说在前面的话
曾经有人问:生活最苦是什么样子的。
有人回答说:我还没死,就住进了棺材里。
香港的房屋问题
一直困扰着几乎每个香港人
大部分香港人
蜗居在比车位还小的「家」里
香港最小的房屋开卖,仅仅只有14m²
但是里面厕所、厨房、床一应俱全
小小的房屋“五脏俱全”
本文就基于RFID的香港预制房屋建设进行介绍
希望对香港房屋问题及解决方案能有深入的了解
香港在2013年的施政报告
曾提出一个进取的房屋计划
然而
香港受一系列因素闲置
例如劳工短缺、时间、安全问题
及环保考虑以致实行房屋计划困难重重
『公共房屋』
注:香港公共房屋是香港政府、政府资助机构或非牟利机构为满足低收入居民的住屋需要而兴建的公共房屋(国民住宅)。
公共房屋再为港人提供居所方面
扮演着重要的角色
项目介绍
香港房屋委员会(房委会)
是房屋业界的领导者
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领先开发及将资讯科技系统
应用于建筑工程及经营
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香港房委会一直与商业合作伙伴
致力将BIM与EPR(HOMES)投入应用
香港房委会副局长表示BIM的重要性
香港房委会需要取得更多的数据
在BIM的基础上作出更高阶的决策
而他们要面临了两个难题
一是数据分片化
二是操作的不连续性
为了解决上述难题,在香港物流及供应链管理应用技术研发中心的协助下。香港组件了一支团队开发基于无线射频辨识技术的建筑咨询,目前该技术已投入香港预制房屋生产之用。
该项目团队分别来自香港大学及香港理工大学
负责人为黄国全教授
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黄国全教授
吕伟生博士
吴兆堂教授
沈岐平教授
项目的研究主要是通过运用无线射频辨识技术(RFID)实现构件在设计、生产、运输、安装及保修等全寿命周期信息读取、交流与修改,从而实现预制构件精细化管理。
整个过程都需要用到采集的数据做整个项目的周期管理,收集所得的地理空间数据会输入到BIM系统。BIM亦能进一步优化与房委会的房屋建设管理系统的信息共享,有利于提升项目管理的效率与效益
这个解决方案运用了三项创新的科技
首先▼
利用物联网技术,将常见的建筑构件转化成智能建筑构件
同时运用云端技术和创新的RFID网络技术管理智能构件
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第二▼
利用物联网及云端技术开发一个基于RFID的BIM平台
为建筑用户提供一系列的服务和工具
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最后▼
拓展BIM中的3D设计及模型,
行成一个多维应用程序,收集所得的实时数据
负责人黄国全教授介绍了该项目融合了RFID技术及BIM技术,开发出一个全新平台,该平台包括7个技术环节
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第一个是预制件生产决策与支持系统▼
第二个是跨界物流决策支持系统▼
第三个是工地管理决策支持系统▼
还有追踪可视化▼
数据管理服务▼
及网络技术这6项技能构成基于RFID的BIM平台▼
项目最终推出整体解决方案
构件生产系统运用
为了测试项目,试点的预制生产安排在香港荣康顺企业有限公司。
项目的主承包商金门建筑有限公司收到订单后,主要承办商荣康顺的职员会将生产计划输入生产管理系统。通过该系统订单会被传送到数据库,数据库的数据可以利用智能手机程式存取。
有以下四个步骤
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首先,在为订单进行生产之前,工人会开启智能手机程式并选择“已计划的生产日期”以辨别需要生产的部件。
其次,辨别正确的部件后,工人利用已连接智能手机的读写器透过蓝牙扫描RFID标签把标签连接到预制构件,日期和已连接的全球定位系统数据会自动被记录在数据库内。
然后,把RFID标签连接到构件后,那些标签便会成为构件的认证。根据构件的特定要求,工人可以开启智能手机程序中(铺设混凝土)的页面,记录生产线及铺设混凝土的日期,工人还可以扫描标签,然后智能手机程序就会显示对应的部件。之后,工人按一下荧幕上方的按钮记录信息。
此外,工人还可以开启智能手机程序上的(品质检查)页面并记录有关预制装配式构件质量的信息,透过无线网络信息可以上载到数据库,数据库会自动联结信息标签到相应的构件。
在装卸预制构件到拖车之前,工人会将送货信息,例如姓名、订单编号及交货摘要输入至系统。
一般来说,属于同一房屋侧翼的预制构件会同时运送,为使输入资料更方便,系统提供一个名为“以房屋侧翼分组”的功能。工人可以利用构件资料,例如楼层及单位编号作为筛选条件,找出要运送的构件并能在数分钟之内完成信息的输入
最后,工人可以开启智能手机程序中的(运送)页面并使用读写器扫描要运送部件的RFID标签,使智能手机程序可以收集到送货时间的数据,并传送到数据库储存。
运输服务系统运用
运输服务系统的运作可以分为两个阶段
运输规划和执行阶段
在运输规划阶段
物流经理会上传运输订单到运输服务系统,其后,物流经理便可以监管每个运输订单的详细的资料,并在有需要的时间修改订单。
下一个阶段(排期运输)则包括三个步骤。
订单分析 物流经理会按收到出货单的上货日期和其他因素排优先顺序。
运输规则 物流经理可以决定订单内容是否可以直接送到工地或需送到缓存仓库。
运输工作分配 物流经理执行运输工作时会考虑到运输队的档期,经理也会把运输工作的内容告知负责的司机,沟通过程会透过手机应用程序进行。
在执行阶段
司机首先用用户名称及密码登入智能手机上的运输服务系统应用程序,然后进入“工作管理”,他们可以在其中选择已分发给他们的工作,也可以检视进行中及已完成的工作,司机收到工作指令后运输执行的过程就开始。
首先,司机会扫描货车(利用RFID标签)已确认分发的货车正确。
然后,司机根据荧幕上的指示找到载有正确预制构件的拖车,随后扫描拖车(RFID标签)以检查拖车的详细资料。
之后,司机轻按(出发)键,以通知物流经理拖车的状态。
司机过关后,轻按(过关)键以通知物流经理拖车已成功清关。
最后,司机到达目的地后再次扫描拖车,收货人确认收妥货物后,司机最后轻按(完成)键以通知物流经理工作已经顺利完成。
荣康顺、金门及房屋署的有关人士可以监察运输订单的状况以及运输工作,监察过程可透过网上运输管理系统实时进行,实时地点数据和状况都可以得到。
屯门A54 S2b构件安装系统运用
基于RFID的具体应用
项目还在香港屯门A54 S2b公共房屋中应用。这个公共房屋每一座住宅楼宇的周期是6天,不同侧翼的周期各异以利用位于建筑物中心的塔式起重机。
当目标构件(在该项目中是外墙)被搭建后,技术员会带着RFID读写器及智能手机应用程序去确认建筑物,数据会实时上载到系统。
如果全球定位系统侦测到误放,系统会尽早发出警号。例如其中一面外墙搭建的位置出错,一个快速的警示能够节省很多重复的工作,并能保持建筑物的质量。
技术员会开启应用程序,一张小型地图和有待确认的构件清单会在荧幕显示出来,当他走近一个目标然后俯身放置手持的RFID读写器与外墙内壁窗户下的位置,通常调整几次位置后,读写器会发出(哔)声,代表已经完全扫描RFID,扫描过的RFID数据会被发送到网上服务器。如果成功确认,有关搭建成果的一副迷你图示和数据提示会列在手机上,他可以轻按按键确认搭建正确或加入附注,以提醒工程师检验此部件。
程序还设有(雨天)模式,这模式不需要开启手机荧幕,技术员可启动(雨天)模式,锁上手机荧幕并把手机放进口袋内,当听到(哔)声时(RFID扫描完成),他就可以到另一检查目标,智能手机程序会自动认证,已搭建的部分如遇上RFID讯号难以被扫描,技术员可透过拍照待确认建筑物,相片内有一组印刷了的编号和GPS地点以供系统使用。
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总结
香港房屋署在业界倡导推广使用包括BIM和RFID等先进ICT技术,提高了香港预制房屋的建造效率。这一创新科技将进一步提升房屋建造的信息化,以实现:无缝沟通和协调多个项目成员之间的互操作性关键技术;跨境预制物流和供应链管理(LSCM)的可视化和可追踪性技术;基于实时沟通和施工现场协调的JIT(Just-In-Time)物流。
黄国全教授▼
吕伟生博士▼
吴兆堂教授▼
沈岐平教授▼
房委会副局长表示▼
该项目的积极建设实施
通过了各方的努力
取得了积极的成果
相信未来的建筑工程会更环保、更安全
生产力也会得到进一步的提升
香港制造业的未来
会成为世界的明星
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