精益生產在建筑領域的應用

(山東建筑大學管理工程學院 山東 濟南 250101)

一、引言

相對于日本裝配式建筑行業的發展而言，我國裝配式建筑的發展還不完善，首先，我國的裝配式建筑起步晚，施工優勢與自身成本之間的矛盾一直制約著我國裝配式建筑工程的健康發展。其次，我國的技術還不成熟，以及生產方式和管理模式的落后都很大程度上影響著裝配式建筑的發展。由于裝配式建筑主要部分是經過標準化的設計和規模化生產的預制構件，搬運至施工現場，最后進行組裝而成建筑物，所以其設計、生產及施工方式體現了制造業和建筑業這兩個行業的特點，即裝配式建筑將“現場制造”變為“工廠制造”，精益生產是制造業中的先進生產方式，既然裝配式建筑業具備制造業的特點，那么把制造業中精益生產的思想和技術運用到預制構件的生產和裝配式建筑的建造中會產生什么樣的效果的呢。

二、精益生產和裝配式建筑的基本理論知識。

精益生產是衍生自豐田生產方式的一種管理哲學。豐田生產方式的指導思想是，通過生產過程整體優化，改進技術，理順物流，杜絕超量生產，消除無效勞動與浪費，有效利用資源，降低成本，改善質量，達到用最少的投入實現最大產出的目的。精益生產是通過系統結構、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革，使生產系統能很快適應用戶需求不斷變化，并能使生產過程中一切無用、多余的東西被精簡，最終達到包括市場供銷在內的生產的各方面最好結果的一種生產管理方式。與傳統的大生產方式不同，其特色是“多品種”，“小批量”。精益生產方式的基本思想可以用一句話來概括，即“旨在需要的時候，按需要的量，生產所需的產品”。

裝配式建筑指采用工業化的生產方式將工廠的預制構件運送至施工現場進行安裝而組成的建筑。裝配式建筑在現場的施工主要是通過起重機械將預制構件吊裝到圖紙設計的位置，再通過預留插筋孔壓力注漿，鍵槽后澆混凝等方式將構配件以及節點連接成整體而形成的建筑。

三、精益生產在裝配式建筑行業領域的應用

提起裝配式建筑，很多人都會想到日本，因為日本基本上是1950年左右就提出了裝配式建筑，它是源于住宅數量的絕對不足，也就是二次世界大戰之后，出現了“住宅荒”，他們需要一種快速建造的方式，所以裝配式建筑就出現了。20世紀90年代初開始日本采用標準化、工廠化的生產方式建造房子，這不僅可以提高生產效率，建筑的內部結構也可以適應多樣化的需求。據數據顯示裝配式建筑能降低5%左右的施工材料消耗，減少20%的用水量，減少80%的施工垃圾和二次裝修垃圾，能夠大幅節省能量消耗，并且，由于大部分工作在工廠完成，裝配式建筑現場施工任務主要是吊裝，施工環境大大改善，建設過程中所產生的噪音和揚塵污染較少。裝配式建筑在建筑行業運用的越來越廣泛，而日本的裝配式建筑行業經歷了長期的發展過程，相對中國裝配式建筑行業來說已經是比較成熟了，并且他們積累了豐富的技術和經驗，對我國的裝配式建筑行業發展具有很大的參考價值，今天我們就來看一下日本在華企業裝配式建筑建造的全流程工藝和它的現場管理規范。

(一)標準化作業

日本人建房子的流程跟我國傳統建筑業造房子的流程不太一樣，他們更多的是采用工業化思維，他們的工地上沒有那么多工人，大部分工作是在標準化的工廠里完成。他們按照設計圖紙要求進行標準化生產預制構件，然后再搬運到施工現場，通過起重機械將預制構件吊裝到圖紙設計的位置，然后根據標準化的安裝說明將構配件以及節點連接成整體進而形成建筑物。這種工業化建房子的思維，通過標準化作業嚴格按照設計圖紙要求生產有助于提高生產效率，同時也有助于減少很多制造不良品的浪費進而節約成本。

(二)準時化、拉動式與均衡生產

裝配式建筑在建筑行業運用的越來越廣泛，預制構件作為裝配式建筑的主要組成部分，在裝配式建筑行業的供應鏈中起著至關重要的作用。因此預制構件的生產是裝配式建造中重要的環節，然而在國內裝配式建筑發展還不完善，國內的預制構件廠相對來說還是較少的，所以日本在華企業建立了自己的預制構件生產車間，同時對外出口預制構件產品。日本在華企業按照訂單要求的量生產需要的預制構件產品以滿足整個施工工序的順利實施，不需要時就不生產，由需求拉動生產，在必需的時刻按必需的數量生產必需的預制構件產品。因為各個圖紙要求的預制構件大小規格不一樣，所以預制量很少，一般預制量為0，這種根據訂單要求生產，不去生產多余的產品的精益思想，有助于減少不必要的制造過多的浪費。有利于減少庫存，降低成本。另外,對于自己企業不能生產的建筑材料等安裝零件都進行準時采購，要求各種材料等零部件當需要的時候發出領料單,使用時憑領料單及時生產或者采購材料,這樣既可以有利于減少材料堆放時的不必要的庫存浪費和資金的積壓，又可以有助于減少看管費和二次搬運浪費。并且都與建材供應廠家建立“供應鏈”的關系根椐精益生產中的拉動式生產方式,進行采購， 從而有利于節省采購費用,縮短訂購時間,保證采購材料的質量。日本在華企業以流水線的方式來生產預制構件等零件，使預制構件穩定平均流動，避免在生產過程中產生不均衡的狀態，有的在工廠內的流水線上就已經組裝好，然后直接運到施工現場進行使用。

(三)看板管理與安全管理

日本在華企業的車間內設置好幾個大的電子顯示屏幕，有取貨看板屏幕，生產看板屏幕，企業運用了RFID-BIM 數據信息系統，結合互聯網將施工現場和制造車間巧妙地聯系了起來。根據施工現場將要使用的零部件所在的看板電子屏幕顯示的數據生產需要規格的預制零件，接著將RFID芯片(芯片包括構件名稱，建筑材料種類，結構強度，截面尺寸 ，操作人員等信息。)植入到生產好的預制構建中，然后存儲到數據庫中隨時對預制構件進行追蹤和監控，得到的信息再反饋到車間內的看板屏幕上，形成了以RFID技術為核心的智能看板技術,該技術的運用有助于控制生產現場，使信息的快速傳遞交流。“安全第一，預防為主”施工現場的安全永遠是擺在第一位的，一進施工現場就能看到各種各樣的警示牌，和電子顯示屏宣傳安全的重要性，時刻提醒大家保持安全意識。日本在華企業每周都要進行安全意識教育并且在工地內是不能隨意走動的，工地上標滿各種顏色的路線，分別是不同人群活動的區域。在建筑工地，明火是安全隱患。為了滿足工人的需求，工地內設置了好幾處抽煙區，吸煙區上面貼著一張規章制度，也是巧妙的運用了看板管理，例如，抽煙有害健康，不得在圍欄外面抽煙，抽煙時必須戴著安全頭盔，必須指定專人清理煙頭等提示。

(四)5s管理

在建造過程中，工人們穿著統一的工作服，配戴安全帽及手套，清潔人員時刻保持著施工現場干凈整潔有序，各種建筑設備、原材料、工具等都分門別類的放置，合理的利用了施工現場空間,實現了施工機械和材料的有效布置，非常有利于工具和原材料的拿取，施工現場所有的生產要素均處于受控狀態,使施工生產順暢,人機進出方便、安全,從而提高施工效率,保證施工進度計劃順利進行,營造一目了然的工作環境。這有助于減少很多動作上的浪費。還有專門人員對設備定期進行保養，以保證設備運行流暢。企業還非常地注重員工素質和知識上的提升，企業經常展開有關精益生產的講座和培訓，讓精益理念深入每一位員工心里。

(五)全面質量管理

雖然裝配式建筑有很多優點，但是由于我國在裝配式建造方面的技術不到位，裝配式建筑也存在許多詬病，比如產業鏈長，對預制構件質量難以把控，信息量大等。日本在華企業將全面質量管理TQM理念引入到裝配式建筑的質量管理中,結合建筑信息模型BIM技術，發揮BIM在管理方面的優越性,企業在裝配式建筑全壽命周期內,通過全員參與，加強對影響裝配式建筑質量的人、材、機、法、環境(4M1E)因素進行事前，事中，事后控制,全方位地提高裝配式建筑工程質量,有利于提高經濟、社會、環境效益。有助于解決裝配式建筑由于產業鏈長，構件多、信息量大等詬病。

四、結束語

日本的裝配式建筑已經發展到了成熟完善的階段。日本在華企業的建筑工地，干凈整潔有序，建筑垃圾分類回收，對細節質量及安全防護措施的把控非常到位。有許多值得我們學習的地方。為什么日本的裝配式建筑比我國裝配式建筑發展要快很多，關鍵在于日本人具有精益思維，更加注重細節，把精益生產巧妙地與裝配式建筑結合了起來，這一點值得我們深入的思考，雖然我國裝配式建筑起步較晚，但是，我國建筑工業化的進程正在提速，依托產業化試點生態環保、質量卓越、實惠舒適的裝配式建筑，正在成為未來新住宅的主旋律。我們應該充分吸收日本在裝配式建筑行業所具有的優點，轉化為自身的能量。大力發展我國的裝配式建筑，努力為人們提供更舒適、環保的居住空間，促進我國建筑業的發展。