基于BIM技術(shù)的工程項目精細(xì)化管理

武彥芳 費月英

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);工程項目;精細(xì)化管理

1概述

國辦發(fā)[2017]19號文件提出，要在工程項目建設(shè)全過程推進(jìn)BIM技術(shù)的集成應(yīng)用，實現(xiàn)工程項目在規(guī)劃、設(shè)計、施工和運維全過程的資源共享和現(xiàn)代化管理，為調(diào)配資源、優(yōu)化決策提供科學(xué)依據(jù)，達(dá)到建筑業(yè)提高質(zhì)量、增加效益的目的。交辦公路函[2017] 1283號文件中，交通運輸部為在工程項目管理中充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用，決定開展基于BIM技術(shù)的示范工程建設(shè)。要求在公路建設(shè)項目全生命周期或者在工程項目管理不同階段開展BIM技術(shù)的應(yīng)用。我們常說“管理出效益”，管理是一個企業(yè)在市場競爭中立于不敗之地進(jìn)而制勝的法寶。管理出效益，管理工作做得好，就能以盡可能少的時間完成盡可能多的工作;管理出效益，管理工作做得好，就能降低成本，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益。

科學(xué)管理之父泰勒在總結(jié)工人工作操作流程的基礎(chǔ)上，提出“消除不必要動作，改正錯誤的動作，確定合理的操作方法，選定合適的操作工具”的觀點，為他后期精細(xì)化管理概念的提出奠定了基礎(chǔ)。泰勒的《科學(xué)管理原理》中闡述了“精細(xì)化管理即細(xì)節(jié)管理”。汪中求在《細(xì)節(jié)決定成敗》一書中提到“精細(xì)化管理必定是自成系統(tǒng)，是在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上淬煉出效率更高、實用性更強(qiáng)的管理方法體系?！碑?dāng)前，我國工程建設(shè)領(lǐng)域在工程項目管理中存在兩個方面的問題：一是造價超額、工期拖延;二是企業(yè)競爭導(dǎo)致的利潤降低。究其根源是傳統(tǒng)計劃經(jīng)濟(jì)體制下建設(shè)單位、施工單位粗放式的工程項目管理模式不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)體制，在工程項目管理的過程中出現(xiàn)管理各方對工程建設(shè)的信息不對稱導(dǎo)致的。

2 BIM技術(shù)及其管理優(yōu)勢

2.1基本概念

BIM是建筑信息模型（Building Informattion Modeling）的簡稱，是指在建設(shè)工程及設(shè)施全生命期內(nèi)，對其物理和功能特性進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)，并依次設(shè)計、施工、運營的過程和結(jié)果的總稱，簡稱模型。BIM技術(shù)是一種多維模型信息集成技術(shù)，可使工程建設(shè)項目不同階段的不同行為主體（建設(shè)單位、政府相關(guān)部門、勘察設(shè)計單位、施工單位、運維單位等）共享建設(shè)項目信息數(shù)據(jù)的模型。

工程項目生命周期管理（ building lifec：Vc：le managemenl，BLM）是一種基于BIM技術(shù)，創(chuàng)建、管理和共享信息的數(shù)字化方法，能夠大大減少資產(chǎn)在建筑物全壽命期（從構(gòu)思到拆除）中的無效行為和各種風(fēng)險，是建設(shè)工程管理的最佳模式。

2.2基于BIM技術(shù)的項目管理優(yōu)勢

基于BIM技術(shù)的工程項目管理模式是創(chuàng)建、管理、共享的信息數(shù)字化模式，較傳統(tǒng)管理模式存在很多優(yōu)勢，具體如下：

2.2.1直觀可視、模擬抽象

在工程項目實施階段，傳統(tǒng)設(shè)計圖紙只能在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上依靠施工技術(shù)員的想象作業(yè)，不能直觀地反映建筑物或構(gòu)造物的外觀。但BIM技術(shù)可使二維平面圖形轉(zhuǎn)化為三維立體實物呈現(xiàn)在施工技術(shù)人員的視線中，效果圖或報表就是BIM技術(shù)直觀可視化的成果。不僅如此，在工程項目的勘察設(shè)計階段和運營維護(hù)都可以借助BIM技術(shù)在可視化狀態(tài)下進(jìn)行交流、討論和決策。此外，BIM技術(shù)還能夠模擬抽象的事物，或在真實環(huán)境中無法實現(xiàn)的事物。

2.2.2數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、資源共享

基于BIM的工程項目管理，工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如量、價等）透明、準(zhǔn)確，且實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源共享，可全過程、全方位對資源特別是資金的使用實現(xiàn)目標(biāo)控制。工程項目投標(biāo)文件、施工合同、進(jìn)度審核預(yù)算書、工程款支付憑證、施工變更等工程項目結(jié)算文件實現(xiàn)了全過程管理，并進(jìn)行前后數(shù)據(jù)比較。BIM模型保證了各項目數(shù)據(jù)資源的動態(tài)管理，可以做到及時調(diào)整、方便統(tǒng)計，溯源項目現(xiàn)金流量及資金狀況。

2.2.3相互協(xié)調(diào)、優(yōu)化決策

在工程項目建設(shè)前期，各項目參與方均需要溝通、交流、優(yōu)化決策。如勘察設(shè)計階段，設(shè)計人員和施工作業(yè)人員就可以基于BIM技術(shù)進(jìn)行溝通、交流，解決設(shè)計與施工存在的矛盾問題，即可以基于數(shù)據(jù)模型進(jìn)行各專業(yè)的協(xié)調(diào)，減少設(shè)計圖紙難施工、易錯漏的問題，提高建造效率。BIM技術(shù)提供項目的形象進(jìn)度，可為調(diào)配資源、優(yōu)化決策創(chuàng)造條件，同時，在條件復(fù)雜、制約因素不明確的情況下，BIM技術(shù)依據(jù)建、構(gòu)筑物物理特性、幾何尺寸和規(guī)劃方案等復(fù)雜信息，進(jìn)行工程項目可視化操作。

3基于BIM技術(shù)的工程項目精細(xì)化管理

何為精細(xì)化管理？精細(xì)化管理不是隨機(jī)的、粗放的管理，精細(xì)化管理是規(guī)范的、程序的、標(biāo)準(zhǔn)的管理模式，是通過制訂科學(xué)、合理、有效的管理方案，實現(xiàn)解決管理的目的，其中要確保管理的精準(zhǔn)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。

3.1工程項目建設(shè)各階段的精細(xì)化管理

BIM技術(shù)在建設(shè)項目各階段，全生命周期中（如圖1），從規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營及維護(hù)，都發(fā)揮了精細(xì)化管理的作用。

建筑工程是一項系統(tǒng)性、綜合性工程，涉及內(nèi)容較多，尤其是規(guī)劃環(huán)節(jié)，忽略任何一個細(xì)節(jié)，都將影響工程的后續(xù)施工。因此，在規(guī)劃階段，應(yīng)充分考慮氣候條件、地貌等影響因素。通?？梢詫龅剡M(jìn)行分析，對施工條件、周邊環(huán)境進(jìn)行客觀評價和分析，但是傳統(tǒng)分析方法存在定量分析不夠等問題，所以，可以利用BIM技術(shù)對建筑物及場地構(gòu)建模型，獲取真實、準(zhǔn)確的結(jié)果，實現(xiàn)對項目在規(guī)劃階段的評估，最后根據(jù)評估結(jié)果對建筑場地進(jìn)行規(guī)劃，實現(xiàn)對各要素的布局。

3.1.1設(shè)計階段

基于BIM技術(shù)，在勘察設(shè)計階段各專業(yè)設(shè)計人員之間、各專業(yè)設(shè)計人員與施工作業(yè)人員之間就可以進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，并且可以提前發(fā)現(xiàn)不同專業(yè)之間的設(shè)計碰撞問題，減少圖紙難施工、易錯漏，杜絕圖紙問題導(dǎo)致的返工、資源浪費與財產(chǎn)損失。

3.1.2施工階段

應(yīng)用BIM技術(shù)創(chuàng)建的虛擬建筑模型，可將工程項目管理目標(biāo)（質(zhì)量、進(jìn)度、成本）與BIM模型結(jié)合起來，對建設(shè)工程項目進(jìn)行精細(xì)化管理，達(dá)到直觀可視、模擬抽象的目的。

（1）質(zhì)量管理。眾所周知，影響工程項目質(zhì)量的因素是“4MIE”，即：人、機(jī)、料、法、環(huán)?，F(xiàn)階段對工程項目質(zhì)量管理的要求是全面質(zhì)量管理，即全員、全過程和全要素管理。全面質(zhì)量管理的程序是計劃、執(zhí)行、檢查和處理的過程，即“PDCA循環(huán)”，從而達(dá)到提高質(zhì)量管理水平的目的。

在施工現(xiàn)場可將施工現(xiàn)場作業(yè)照片上傳到BIM系統(tǒng)，實現(xiàn)施工作業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，工程建設(shè)各方可隨時掌握施工現(xiàn)場情況，特別是工程重點部位、隱蔽部位施工時，可基于BIM技術(shù)對相應(yīng)構(gòu)件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，達(dá)到施工現(xiàn)場質(zhì)量控制目的。

（2）進(jìn)度管理。運用Revit和Inventor軟件建立工程項目BIM模型作為項目進(jìn)度信息載體，再結(jié)合工程施工方案和進(jìn)度計劃，將工程項目空間和時間信息整合在一個4D模型中，從而達(dá)到直觀可視、模擬抽象地反映工程項目實施過程的目的。BIM技術(shù)4D模型還可進(jìn)行工期計劃，并可通過工期、資源和成本等目標(biāo)優(yōu)化實現(xiàn)施工組織的科學(xué)規(guī)劃與部署。在項目實施過程中，4D技術(shù)利用PIP協(xié)同平臺進(jìn)行信息集成，實時管控人、材、機(jī)等各種資源的合理配置，對實際進(jìn)度和計劃進(jìn)度進(jìn)行對比、分析，對進(jìn)度偏差及時采取糾偏措施，可確定一套精細(xì)化進(jìn)度管理流程。

（3）成本管理。隨著施工技術(shù)水平的提高及成熟，企業(yè)的競爭力更多地體現(xiàn)在工程項目管理方面。其中，成本管理是重點，成本管理會影響或制約工程質(zhì)量、施工進(jìn)度等目標(biāo)。近幾年，隨著BIM技術(shù)的應(yīng)用，工程項目成本管理取得了比較好的效果，因為它具有綠色、高效、可持續(xù)的發(fā)展前景，對項目施工工藝、組織機(jī)構(gòu)、資源消耗進(jìn)行信息數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，進(jìn)而提高工程項目成本管理能力和工程管理水平。另外，BIM模型可提供造價編制所需要的造價信息，提供工程量的準(zhǔn)確性和計算效率;在項目實施過程中結(jié)合施工進(jìn)度計劃，可實現(xiàn)工程成本精細(xì)化和規(guī)范化管理;BIM模型還可以對施工過程中的各種資源消耗實現(xiàn)動態(tài)管理及可視化模擬，實現(xiàn)資源的科學(xué)合理利用。

3.1.3運營維護(hù)階段

在工程項目運營維護(hù)階段，基于BIM技術(shù)的空間定位功能、實時監(jiān)控功能、設(shè)備設(shè)施的運行信息數(shù)據(jù)記錄功能，對工程項目進(jìn)行監(jiān)控、信息判斷、運行狀況分析，并制定行之有效的運營維護(hù)計劃，可降低其故障率和運營維護(hù)成本。另外，還可基于BIM技術(shù)進(jìn)行項目運行參數(shù)能耗分析，采取針對性的有效措施，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的;同時，可進(jìn)行現(xiàn)有空間資源利用分析，合理分配建、構(gòu)筑物有效空間，實現(xiàn)空間資源最大利用化。BIM技術(shù)作為信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是實現(xiàn)工程項目建設(shè)信息化的必要手段。

在工程建設(shè)項目全壽命周期一體化管理模式中將不同行為主體、不同實施階段、不同項目管理對象系統(tǒng)結(jié)合起來，實現(xiàn)了項目控制目標(biāo)、管理組織、資源消耗、主體責(zé)權(quán)利的統(tǒng)一。各行為主體之間進(jìn)行高效溝通與交流、進(jìn)行數(shù)據(jù)資源共享，以達(dá)到建設(shè)項目增值的目的。建設(shè)項目全壽命周期一體化管理模式涵蓋了三個方面：行為主體一體化、管理對象一體化和管理過程一體化（如圖2）。

3.2精細(xì)化管理中存在的問題

BIM作為一種更利于工程項目全壽命周期管理的信息技術(shù)，通過近幾年的應(yīng)用，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，但是也發(fā)現(xiàn)了不少問題：諸如對BIM技術(shù)的重要性認(rèn)識還不夠，BIM技術(shù)人員數(shù)量不足、水平有限，信息和數(shù)據(jù)共享不充分，BIM技術(shù)流程不規(guī)范、成果不標(biāo)準(zhǔn)等，導(dǎo)致工程項目管理與BIM信息技術(shù)黏合度不夠。下面就存在的突出問題進(jìn)行分析。

3.2.1企業(yè)管理人員的問題

隨著社會的發(fā)展、科技的進(jìn)步，建筑行業(yè)面臨激烈的市場競爭。為能成為市場競爭的優(yōu)勝者，很多建筑企業(yè)都吝嗇于資源共享，造成建筑市場信息資源單一;另外，建筑企業(yè)內(nèi)部各部門之間也保密信息、相互不溝通，導(dǎo)致各部門工作不能夠密切配合、資源浪費，造成工程項目精細(xì)化管理的局限性。

3.2.2信息數(shù)據(jù)共享的問題

BIM是建筑信息模型，是對工程項目物理和功能特性的數(shù)字化表達(dá)，必須通過有效的信息數(shù)據(jù)共享才能實現(xiàn)BIM模型的價值。在復(fù)雜、龐大的工程項目建設(shè)過程中，如果僅僅依靠人工或者簡單的計算機(jī)操作進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，那就無法保證工程項目的施工進(jìn)度、成本核算和工程質(zhì)量管理，也就無法完成工程項目的精細(xì)化管埋工作。

3.3加強(qiáng)工程項目精細(xì)化管理的措施

3.3.1保證信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性

結(jié)合工程項目建設(shè)的不同實施階段、不同行為主體、不同管理對象，有針對性地收集數(shù)據(jù)資源，要保證信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性和完整性。因為工程項目建設(shè)投資額大、影響因素多、建設(shè)周期長，龐大煩瑣的工作任務(wù)中各參與方經(jīng)常會出現(xiàn)信息不準(zhǔn)確、不完整和信息來源或收集方法不科學(xué)等，如此就不能夠?qū)崿F(xiàn)有效的信息數(shù)據(jù)共享的價值，更不能保證工程建設(shè)項目的精細(xì)化管理。所以，基于BIM技術(shù)的工程項目精細(xì)化管理必須要做到信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性，只有數(shù)據(jù)完整才能實現(xiàn)共享的價值。

3.3.2提高信息資源的公開與透明度

BIM模型要求信息數(shù)據(jù)資源的公開與透明。若出現(xiàn)信息共享程度低、共享不及時、不完整，BIM技術(shù)的應(yīng)用就不能體現(xiàn)其優(yōu)勢;就不能夠為不同項目參與方、不同實施階段、不同項目管理對象提供有價值的項目增值服務(wù);也不能夠作為一種工程項目建設(shè)信息化手段推動建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

結(jié)語

在工程項目實施階段，施工企業(yè)應(yīng)對BIM技術(shù)精細(xì)化管理的要素、對象、內(nèi)容進(jìn)行分析與管理;對BIM技術(shù)精細(xì)化管理的優(yōu)缺點進(jìn)行分析、總結(jié)，這對于工程項目目標(biāo)控制及管理目標(biāo)的實現(xiàn)有著重要的意義，既能提高項目管理的精準(zhǔn)度，又能提高工程項目建設(shè)水平。BIM的應(yīng)用，有著直觀可視、模擬抽象、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、資源共享、相互協(xié)調(diào)、優(yōu)化決策的優(yōu)勢;同時，BIM的應(yīng)用將不同行為主體、不同實施階段、不同項目管理對象系統(tǒng)的結(jié)合起來，從而實現(xiàn)項目目標(biāo)、組織機(jī)構(gòu)、項目資源、不同行為主體責(zé)權(quán)利的統(tǒng)一，使建設(shè)項目實現(xiàn)增值服務(wù)，提高了項目資金使用率，降低了施工企業(yè)風(fēng)險程度，也提高了投資者的投資收益率，這對于建筑業(yè)的健康發(fā)展起到積極的推動作用。

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