打印机设备项目建筑工程手册_范文.docx

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1、泓域/打印机设备项目建筑工程手册打印机设备项目建筑工程手册目录一、 产业环境分析2二、 面临挑战3三、 必要性分析4四、 公司简介5五、 网络计划调整方法6六、 网络计划实施中的检查与分析7七、 工程网络计划中的逻辑关系11八、 工程网络计划技术应用程序11九、 智能建筑与智慧城市14十、 新一代智能制造技术在建筑业的应用22十一、 BIM技术在运营维护阶段的应用26十二、 BIM技术在规划设计阶段的应用29十三、 投资方案39建设投资估算表41建设期利息估算表42流动资金估算表44总投资及构成一览表45项目投资计划与资金筹措一览表46十四、 项目进度计划47项目实施进度计划一览表47一、 产

2、业环境分析加快形成以创新为引领和支撑的经济体系和发展模式，打造经济增长新引擎，使创新成为引领老工业基地全面振兴的第一动力，推进创新型省份建设。（一）强化企业创新主体地位坚持企业在创新中的主体地位和主导作用，支持科技型中小微企业健康发展，大力培育和发展创新型企业，建设一批创新型领军企业，形成以高新技术企业为重点，科技型龙头企业、科技型中小微企业协同发展新格局。（二）发挥创新示范引领作用以建设沈阳国家全面创新改革试验区、沈大国家自主创新示范区为重要载体，打造创新高地，引领、示范和带动全省加快实现创新驱动发展。（三）提升创新保障能力以提升创新基础能力，完善创新政策支持体系为重点，加强创新保障体系建设

3、，切实增强科技创新能力。（四）激发人才创新创造活力坚持人才资源是第一资源，切实把人才资源开发放在科技创新最优先的位置，重点在用好、吸引、培养上下功夫，加快创新型人才队伍建设，开创人才引领创新、创新驱动发展、发展集聚人才的良好局面。二、 面临挑战1.国际形势复杂影响产业发展全球经济贸易分工合作存在大量不确定性。新冠肺炎疫情全球蔓延加速了世界百年未有之大变局演化，全球贸易格局正在发生深度变革，不稳定性不确定性明显增加。国外贸易投资保护主义倾向加强，在中美贸易摩擦、高端产业回流欧美、中低端产业外迁等外部压力下，我区电子信息产业的产值、利润、出口等基本面受到了较大冲击。2.生产要素竞争压力逐步加大发达

4、地区在占据生产要素方面有相对较大优势，对我区人才结构、吸引投资等方面造成了一定影响。发达地区电子信息产业较为发达，各层次人才施展才能的专业平台较为完善，薪资、福利等也相对较高，对周边区域吸引力较强。发达地区金融创新能力也较强，在吸引外资、运用外资、扩宽融资渠道等方面经验丰富，资本市场进退机制较为成熟，对外部资金有较强吸引力。3.新兴电子消费市场竞争激烈消费电子产品市场竞争激烈，会导致我区消费电子市场空间受到挤压。发达地区聚焦集成电路、新型显示、5G技术、智能终端等重点领域，积极布局上下游，加快发展显示器、手机、耳机、音箱等与我区重叠度较高的产品，会对我区产品造成一定的影响，在新兴电子领域，发达

5、地区快速布局第三代半导体、人工智能、量子信息等一批新产业、新业态，抢占未来发展新高地，加剧了原材料、技术、人才等方面的竞争，也会挤压我区产业上升空间。三、 必要性分析1、现有产能已无法满足公司业务发展需求作为行业的领先企业，公司已建立良好的品牌形象和较高的市场知名度，产品销售形势良好，产销率超过 100%。预计未来几年公司的销售规模仍将保持快速增长。随着业务发展，公司现有厂房、设备资源已不能满足不断增长的市场需求。公司通过优化生产流程、强化管理等手段，不断挖掘产能潜力，但仍难以从根本上缓解产能不足问题。通过本次项目的建设，公司将有效克服产能不足对公司发展的制约，为公司把握市场机遇奠定基础。2、

6、公司产品结构升级的需要随着制造业智能化、自动化产业升级，公司产品的性能也需要不断优化升级。公司只有以技术创新和市场开发为驱动，不断研发新产品，提升产品精密化程度，将产品质量水平提升到同类产品的领先水准，提高生产的灵活性和适应性，契合关键零部件国产化的需求，才能在与国外企业的竞争中获得优势，保持公司在领域的国内领先地位。四、 公司简介（一）公司基本信息1、公司名称：xx投资管理公司2、法定代表人：袁xx3、注册资本：1330万元4、统一社会信用代码：xxxxxxxxxxxxx5、登记机关：xxx市场监督管理局6、成立日期：2013-10-127、营业期限：2013-10-12至无固定期限8、注册

7、地址：xx市xx区xx（二）公司简介公司以负责任的方式为消费者提供符合法律规定与标准要求的产品。在提供产品的过程中，综合考虑其对消费者的影响，确保产品安全。积极与消费者沟通，向消费者公开产品安全风险评估结果，努力维护消费者合法权益。公司加大科技创新力度，持续推进产品升级，为行业提供先进适用的解决方案，为社会提供安全、可靠、优质的产品和服务。公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合作共赢的市场战略，以高度的社会责任积极响应政府城市发展号召，融入各级城市的建设与发展，在商业模式思路上领先业界，对服务区域经济与社会发展做出了突出贡献。 五、 网络计划调整方法当实际进度偏差影响到后

8、续工作、总工期而需要调整进度计划时，要对工作计划进行调整，调整方法主要有改变某些工作间的逻辑关系、缩短某些工作的持续时间。（一）改变某些工作间的逻辑关系当工程网络计划实施中产生的进度偏差影响到总工期，且有关工作的逻辑关系允许改变时，可以改变关键线路和超过计划工期的非关键线路上的有关工作之间的逻辑关系，以此达到缩短工期的目的。如将顺序进行的工作改为平行作业、搭接作业或分段组织流水作业等，都可以有效地缩短工期。（二）缩短某些工作的持续时间这种方法不改变工程网络计划中各项工作之间的逻辑关系，而是通过采取增加资源投入、提高劳动效率等措施来缩短某些工作的持续时间，使工程进度加快，以保证按计划工期完成工程

9、项目。这些持续时间被压缩的工作是位于关键线路和超过计划工期的非关键线路上的工作。同时，这些工作又是其持续时间可被压缩的工作。这样的调整通常可在网络计划图上直接进行。为缩短某些工作的持续时间而增加的投入，可以从工程项目外部新调入资源，如增加施工机械、施工队伍等；也可利用非关键工作的机动时间，将非关键线路上的资源调整到所需压缩持续时间的工作上；还可以通过加班等增加工作时间的方式来缩短某些工作的持续时间，从而达到缩短工期的目的。六、 网络计划实施中的检查与分析在工程网络计划执行过程中，当需要将收集到的实际进展数据与计划进度数据进行比较分析时，可使用前锋线比较法和列表比较法这两种常用的比较方法。（一）

10、前锋线比较法前锋线比较法是指在时标网络计划中通过绘制某检查时刻工程实际进度前锋线，进行工程实际进度与计划进度比较的方法。所谓前锋线，是指在原时标网络计划中，从检查时刻的时标点出发，用点画线依次将各项工作实际进展位置点连接而成的折线。前锋线比较法就是通过实际进度前锋线与原进度计划中各项工作箭线交点的位置来判断工作实际进度与计划进度的偏差，进而判定该偏差对后续工作及总工期影响程度的一种方法。采用前锋线比较法进行实际进度与计划进度比较的步骤如下1、绘制时标网络计划图工程实际进度前锋线是在时标网络计划图中标示出来的，为清晰起见，可在时标网络计划图的上方和下方各设一时间坐标。2、绘制实际进度前锋线实际进

11、度前锋线一般从时标网络计划图上方时间坐标的检查日期开始，依次连接相邻工作的实际进展位置点，最后与时标网络计划图下方时间坐标的检查日期相连接。工作实际进展位置点的标定方法有以下两种。（1）按工作已完任务量的比例进行标定。假设工程网络计划中各项工作进展均为匀速进展，根据实际进度检查时刻该工作已完任务量占其计划完成总任务量的比例，在工作箭线上从左至右按相同比例标定其实际进展位置点。（2）按尚需作业时间进行标定。当某些工作的持续时间难以按实物工程量来计算而只能凭经验估算时，可以先估算出检查时刻到该工作全部完成尚需作业的时间，然后在该工作箭线上从右向左逆向标定其实际进展位置点。3、进行实际进度与计划进度

12、的比较前锋线可以直观反映出检查日期有关工作实际进度与计划进度之间的关系。对某项工作来说，其实际进度与计划进度之间的关系存在以下三种情况。（1）工作实际进展位置点落在检查日期的左侧，表明该工作实际进度拖后，拖后的时间为二者之差。（2）工作实际进展位置点与检查日期重合，表明该工作实际进度与计划进度一致。（3）工作实际进展位置点落在检查日期的右侧，表明该工作实际进度超前，超前的时间为二者之差。4、预测工作进度偏差对后续工作及总工期的影响通过比较实际进度与计划进度确定工作进度偏差后，可根据工作的自由时差和总时差预测该进度偏差对后续工作及总工期的影响。由此可见，前锋线比较法既适用于工作实际进度与计划进度

13、之间的局部比较，又可用来分析和预测工程项目整体进度状况。值得注意的是，以上比较是针对匀速进展的工作。对于非匀速进展的工作，比较方法较复杂，此处不再赘述。（二）列表比较法当工程进度计划用非时标网络图表示时，可以采用列表比较法进行实际进度与计划进度的比较。这种方法是通过记录检查日期应进行的工作名称及已作业时间，然后列表计算有关时间参数，并根据工作总时差进行实际进度与计划进度比较的方法。采用列表比较法进行实际进度与计划进度比较的步骤如下。（1）对于实际进度检查日期应进行的工作，根据已作业时间，确定其尚需作业的时间。2）根据原进度计划计算检查日期应进行的工作从检查日期到原计划最迟完成时尚余时间。（2）

14、计算工作尚有总时差，其值等于工作从检查日期到原计划最迟完成时尚余时间与该工作尚需作业时间之差。（3）比较实际进度与计划进度，存在以下四种情况。1）工作尚有总时差与原有总时差相等时，说明该工作实际进度与计划进度一致。2）工作尚有总时差大于原有总时差时，说明该工作实际进度超前，超前的时间为二者之差。3）工作尚有总时差小于原有总时差，且仍为非负值时，说明该工作实际进度拖后，拖后的时间为二者之差，但不影响总工期。4）工作尚有总时差小于原有总时差，且为负值时，说明该工作实际进度拖后，拖后的时间为二者之差，此时工作实际进度偏差将影响总工期。七、 工程网络计划中的逻辑关系工程网络计划中工作之间的先后顺序关系

15、被称为逻辑关系。逻辑关系是由各项工作之间的工艺关系和组织关系决定的。（一）工艺关系与组织关系（1）工艺关系。工艺关系是指生产性工作之间由工艺过程决定的、非生产性工作之间由工作程序决定的先后顺序关系。在所示某混凝土工程双代号网络计划中。（2）组织关系。组织关系是指工作之间由于组织安排需要或资源（劳动力、原材料、施工机具等）调配需要而确定的先后顺序关系。八、 工程网络计划技术应用程序工程网络计划技术应用程序可分为五个阶段。（一）计划准备阶段计划准备阶段主要包括调查研究和确定网络计划目标。调查研究的主要目的是掌握足够充分、准确的资料，从而为确定合理的进度目标、编制科学的进度计划提供可靠依据。（二）绘

16、制网络图阶段绘制网络图阶段主要包括工程项目分解、分析逻辑关系和绘制网络图。（1）工程项目分解。工程项目分解是指将工程项目由粗到细进行分解，是编制网络计划的前提。工作划分的粗细程度，应根据实际需要来确定。对于控制性网络计划，工作划分可粗略一些；对于实施性网络计划，工作划分应细致一些。由此可见，工作可以是单位工程，也可以是分部工程、分项工程，或者是一个施工过程（工序）。（2）分析逻辑关系。在依据施工方案、有关资源供应情况和施工经验，分析各项工作之间的逻辑关系时，既要考虑施工程序或工艺技术过程，又要考虑组织安排及资源调配需要。（3）绘制网络图。根据已确定的逻辑关系，选择适合的网络计划表达形式，按绘图

17、规则绘制网络图。绘制的网络图既可以是单代号网络图，也可以是双代号网络图，还可根据需要绘制双代号时标网络计划。（三）计算时间参数阶段计算时间参数阶段主要包括计算时间参数、确定关键线路和关键工作。（1）计算时间参数。根据经验或定额计算工作持续时间，计算工作最早开始时间、工作最早完成时间、工作最迟开始时间、工作最迟完成时间、工作总时差、工作自由时差、节点最早时间、节点最迟时间、相邻两项工作之间的时间间隔、计算工期等（2）确定关键线路和关键工作。在计算网络计划时间参数的基础上，可根据有关时间参数确定网络计划中的关键线路和关键工作。（四）网络计划优化阶段网络计划优化阶段主要包括优化网络计划和编制正式网络

18、计划。（1）优化网络计划。根据所追求的目标不同，网络计划优化可分为工期优化、费用优化和资源优化三种。应根据工程实际需要选择不同的优化方法进行网络计划优化。（2）编制正式网络计划。根据网络计划优化结果，编制正式网络计划，并附网络计划说明书，说明网络计划编制原则和依据、执行计划的关键问题及其他需要说明的问题。（五）网络计划执行阶段网络计划执行阶段主要包括动态比较分析和调整网络计划。（1）动态比较分析。在收集实际进度数据的基础上，进行实际进度与计划进度的比较分析，以此来判断实际进度是否存在偏差，并分析偏差产生的原因。（2）调整网络计划。当实际进度存在偏差且需要调整网络计划时，应选择适当方法调整网络计

19、划，以满足相关目标要求。九、 智能建筑与智慧城市（一）智能建筑智能建筑概念源于美国。美国智能建筑学会认为：智能建筑是对建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素进行最优化组合，为用户提供一个高效率并具有经济效益的环境。我国智能建筑起步于20世纪90年代，在90年代中后期达到建设高峰。2015年11月正式实施的智能建筑设计标准（GB50314-2015）将智能建筑定义为：以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境

20、的建筑。1、智能建筑基本构成智能建筑以增强建筑物科技功能、提升智能化系统的技术功效和绿色建筑为目标，追求功能实用、技术适时、安全高效、运营规范和经济合理。智能建筑通常由信息化应用系统、智能化集成系统、信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、应急响应系统、智能化系统机房工程等组成。（1）信息化应用系统。信息化应用系统是指以信息设施系统和建筑设备管理系统等智能化系统为基础，为满足建筑物各类专业化业务、规范化运营及管理需要，由多种类信息设施、操作程序和相关应用设备等组合而成的系统。信息化应用系统包括公共服务、智能卡应用、物业管理、信息设施运行管理、信息安全管理、通用业务和专业业务等应用功能。（

21、2）智能化集成系统。智能化集成系统是指为实现建筑物运营及管理目标，基于统一的信息平台，以多种类智能化信息集成方式，形成的具有信息汇聚、资源共享、协同运行、优化管理等综合应用功能的系统。智能化集成系统由智能化信息集成系统与集成信息应用系统组成，采用智能化信息资源共享和协同运行的架构形式，以实现绿色建筑，满足建筑的业务功能、物业运营及管理模式的应用需求为目标。（3）信息设施系统。信息设施系统是指为满足建筑物的应用与管理对信息通信的需求，将各类具有接收、交换、传输、处理、存储和显示等功能的信息系统整合，形成建筑物公共通信服务综合基础条件的系统。信息设施系统包括信息接入系统、布线系统、移动通信室内信号

22、覆盖系统、卫星通信系统、用户电话交换系统、无线对讲系统、信息网络系统、有线电视及卫星电视接收系统、公共广播系统、会议系统、信息导引及发布系统、时钟系统等。（4）建筑设备管理系统。建筑设备管理系统是指对建筑设备监控和公共安全系统等实施综合管理的系统，其包括建筑设备监控系统、建筑能效监管系统，以及需要纳入管理的其他业务设施系统，以节约资源、优化环境质量管理为目标，具有建筑设备能耗监测，运行监控信息互为关联、共享的功能。（5）公共安全系统。公共安全系统是指为维护公共安全，运用现代化科学技术，具有以应对危害社会安全的各类突发事件而构建的综合技术防范或安全保障体系综合功能的系统，其包括安全防范综合管理和

23、入侵报警、视频安防监控、出入口控制、电子巡查、访客对讲、停车场（库）管理系统等。（6）应急响应系统。应急响应系统是指为应对各类突发公共安全事件，提高应急响应速度和决策指挥能力，有效预防、控制和消除突发公共安全事件的危害，具有应急技术体系和响应处置功能的应急响应保障机制或履行协调指挥职能的系统。（7）智能化系统机房工程。智能化系统机房工程是指为提供机房内各智能化系统设备及装置的安置和运行条件，以确保各智能化系统安全、可靠和高效地运行与便于维护建筑功能环境而实施的综合工程。智能化系统机房包括信息接入机房、有线电视前端机房、信息设施系统总配线机房、智能化总控室、信息网络机房、用户电话交换机房、消防控

24、制室、安防监控中心、应急响应中心和智能化设备间（弱电间、电信间）等。机房工程紧急广播系统备用电源的持续供电时间，必须与消防疏散指示标志，照明备用电源的连续供电时间一致。2、智能建筑技术基础计算村与通信技术是构建信息系统与信息网络的基础，能实现对建筑内外相关的语音、数据、图像和多媒体等形式的信息予以接收、交换、传输、处理、存储、检索与显示等功能。自动化控制技术通过信息网络、管理的硬件设施对建筑设备运转的实时监控，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节设备，使设备运行始终处于最佳状态，对电力、供热、供水等能源的调节，安全、舒适、节能。（二）智慧城市2009年美国政府在经济复兴计划中首次描述美

25、国智慧城市的概念。2012年我国智慧城市试点全面启动。我国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要提出：以基础设施智能化、公共服务便利化、社会治理精细化为重点，充分运用现代信息技术和大数据，建设一批新型示范智慧城市。截至2018年11月，全国100%副省级以上城市、90%地级以上城市，总计700多个城市提出或在建智慧城市，已有277个智慧城市试点和3个新型智慧城市试点。智慧城市术语（GB/T37043-2018）将智慧城市定义为：运用信息通信技术，有效整合各类城市管理系统，实现城市各系统间信息资源共享和业务协同，推动城市管理和服务智慧化，提升城市运行管理和公共服务水平，提高城市居民幸福感和满意度

26、，实现可持续发展的一种创新型城市。1、智慧城市顶层设计智慧城市顶层设计是指从城市发展需求出发，运用体系工程方法统筹协调城市各要素，开展智慧城市需求分析，对智慧城市建设目标、总体框架、建设内容、实施路径等方面进行整体性规划和设计的过程。（1）基本原则。智慧城市顶层设计遵循以下基本原则。1）以人为本。以“为民、便民、惠民”为导向。2）因城施策。依据城市战略定位、历史文化、资源禀赋、信息化基础设施及经济社会发展水平等方面进行科学定位，合理配置资源，有针对性地进行规划和设计。3）融合共享。以实现数据融合、业务融合、技术融合，以及跨部门、跨系统、跨业务、跨层级、跨地域的协同管理和服务为目标。4）协同发展

27、。体现数据流在城市群、中心城市以及周边县镇的汇聚和辐射应用，建立城市管理、产业发展、社会保障、公共服务等多方面的协同发展体系。5）多元参与。在开展智慧城市顶层设计过程中应考虑政府、企业、居民等不同角色的意见及建议。6）绿色发展。考虑城市资源环境承载力，以实现可持续发展、节能环保发展、低碳循环发展为导向。1）创新驱动。体现新技术在智慧城市中的应用，体现智慧城市与创新创业之间的有机结合，将智慧城市作为创新驱动的重要载体，推动统筹机制、管理机制、运营机制、信息技术创新。（2）基本过程。智慧城市顶层设计基本过程分为需求分析、总体设计、架构设计、实施路径设计四步。1）需求分析。通过城市发展战略与目标分析

28、、城市现状调研分析、智慧城市现状评估、其他相关规划分析等方面的工作，梳理出政府、企业、居民等主体对智慧城市的建设需求。2）总体设计。在需求分析基础上，确定智慧城市建设的指导思想、基本原则、建设目标等内容，识别智慧城市重点建设任务，提出智慧城市建设总体框架。3）架构设计。依据智慧城市建设需求和目标，从业务、数据、应用、基础设施、安全、标准产业七个维度和各维度之间的关系出发，对业务架构、数据架构、应用架构、基础设施架构、安全体系、标准体系及产业体系进行设计。4）实施路径设计。在前期阶段成果的基础上，依据智慧城市重点任务建设，提出智慧城市建设重点工程，并明确工程属性、目标任务、实施周期、成本效益、政

29、府与社会资金、阶段建设目标等，设计各工程项目的建设运营模式、实施阶段计划和风险保障措施，确保智慧城市建设顺利进行。2、智慧城市评价指标（1）评价指标设计原则。智慧城市评价指标设计应遵循以下原则1）导引性。指标设计要突出智慧城市的本质和特征，注重智慧城市建设的质量与成效，可充分发挥对本领域智慧化建设的引导作用。2）代表性。评价指标应体现本领域特点，应具有典型性和代表性。3）人本性。评价指标应注重为民、便民、惠民成效，突出城市管理和公共服务的质量和水平。4）规范性。指标选取要制定分项评价指标。5）可操作性。评价指标应可量化计算，且指标相关的历史数据、最新数据便于采集。6）系统性。评价指标共同组成评

30、价本领域智慧城市建设水平成效的有机整体，彼此之间尽可能相对独立。（2）评价指标体系内容。智慧城市评价指标体系可分为能力类指标、成效类指标两类。能力类指标、成效类指标所涉及的各个方面均可作为一级指标。每个一级指标下又包含若干二级指标评价要素，每个二级指标评价要素代表对一级指标某一个侧重面的考量依据。1）能力类指标。能力类指标是指对智慧城市建设运营基础能力的评价指标，即城市运用各种资源建设运营智慧城市的基本能力评价指标。能力类指标可用于评价城市运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术，进行城市规划、建设和提升城市管理.服务水平的一系列要素项。智慧城市评价中的能力类一级指标通常包

31、括信息资源、网络安全、创新能力、机制保障及基础设施五方面。其中，信息资源一级指标又可包括三项二级指标，即信息资源开放、信息资源共享、信息资源开发利用；网络安全一级指标又可包括四项二级指标，即网络安全管理，监测、预警与应急，信息系统安全可控，要害数据安全；创新能力一级指标又可包括四项二级指标，即新一代信息技术应用、模式创新、技术研发与创新、科研成果转化；机制保障一级指标又可包括五项二级指标，即规划与建设方案、标准体系、政策法规、投融资机制、组织管理机制；基础设施一级指标又可包括两项二级指标，即信息基础设施和公共基础设施。2）成效类指标。成效类指标是指对智慧城市建设运营效果的评价指标，即城市各应用

32、领域智慧化建设运营的成效评价指标。成效类指标可用于评价城市居民、企业及政府管理者本身所感受到的通过智慧城市建设带来的便捷性、宜居性、舒适性、安全感、幸福感等一系列相关的要素项。智慧城市评价中的成效类一级指标通常包括公共服务、社会管理、生态宜居、产业体系四方面。其中，公共服务一级指标又可包括五项二级指标，即服务便捷度、服务丰富度、服务覆盖度、服务集成度、服务满意度；社会管理一级指标又可包括六项二级指标，即办理快捷度、管理公开度、管理精准度、跨部门协同度、公共安全管理水平、信用环境建设水平；生态宜居一级指标又可包括四项二级指标，即生态环境改善度、环境监测防控能力、社区信息服务水平、生活数字化程度；

33、产业体系一级指标又可包括五项二级指标，即农业生产经营信息化水平、两化融合水平、新型信息服务提供能力、特定行业信息化发展水平、电子商务发展与应用成效。十、 新一代智能制造技术在建筑业的应用智能制造可归纳为三个基本范式，即数字化制造、数字化网络化制造、数字化网络化智能化制造-新一代智能制造。新一代智能制造是新一代人工智能技术与先进制造技术的深度融合，贯穿于产品设计、制造、服务全寿命期各个环节及相应系统的优化集成，不断提升企业的产品质量、效益、服务水平，减少资源能耗，是新一轮工业革命的核心驱动力，是今后数十年制造业转型升级的主要路径。“人-信息-物理系统”（Human-Cyber-PhySicalS

34、yStemS，HCPS）揭示了新一代智能制造的技术机理，能够有效指导新一代智能制造的理论研究和工程实践。（1）传统制造与“人-物理系统”（Human-PhySicalSyStemS，HPS）。传统制造系统包含人和物理系统两大部分，是完全通过人对机器的操作控制来完成各种工作任务。动力革命极大地提高了物理系统（机器）的生产效率和质量，物理系统（机器）代替了人类大量体力劳动。传统制造系统中，要求人完成信息感知、分析决策、操作控制及认知学习等多方面任务，不仅对人的要求高，劳动强度大，而且系统工作效率、质量还不够高，完成复杂工作任务的能力还很有限。（2）新一代智能制造与新一代“人-信息-物理系统”。与传

35、统制造系统相比，智能制造系统的本质变化是在人和物理系统之间增加信息系统，形成“人一信息-物理系统”。随着新一代人工智能技术的发展，“人一信息一物理系统”发生质的变化，形成新一代“人一信息物理系统”。新一代智能制造系统最本质的特征是其信息系统增加了认知和学习功能，信息系统不仅具有强大的感知、计算分析与控制能力，更具有学习提升、产生知识的能力。（二）3D打印技术1、基本原理（1）建筑3D打印技术作为新型数字建造技术，集成了计算机技术、数控技术、材料成型技术等，采用材料分层叠加的基本原理，由计算机获取三维建筑模型的形状、尺寸及其他相关信息，并对其进行一定处理，按某一方向（通常为Z向）将模型分解成具有

36、一定厚度的层片文件（包含二维轮廓信息）然后对文件进行检验或修正并生成正确的数控程序，最后由数控系统控制机械装置按照指定路径运动实现建筑物或构筑物的自动建造，也被称为“增材建造（additivecOnStructiOn）三维模型建立与近似处理。三维建模方法有两种：首先，通过建筑参数化建模软件（如Revit，3Dmax等）直接建模；其次，利用逆向工程（reverSeengineering，RE）或反求工程（如三维扫描等）通过点云数据构造出三维模型。然后用软件将三维模型导出为特定的近似模拟文件，如STL格式文件等，为后续工作做好准备。（2）模型切片与路径规划。将三维模型模拟文件导入建筑3D打印数控系

37、统，系统对模型进行两步处理用一系列平行、等间距的二维模型进行拟合，即分层切片处理。将切片得到的层片轮廓转化为打印喷嘴的运行填充路径，即层片路径规划。2、机器人建造特征人机共生下的全新工作模式可以归结为以下三个特征：一体化、体外化和虚拟/物质化的数字。（1）一体化。一体化的首要特征是人的思维与机器运算思维的打通，其次是设计与建造的打通。这一切是建立在建筑设计方法从几何参数化、性能参数化到建造参数化的一体化联动基础之上的。（2）体外化。体外化则是对待人体与机器的基本态度。机器不是人在思维和身体上的延伸，而是独立于人体，有着与人类不同的能力与思考方式，因此它们应作为“合作同伴（partnerShip

38、p“参与到设计过程中。机器的目的不是主导设计，而是在预设条件下增强人的能力。（3）虚拟化/物质化的数字孪生。虚拟化/物质化的数字孪生是人机协作成果获得直接体现的重要原因，无论是可视化、参数化还是性能化模拟，都在追求虚拟空间中的数字信能息与物理空间中的实体事物之间精确的映射关系，也是将可视化信息转化为实体建造的关键，这种共生关系为形式生成、材料分布带来新的可能。十一、 BIM技术在运营维护阶段的应用（一）面向运营维护的BIM技术美国国家标准与技术协会（NIST）研究报告显示，每年因计算机辅助设计、工程设计和软件系统中的互操作性不够充分而造成的损失高达158亿美元，而业主和运营商在持续设施运营和维

39、护方面耗费的成本几乎占总成本的213。美国建筑师协会（AI）正在考虑如何修改其合同文件，以规范建筑信息模型的迁出流程；实施一种协议结构，以便使其代表的建筑信息模型和知识产权可以自然地从建筑师过渡到业主/运营商，以便使用更有效的数据管理建筑运营维护。目前，国内外已开始研究BIM在建筑运营维护阶段的运用。将BIM三维模型与传统运营维护管理系统相结合，可将BIM模型中存储的大量建筑相关信息，如设施几何形状、材料耐火等级和传热系数、构件造价和采购等数字信息运用于运营维护管理系统，克服传统的二维运营维护管理系统过程抽象的缺点，实现对建筑物的三维可视化运营维护管理。基于BIM的运营维护管理解决方案，在具体

40、实现技术上往往结合物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等高新科技等，解决或改善基于BIM的运营维护管理平台可能出现的数据采集、空间定位和运行速度问题。例如，对于数据采集及空间定位问题，可通过建立相应的物联网来实现数据的自动采集，以及现实设备与模型自动匹配，实现空间定位功能；对于系统运算能力的高要求问题，可运用云技术为系统提供强大的计算机存储能力和不同设备间的数据共享。将物联网、云技术、RFID、移动终端等结合起来应用于基于三维展示平台的运营维护系统，不但能为建筑物实现三维可视化信息模型管理，使空间信息与实时数据融为一体，而且为建筑物的所有组件和设备赋予了感知能力和生命力，从而将建筑物运营维

41、护提升到智慧建筑的全新高度。（二）基于BIM的运营维护管理功能基于BIM的运营维护管理通常被理解为：运用BM技术与运营维护管理系统相结合，对建筑空间、设备、资产及软性服务进行科学管理。基于BIM的运营维护管理功能包括以下六个方面。1、运行监控基于BIM模型集成对设施的搜索、查阅、定位功能，可以查阅供应商、使用期限、联系电话、维护情况等信息，可以查询相应设施在建筑中的准确定位，直观展示设施是否正常运行，以及查询设施历史运行数据，从而对即将到达寿命期的设施及时预警和更换配件，防止事故发生。2、维护计划在建筑物使用寿命期内，建筑物结构及设备需要不断得到维护。BM结合运营维护管理系统，可以充分发挥空间

42、定位和数据记录的优势，合理制订维护计划，分配专人进行专项维护工作，降低建筑物在使用过程中可能出现的突发状况的概率。对一些重要设施还可以参考跟踪维护工作的历史记录，以便对设施的适用状态提前作出判断。3、资产管理套有序的资产管理系统将有效提升运营维护管理水平。BIM信息能够直接导入资产管理系统，减少系统初始化的数据准备及人力投入。此外，通过BIM结合RFID的资产标签芯片，还可使资产在建筑物中的定位及相关参数信息一目了然，快速查询。4、建筑环境分析基于BIM的运营维护管理平台可以获取建筑空间中的温度、湿度、CO2浓度、光照度、空气洁净度等信息数据，并通过开发能源管理功能模块，自动统计分析建筑能耗情

43、况。此外，基于BIM的专业建筑物系统分析软件，可以分析模拟和验证优化建筑性能。5、空间管理基于BIM获取各系统和设备空间位置信息，直观形象且方便查找，提高数据库的准确度，避免数据的重复及错误。基于BM增加建筑设备及空间的管理能力，不仅可以有效管理空间资源，也可以帮助管理团队记录空间使用情况，确保空间资源的最大利用率。6、应急管理基于BM的突发事件应急管理包括预防、警报和处理。利用BIM及相应灾害分析模拟软件，可以在灾害发生前模拟灾害发生的过程，制定人员疏散、救援支持应急预案。当灾害发生后，通过与楼宇自动化系统结合，及时获取建筑物及设施的紧急状态信息，能清晰地呈现建筑物内部疏散路线，提高应急行动

44、成效。十二、 BIM技术在规划设计阶段的应用（一）BIM在设计前期阶段的应用建筑成本、建筑使用情况、建筑结构复杂程度、建筑施工周期及其他关键性问题均由设计前期阶段的初步设计所决定，故其意义重大。不同于几乎全部依赖设计师及其团队知识积累的传统前期设计，采用BIM技术的前期设计特点为直观模拟分析和方向性指导两方面。在此阶段，建造场地的相关客观条件是影响设计决策的重要因素，因此，创建场地三维模型是采用BIM技术进行设计需要完成的重要工作。（1）场地建模。场地建模包括现状地形建模和现状地物建模两个方面。（2）场地设计。其目的是通过设计，使场地中各要素尤其是建筑物与其他要素之间能形成一个有机整体，使场地

45、的利用能够达到最佳状态，以充分发挥最大效益，节约土地，减少浪费。场地设计主要包括场地分析、场地平整、边坡处理、道路布设。（3）匹配规划设计条件。在设计的前期阶段，匹配以经济技术指标为特征的规划设计条件尤为重要。但在传统设计前期阶段，很难做到对指标的实时监控，而BIM基于其参数化和信息联动的技术特性可以高效地对指标情况进行实时统计。（4）投资估算。预算超支的现象普遍存在于工程建设中，其主要原因是对工程项目投资估算和预算不准确，在环境因素发生变化时对项目成本的控制能力不够。BIM把传统的依靠业主方和建筑师经验的投资估算变为基于模型数据的估算。设计任务书编制。传统的设计任务书一直以书面信息传达为主，

46、指标不明确致使设计任务书表达不清楚的情况时有发生，而基于BIM模型的设计任务书可在很大程度上解决此类问题。（5）BIM实施规划。BIM实施规划为具体项目执行BIM应用设定目的、规范协作流程、确定信息交换机制、明确实施内容并规定交付内容及技术标准。一般来说，其内容包括项目基本情况、实施组织及BIM实施的具体内容和相应技术措施。（二）BIM在方案设计阶段的应用思维的随意性和连贯性在建筑设计的方案构思阶段很重要，因此，方便顺手的传统手绘草图仍然不可替代，但BIM工具在方案建模、建筑生态模拟、建筑可视化分析与表现方面有其独特作用。1、方案建模（1）体量建模。方案构思阶段，设计师往往从概念开始建模，体型

47、确定后再通过具体构建去实现造型。（2）参数化建模。参数化建模是指通过相关数字化设计软件把设计的限制条件与设计的形式输出之间建立参数关系，生成可以灵活调控的计算机模型。（3）体量模型构件化。方案构思阶段要考虑简单的构件构造从而深化方案设计，BIM软件在构件化方面也有不俗表现。2、建筑生态模拟分析建筑生态模拟是指在建筑建成前按照设计方案对建筑性能进行精确的数字化仿真模拟，并在此基础上有针对性地改进和优化设计方案。生态模拟分析是建立在数字化仿真基础上的，因此，不仅对几何模型有较高要求，同时对于环境参数也有着严格要求。传统的二维CAD模型无法实现准确可联动的建筑生态模拟分析。应用BIM进行建筑生态模拟

48、分析的内容如下。（1）能耗模拟。能耗模拟是基于传热学基本理论，针对建筑进行全年逐时仿真模拟，以预测建筑的能源消耗量。（2）自然采光模拟。利用建筑信息模型进行自然采光模拟，以获得更高的使用舒适度，并降低不必要的照明及空调消耗。（3）自然通风模拟。自然通风模拟是利用计算流体力学技术精确分析室内风速、温度及舒适度，从而为进一步优化设计提供坚实依据，同时最大限度地提高建筑的使用舒适度。3、建筑可视化分析与表现BIM技术带来的全新设计方式使其在设计阶段达到设计与3D表现的同步性，设计者可以实时检视设计成果，同时对剖面和各层平面的切割检查可以让设计者更好地把握建筑的空间感受。不仅如此，BIM结合虚拟现实技术应用，还可以提供区别于目前以渲染图为主的沉浸式三维体验感受。（三）BIM在初步设计阶段的应用BIM技术在初步设计阶段应用的主要目的在于优化建筑布局等功能和形体设计细节，确认结构系统、机电系统方案细节，协调专业设备间