详解中铁集团钢结构二维码生产信息化管理系统

一、创新背景

1.1 基本情况

基于二维码的钢结构生产信息化管理系统（简称：二维码管理系统）是以二维码作为信息传递的载体，融合了BIM技术、信息化技术、物联网技术、大数据分析等现代化的技术手段，实现了材料进场、构件加工、检验入库、物流运输、现场收货等环节的信息化管理，可实时掌握构件的状态信息，保证了构件加工工序可追溯，避免了信息传达不及时、数据统计错误等常规问题的出现。

1.2 创新目的

钢结构项目在原材料的消耗控制、产品质量的检验、厂内库存的管理、发货计划的安排、收货验收的对接、项目数据的统计等等这些工作上面需要投入大量人员进行重复性的劳动，还经常出现人为方面的错误。中铁四局钢结构建筑有限公司根据自身发展需求，加强钢结构产品的工艺流程管理，通过多方考察调研，不断讨论交流，积极采用前沿科学技术，自主研发了基于二维码的钢结构生产信息化管理系统。该系统较传统管理方式在构件信息可追溯性、信息查询的便捷性、生产过程管控及发货管理等方面有突出的优势。

二、核心技术

2.1 工作原理

二维码管理系统是以构件为单位、二维码为载体，利用信息化技术将钢结构从加工到安装全过程进行管控，从原材管理、工艺设计、检验入库、发货管理、物流跟踪、收货验收、数据统计等七个模块来实现多部门协同管理，来料信息准确可控，构件信息可追溯，加工过程规范有序，成品入库规范管理，厂内发货灵活管理，物流跟踪及时反馈，现场收货高效准确，施工进度清晰明了等功能，让管理人员准确掌握钢构件的实时状态，提高工作效率和准确率。

2.2 功能介绍钢结构产品从生产加工到现场安装一般要经过以下几个过程：原材料入库→零部件组装→构件质量检验→成品构件入库→厂内发货→收货验收→现场安装，完成整个过程需要技术部、物资部、生产部、质管部、作业班组、项目部等多方共同参与。二维码管理系统利用信息化技术将多个部门之间的工作联系在一起，实现了钢结构从加工到安装的全过程管控，主要功能如下：1

1多部门协同管理

通过系统实现了多部门的协同工作，工作流程中的信息通过系统快速传递，节约了时间，提高了工作效率。

2来料信息准确可控

通过BIM模型结合SmartNest软件获得项目的材料需求计划，物资部将原材料需求计划上传到系统中，并记录实际来料情况，通过系统可以实时查询原材料信息，使材料库存一目了然，方便合理安排车间生产加工任务。

3构件信息可追溯

基于BIM模型获取项目的构件信息，并将构件信息上传到系统中，每个构件都被赋以唯一的身份二维码。在生产管理流程中，构件二维码所承载的信息被不断完善，实现了构件信息的可追溯。

4加工过程规范有序

在构件质量检验方面，作业班组每步工序完成后通过系统平台报检，管理部门可以实时了解构件完成情况，并及时安排质量检验工作。通过系统能够清晰地查看构件的加工质量情况、报检人员信息、报检时间、检验人员信息、检验合格时间、检验不合格原因反馈等信息。

5成品入库规范管理

构件合格后严格按照流程完成入库操作，在网页端可以实时查看库存信息，包括入库人、入库时间、存放位置等内容，生产管理人员可实时了解构件加工生产进度。

6厂内发货科学管理

构件入库后，发货人员根据项目部提供的供货需求计划，在网页端添加发货计划单，合理安排发货事宜。装车作业班组收到发货计划后，根据系统提示的构件存放位置扫描构件二维码装车，装车完成后提交发货单，由发货管理人员进行审核确认。

7自动生成发货单

发货单由系统根据实际装车情况自动生成，从而保证了发货单的准确性，避免了手写发货单出现的错误，以及人为修改、损坏发货单等不确定因素，项目部人员也可以在系统中查看详细的发货清单，减少了制造厂与项目部之间的争议。

8物流跟踪及时反馈

物流跟踪通过司机登录手机客户端实时获取车辆的GPS位置并及时上传到系统中。管理人员可以实时掌握构件运输位置,加强了运输过程监控，预测构件的到达时间，避免因为运输问题延误现场收货安装。

9现场收货高效准确

当构件运输到达指定地点后，项目部收货人员通过手机客户端进行扫码收货，系统中及时更新收货信息。如果遇到构件存在破损、数量、尺寸等异常问题，可以通过扫描问题构件二维码进行反馈，输入问题描述并拍照留底后提交。

10项目进度清晰明了

管理人员可以通过系统实时查看项目进度，内容包括项目构件的总数、未报检数量、待检验数量、合格数量、已入库数量、发货数量、收货数量、安装完成数量等，项目进度管理清晰明了。

2.3 使用说明

中铁集团钢结构建筑有限公司二维码管理系统包括网页端和APP端，网页端通过浏览器登录，APP端主要用于智能手机和扫码枪等终端设备，用户根据人员角色进行设定，按照系统中的任务流程完成各自的工作。

1用户管理

设置系统用户和APP用户，系统用户按照部门权限进行分配，APP用户包括报检人员、检验人员、入库人员、装车人员、物流跟踪人员、收货人员等，每个用户对应的功能各不相同。

2 系统设置

库区管理：根据需要将成品存放区域进行划分并录入到系统中，成品入库时可以选择调用；

车次管理：添加车次信息，具体运输车辆信息可以在发货时由发货人员添加。当车辆在运输途中，车次信息被锁定，不可被调用；当运输完成后，车次信息自动启用，可循环调用。

3 项目管理

项目开始后由技术部添加项目信息，每个项目单独管理，添加项目信息时需设置项目编号。

4 构件导入并生成二维码

通过BIM模型获得构件信息并上传到二维码系统中，按照特定的编码规则自动生成二维码编号，编号具有唯一性，使得每个构件生产过程中各工序具有追溯性。（二维码编码规则为：项目编号+构件编号+流水号。）

5 构件报检

构件加工过程中，每道工序完成后由班组人员在手机客户端点击生产完成品报检，选择对应的项目构件编号生成报检任务。

6 构件检验

报检完成后，质检人员将收到构件检验任务，并根据检验任务及时进行质量检验工作。

7 制作二维码

构件检验合格后，生产管理人员通过网页端导出二维码信息，并通过专业标签打印机打印二维码。

8 成品入库

入库人员将二维码标签悬挂于对应的构件上，并扫描构件二维码确认存放位置，扫描入库后在网页端可查看库存信息。

9 拟定发货计划

发货人员根据现场供货计划在系统网页端添加发货计划，添加完成后自动推送到装车人员的手持终端。

10 装车发货

装车人员通过手持终端查找构件的存放位置，扫描构件二维码确认装车，装车完成后提交完成装车，发货人员核对实际的装车构件，确认无误后打印最终的发货单。

11 物流跟踪

构件运输过程中，物流跟踪主要由运输司机负责，发货人员将发货单交付给运输司机，司机的手机安装系统软件，并登录进入物流跟踪页面，手机端自动获取车辆当前位置并定时提交信息，系统自动更新车辆的位置信息。

12 收货确认

构件运输到达指定地点后，项目部收货人员通过手持终端扫码收货，系统中及时更新收货信息。

如果遇到构件存在破损、数量、尺寸等异常问题，可以通过扫描问题构件二维码进行反馈，输入问题描述并拍照留底后提交。

三、应用效果

通过二维码管理系统的应用，突破了传统的项目管理模式，实现了构件全过程动态化智能化管理，减少和降低人为原因造成的损失，让构件工序透明化、易追溯，作业人员和设备日工作量更加明确可控，有效提升了工作效率和工作质量。

通过在新建铁路瑞昌至九江线庐山特大桥、新建铁路徐宿淮盐线盐城特大桥、玉磨铁路元江双线特大桥连续钢桁梁等工程项目中的应用，准确率提高70%，工作效率提高50%，取得了良好的经济效益。在取得经济效益的同时，构件质量、工程进度管控等方面也得到了很大的提升，获得了业主、监理以及其他单位的一致好评，取得了良好的社会效益。为中铁四局钢结构建筑公司信息化建设奠定了很好的基础，也为其他工程项目管理模式的探索提供了参考经验。