王 悅 卉
(天津財經大學商學院,天津 300222)
精益建設理論研究與進展綜述★
王 悅 卉
(天津財經大學商學院,天津 300222)
簡述了精益技術從制造業到建筑業的擴散過程,從精益建設實施、BIM協同應用、項目管理應用和可持續發展四個方面闡述了精益建設理論的研究方向,并根據理論發展不足和研究方向總結了六個方面的研究趨勢,以期為我國施工企業精益管理和精益建設研究提供借鑒。
精益建設,理論綜述,研究進展
我國建筑業長期處于高增長,低利潤的狀況,與建筑業的動態復雜性和粗放管理,施工技術水平低等因素有很大關系。我國經濟進入新常態,建筑行業需要調整結構,精益建設(Lean Construction,LC)為建筑業的可持續發展提供理論與方法支持。精益建設旨在有效應對建筑項目的動態復雜性,對施工全過程高效管理,實現價值最大化,浪費最小化的目標。本文對精益建設概念起源、理論框架、發展現狀和研究趨勢進行系統地梳理,以期為建筑施工企業的精益化管理提供借鑒。
精益建設的發展從理論發展和實踐應用兩個角度進行(見圖1)。一方面是精益建設理論對實踐的影響過程。理論發展為實踐應用提供思想指導,具體實施框架,以及不斷創新的理論視角和信息化工具技術。建筑施工企業需要更新自身的知識儲備,結合理論分析自身的現狀及采納技術的條件,以實現信息化技術創新。增強個別建筑企業競爭力后,會實現行業甚至不同領域的擴散,使精益建設成為共同知識。另一方面是實踐應用對理論發展的作用過程。精益建設的研究方向很大程度上代表了建筑業實踐應用的要求。建筑施工企業在運用精益建設技術的過程中,會暴露出各種實際問題,影響精益建設的執行效果。各國精益建設組織以國際會議,項目實驗等方式深入探討,對精益建設的概念,工具,體系和模型進行創新。

1.1 精益建設實施影響因素與效果研究
精益建設的實施包括實施影響因素研究和實施效果研究。我國實施精益建設的主要障礙有觀念問題、執行標準問題、經濟性問題和主體多、關系復雜等問題[1]。學者以解釋結構模型和問卷調查法為主,分為個體,組織,結構和環境四個維度[2,3]。李書全等利用解釋結構模型對影響因素之間的相關關系進行研究,指出施工企業要有目標地選擇影響因素,以政府為推動主力,施工企業為實施主體,推進精益建設的發展[4]。之后又建立實施意愿模型,提出建筑企業要重視員工激勵機制的設計[5]。精益建設實施效果取決于項目與環境的配合程度,項目設計的復雜程度等,國內學者提出運用三螺旋理論,構建環境,建筑項目和精益思想三者間的“三螺旋”模型,構建協同發展策略[6]。
1.2 精益建設與BIM協同應用研究
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)將建筑圖紙3D甚至4D化,碰撞檢查糾錯,節省成本,能源管理系統和多項目協同管理,是精益建設管理技術的延伸。精益建設理論體系模型為BIM技術的實施提供了平臺,二者相輔相成,協同發展。學者構建關系矩陣,解釋BIM與精益建設之間的交互作用[7],從開發商的角度,將BIM用于管理承包商行為,提出博弈思想下的承包商任務分配績效評價法[8]。同時,開發商可以利用BIM搭建的平臺,設計供應鏈管理體系。這就要求開發商將利益相關者的信息統一納入建筑信息模型,并進行模擬,跟蹤,反饋,分析,將建筑信息模型中的資源管理技術和射頻識別技術,輔助精益建設中的準時化采購和施工環節,使施工控制可視化[9]。但是,BIM是否含有足夠的信息,能代替精益建設的傳統技術,在哪些環節應實現兩者融合,仍需要探討。總之,BIM技術使精益建設向可視化的方向發展,需要計算機技術的應用,也對精益建設實證研究提出了新的挑戰。
1.3 精益建設項目管理應用研究
學術界對項目管理流程的研究以工程項目環節為重點,流程優化為目標,精益思想為指導,結合先進的管理理論構建工程項目交付系統。精益思想在項目交付不同階段都有體現,主要集中在事前設計,事中控制和事后績效評價三個方面。
事前設計方面,學者提出事前計劃和事中控制需要工作訂單、每日報告、人力控制、節奏控制和每日工作完成率的控制等[10]。通過分析設計與整合的動因,提出采用設計和施工并行的工程建造體系[11]。事中控制方面,針對信息傳輸的無效性問題,學者分析“信息請求”過程,定義和量化信息的主要來源和反應時間,彌補信息傳輸的缺陷[12]。工期,質量和成本矛盾一直是精益建設難以克服的問題之一。精益建設體系在設計、驗收細節等方面已規避了很多質量問題,但仍需要嚴格設計計劃控制體系,保障精益建設項目成果順利交付[13-16]。在場的分包商和不在場的供應商應對多個項目的投入分配做出決策,受制于復雜性和現場環境的不穩定性。要做到投入分配均衡,決策者需要回答三個問題:當計劃有變,投入分配是否影響公司成本;現場環境是否直接影響公司的費用時間曲線;能力或現場環境影響費用的機制是什么[17]。提高質量,降低成本,按時交付同步實現,要求建設項目從設計,施工到交付環節都進行持續改進。事后績效評價方面,學者主要運用實證進行指標體系的選取和構建,評價精益建設能力[18]。安全管理也是精益建設績效評價的內容,表現在減少浪費[19],風險評估和提高質量三個方面。學者對建筑過程的控制一直恪守風險最小化,價值最大化的原則,并主動識別和合理控制風險,構建精益建設脆弱性識別[20]和風險評估系統[21,22]。學者利用試錯技術模擬建筑過程中的脆弱點,以及射頻識別技術,對現場的可控性,安全預警系統和相關模擬,加以實證分析,是研究的方向之一。
1.4 精益建設可持續發展研究
學者從企業文化,環境視角,應用精益思想來減少建筑帶來的污染,消除其他不良影響,對建筑項目綠色施工模式加以控制和改進。在精益建設方式下,企業應加強企業文化,作業團隊和組織管理模式三方面的改革。我國建筑業要由短期利潤導向向長遠價值導向轉變,精益建設對建筑施工可持續進行有著突出作用,學者認為需要從設計階段就運用價值工程的方法,對任務,流程和價值管理加入綠色施工,減少浪費等觀念,達到建筑產業可持續發展[23]。精益建設與綠色施工模式并行,是當下環境對建筑業的要求之一。針對施工項目,要具體分析項目對環境的影響,短期效益和長遠利益,這不僅是學術界關注的方向,也是建筑施工項目各利益相關者應重點考慮的問題[24,25]。目前研究成果鮮有具體的實施方案和可實施的控制設計,綠色模式研究仍需進一步發展。
國內外學者從1993年研究精益建設至今,20年來取得了長足進展。精益建設研究超越單純的理論闡釋,更多的學者致力于從管理的角度,挖掘精益建設技術的適應性和實用性,并提出多種方案加強。鑒于上述研究現狀,未來研究應注重以下方面:
第一,理論研究與實踐應用結合。首先是思想滲透,如何使精益建設的思想與個體的意志相統一,目標與行為實現指導和反饋的有效關系,仍需進一步研究。其次是理論滲透,施工企業在短期內往往只看到風險而很難看到收益,導致理論與實踐脫節,出現精益建設技術采納成本增大,質量和工期的矛盾突出等問題。加強精益建設理論實施的可操作性,切實獲得實施成效,是目前亟待解決的問題之一。
第二,工具技術研究與系統框架構建結合,是我國精益建設研究的重要特點。但是,學術界沒有統一的評價標準,學者提出的體系也只在有限的范圍內進行實證研究,得出相對有效的結論。工具技術的創新需要在一定的評價標準下進行,以保證精益建設體系中的每一項技術都充分發揮作用,為整體系統框架服務。
第三,設計和計劃與績效指標構建并行。設計與計劃環節都是對建筑項目的預期投入,越接近實際情況,越能節約成本和時間。這就需要績效評價體系的構建,盡可能地量化指標,細化評估對象,其本身也是一種設計過程。國內外學者在項目管理上的研究大多只站在項目管理的角度,指出計劃或設計等某個環節的問題,缺少從整體把握精益建設管理的實施及效果評價的相關研究。精益建設需要管理思想的修正和補充,使這一技術更人性化,更高效地實施。兩者結合的研究,是建筑項目追求完美的必要條件,也是值得關注的研究內容。
第四,拓展精益建設技術采納研究。精益建設理論需要在建筑行業中逐步成為共同知識,必須應用技術擴散的機制進行傳播。近年來,我國對外承包業務量有所下降。一定程度上影響施工企業技術采納意愿,減弱技術擴散的動力。因此,推動精益建設實現行業內的擴散普及,一方面需要建筑中利益相關者加強技術采納的意愿,另一方面需要市場為技術擴散提供動力。此外,技術在國際間的傳播受地理位置,國家實力等諸多因素影響,需要努力完善政府間交流和企業間合作,同時研究精益建設在地區間或國際間的擴散機制,戰略網絡效應和影響因素等,對精益建設績效評價及建設行業發展都有積極作用。
第五,精益建設向信息化發展。精益建設的發展離不開信息技術,BIM模型的不斷開發,需要與精益建設集成發展,產生協同效應,才能將先進的計算機技術與精益思想融合,促進建筑業可持續發展。這一融合目前還處于局部環節的修正階段,整體系統的交互作用還需要進一步研究。
第六,精益理念與可持續發展融合。2014年住建部指出建筑行業將進行多項重大變革,為加強事中事后監管,除行政審批制度和招投標監督等措施外,還提出建筑設計與優秀文化結合,建立信息數據庫和信用機制,加強人才隊伍建設和人才信息系統管理,制定配套質量安全監管措施。這些措施均體現精益建設思想,為精益建設實施提供政策保障。需要進一步研究如何用精益理念實現可持續發展。
精益建設是精益生產方式從制造業擴散到建筑業的必然產物,它不僅是一項技術,更是一種思想。本文闡述了精益建設概念起源及理論框架,總結了精益建設實施,BIM協同應用,項目管理應用和可持續發展四個研究方向,說明精益建設有著理論發展與實踐應用兩條發展線路,最后指出今后研究應更加注重理論與實際結合等六點研究趨勢,期望對我國精益建設研究與實踐有所幫助。
[1] 邱光宇,劉榮桂.在我國建筑業推行精益建設的研究[J].建筑經濟,2007(1):56-58.
[2] 何清華,趙健一,董 雙.精益建設理論及運用障礙研究[J].工程管理學報,2013,27(3):13-17.
[3] 李書全,王長江.實施精益建設影響因素研究綜述[J].河北大學學報(哲學社會科學版),2012,36(6):129-133.
[4] 王長江,李書全.基于ISM的實施精益建設影響因素分析[J].統計與決策,2012(19):77-80.
[5] 李書全,王長江,吳秀宇,等.基于TAM的精益建設實施意向實證研究[J].管理科學學報,2014,17(4):47-56.
[6] 李書全,朱孔國.基于三螺旋理論的精益建設實施研究[J].管理現代化,2009(5):21-23.
[7] 趙 彬,牛博生,王友群.建筑業中精益建造與BIM技術的交互應用研究[J].工程管理學報,2011,25(5):482- 486.
[8] Gurevich U,Sacks R.Examination of the effects of a KanBIM production control system on subcontractors’ task selections in interior works[J].Automation in Construction,2014(37):81-87.
[9] Costin A,Pradhananga N,Teizer J,et al.Cooperative Design,Visualization,and Engineering[M].Springer Berlin Heidelberg,2012:41- 48.
[10] Ghio V A,Valle E,Rischmoller L.Preplanning:A rewarding experience[J].Retrieved October,1997(11):2002.
[11] 陳 林,蘇振民.工程項目設計與施工整合研究[J].商業時代,2007(25):66-67.
[12] Wyatt A,Mohamed S,Tilley P.A.Indicators of design and documentation deficiency[C].Proceedings of the Fifth Annual Conference of the International Group for Lean Construction,1997:137-148.
[13] 何 陽,陸惠民.精益建筑供應鏈下建筑企業核心競爭力分析[J].工程管理學報,2010,24(4):468- 471.
[14] 劉永新,陳丙軍.精益建造對建筑工程項目質量隱性成本的控制[J].施工技術,2013,42(4):107-110.
[15] 韓凌風,秦 榮.基于精益建造理論的工程項目成本控制分析[J].成都大學學報(自然科學版),2013,32(2):206-210.
[16] 裴小兵,莫璇華,蔣 偉.基于精益視角的供應鏈流程時間效益研究[J].商業研究,2013(1):80-85.
[17] Fischer M,Akinci B.O,Brien W.Importance of Site conditions and capacity allocation for construction cost and performance:A case study[C].Int. Conf.on Lean Construction,1997:77-89.
[18] 陳禮靖,佘健俊,李 梅.基于精益價值鏈理論的建筑業企業精益建造能力評價研究[J].工程管理學報,2013,27(4):116-120.
[19] 林陵娜,蘇振民,王先華.基于精益建造的施工安全隱患的識別與控制模型[J].工業安全與環保,2012,38(1):66-70.
[20] 徐 新,楊高升.建設項目精益施工系統的脆弱性探究及優化設計[J].項目管理技術,2012,10(9):103-107.
[21] Russell M M,Howell G,Hsiang S M,et al.Application of Time Buffers to Construction Project Task Durations[J].Journal of Construction Engineering and Management,2013,139(10):79-82.
[22] Perlman A,Sacks R,Barak R.Hazard recognition and risk perception in construction[J].Safety science,2014(64):22-31.
[23] 劉 艷,陸惠民.精益建造體系下可持續建設項目管理研究[J].工程管理學報,2010,24(4):432- 436.
[24] 秦 旋,Patrick X.W.Zou.基于可持續的綠色施工管理方法探究[J].建筑經濟,2012(9):88-91.
[25] 肖天明.建設項目環境效益可研新觀念:精益可研觀[J].河北工程大學學報(社會科學版),2012,29(4):14-16.
On theoretic research of lean construction and development★
Wang Yuehui
(BusinessSchool,TianjinUniversityofFinance&Economics,Tianjin300222,China)
The paper indicates the diffusion process of the lean technique from the manufacturing industry to the architecture, illustrates the research orientation of the lean construction theory from the lean construction implementation, BIM coordinate application, application of program administration, and sustainable development, and sums up the research tendency from six aspects according to the insufficient theoretic development and research orientation, so as to provide some reference for the research on the lean management of construction enterprises and lean construction in China.
lean construction, theoretic survey, research progress
2015-05-24★:國家自然科學基金項目(項目編號:71171140)
王悅卉(1990- ),女,在讀碩士
1009-6825(2015)22-0226-03
TU712
A