转及迭代使用为核心,借助“云、大、物、移、智”新一代信息技术,实现五个再定义:一是组织流程再定义,打造工程数智建造平台;二是作业方式再定义,推动新兴信息技术融合创新应用;三是管理模式再定义,推进“大后台、小前端”赋能转型;四是产品服务再定义,实现物理工厂和数字孪生工厂交付。五是终实现“让资源最优化,让管理更高效,让企业会思考”。(见图)

二、以数智建造平台为抓手推动企业数字化转型的主要做法

(一)数字化设计

全面应用数字化设计,提升设计质量和效率。数字化设计成果为项目管理各个环节提供足够的数据支撑,实现项目管理的数字化、可视化,全面提升项目管理的技术水平。以数字化设计为基础,为客户提供数字化的产品。中材建设数字化设计以三维设计(BIM)为骨架,以智能PID数据为逻辑支撑,实现虚拟模型与现实工厂的完整映射,其中智能PID是所有设计专业的唯一数据源头,具有唯一性、有效性、规范性、完整性、准确性的特性,为设备提供规范化、标准化的属性参数。

同时从数字化设计的重点方面着手:一是推进全厂全专业数字化设计的全覆盖,目前中材建设在建项目数字化设计覆盖率已达100%。二是加强数字化设计服务功能,以数字化投标及报价、数字化供应链、智慧建造、数字化交付、智能运维和数字化结算对数字化设计的需求为导向,不断完善数字化设计。三是搭建技术管理平台,以设计过程为主线,系统地解决设校审质量流程控制、产值分配和设计文档全过程管理,实现协同,降低出错率。对设计文档进行科学归档,形成知识库,并提供友好的查询功能,方便查阅参考。

(二)数字化供应链

数字化供应链是依托工程物资编码,使数据有效流转,实现从提资—采购—质检—运输—仓储的工程材料和设备全生命周期一体化管控的平台,它具有如下特点:在数据层面,它承接通过提资平台提取的智能PID中的数据,并随着业务线收集EPCP阶段的业务执行数据,并沉积下来为其他平台所利用;在对接外部平台方面,它与上级单位的网采系统、外部的航运系统等进行集成,让平台功能更完整。数字化供应链实现业务流程规范化、数据采集自动化、提醒分析预警化。对采购物流中心的实际需求进行深度定制开发,提高应用系统与现有业务的吻合度,提升用户体验。

(三)智慧建造

智慧建造是在建造过程中充分利用智能技术及系统,提高建造过程的智能化水平,减少对人的依赖,实现安全建造,得到性价比更好、质量更优的工程项目。慧建造平台实现所有业务流程上线,过程文件线上留痕归档,实现竣工资料在线管理、动态追溯;实现信息技术与建设工程施工管理深度融合,提升施工现场现代化管理水平,完成项目全生命周期的管理。

中材建设的智慧建造实现了两个数字化。一是施工作业数字化。包括“人”(数字劳务)、机(车管家及数字搅拌)、料(智能仓储)、法(可视化施工);二是项目管理数字化,包括质量、安全、进度、成本四个方面的数字化,从而实现项目精细化、规范化的管理,提升施工现场现代化管理水平,达到提质增效的目标。

(四)智能运维

通过强大的数据检索能力、信息地图实现全方位高效查询,为智能工厂规划打下基础。业务模块包括设备管理、生产管理、质量管理和数据挖掘。中材建设基于智能巡检平台建立设备信息、润滑油信息和备件信息数据库,提高生产运维工作效率和效益。利用数字化手段对现有生产运营项目进行数字化改造,如引入智能摄像头对局部区域进行生产监控、重点设备投入测量传感器,达到减少岗位人员投入,优化生产管理目的。解决信息通路与远程接入问题,完成数据读取与归档,实现向下与生产控制系统DCS进行生产、计算和质量等数据交互,向上与企业资源计划系统(ERP)进行成本、计划及统计的信息交互。而专家团队也能通过工厂远程运维平台来发挥其经验和智慧的市场潜力,凭借站在最终用户肩膀上的优势,开发新的客户和拓展新的业务。

(五)数字化报价

以市场部历史报价为基础搭建的数字化报价功能平台,同时保留现有报价体系中完善的数据,利用数字平台强大的计算功能及数据分析功能提升报价效率及准确性;工程项目的数据以技术设计为基础,以采购数据做支撑。报价系统能实时读取智能P&ID设计软件(EB)的设备目录及设备参数,根据设备参数自动匹配数字化供应链中近期设备采购价格,快速生成设备费用。同时,将项目管理费用、现场施工费用、物流费用等标准模板内置于报价系统,通过参考引用数字化结算、劳务管理、车辆管理等系统的历史数据,实现完全的线上作业,快速响应方案调整带来的变化,最终实现准确敏捷的商务组价。通过不断数据积累,实现大数据在线分析,实现相对精准的数字化报价。

(六)数字化结算

用数字赋能分包结算传统工法,提升分包结算二次稽核工作效能。充分利用设计模型数据,以数字化设计工程量为基础,结合分包商的材料机具领用量(数字化供应链提供数据)、机械台班使用量(施工车辆管理系统提供数据)、工人使用量(劳务管理系统提供数据)、工程签证(实时在线审核)、结算流程、请示报告等需求,形成完整的数字化结算体系。并自动生成工程量结算书,工程量自动汇总、校验,提高结算效率,实现结算数据共享和多指标统计分析。

三、以数智建造平台为抓手推动企业数字化转型的主要效果

(一)管理驾驶舱辅助决策

通过抽取各业务系统的业务数据,建立管理驾驶舱,为高层领导、中层干部及基层员工提供指标分析型系统,打破数据隔离,实现指标分析及决策场景落地。通过详尽的指标体系,将采集的数据形象化、直观化、具体化,实时反映企业的运行状态,为科学的管理决策提供数据支撑。

(二)实现数字化工厂交付

建立数字化交付标准,推进数字化工厂交付,形成差异化的竞争手段。以EPC阶段的数字化模型、数据和文档作为可靠的基础数据,给业主交付一个与物理工厂完全对应的数字孪生工厂。在数字孪生工厂中,利用信息地图实现全方位高效信息与数据查询,并可以与生产数据进行实时集成,实现多种应用场景。业主以数字孪生工厂作为数据资产的起点,不断积累数据,利用数据,让数字化工厂伴随物理工厂走完整个生命周期。

(三)完善机制、提升效率

建立健全数字化运用评估体系,每年签订责任书,使各项制度有效执行。按照“业务主导、技术支撑”的定位推进中材建设数字化建设,发挥各业务部门和项目部在系统需求、流程设计、推广应用等方面的主体作用和数字化中心在组织研发、技术支撑、运行保障等方面的专业优势,不断深化业务与技术相融合,形成分工协作、优势互补的工作局面,完善工作机制,加强沟通协调,从而提升公司整体工作效率和质量,享受数字化带来的便利。

(四)应用案例

以中材建设承建的法国MK3项目为例,其规模为2500TPD吨熟料生产线,使用可替代燃料,燃料替代率可达85%。项目为了达到欧洲最新环保标准,中材建设与项目实施团队根据雄厚技术经验,勇于创新,完成燃料的高热量替代,碳减排30%,每年可减少二氧化碳排放20万吨,预计每年将可产生1700万欧元以上的经济效益。但在实施过程中面临着建造工期短与原始设计资料信息匮乏、场地狭小导、施工区域地下结构复杂、复杂异常的施工管理与安全防护等重重困难。通过电脑模拟提前将施工场地、位置和节点深化设计、精准计算筒体摆放、计算车辆站位和人员施工空间,借助大型汽车吊中间接力完成倒运的吊装方案,提前完成回转窑成功合龙的吊装任务。在吊装过程中将数字化学以致用,可视化的方案让中、法、西、保四国的参与者更加直观的读懂各自所担负的角色,既缩短了工期节约了成本,回转窑提前4天顺利合龙。 

法国MK3项目“数智建造”成果转化作为代表案例实现缩短工期、节约成本、技能协同等一系列社会效益,体现“数智建造”的社会价值,也是国企深化改革的意义所在。法国MK3项目“数智建造”是中材建设走向低碳建造模式的新标志,这一系列“数智建造”成果有效破解了已建设运行工厂在升级植入“清洁、低碳、循环”系统,所需要“夹缝”中改造的建设难题。

当前,中材建设在持续加快数字化转型力度和步伐,以数字化赋能主导产业,提高决策和运营效率,助力高质量发展;充分发挥主业优势,积极服务和支撑中国建材集团水泥企业数字化智能化转型,延伸“数智建造”服务,助力打造在行业内备受赞誉的示范工厂。

(文章来源:中材建设有限公司)