基于BIM技術(shù)的裝配式建筑造價精益管理分析

馬蘭

摘要：裝配式建筑造價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建造過程參建主體眾多、目標(biāo)系統(tǒng)多元、對象系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜、行為系統(tǒng)在時間與空間上密切相關(guān)、組織系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，裝配式建筑整個建造過程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，對其造價目標(biāo)進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)的裝配式建筑造價精益管理展開分析。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式;建筑造價;精益管理;

引言：

BIM是通過多維信息技術(shù)集成項目相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。各參建單位可以基于BIM信息平臺在建設(shè)項目的策劃、設(shè)計、施工和運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繪制圖紙進行項目建設(shè)和運營管理的工作方式，有效實現(xiàn)項目管理中的造價控制、進度管理、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)用于社會生產(chǎn)活動。精益管理是在經(jīng)濟活動管理中運用科學(xué)的方法和理論發(fā)現(xiàn)問題進而消除問題，并且要持續(xù)改進，其目的是規(guī)范經(jīng)濟活動中的不良行為，減少無效或者“冗余”活動，提高效率，以實現(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)管理的各個環(huán)節(jié)，精簡冗余的活動，以最小的成本投入實現(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、財力、物力、社會、時間、空間等資源的消耗。

二、裝配式建筑造價控制與BIM技術(shù)結(jié)合效率分析

1.提高裝配式建筑設(shè)計效率

在裝配式建筑設(shè)計過程中需要對預(yù)留孔洞和預(yù)埋構(gòu)件進行嚴(yán)密設(shè)計，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BIM信息平臺，不同專業(yè)之間的交流更加順暢，各個專業(yè)的設(shè)計人員可以在BIM平臺上實現(xiàn)自己的訴求，并可以通過BIM模型的模擬碰撞找出模型設(shè)計過程中的疏漏，減少因設(shè)計變更引起的費用。

2.實現(xiàn)裝配式預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計

裝配式建筑設(shè)計的模數(shù)化可以有效提高裝配式建筑設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化水平。將預(yù)制構(gòu)件樣式、構(gòu)件尺寸上傳至BIM信息平臺進行整合優(yōu)化，建立完善的構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化族庫，進而促進裝配式建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定。同時，可以將不同族庫之間的預(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)計效率，節(jié)約裝配式建筑設(shè)計時間，降低設(shè)計費用，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)計誤差

通過BIM技術(shù)進行裝配式建筑設(shè)計，可以對預(yù)制構(gòu)件的尺寸、鋼筋直徑、鋼筋間距以及混凝土保護層厚度等指標(biāo)進行精益化設(shè)計。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，并且可以通過模擬碰撞檢測發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間可能出現(xiàn)的沖突。避免因設(shè)計粗糙而在預(yù)制構(gòu)件吊裝及裝配的過程中出現(xiàn)問題，這樣會對工期造成影響并會直接影響裝配式建筑的造價控制。

三、基于BIM技術(shù)的裝配式建筑造價精益管理措施分析

1.設(shè)計-生產(chǎn)-施工一體化

傳統(tǒng)的項目設(shè)計與施工分為兩個階段的工作，彼此之間缺乏交流與信息共享，對于裝配式建筑整個建造過程而言如果設(shè)計階段、生產(chǎn)階段與施工階段彼此之間缺少信息交流平臺將會存在較多弊端。對于體量較小的裝配式建筑項目而言這些弊端尚不是太明顯，但目前裝配式建筑項目朝著規(guī)模較大且施工技術(shù)復(fù)雜的方向發(fā)展，設(shè)計-生產(chǎn)-施工一體化的趨勢更加明顯。在裝配式建筑生產(chǎn)過程中，設(shè)計-生產(chǎn)-施工一體化有助于形成裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈，實現(xiàn)各參建單位的深度融合，相互促進，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。

設(shè)計-生產(chǎn)-施工一體化目標(biāo)的實現(xiàn)需要有信息共享平臺，并且項目團隊之間要加強合作，組織協(xié)同。基于BIM信息共享平臺，裝配式建筑項目各參建單位之間可以實現(xiàn)信息的充分共享，實現(xiàn)設(shè)計-生產(chǎn)-施工一體化的目標(biāo)。在組織層面上，設(shè)計-生產(chǎn)-施工一體化目標(biāo)的實現(xiàn)可以通過組建專業(yè)的施工團隊實現(xiàn);在技術(shù)層面上，可通過引進精益管理思想中的并行工程思想來實現(xiàn)設(shè)計-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)鏈管理是指通過與參與建設(shè)項目的供應(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，降低裝配式建筑項目交易成本。在精益管理組織形成和信息共享機制優(yōu)化之后，可實現(xiàn)對供應(yīng)鏈科學(xué)管理的基本保障。在精益管理思想中，對裝配式建筑項目構(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)建立的信息平臺為中心，為供應(yīng)鏈上下游企業(yè)提供信息共享平臺，實現(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)，并對項目建設(shè)整個過程予以配合，全面減少供應(yīng)鏈上的浪費，創(chuàng)造出更多的附加價值。預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)商按照精益供應(yīng)鏈的設(shè)計要求，將預(yù)制構(gòu)件物流運輸分包給適當(dāng)?shù)倪\輸企業(yè)，將物流信息通過BIM信息平臺及時匯總反饋，為裝配式建筑項目提供及時、準(zhǔn)確、優(yōu)質(zhì)的物流服務(wù)，滿足裝配式建筑項目精益建造的物資需求。

3.優(yōu)化運輸路線

在預(yù)制構(gòu)件運輸車輛上安裝GIS定位系統(tǒng)，可隨時獲取車輛運輸路線和運輸狀態(tài)，將運輸信息上傳至BIM信息平臺，對場外和場內(nèi)運輸路線進行優(yōu)化?；贐IM信息平臺的運輸路線設(shè)計和施工現(xiàn)場布置的模擬功能，可對裝配式建筑項目的場地平整、道路修整、施工機械布置等進行設(shè)計規(guī)劃，在BIM信息平臺中分析裝配式建筑項目場地所處環(huán)境，自動對運輸路徑進行優(yōu)化，尋求最優(yōu)路徑，同時模擬生成最合適的運輸路線。根據(jù)預(yù)制構(gòu)件倉儲場地位置和數(shù)量的模擬情況，對運輸數(shù)量和路線進行優(yōu)化，減少預(yù)制構(gòu)件二次搬運的次數(shù)，降低物流費用。當(dāng)出現(xiàn)多個項目集中化采購的情況，可根據(jù)各個項目的采購需求和相對位置模擬出統(tǒng)一的供給方案。在預(yù)制構(gòu)件運輸過程中應(yīng)根據(jù)前期確定的運輸路線，將預(yù)制構(gòu)件運至指定的裝配施工現(xiàn)場，運輸過程中可比較實時交通信息與計劃信息，并對最終的預(yù)制構(gòu)件供應(yīng)交付工作進行評價和修正，進而對運輸路線進一步優(yōu)化調(diào)整。

4.精益施工現(xiàn)場管理

對裝配式建筑施工裝配階段實施精益施工現(xiàn)場管理需要借助精益管理方法中的5S+3S現(xiàn)場管理來實現(xiàn)。5S現(xiàn)場管理理論起源于日本，是日本企業(yè)在生產(chǎn)現(xiàn)場對人員、材料、機械等生產(chǎn)要素進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)、強調(diào)團隊合作精神的同時，養(yǎng)成良好的管理習(xí)慣，這五個單詞取每個單詞的第一個字母合為5S。在原有的5S現(xiàn)場管理理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)建設(shè)工程項目特點新增了3S管理，即安全（Safety）、節(jié)約、學(xué)習(xí)。在裝配式建筑項目整個建造過程中，5S+3S現(xiàn)場管理理論不僅可應(yīng)用于預(yù)制構(gòu)件廠內(nèi)，還可應(yīng)用于裝配式建筑項目裝配施工現(xiàn)場。

裝配式建筑項目整個建造過程參建單位眾多，為了確保裝配式建筑項目裝配施工的效率和安全性，需要一種科學(xué)有效的管理方式對裝配式建筑項目裝配施工現(xiàn)場進行管理。5S+3S現(xiàn)場管理方式作為一種科學(xué)有效的現(xiàn)場管理方式，有利于裝配式建筑項目裝配施工現(xiàn)場整潔有序，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：

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、生產(chǎn)、物流、裝配四個階段的造價精益管理問題，提出了基于BIM技術(shù)的裝配式建筑造價精益管理措施，對裝配式建筑造價控制具有一定參考?？傊S著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，可以將BIM技術(shù)與無線射頻識別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)等信息技術(shù)相結(jié)合，將裝配式建筑整個建造過程形成一個可以系統(tǒng)，自動、實時對預(yù)制構(gòu)件進行識別、定位、監(jiān)控的體系，將更有效地對裝配式建筑造價進行控制。

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