四级管理架构下建筑施工企业数字化物料管理平台探索.pdf

第 15 卷 第 4 期2023 年 8 月Vol.15 No.4Aug.2023引言建筑施工工程建设过程中，物资物料管理占成本总量的 50%70%，是建筑施工工程管理的关键环节。近年来随着信息化、数字化概念不断深入各行各业，为了提高工程管理的精细化程度，建筑行业逐渐开始尝试利用数字化技术手段来应用到工程管理中，提高对于项目成本的管控1。而大型建筑施工企业存在企业规模大、业务类型多样、组织架构复杂等特点，在针对不同层级、不同区域、不同场景对于物料的收发存管理显得十分困难。因此，本文旨在通过数字化手段搭建建筑施工企业的物料管理平台用来匹配大型施工企业的多层级管理架构，从而强化物料管理的规范性，提升物料管控的效率。1 建筑施工企业物料管理现状1.1 物料数字化管理传统的物资物料管理是工程项目关键的管控环节，直接与工程成本和效益挂钩2。在项目开工之前，通过各种商务模式，选择性价比高的物资物料来满足施工和生产的需求；在施工过程中，合理控制材料的数量和质量，从而对成本实现管控。通常情况下，物料管理主要由项目现场管理人员进行整体管控，但是传统的“手账”等纸质资料在管理过程中存在很多不便，也加重了管理人员的工作量，造成资源的浪费。随着数字化技术的发展和应用普及，各行各业逐步开始使用数字化管理系统进行业务的管理，而材料管理系统也逐步被建筑施工行业使用3。物料数字化管理是通过信息技术和计算机完成物资物料的全过程管理，包括物资物料的采购计划、招投标、订单管理、出入库、现场库存管理等过程管理以及供应商及项目等基础数据管理4,5。数字化管理系统的应用可以大大减少人工成本，提高物料管理的工作效率，把控材料的动态信息，实现对于施工现场物资物料的动态管理。1.2 国内外发展 90 年代开始，企业相继采用软件系统进行物料管理，直到 21 世纪，计算机和互联网技术不断发展，物料管理数字化水平不断提高，功能越来越强大，应用四级管理架构下建筑施工企业数字化物料管理平台探索何流何流1 1 徐彬 徐彬2 2 舒志强 舒志强1 1(1.浙江建投创新科技有限公司，杭州 311100；2.浙江省三建建设集团有限公司，杭州 310016)【摘 要】【摘 要】建筑施工企业的物资物料管理是工程项目的管理重点和企业成本控制的关键环节，随着信息化、数字化理念和技术手段在各行各业的应用，建筑施工企业对于物料数字化管理也在不断进行探索。大型建筑施工企业，由于体量和业务范围的复杂，需要建立“集团子公司分公司项目部”四级管理架构，并结合物料全过程的业务内容构建物料数字化管理系统，实现计划招采合同订单验收付款分析的物料全过程集约化管理。Z 集团通过一体化协同平台打通全集团物料业务全链路，实现全场景覆盖，共享上下游供需信息，推进实现物料管理的数字化改革与生态伙伴的供应链业务数字化协同新模式。【关键词】【关键词】物料管理;四级管理架构;建筑施工企业;数字化;全过程管理【中图分类号】【中图分类号】TU17 【文献标识码】【文献标识码】A 【文章编号】【文章编号】1674-7461（2023）04-0094-06【DOI】【DOI】10.16670/11-5823/tu.2023.04.16【基金项目】浙江省建设科研项目“项企联动的全链式物料管理协同平台研究与应用”（编号：2021K043）【第一作者】何流(1989)，男，工程师，主要研究方向：建筑工程管理、建筑信息化、数字化等。95四级管理架构下建筑施工企业数字化物料管理平台探索范围也越来越广6。物料管理不断向产业链上下游进行延申，形成更全面的产业链管理体系7。我国企业的管理模式和管理经验相比西方，还是不够成熟，物料管理系统也相对比较落后，但随着计算机技术和互联网的应用不断发展，我国各行业领域在物料数字化管理的建设过程中也进行了不断的探索和尝试。1.3 现状和不足在数字化转型趋势下，施工企业越发关注数据贯通、资源共享、协作共赢。科学、阳光、高效及可持续的物料管理体系的建立，要求企业要有标准的物资分类体系、供应商准入、考核评价体系以及业务管控的合规体系，并能够支持企业多层级的管理要求。数据观念已深入企业，拥有并使用数据，掌控业务，建设敏捷供应链，适应或引领产业变革已经成为企业共识。当前建筑施工企业业务高速发展，数字化建设速度加快。目前，围绕物资管理业务领域，施工企业已经在不同层级完成数字化系统建设，企业层搭建集采系统、履约系统和供应链金融服务等8，项目层搭建智能地磅及物料验收等系统。但是各系统相对独立，形成数据孤岛，没有真正实现数据的高效使用，同时由于企业规模扩大，管理层级从传统的二级管理上升到四级管理，层级之间管理的要求也不断提高。因此，结合四层组织架构管理层级对业务进行梳理并进行产品架构设计和管理体系建设显得尤为重要。2 基于四级管理架构的数字化管理理念2.1 四级管理架构的组成通常情况下的建筑施工企业采用的都是三级组织管理模式，即集团分公司项目部。通过集团对各区域、各类型及各专业分公司进行统一管理，分公司对下属项目部进行管控，项目部针对工地内部对项目进度、成本、合约、安全及质量等因素进行管理。对于大型施工企业或者集团公司，由于业务范围更广、产业类型更加复杂，需要形成四级组织架构，并由集团公司牵头进行统一管控，对于项目和企业的管理更加精细和复杂。四级组织架构通过系统集成完成业务条线数据自动流转和互联互通，同时通过组织架构设置，打通“集团子公司分公司项目部”之间数据联动。四级组织管理架构如图 1 所示。图 1 四级组织管理架构2.2 四级管理架构的分工“集团子公司分公司项目部”四级组织架构根据各级的工作内容和管理要求，进行层级之间的业务分工，加强各层级业务流程和管理的标准化和规范化。集团层级：基于“体系标准化，推进层级化，应用智能化，管理精细化”的核心理念，统一规范各专业类型、各业务条线的管理标准化，加强全集团信息化数字化应用推广落地，保障业务数据满足集团统一管理要求。子公司层级：结合集团经营管理目标与项目管理目标，针对子公司专业和业务特殊性，梳理管理需求和标准，形成满足集团统一规划又符合自身专业特点的信息化数字化管理模式，提升更具备专业特点的信息化数字化管理能力。分公司层级：把控各项目部信息化数字化应用落地，全面落实保障管理标准和规范，策划、监督、检查各业务数字化管理标准执行，围绕主营业务解决数字化应用系统过程中的问题和突发情况。项目部层级：围绕施工现场和施工过程管理，在高度数字化的基础上，针对施工涉及的人、机、料、法、环等实景进行充分感知，实现了施工智能、工作协同、信息共享、决策科学以及风险预控。针对物料管理主要聚焦于项目管理系统的物料管理模块（物料合同、成本及经济管理）和智慧工地物料管理模块（物料验收、使用及存管理），在项目工地进行数据采集和信息录入，确保数据来源真实可信。2.3 四级管理架构的管控模式通过全链式各环节数字化应用系统的集成，实现数据的自动流转和互联互通，形成基于物料管理的数据仓库，建立大数据分析模块，汇总项目层面采集的源头数据进行数据分析，提供满足集团、子分公司以96及项目部各层级管理需求的数据集成看板，方便各管理层根据任务要求进行业务分析和管理决策。各管理层级结合数字化系统和实际业务对接和应用，编制相关数据标准和系统运维管理制度，搭建满足全集团管理需求的物料管控，优化日常管理工作。3 基于四级管理架构的物料数字化管理体系3.1 整体规划通过梳理建设工程物料全产业链的业务逻辑和工作流程，盘点各工作环节之间的关联性，建立“集团子公司分公司项目部”四级管理架构下各层级之间针对物料管理的数据联动，实现计划招采合同订单验收付款分析的物料全过程集约化管理，为企业减少管理成本，材料成本，提高资金利用率，进而提升企业综合实力9。物料数字化管理的整体规划主要从以下几个方面开展：（1）实现物料精细化管理：企业层面建立统一的数字化采购门户，集中企业内部采购行为，获取公开、透明的物资采购数据，实现采购、寻源的流程化和数字化；项目层面建立物资合同信息和生产业务追踪和管控，实时动态监管物资数据，辅助项目管理层进行决策10；（2）提升业务协同：由集团统一建设完整的物料管控体系，落实到子公司、分公司、项目部，建立四级组织架构下针对物料的管理模式优化；通过数字化手段精益运营服务，供应链向数字化转型，提升运营效率，降低企业成本，从而提升企业盈利能力；（3）加强资源整合：整合、共享各方资源，发挥数字化平台优势，加强供需协作，增强对工程项目的保供稳价能力，在材料供应紧张、价格成本上涨的情况下，通过市场手段更加有效配置材料资源，通过数字化支撑供应链金融平台赋能供应商生态链，助力企业工程项目的高质量建设；（4）推进数字决策：通过业务系统运行和数据积累，形成针对物料管理全过程的数据资产，并结合管理需求建立数据分析模型，自动进行数据计算和分析，形成更直观更高效的成果展示和决策支持。3.2 业务模块建筑施工项目物料管理主要包括计划、物料采购、合同、验收、现场管理及结算付款等环节，每一个环节都可以通过数字化系统或数字化技术来实现，通过替换人工作业可以提升工作效率。针对各业务环节的特点和要求，采用以下数字化系统来完成业务功能的实现：（1）物料招采平台。采购业务作为全链式物料管理的起点，通过综合性管理平台，连通优质专业分包商、材料供应商、劳务公司（班组），规范采购流程，实现采购寻源过程管控。平台主要包括采购计划提报、采购任务分派、采购方案、招标公告、资格预审、招标文件准备、标书发售、开标、评标、定标、中标公示、中标通知、采购合同订立及、采购过程文件归档的标准流程，完成采购招标业务的协同管理，实现内部工作流程的在线审批，并通过可视化的图形跟踪采购项目的进展和执行情况。招采平台通常包括采购方应用和供应商应用，通过双方业务操作实现采购过程的信息化和规范化。系统功能架构如图 2 所示；图 2 招采平台功能架构（2）供应链金融。金融服务体系基于一个安全、合规、高效、先进的供应链金融服务平台，对接商业银行、信托等外部资金方，从而以核心企业为中心向供应商签发线上支付凭证、为平台上的企业提供线上保函等各类金融服务，整合富余金融资源，实现经济效益和社会效益最大化，最终达成产融高效结合。供应链金融服务实现全链条、全模式、全服务的服务架构体系，如图 3 所示；图 3 供应链金融服务架构体系（3）项目管理系统物资管理模块，属于项目管理系统中一个功能模块，根据项目管理系统建设周期进行推进。物资全过程管理涵盖从物资采购计划到物资处置的施工项目物资全生命周期，从合同97四级管理架构下建筑施工企业数字化物料管理平台探索和生产两个维度对项目部物资进行全面管理11。合同层面上接招采和电商模块的采购结果和合同管理，实现合同数据同步和联动；生产层面上接工地物料验收功能，实现现场实物管理。项目管理系统与招采平台在业务上具有十分重要的关联性，在系统功能架构设计时需要结合业务逻辑进行系统设计，功能架构图如图 4 所示；图 4 项目管理系统物料管理模块功能架构（4）工地物料验收系统，属于智慧工地系统中一个功能模块，由项目部根据具体需求进行试点应用。利用智能化硬件设备，在施工工地现场完成材料验收数据自动采集。施工现场大宗物资主要包括钢筋、混凝土以及水泥砂浆等，针对称重材料，如混凝土，采用智能地磅自动采集地磅数据，进行过磅称重获得材料重量并进行记录，如图 5 所示；针对非称重材料，如钢筋、水泥等，采用移动设备进行收料登记，并快速进行单据处理，如图 6 所示。图 5 智能地磅系统图 6 移动收发料系统3.3 数据集成各业务功能模块的实现只能完成传统业务的“线下转线上”，业务数据也只停留在各自系统平台中，无法实现数据互联互通，因此在整体规划过程中需要构建基于 SOA 架构的系统开发和建设，完成数据集成，从而在物料管理业务全过程中形成链式管理业务。（1）基础数据集成物料管理是项目管理的关键环节，通过数据集成实现项目基础数据的共享和同步。基础数据包括组织、人员及项目信息等主数据，需要同步到所有业务以及财务系统，从而保障数据来源的唯一性；物料库、供应商库及客户库等数据库，进行业务数据的统一，确保物料分类等属性信息保持唯一；地域字典及材料类型字典等字典数据，可以进行字段选项的统一，保障数据流转稳定，不会存在选项不一致造成的数据丢失。基础数据集成是数据流转和系统联通的保障，可以提高数据流转和过程管理效率。（2）经济维度集成经济维度集成主要集中在采购、合同和财务相关业务流程，根据项目对于物料的需求进行采购计划编制一直到合同履约和付款结束，完成经济上的物料过程管理。根据项目的施工组织设计，确定物料的采购计划，将采购计划推送至招采平台进行采购业务。采购业务根据项目具体情况选择公开招标、邀请招标及询价采购等多种形式，进行采购过程的操作，由供应商进行投标或报价，形成采购结果。采购结果推送形成采购合同并在项目管理系统中形成合同登记，开启合同履约过程。合同履约完成，通过项目管理系统进行结算和付款，与常规财务管理系统进行数据推送，完成付款过程，并接受付款结果反馈。在付款过程中，集成供应链金融服务体系，形成供应链金融服务，提高资金利用效率，降低现金流压力。（3）生产维度集成生产维度集成主要集中在材料现场收发存业务和合同履约信息的匹配，确保现场实际的物资数据和合同约定的保持一致，从而保障施工现场的物料数据真实合理，从而真正实现成本的管控。现场物资收发存从材料采购订单跟踪开始，到货后根据物料类型进行现场验收，包括智慧地磅称重和移动收货采集，完成材料进场验收工作。验收结果同步到项目管理系统，与物料合同履约相关条款和合同内容进行匹配，并根据进场验收结果、材料入库储存、出库使用等信息，为物料结算提供结算依据。3.4 数据分析与决策完成数据集成的过程中，需要不断梳理业务管理98需求，形成基于数字化的管理模式，构建统一的数据标准和管理制度，推进数字化系统与实际物料管理业务的融合12。以统一规范的数据库进行数据治理和数据分析，搭建满足管理需求的数据仓库和数据集市，基于多维数据库的 OLAP 实现，建立大数据分析平台，汇总项目层面采集的源头数据，进行数据分析，提供满足集团、子公司、分公司及项目部各层级管理需求的数据集成看板，方便各管理层根据任务要求进行业务分析和管理决策。数据资产的不断积累和数据集市的建立，构建出应用不同业务环境和管理需求的数据分析模型，结合数字孪生、人工智能、大数据等技术，将信息交换的媒介从数据、信息提升到知识、智能，生成规则知识、智能指令、智能策略，带来了系统效果能级的跃迁。4 应用案例本文涉及的施工企业数字化物料管理平台系统在Z 集团进行应用。Z 集团是一家集投资、设计、建造及运维于一体的现代建筑服务全产业链企业集团，集团下属各业务板块子公司 16 家，从业人员 20 余万人，拥有各类企业资质 61 类 200 多项。集团于 2019 年启动信息化及数字化建设，并在全职能管理和业务条线进行数字化转型，其中物料管理做为关注重点进行数字化改革建设。Z 集团是典型的四级管理架构，由集团进行管理体制和制度重塑，并进行招采平台、供应链金融等系统的整体运营，根据各业务类型对子公司下达管理要求，定期汇总业务数据进行高层监督和决策；子公司层结合自身专业特点和业务需求，出台响应管理制度，横向打通分公司、区域公司、专业公司进行统一管理，聚焦项目管理对于成本和经济的数据汇集，及时把控项目风险；分公司强力执行上层要求，做好日常管理和监督，定期开展业务数据汇总和复盘，提升管理效率；项目部以智慧工地平台为工具，做好作业面工作，并完成数据同步和上传，保障业务数据和管理数据的真实可信。招采平台自上线，发起采购项目约 45 000 项，累积金额 1 000 多亿元；电子商城完成交易 10 000 多笔，成交超过 3 亿元；供应链金融签发融资 200 多笔，金额超过 8 亿元。物料采购和供应链金融服务业务由集团进行统一管理，大大提升管理效率和对风险管控，实现覆盖全集团的管理模式提升。项目部应用项目管理系统和智慧工地平台，对消耗材、周转材和商砼进行从采购计划开始到付款的全过程管控，保障材料的合同履约和成本管控，并利用智能硬件设备提升操作端工作效率，成效显著。5.总结大型施工企业在四级管理架构下，通过数字化手段实现物料的全过程全产业链的协同管控，在物料招采、供应链金融服务、项目管理和工地现场收发存管理四个主要业务环节，实现过程标准化、精细化和高效协同，业务系统之间的互联互通，形成大量业务数据积累，为企业和项目的管理和决策提供数据支持。协同平台和数字化管理理念的深入应用，也不断为项目管理和企业管理提供业务、信用、风险等综合评价，建设以数据为基础的敏捷、畅通的新型供应链和供应链金融服务，促进企业健康发展。参考文献参考文献1 张楠,何敏,孙有恒,郭雪卿,胡振中.基于 BIM 的地铁施工设备物资精细化管理系统 J.施工技术(中英文),2022,51(05):1-4+9.2 阳汝民.浅谈材料管理系统在建筑企业的应用 J.中小企业管理与科技(下旬刊),2011,No.288(05):296.3 张昊,李璐洋,李桂.关于建筑工程材料检测信息管理系统的探讨 J.中国管理信息化,2017,20(16):44-45.4 刘 星,甘 霖,刘 俊 峰,靳 少 平.物 资 管 理 系 统在 施 工 企 业 材 料 管 理 工 作 中 的 效 果 探 讨 J.安装,2016,No.289(10):15-16.5 罗耀祖,曹彩凤.基于领域工程的建筑材料信息管理系统的研究与实现 J.数字技术与应用,2016(05):111-112.6 Oh Kun-Soo and Song Jeong-Hwa.A Study on the Development of Construction Material Management System using RFIDJ.Design Convergence Study,2010:103-111.7 Mahdi Safa et al.Supplier selection process in an integrated construction materials management modelJ.Automation in 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of the volume and business scope of large construction enterprises,it is necessary to establish a four-level management structure(i.e.,group,subsidiary,branch,project department),and combine the business content of the whole process of materials to build its digital management system to realize the intensive management of the whole process covering planning,bidding,procurement,contract,order,acceptance,payment,and analysis.Through the integrated collaboration platform,Group Z has opened up the whole chain of their material business to achieve full scene coverage,share upstream and downstream supply and demand information,and further promote the digital reform of material management and the new mode of digital collaboration of supply chain business of ecological partners.Keywords:Material Management;Four-level Management Structure;Construction Enterprise;Digitization;Process12 陈晨,侯蕾.SAPR/3 物料管理中物料主数据的应用分析J.科技创新导报,2019,16(08):1+4.