基于LPS和BIM的建造执行系统的研究与应用

摘要

我国建造企业在基础设施建设方面有着成熟的经验和技术，在国际市场上也具有较强的竞争力，在国家政策和资金的支持下，“一带一路”将进一步打开国门，为我国建造企业的发展带来新的机遇。我国建造企业如何充分发挥成熟的施工技术和经验，做到更好更快更精，向管理要效益，既是十分迫切与必须面对的一个课题，也是形成富有特色的建造管理理论的机会。然而，在实际应用中，由于管理人员无法准确及时地掌握施工现场的真实情况，同时，施工现场的工作人员也得不到切实可行的施工作业计划与施工作业指令，致使无论是最后计划者系统(Last Planner System，LPS)还是建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)都难以对建造过程起到真正的管控作用。
　　为解决建造企业的计划和施工现场执行之间的信息断层问题，本文基于精益建造、LPS、BIM和制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)等的相关理论综述，对建造过程管理信息化的现状进行分析，指出建造过程管理信息化存在的问题，并对LPS和BIM进行集成研究，在此基础上，提出建造执行系统(Construction Execution System，CES)的理念。此外，通过对建造执行系统的界定，指出其在建造企业中的定位，明确其总体需求和功能需求，从而构建出基于LPS和BIM的建造执行系统总体模型，对系统的业务流程进行设计，并从功能视图、过程视图、信息视图和技术支撑视图四个角度对系统的体系结构进行了系统论述。
　　最后，通过建造执行系统在上海中心大厦工程项目中的应用，从功能模块设计、技术架构、与BIM的集成、与LPS的集成四个方面阐述了上海中心大厦建造执行系统的实现，并对系统的运行界面进行了描述，此外，通过应用效果分析验证了建造执行系统的可行性和有效性。基于LPS和BIM的建造执行系统的提出为解决建造企业的信息断层和信息孤岛问题提供了有益思路，对提高我国建造企业的工程管理效率和建造过程管理信息化水平具有一定的参考价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的与意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 LPS国内外研究现状

1．3．2 BIM国内外研究现状

1．3．3 MES国内外研究现状

1．4 研究内容和结构

第2章 建造执行系统的理论基础

2．1 制造执行系统(MES)

2．1．1 MES产生的背景

2．1．2 MES概念

2．1．3 MES框架

2．2 最后计划者系统(LPS)

2．2．1 精益建造的基础理论

2．2．2 LPS的组成要素及运行框架

2．2．3 LPS主要功能及应用难点

2．3 建筑信息模型(BIM)

2．3．1 BIM的基本概念

2．3．2 BIM的主要功能及应用难点

2．4 建造业和制造业的趋同性及可供借鉴的方面

第3章 建造过程管理信息化的现状分析

3．1 建造过程管理信息化的现状

3．2 建造过程管理信息化存在的问题

3．3 LPS和BIM的集成分析

3．3．1 LPS和BIM的交互应用分析

3．3．2 LPS和BIM的集成

3．3．3 LPS和BIM集成中存在的问题

第4章 基于LPS和BIM的建造执行系统的构建

4．1 建造执行系统(CES)的概念界定

4．1．1 CES的定义

4．1．2 CES在建造企业中的定位

4．1．3 CES与LPS和BIM集成的必要性

4．2 CES需求分析

4．2．1 总体需求分析

4．2．2 功能需求分析

4．3 基于LPS和BIM的建造执行系统总体模型

4．4 基于LPS和BIM的建造执行系统业务流程设计

4．4．1 施工计划管理过程

4．4．2 施工技术准备管理过程

4．4．3 物流周转过程

4．4．4 施工任务执行过程

4．5 基于LPS和BIM的建造执行系统体系结构设计

4．5．1 系统的功能视图

4．5．2 系统的过程视图

4．5．3 系统的信息视图

4．5．4 系统的技术支撑视图

第5章 CES在上海中心大厦工程项目中的应用

5．1 上海中心大厦工程项目概况及管理体系

5．1．1 上海中心大厦工程项目概况

5．1．2 上海中心大厦总承包项目管理体系

5．1．3 上海中心大厦总承包项目部组织体系构架

5．2 上海中心大厦工程项目CES需求分析

5．2．1 上海中心大厦工程项目管理难点

5．2．2 上海中心大厦工程项目信息化管理的必要性

5．2．3 上海中心大厦工程项目信息化管理存在的问题及CES需求分析

5．3 上海中心大厦CES的实现

5．3．1 上海中心大厦CES功能模块设计

5．3．2 上海中心大厦CES技术架构

5．3．3 上海中心大厦CES与BIM的集成

5．3．4 上海中心大厦CES与LPS的集成

5．4 上海中心大厦CES运行界面

5．5 CES在上海中心大厦的应用效果分析

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 研究不足与展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文及其他科研成果