基于精益管理思想的裝配式建筑智慧化管理體系研究

袁新杰 陳紹微 王帥

摘 要：在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的推動下，建筑行業(yè)發(fā)展也將面臨較大的變革。隨著建筑業(yè)信息化及裝配式建筑相關(guān)行業(yè)政策的出臺，我國裝配式建筑的發(fā)展已達(dá)到中期發(fā)展階段，裝配式建筑在管理過程中由于質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范、各參與方的協(xié)同管理水平較低、“設(shè)計(jì)—生產(chǎn)—施工”一體化理念尚未形成、新型智慧信息化綜合技術(shù)應(yīng)用不足等問題，嚴(yán)重制約了我國裝配式建筑邁入新的發(fā)展階段。為解決這些問題，本研究將精益管理思想、智慧化管理運(yùn)用到裝配式建筑管理的全生命周期中，可以更好地提升裝配式建筑管理水平，并結(jié)合裝配式建筑在管理過程中面臨的各類問題，構(gòu)建精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系，主要包括用戶端、應(yīng)用端、平臺端、數(shù)據(jù)端四個(gè)層面，為進(jìn)一步完善該管理體系，最后對該體系在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工階段的運(yùn)行進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：精益管理;裝配式建筑;智慧化管理;體系運(yùn)行

中圖分類號：TL372+.3 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）5-0058-06

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.05.013

Research on Intelligent Management System of Prefabricated Building Based on Lean Management Thought

YUAN Xinjie ? ?CHEN Shaowei ? ?WANG Shuai

（School of Architecture， Xinxiang Vocational and Technical College， Xinxiang 453006，China）

Abstract：Driven by the new round of scientific and technological revolution and industrial revolution， the development of the construction industry will also face great changes. With the introduction of construction informatization and industrial policies related to prefabricated buildings， the development of prefabricated buildings in China has reached the medium-term development stage. In the management process of prefabricated buildings， due to the non-standard quality inspection standards， the low level of collaborative management of all participants， and the "design production construction" integration concept has not been formed The insufficient application of new intelligent information technology has seriously restricted the entry of prefabricated buildings into a new stage of development in China.In order to solve these problems， this study applies lean management thought and intelligent management to the whole life cycle of prefabricated building management， which can better improve the management level of prefabricated building. Combined with various problems faced by prefabricated building in the management process， this paper constructs an intelligent management system of prefabricated building under the idea of excellent management， mainly including user end， application end In order to further improve the management system， the operation of the system in the design， production and construction stages is explored.

Keywords： lean management; prefabricated buildings; intelligent management; system operation

0 引言

近年來，我國建筑業(yè)正朝著節(jié)能建筑和綠色建筑的方向發(fā)展，裝配式建筑作為國家政策推崇的綠色建筑發(fā)展方向，已處在發(fā)展中期階段，但裝配式建筑的管理方式仍需要進(jìn)行積極的改進(jìn)。在推進(jìn)裝配式建筑管理過程中，融入“精益求精”的管理思想，減少在建造過程中的資源浪費(fèi)，縮短施工工期，并將智慧信息化管理技術(shù)運(yùn)用到裝配式建筑管理過程中，作為其重要的技術(shù)支撐，構(gòu)建精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系，以提升裝配式建筑的管理水平[1]。

1 精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理的相關(guān)理論

1.1 精益管理思想

精益管理思想是在精益生產(chǎn)的原理上發(fā)展應(yīng)用起來的，最早源于1950年。日本豐田公司在汽車制造生產(chǎn)過程中總結(jié)出來的精益管理思想，在企業(yè)管理過程中得到了較好的利用，促使日本豐田汽車具備較強(qiáng)的企業(yè)競爭力，在汽車行業(yè)嶄露頭角。

隨著社會的發(fā)展，精益管理思想已逐步應(yīng)用在各行各業(yè)中。其中，在建筑行業(yè)為實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目獲取最大利潤，利用“精益建造”思維來消除建造全過程中的資源浪費(fèi)，減少非確定因素和非增值活動，從而使人員、材料、機(jī)械設(shè)備等資源能夠達(dá)到最大利用率，實(shí)現(xiàn)建造企業(yè)利益最大化的目標(biāo)。

精益管理思想在裝配式建筑應(yīng)用上，首先應(yīng)注重消費(fèi)者的需求，從設(shè)計(jì)階段了解消費(fèi)者的各方面需求，到產(chǎn)品建造過程中，動態(tài)跟蹤消費(fèi)者的需求，做出適時(shí)的調(diào)整，再到產(chǎn)品建造完成后，調(diào)查消費(fèi)者的使用感受，及時(shí)歸納總結(jié)，為以后建造同類型建筑產(chǎn)品積累管理經(jīng)驗(yàn);其次，通過對自然資源、人力資源和工作流程等方面的集合管理，減少生產(chǎn)費(fèi)用上的浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本;最后，合理編排施工組織，使各個(gè)工作階段進(jìn)行合理化銜接，按照施工組織安排準(zhǔn)時(shí)開展工作，減少不必要的等待時(shí)間，促使整個(gè)建造過程時(shí)間被合理利用，成本最大節(jié)約化[2]。

1.2 裝配式建筑基本理論

裝配式建筑，又稱工業(yè)化建筑、預(yù)制裝配式建筑，是一種在場外建造的現(xiàn)代建造方式，基本原理是把工廠預(yù)制的建筑構(gòu)件運(yùn)輸?shù)焦さ睾?，使用?biāo)準(zhǔn)化的連接方式進(jìn)行裝配。其根本目的是減少建筑工地的污染，將現(xiàn)澆混凝土等施工流程轉(zhuǎn)移到建筑工廠進(jìn)行集中加工，實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件工廠化、規(guī)范化、轉(zhuǎn)配化、一體化等，提高建筑施工效率，優(yōu)化建筑產(chǎn)品質(zhì)量，解決用人荒的難題，減少資源浪費(fèi)等。

相較傳統(tǒng)建筑，裝配式建筑主要有以下優(yōu)勢：①建筑產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)工廠化，將建筑工程中所需的梁、板、柱、樓梯、墻體等構(gòu)件主要在工廠預(yù)制生產(chǎn)完成;②建筑產(chǎn)品保證規(guī)范化，建筑構(gòu)件在工廠進(jìn)行預(yù)制，能保證精準(zhǔn)加工，數(shù)據(jù)規(guī)范，可生產(chǎn)出高質(zhì)量的建筑構(gòu)件;③建筑產(chǎn)品達(dá)到裝配化要求，建筑工程中的部分現(xiàn)澆工程轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，提高建筑施工效率，減少現(xiàn)澆混凝土造成的噪聲污染，確保綠色施工環(huán)境;④建筑產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)一體化目標(biāo)，經(jīng)過建筑工程現(xiàn)場的裝配，土建部分和裝飾裝修部分可以實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)、施工，縮短工期，減少成本等[3]。

目前，裝配式建筑正處于發(fā)展中期階段，還存在一些劣勢：①我國預(yù)制工業(yè)化建筑施工水平不夠成熟，高水平專業(yè)技術(shù)人員短缺;②由于裝配式建筑生產(chǎn)構(gòu)件較多，需要大面積的存放場地，存放布置不合理;③由于建筑工地需求的構(gòu)件型號不統(tǒng)一，不能滿足建筑行業(yè)的市場化和標(biāo)準(zhǔn)化要求;④裝配式建筑工程生產(chǎn)后，大尺寸、大重量構(gòu)件較多，需要大型起重機(jī)械設(shè)備較多，對設(shè)備操作人員要求較高，造價(jià)也相應(yīng)提高。

1.3 智慧化管理基本理論

通過閱讀大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)研究得出，智慧化管理以先進(jìn)的信息化、工業(yè)化技術(shù)為基礎(chǔ)，遵循綠色低耗、智能科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展的理念，在整個(gè)工程項(xiàng)目中進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)化監(jiān)測，建立數(shù)據(jù)化、信息化智慧平臺，實(shí)現(xiàn)參與工程各方的數(shù)據(jù)共享、協(xié)同管理的目標(biāo)。

智慧化管理主要將多種信息化技術(shù)集中運(yùn)用到一個(gè)具體工程項(xiàng)目的全建造過程中，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各個(gè)工作流程及各個(gè)參與方在具化的管理系統(tǒng)中信息共享，工作流程產(chǎn)生聯(lián)系性，具體特征主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

1.3.1 智慧管理。通過運(yùn)用BIM 技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，整個(gè)工程項(xiàng)目可實(shí)現(xiàn)智能感知、信息共享功能，工程管理過程中可以適時(shí)進(jìn)行智慧管理，及時(shí)調(diào)整計(jì)劃，優(yōu)化管理。

1.3.2 便利管理。智慧化管理主要通過對工程項(xiàng)目在項(xiàng)目實(shí)施過程中的變更及錯(cuò)誤及時(shí)調(diào)整和改正，并在后續(xù)建造過程中可及時(shí)有效地進(jìn)行調(diào)控，使人員調(diào)配和資源安排等方面高效便利，可縮短變更周期，使管理高效便捷。

1.3.3 集成管理。智慧化管理是指把各種現(xiàn)代信息化手段集成到工程項(xiàng)目工程流程的具體應(yīng)用上，主要表現(xiàn)在裝配式建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和裝配一體化方面，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目前期的風(fēng)險(xiǎn)評估，中期的進(jìn)度和質(zhì)量監(jiān)控管理等。

2 裝配式建筑管理的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 建設(shè)過程中管理規(guī)定及質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范

裝配式建筑在前期設(shè)計(jì)階段、深化設(shè)計(jì)階段與后期的生產(chǎn)、施工階段沒有形成一體化管理思路，當(dāng)前沒有完善的集“設(shè)計(jì)—生產(chǎn)—施工”三位一體的裝配式產(chǎn)業(yè)鏈作為支柱，以至于前期設(shè)計(jì)階段和后期構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、裝配等工序不能良好的銜接。

在設(shè)計(jì)過程中，預(yù)制構(gòu)件相互之間需要運(yùn)用到BIM（建筑信息模型）技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查，需要具備規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的管理;在構(gòu)配件生產(chǎn)過程中，質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范，沒有嚴(yán)格按照施工工藝要求進(jìn)行施工、養(yǎng)護(hù)等;在裝配施工過程中，不能嚴(yán)格規(guī)范施工流程，造成施工程序復(fù)雜、多次變更，導(dǎo)致生產(chǎn)的構(gòu)配件多次返廠修整甚至報(bào)廢，以至于施工成本大大增加;在運(yùn)營使用和維護(hù)階段，缺乏動態(tài)跟蹤管理，施工方不能及時(shí)掌握裝配式建筑的運(yùn)營使用情況，可能會導(dǎo)致產(chǎn)品維護(hù)滯后，影響建筑產(chǎn)品的使用功能，對企業(yè)造成不良影響。

2.2 項(xiàng)目各參與方的協(xié)同管理水平有待提高

裝配式建筑是一項(xiàng)綜合性較高的創(chuàng)新型綠色建筑，具有專業(yè)的特殊性，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工階段，均需要配備相應(yīng)專業(yè)的專業(yè)人員進(jìn)行協(xié)同管理，但由于涉及專業(yè)較多，“設(shè)計(jì)—生產(chǎn)—施工”一體化理念尚未形成，管理人員不能具備全方位的專業(yè)知識，導(dǎo)致建設(shè)項(xiàng)目的各參與方的協(xié)同管理水平不高，不能適應(yīng)裝配式建筑的高效發(fā)展。

在我國，由于裝配式建筑在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工階段儲備的綜合性專業(yè)人才不足，設(shè)計(jì)專業(yè)管理人員不能考慮到裝配施工過程中的裝配流程的關(guān)鍵點(diǎn)，裝配施工管理人員也沒有理解設(shè)計(jì)專業(yè)管理人員的統(tǒng)籌計(jì)劃，后期運(yùn)行和維護(hù)的管理人員也不能和前期設(shè)計(jì)、裝配人員進(jìn)行有效的溝通，造成了項(xiàng)目各參與方的協(xié)同管理水平不高的局面。

2.3 新型智慧信息化技術(shù)綜合應(yīng)用片面化

裝配式建筑在建造前運(yùn)用BIM技術(shù)、FRID技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及云計(jì)算技術(shù)等大量新型智慧信息化技術(shù)在工程建設(shè)不同階段進(jìn)行輔助建設(shè)，但由于缺乏技術(shù)支持、信息化技術(shù)發(fā)展還不夠成熟，使得裝配式構(gòu)件在生產(chǎn)過程中無法充分發(fā)揮出智慧信息化的優(yōu)勢，造成信息化數(shù)據(jù)不能有效采集和及時(shí)處理;其次，裝配式建筑在建造過程中，需要專業(yè)技術(shù)人員及時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤和記錄，運(yùn)用到的信息化儀器設(shè)備種類繁多，采集成本較高，裝配式建筑總造價(jià)較高，導(dǎo)致裝配式建筑在實(shí)際生產(chǎn)中的新型智慧信息化技術(shù)應(yīng)用的廣度不夠，大部分停留在單一或兩個(gè)技術(shù)上面，具有片面化，不能全面地進(jìn)行綜合一體化應(yīng)用。

2.4 政府政策支持力度不夠

20世紀(jì)60年代，我國政府針對裝配式建筑規(guī)范發(fā)布了相關(guān)文件，但是由于裝配式建筑隨著信息化時(shí)代的發(fā)展，建筑項(xiàng)目具有一定的創(chuàng)新性、多樣性，政府規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也不能滿足裝配式建筑發(fā)展的要求。

目前，裝配式建筑是國家大力倡導(dǎo)的一種綠色建筑，需要政府投入大量科技人才，研究裝配式建筑通用、標(biāo)準(zhǔn)的政策，以滿足業(yè)主對各類新型建筑的需求。另外，政府仍須針對建筑業(yè)企業(yè)出臺一些如免稅收的獎勵(lì)文件，加大支持力度，確保裝配式建筑的大力推廣。

政府在監(jiān)督管理方面，需要出臺針對裝配式建筑的監(jiān)管制度文件，要區(qū)別于普通建筑的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，確保裝配式建筑中的各類關(guān)鍵部分的質(zhì)量安全。

3 構(gòu)建精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系

現(xiàn)將精益管理和智慧化管理理想在裝配式建筑管理體系中科學(xué)集成，從而提升裝配式建筑的管理水平。裝配式建筑在管理工程中針對質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目各參與方的協(xié)同管理過程、新型智慧信息化技術(shù)方面遇到的問題，構(gòu)建精益管理思想下的裝配式建筑智慧化管理體系，從用戶端、應(yīng)用端、平臺端、數(shù)據(jù)端四個(gè)維度來解決具體問題。構(gòu)建精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系，如圖1所示。

3.1 精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系的用戶端

精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系的用戶端主體主要有建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位（預(yù)制單位、運(yùn)輸單位、裝配施工單位）、信息化智慧管理單位等。在用戶方面，建設(shè)單位是裝配式建筑全生命周期中的決策方，設(shè)計(jì)單位為裝配式建筑在建筑、機(jī)電、水暖、構(gòu)配件等方面的設(shè)計(jì)者，施工單位（預(yù)制單位、運(yùn)輸單位、裝配施工單位）是裝配式建筑建造過程的實(shí)施者，信息化智慧管理單位是裝配式建筑全生命周期中的輔助管理者，負(fù)責(zé)跟蹤數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)方案等任務(wù)。

精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系的設(shè)計(jì)運(yùn)行，目的是使項(xiàng)目各個(gè)參與單位均可訪問和利用體系中的數(shù)據(jù)信息，便于一體化管理項(xiàng)目?？稍O(shè)置各個(gè)單位人員僅對所負(fù)責(zé)的領(lǐng)域具有編輯功能，對其他領(lǐng)域具有查看功能，這樣分工權(quán)限明確，避免數(shù)據(jù)丟失，確保信息安全，有利于裝配式建筑項(xiàng)目的高效管理。

3.2 精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系的應(yīng)用端

該應(yīng)用端可以根據(jù)用戶端發(fā)出的指令，進(jìn)行采集分析、傳遞信息數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地將提取的結(jié)果反饋給用戶端。目前，在裝配式建筑項(xiàng)目管理中，主要有以下3個(gè)方面。

3.2.1 在精益設(shè)計(jì)管理方面。在設(shè)計(jì)階段，結(jié)合施工工藝要求，利用BIM和相關(guān)信息化技術(shù)，將裝配式建筑的設(shè)計(jì)與施工一體化進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)施工的可操作性，減少設(shè)計(jì)與施工所需的構(gòu)件偏差，從而減少返工、返修，避免了浪費(fèi)，提升了建造效率。

3.2.2 在精益生產(chǎn)與運(yùn)輸管理方面。裝配式生產(chǎn)方利用該體系，得到設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)圖紙、構(gòu)配件資料、BIM施工數(shù)據(jù)，認(rèn)真研究后，通過BIM、RFID、物聯(lián)網(wǎng)等智慧化技術(shù)與精益生產(chǎn)思想相結(jié)合，把建筑裝配式構(gòu)配件在生產(chǎn)、檢驗(yàn)、入庫、出庫時(shí)產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)及時(shí)有效地進(jìn)行登記錄入，以便各階段管理人員查看構(gòu)配件的相關(guān)信息。構(gòu)配件的數(shù)量也需要根據(jù)生產(chǎn)使用情況，及時(shí)跟進(jìn)，利用及時(shí)生產(chǎn)思想，合理安排構(gòu)配件的庫存量。在構(gòu)配件裝配中，施工管理人員也可根據(jù)構(gòu)配件的庫存量、構(gòu)件尺寸信息，對裝配施工計(jì)劃做出可視化的跟蹤安排。同時(shí)，對于裝配式構(gòu)件的精益運(yùn)輸管理方面，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將構(gòu)配件整個(gè)運(yùn)輸供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)信息進(jìn)行智慧化管理，結(jié)合精益運(yùn)輸思想，對構(gòu)配件進(jìn)行精準(zhǔn)的物流跟蹤，避免因構(gòu)配件堆壓或不及時(shí)出庫等而造成成本浪費(fèi)，并實(shí)時(shí)進(jìn)行動態(tài)管理，提升運(yùn)輸過程的監(jiān)管能力。

3.2.3 在精益施工管理方面。利用“增值理論”對人工、材料、設(shè)備在各個(gè)環(huán)節(jié)的投入使用進(jìn)行精益管理，加強(qiáng)控制與分析，避免了資源的浪費(fèi)，節(jié)約成本。在現(xiàn)場施工過程中，結(jié)合BIM技術(shù)，把裝配現(xiàn)場的構(gòu)配件、連接材料、施工設(shè)備等進(jìn)行虛擬仿真施工，減少施工變更，有效防止施工隱患。結(jié)合RFID技術(shù)，將構(gòu)配件、連接材料及設(shè)備進(jìn)行追溯登記，保存相關(guān)處理過程信息并可查詢到相關(guān)質(zhì)量負(fù)責(zé)人。利用多種智慧信息化技術(shù)，可以提升施工管理水平，為項(xiàng)目各參與方提供信息數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)裝配式項(xiàng)目全過程的質(zhì)量監(jiān)督。

3.3 精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系的平臺端

精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系的平臺端是集BIM、RFID、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等多種新型信息化技術(shù)，建立的智慧化管理平臺。平臺端屬于智慧化管理體系的數(shù)據(jù)交流平臺，可以將整個(gè)裝配項(xiàng)目中各個(gè)階段的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄采集，并對建造過程實(shí)時(shí)監(jiān)控、分類錄入儲存，從而保障項(xiàng)目的各參與方能夠通過該平臺端進(jìn)行提取、查看信息，確保工程項(xiàng)目在全生命周期內(nèi)的管理更加完善，優(yōu)化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等方面的綜合管理措施。

該體系的平臺端對不同階段的信息進(jìn)行采集分析，形成了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，可以指導(dǎo)和管理裝配式建筑在具體實(shí)施時(shí)遇到的問題;該平臺端提供的可視化交流功能，使得項(xiàng)目的各參與方均能對項(xiàng)目的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、建造過程、質(zhì)量要求、變更通知等同步掌控，實(shí)現(xiàn)各參與方對裝配式項(xiàng)目的多方協(xié)同一體化管理，確保工程項(xiàng)目能高效進(jìn)行。

3.4 精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系的數(shù)據(jù)端

精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系的數(shù)據(jù)端，主要利用BIM、RFID、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等多種新型信息化技術(shù)對裝配式工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等階段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、資料收集，分析各項(xiàng)資源數(shù)據(jù)、監(jiān)控建筑工程質(zhì)量與施工進(jìn)度情況，為裝配式平臺端提供數(shù)據(jù)。

在裝配式建筑建造過程中，數(shù)據(jù)端采集到各個(gè)階段的數(shù)據(jù)信息后，均會產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)據(jù)包，為高效使用該階段的數(shù)據(jù)，必須及時(shí)對數(shù)據(jù)包進(jìn)行優(yōu)化處理，采取各種指標(biāo)分析方法，把該階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中化管理，根據(jù)項(xiàng)目的發(fā)展，實(shí)時(shí)地跟進(jìn)數(shù)據(jù)更新，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和高效性。

通常，裝配式建筑的用戶端發(fā)出指令后，裝配式建筑智慧化管理體系的應(yīng)用端和平臺端會向數(shù)據(jù)端提煉數(shù)據(jù)，然后把提取到的數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給用戶端，以實(shí)現(xiàn)精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理。

4 精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系的運(yùn)行

4.1 裝配式建筑智慧化管理體系在設(shè)計(jì)階段的運(yùn)行

為規(guī)避在生產(chǎn)階段、裝配施工階段出現(xiàn)較多的設(shè)計(jì)變更，在設(shè)計(jì)階段，充分利用精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系的平臺端，設(shè)計(jì)方與生產(chǎn)方、裝配施工方多次交流設(shè)計(jì)方案，以確保設(shè)計(jì)方案能夠在生產(chǎn)階段和裝配階段順利開展。

通常裝配式建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)構(gòu)配件時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)收集的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)配件尺寸、形狀進(jìn)行調(diào)整，保證了設(shè)計(jì)效率。在構(gòu)配件設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作完成后，可根據(jù)工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)類型對預(yù)制構(gòu)配件實(shí)施分類，把標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)與非標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)加以區(qū)分統(tǒng)計(jì)，并在設(shè)計(jì)過程中縮小構(gòu)配件種類的數(shù)量，可以有效地進(jìn)行預(yù)制構(gòu)配件標(biāo)準(zhǔn)化的管理。

該體系在設(shè)計(jì)過程中利用多種信息化技術(shù)，構(gòu)建裝配式工程模型，根據(jù)工程項(xiàng)目的材料、建筑尺寸、機(jī)械設(shè)備、施工進(jìn)度計(jì)劃、施工成本等各類參數(shù)錄入系統(tǒng)，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。在體系中把建好的數(shù)據(jù)庫實(shí)時(shí)共享，并隨時(shí)更新項(xiàng)目的材料、設(shè)備及進(jìn)度情況，確保在構(gòu)建模型的過程中可以及時(shí)提取所需建造數(shù)據(jù)資料。

4.2 裝配式建筑智慧化管理體系在生產(chǎn)階段的運(yùn)行

為了裝配項(xiàng)目各參與方能夠合理安排工作計(jì)劃，從體系中的管理平臺中實(shí)時(shí)查詢到裝配構(gòu)件的具體情況，在體系運(yùn)行預(yù)制生產(chǎn)階段時(shí)，需要利用各類智慧信息化技術(shù)對項(xiàng)目中各個(gè)構(gòu)件的施工情況和位置進(jìn)行實(shí)時(shí)定位和更新，以便于裝配式構(gòu)件的生產(chǎn)和運(yùn)輸。

構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)前，根據(jù)裝配項(xiàng)目的構(gòu)配件對選用材料、尺寸大小、需求計(jì)劃等的要求，設(shè)計(jì)方與裝配施工方召開交底會議，確定預(yù)制模具量，材料采購數(shù)量及供應(yīng)方案，預(yù)制生產(chǎn)及運(yùn)輸計(jì)劃，以保證裝配項(xiàng)目的高效進(jìn)行。

構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)中，為深化質(zhì)量監(jiān)控力度，生產(chǎn)管理及采購人員須對材料提供精細(xì)化質(zhì)量檢測，并把材料的產(chǎn)地、時(shí)間、質(zhì)量情況等信息及時(shí)拓寬到體系中。轉(zhuǎn)換好構(gòu)件原材料在體系中的信息格式后，即可進(jìn)入生產(chǎn)裝配構(gòu)件流程。在構(gòu)件制作過程中，除了合理利用模具及自動化設(shè)備對構(gòu)件尺寸進(jìn)行修整外，還使用BIM、RFID等智慧信息化技術(shù)對已產(chǎn)出的構(gòu)配件與原設(shè)計(jì)構(gòu)件的模數(shù)進(jìn)行對比，確保質(zhì)量、尺寸等符合要求。然后使用掃描技術(shù)對脫模后的構(gòu)配件進(jìn)行質(zhì)量優(yōu)劣分析，并將析出的結(jié)果錄入到管理人員的信息化終端設(shè)備上，以便于各方管理人員對構(gòu)配件的情況及時(shí)支配。

構(gòu)件預(yù)制生產(chǎn)結(jié)束后，為便于施工管理方實(shí)時(shí)把控構(gòu)配件的進(jìn)出場情況，協(xié)調(diào)好配件的存放及接收任務(wù)，需預(yù)制生產(chǎn)技術(shù)及管理方使用BIM、GIS等技術(shù)，對施工現(xiàn)場周邊環(huán)境進(jìn)行分析，并聯(lián)合施工計(jì)劃、設(shè)計(jì)方案，制定出完善的運(yùn)輸計(jì)劃，并把構(gòu)件的質(zhì)量檢測情況、運(yùn)輸情況等資料信息實(shí)時(shí)拓充到智慧平臺端。

4.3 裝配式建筑智慧化管理體系在施工階段的運(yùn)行

裝配式建筑智慧化管理體系在施工階段的運(yùn)行尤為關(guān)鍵，主要包括施工前準(zhǔn)備、質(zhì)量控制、進(jìn)度控制、安全管理等過程。

在施工前準(zhǔn)備階段，為了避免裝配建筑工程在施工時(shí)出現(xiàn)交叉干擾、工作面無法展開等情況，通常需要聯(lián)合裝配設(shè)備的施工范圍、運(yùn)輸路線、位置信息等數(shù)據(jù)，使用智慧信息化體系進(jìn)行各個(gè)專業(yè)施工方在施工階段中的仿真模擬，組織協(xié)調(diào)好裝配大型設(shè)備的進(jìn)出場時(shí)間、工作時(shí)間。同時(shí)，需要規(guī)劃好建筑材料、裝配構(gòu)件、中小型設(shè)備的進(jìn)場存放位置及二次搬運(yùn)計(jì)劃等工作。

在施工階段的質(zhì)量控制過程中，為確保施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量，需要使用智慧信息化體系對施工階段展開虛擬仿真。把施工已完成的裝配構(gòu)件按照“三檢”制度認(rèn)真檢驗(yàn)，形成的檢查記錄及時(shí)錄入體系數(shù)據(jù)庫，及時(shí)有效處理有質(zhì)量問題的構(gòu)配件，并把各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題、維修方式及結(jié)果上傳質(zhì)量控制數(shù)據(jù)庫，定期對質(zhì)量控制情況進(jìn)行分析總結(jié)，分析出發(fā)生質(zhì)量事故的原因，以規(guī)避在后續(xù)施工過程中類似質(zhì)量問題的發(fā)生。

在施工階段的進(jìn)度控制過程中，為保證裝配項(xiàng)目的工期，每天的進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度保持一致，須在使用智慧信息化管理體系時(shí)，用BIM技術(shù)進(jìn)行三維虛擬可視化，跟進(jìn)施工用料計(jì)劃、運(yùn)輸計(jì)劃及進(jìn)度計(jì)劃，并根據(jù)體系的集成功能，實(shí)時(shí)對裝配過程的實(shí)際施工數(shù)據(jù)記錄與計(jì)劃進(jìn)度比較，完成裝配構(gòu)件在施工階段的進(jìn)度控制。另外，該體系還可通過RFID、物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)對施工一線的施工進(jìn)度情況、數(shù)據(jù)信息實(shí)行及時(shí)錄入、更新。將體系內(nèi)施工進(jìn)度與規(guī)劃的進(jìn)度情況進(jìn)行詳細(xì)對比，分析出當(dāng)前施工進(jìn)度是否在合理范圍內(nèi)，以及下一步應(yīng)該如何進(jìn)行調(diào)控。另外，裝配技術(shù)人員還可根據(jù)體系平臺端查到的進(jìn)度計(jì)劃，對展開工作面的構(gòu)件提前實(shí)施準(zhǔn)備工作，施工技術(shù)人員可以使用平板終端設(shè)備，查看裝配項(xiàng)目的三維模型，將每個(gè)構(gòu)配件的型號、位置情況進(jìn)行精細(xì)核對，確定無誤后即可進(jìn)行裝配施工。

在施工階段的安全管理過程中，為了避免工程項(xiàng)目中危險(xiǎn)性高的節(jié)點(diǎn)、重大施工節(jié)點(diǎn)、特殊要求作業(yè)面等出現(xiàn)安全事故，智慧化管理體系對工程項(xiàng)目進(jìn)行仿真模擬施工，以完善安全管理方案。使用VR虛擬仿真設(shè)備，讓施工人員沉浸式體驗(yàn)安全事故的全過程，促使施工人員樹立安全保護(hù)意識，正確使用安全防護(hù)用品。

5 結(jié)語

本研究將精益管理理論、智慧信息化管理與裝配式建筑融合于一體，以裝配式建筑項(xiàng)目發(fā)展現(xiàn)狀中出現(xiàn)的問題為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建了精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系。主要研究成果如下。

①通過分析裝配式建筑項(xiàng)目的發(fā)展現(xiàn)狀中出現(xiàn)的問題，提出將“精益管理思想”與“智慧化管理”在裝配式建筑管理體系中科學(xué)集成，從而提升裝配式建筑的綜合管理水平。

②構(gòu)建了精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系，主要包含用戶端、應(yīng)用端、平臺端、數(shù)據(jù)端四個(gè)層面。該智慧化管理體系具有集成裝配式建筑項(xiàng)目中的信息收集、錄入、分享、儲存、剖析等功能。

③為了使精益管理思想下裝配式建筑智慧化管理體系能夠在實(shí)際項(xiàng)目中更好運(yùn)用，對該體系在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工階段的運(yùn)行進(jìn)行了深入探究。

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