基于BIM技術(shù)的裝配式建筑造價(jià)精益管理分析

馬蘭

摘要：裝配式建筑造價(jià)偏高已成為阻礙其發(fā)展的重要因素之一。由于裝配式建筑整個(gè)建造過(guò)程參建主體眾多、目標(biāo)系統(tǒng)多元、對(duì)象系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜、行為系統(tǒng)在時(shí)間與空間上密切相關(guān)、組織系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，裝配式建筑整個(gè)建造過(guò)程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，對(duì)其造價(jià)目標(biāo)進(jìn)行控制必須充分利用系統(tǒng)理論思維、科學(xué)管理方法以及信息化手段。為此，本文基于BIM技術(shù)的裝配式建筑造價(jià)精益管理展開(kāi)分析。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式;建筑造價(jià);精益管理;

引言：

BIM是通過(guò)多維信息技術(shù)集成項(xiàng)目相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。各參建單位可以基于BIM信息平臺(tái)在建設(shè)項(xiàng)目的策劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維等各階段交流和共享信息，保證彼此之間信息交流的暢通，從而可以改變各參建單位工作人員依賴文字符號(hào)繪制圖紙進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理的工作方式，有效實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理中的造價(jià)控制、進(jìn)度管理、施工模擬及碰撞檢查等目標(biāo)，提高工作效率。

一、精益管理思想

1.精益管理的概念

精益管理源于日本豐田公司的生產(chǎn)實(shí)踐，是一種基于節(jié)約成本角度的管理思想，被廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)。精益管理是在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)管理中運(yùn)用科學(xué)的方法和理論發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)而消除問(wèn)題，并且要持續(xù)改進(jìn)，其目的是規(guī)范經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的不良行為，減少無(wú)效或者“冗余”活動(dòng)，提高效率，以實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約。

2.精益管理的內(nèi)涵

精益管理與傳統(tǒng)粗放式管理模式不同，需要將具體的量化考核標(biāo)準(zhǔn)滲透到企業(yè)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，精簡(jiǎn)冗余的活動(dòng)，以最小的成本投入實(shí)現(xiàn)效益的最大化，為客戶提供高附加值的產(chǎn)品或服務(wù)。精益管理的“精”主要體現(xiàn)在不僅需要減少不必要的物質(zhì)資源消耗，還需精簡(jiǎn)不必要的生產(chǎn)、銷售、服務(wù)、管理等環(huán)節(jié)，以及減少人力、財(cái)力、物力、社會(huì)、時(shí)間、空間等資源的消耗。

二、裝配式建筑造價(jià)控制與BIM技術(shù)結(jié)合效率分析

1.提高裝配式建筑設(shè)計(jì)效率

在裝配式建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)預(yù)留孔洞和預(yù)埋構(gòu)件進(jìn)行嚴(yán)密設(shè)計(jì)，因此同現(xiàn)澆式建筑相比不同專業(yè)之間的溝通交流就顯得尤為重要。通過(guò)BIM信息平臺(tái)，不同專業(yè)之間的交流更加順暢，各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員可以在BIM平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)自己的訴求，并可以通過(guò)BIM模型的模擬碰撞找出模型設(shè)計(jì)過(guò)程中的疏漏，減少因設(shè)計(jì)變更引起的費(fèi)用。

2.實(shí)現(xiàn)裝配式預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

裝配式建筑設(shè)計(jì)的模數(shù)化可以有效提高裝配式建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化水平。將預(yù)制構(gòu)件樣式、構(gòu)件尺寸上傳至BIM信息平臺(tái)進(jìn)行整合優(yōu)化，建立完善的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化族庫(kù)，進(jìn)而促進(jìn)裝配式建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定。同時(shí)，可以將不同族庫(kù)之間的預(yù)制構(gòu)件任意結(jié)合組裝，增加裝配式建筑戶型的多樣性，提高設(shè)計(jì)效率，節(jié)約裝配式建筑設(shè)計(jì)時(shí)間，降低設(shè)計(jì)費(fèi)用，并可提高預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)效率和裝配效率。

3.降低裝配式建筑設(shè)計(jì)誤差

通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行裝配式建筑設(shè)計(jì)，可以對(duì)預(yù)制構(gòu)件的尺寸、鋼筋直徑、鋼筋間距以及混凝土保護(hù)層厚度等指標(biāo)進(jìn)行精益化設(shè)計(jì)。在BIM三維模型中，可以直觀地判斷出相鄰構(gòu)件之間的連接情況，并且可以通過(guò)模擬碰撞檢測(cè)發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間可能出現(xiàn)的沖突。避免因設(shè)計(jì)粗糙而在預(yù)制構(gòu)件吊裝及裝配的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，這樣會(huì)對(duì)工期造成影響并會(huì)直接影響裝配式建筑的造價(jià)控制。

三、基于BIM技術(shù)的裝配式建筑造價(jià)精益管理措施分析

1.設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-施工一體化

傳統(tǒng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工分為兩個(gè)階段的工作，彼此之間缺乏交流與信息共享，對(duì)于裝配式建筑整個(gè)建造過(guò)程而言如果設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)階段與施工階段彼此之間缺少信息交流平臺(tái)將會(huì)存在較多弊端。對(duì)于體量較小的裝配式建筑項(xiàng)目而言這些弊端尚不是太明顯，但目前裝配式建筑項(xiàng)目朝著規(guī)模較大且施工技術(shù)復(fù)雜的方向發(fā)展，設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-施工一體化的趨勢(shì)更加明顯。在裝配式建筑生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-施工一體化有助于形成裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)各參建單位的深度融合，相互促進(jìn)，減少彼此之間信息傳遞的誤差，可以極大提高生產(chǎn)效率，降低裝配式建筑造價(jià)。

設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-施工一體化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需要有信息共享平臺(tái)，并且項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)之間要加強(qiáng)合作，組織協(xié)同。基于BIM信息共享平臺(tái)，裝配式建筑項(xiàng)目各參建單位之間可以實(shí)現(xiàn)信息的充分共享，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-施工一體化的目標(biāo)。在組織層面上，設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-施工一體化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)組建專業(yè)的施工團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn);在技術(shù)層面上，可通過(guò)引進(jìn)精益管理思想中的并行工程思想來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)-生產(chǎn)-施工一體化目標(biāo)。

2.精益供應(yīng)鏈管理

精益管理思想中的供應(yīng)鏈管理是指通過(guò)與參與建設(shè)項(xiàng)目的供應(yīng)商合作，建立伙伴型合作關(guān)系，在各參與方彼此滿意和信任的基礎(chǔ)上，以利益為中心，降低裝配式建筑項(xiàng)目交易成本。在精益管理組織形成和信息共享機(jī)制優(yōu)化之后，可實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)鏈科學(xué)管理的基本保障。在精益管理思想中，對(duì)裝配式建筑項(xiàng)目構(gòu)建的精益供應(yīng)鏈管理模式。

基于BIM的裝配式建筑精益供應(yīng)鏈管理模式，以BIM技術(shù)建立的信息平臺(tái)為中心，為供應(yīng)鏈上下游企業(yè)提供信息共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)貨物暢其流、信息通其道的精益供應(yīng)鏈管理模式。裝配式建筑施工企業(yè)作為精益供應(yīng)鏈的核心企業(yè)，按照精益管理體系的要求和施工計(jì)劃組織施工，也負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)管理供應(yīng)鏈上的其他企業(yè)，并對(duì)項(xiàng)目建設(shè)整個(gè)過(guò)程予以配合，全面減少供應(yīng)鏈上的浪費(fèi)，創(chuàng)造出更多的附加價(jià)值。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)商按照精益供應(yīng)鏈的設(shè)計(jì)要求，將預(yù)制構(gòu)件物流運(yùn)輸分包給適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸企業(yè)，將物流信息通過(guò)BIM信息平臺(tái)及時(shí)匯總反饋，為裝配式建筑項(xiàng)目提供及時(shí)、準(zhǔn)確、優(yōu)質(zhì)的物流服務(wù)，滿足裝配式建筑項(xiàng)目精益建造的物資需求。

3.優(yōu)化運(yùn)輸路線

在預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸車輛上安裝GIS定位系統(tǒng)，可隨時(shí)獲取車輛運(yùn)輸路線和運(yùn)輸狀態(tài)，將運(yùn)輸信息上傳至BIM信息平臺(tái)，對(duì)場(chǎng)外和場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸路線進(jìn)行優(yōu)化。基于BIM信息平臺(tái)的運(yùn)輸路線設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)場(chǎng)布置的模擬功能，可對(duì)裝配式建筑項(xiàng)目的場(chǎng)地平整、道路修整、施工機(jī)械布置等進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，在BIM信息平臺(tái)中分析裝配式建筑項(xiàng)目場(chǎng)地所處環(huán)境，自動(dòng)對(duì)運(yùn)輸路徑進(jìn)行優(yōu)化，尋求最優(yōu)路徑，同時(shí)模擬生成最合適的運(yùn)輸路線。根據(jù)預(yù)制構(gòu)件倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)地位置和數(shù)量的模擬情況，對(duì)運(yùn)輸數(shù)量和路線進(jìn)行優(yōu)化，減少預(yù)制構(gòu)件二次搬運(yùn)的次數(shù)，降低物流費(fèi)用。當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)項(xiàng)目集中化采購(gòu)的情況，可根據(jù)各個(gè)項(xiàng)目的采購(gòu)需求和相對(duì)位置模擬出統(tǒng)一的供給方案。在預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)根據(jù)前期確定的運(yùn)輸路線，將預(yù)制構(gòu)件運(yùn)至指定的裝配施工現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸過(guò)程中可比較實(shí)時(shí)交通信息與計(jì)劃信息，并對(duì)最終的預(yù)制構(gòu)件供應(yīng)交付工作進(jìn)行評(píng)價(jià)和修正，進(jìn)而對(duì)運(yùn)輸路線進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整。

4.精益施工現(xiàn)場(chǎng)管理

對(duì)裝配式建筑施工裝配階段實(shí)施精益施工現(xiàn)場(chǎng)管理需要借助精益管理方法中的5S+3S現(xiàn)場(chǎng)管理來(lái)實(shí)現(xiàn)。5S現(xiàn)場(chǎng)管理理論起源于日本，是日本企業(yè)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)人員、材料、機(jī)械等生產(chǎn)要素進(jìn)行管理的一種有效方法，即要求員工在嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作精神的同時(shí)，養(yǎng)成良好的管理習(xí)慣，這五個(gè)單詞取每個(gè)單詞的第一個(gè)字母合為5S。在原有的5S現(xiàn)場(chǎng)管理理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)建設(shè)工程項(xiàng)目特點(diǎn)新增了3S管理，即安全（Safety）、節(jié)約、學(xué)習(xí)。在裝配式建筑項(xiàng)目整個(gè)建造過(guò)程中，5S+3S現(xiàn)場(chǎng)管理理論不僅可應(yīng)用于預(yù)制構(gòu)件廠內(nèi)，還可應(yīng)用于裝配式建筑項(xiàng)目裝配施工現(xiàn)場(chǎng)。

裝配式建筑項(xiàng)目整個(gè)建造過(guò)程參建單位眾多，為了確保裝配式建筑項(xiàng)目裝配施工的效率和安全性，需要一種科學(xué)有效的管理方式對(duì)裝配式建筑項(xiàng)目裝配施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理。5S+3S現(xiàn)場(chǎng)管理方式作為一種科學(xué)有效的現(xiàn)場(chǎng)管理方式，有利于裝配式建筑項(xiàng)目裝配施工現(xiàn)場(chǎng)整潔有序，便于管理。其具體包括整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全、節(jié)約、學(xué)習(xí)、等8種管理方式。

結(jié)語(yǔ)：

綜上可知，本文主要基于BIM技術(shù)分析了裝配式建筑設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、裝配四個(gè)階段的造價(jià)精益管理問(wèn)題，提出了基于BIM技術(shù)的裝配式建筑造價(jià)精益管理措施，對(duì)裝配式建筑造價(jià)控制具有一定參考。總之，隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，可以將BIM技術(shù)與無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)等信息技術(shù)相結(jié)合，將裝配式建筑整個(gè)建造過(guò)程形成一個(gè)可以系統(tǒng)，自動(dòng)、實(shí)時(shí)對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行識(shí)別、定位、監(jiān)控的體系，將更有效地對(duì)裝配式建筑造價(jià)進(jìn)行控制。

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