基于BIM技術(shù)的工程項(xiàng)目精益化管理

湯晨曦

(作者單位：內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué))

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基于BIM技術(shù)的工程項(xiàng)目精益化管理

湯晨曦

在節(jié)約型社會(huì)的大環(huán)境下，我國(guó)的建筑行業(yè)依然存在高能耗、低效率的現(xiàn)象，所以借鑒制造業(yè)中精益建造的管理思想，但是由于工程項(xiàng)目本身復(fù)雜性與參與者眾多的自身特點(diǎn)，不能像制造業(yè)一樣能夠有效的進(jìn)行信息的有效溝通與共享，所以引出了BIM的概念，然后闡述了基于BIM技術(shù)的工程建設(shè)項(xiàng)目的有點(diǎn)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

BIM技術(shù);精益化管理;價(jià)值工程

建筑項(xiàng)目高能耗、低效率等問(wèn)題一直阻礙我國(guó)建筑業(yè)現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)型，但建筑項(xiàng)目的現(xiàn)代化越來(lái)越成為現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要標(biāo)志。限制我國(guó)建筑業(yè)效率不高的原因有:第一,“碎片化”的建筑項(xiàng)目自身特點(diǎn)。由于建筑項(xiàng)目規(guī)模一般較大，建設(shè)周期比較長(zhǎng)，過(guò)程復(fù)雜，所以參與者較多，而且缺乏有效的集成的管理模式，這就必然導(dǎo)致了項(xiàng)目的“碎片化”。第二，應(yīng)用信息化水平低。第三，建筑業(yè)市場(chǎng)化程度不夠。目前最有效的途徑就是借助精益化管理的思想，與現(xiàn)代IT技術(shù)相結(jié)合，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑項(xiàng)目的數(shù)字化模擬。BIM(Building information model)技術(shù)，即建筑信息模型，很好的對(duì)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目的進(jìn)行模擬，迅速構(gòu)建精細(xì)化管理平臺(tái)，主要目的是將海量數(shù)據(jù)管理、工作協(xié)同、造價(jià)管控等核心價(jià)值進(jìn)行不斷發(fā)揮，進(jìn)而提高項(xiàng)目精益化管理水平，避免建筑業(yè)信息孤島的產(chǎn)生。

一、BIM技術(shù)的發(fā)展歷程

BIM 理念是喬治亞理工大學(xué)Chuck Eastman 博士在1975 年提出的:“建筑信息模型是包含一個(gè)完整生命周期內(nèi)，講所有建筑模型的幾何模型信息、功能要求和構(gòu)件性能都集成在這個(gè)模型中，有利于對(duì)建筑項(xiàng)目工程過(guò)程信息的管理，包括建造過(guò)程、施工進(jìn)度，維護(hù)管理等。”

美國(guó)是應(yīng)用BIM技術(shù)較為成熟的國(guó)家，BIM在歐洲、日本、新加坡還有我國(guó)香港地區(qū)的應(yīng)用水平和發(fā)展姿態(tài)還不錯(cuò)，但是還是與美國(guó)存在一定的差距。直到2002年以后，BIM技術(shù)的應(yīng)用才剛剛出現(xiàn)在我國(guó)的一些大型項(xiàng)目中，例如，天津117大廈的物資管理信息與空間規(guī)劃系統(tǒng)，煙臺(tái)到大連的海底隧道及呼和浩特地鐵項(xiàng)目。顯然，技術(shù)和理念上的成熟并不難，但是真正融入到設(shè)計(jì)者的理念中，貫穿真?zhèn)€產(chǎn)業(yè)鏈，還需時(shí)日。

二、精益化管理在建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施中的問(wèn)題

從建筑業(yè)的出現(xiàn)，建筑項(xiàng)目的粗放式的管理模式從未在根本上得到改變。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，施工過(guò)程中的返工占了25-30%，勞動(dòng)力的浪費(fèi)也是占到了30-60%，建筑材料的不合理利用占到了10%。

建筑業(yè)應(yīng)該像制造業(yè)學(xué)習(xí)高效的科學(xué)管理模式，雖然制造業(yè)較建筑業(yè)的起步晚，但是制造業(yè)的科學(xué)管理模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了建筑業(yè)。而最近由日本豐田公司制定的精益化管理模式，更是將工作效率推到了頂峰。精益化管理模式的核心就是在保證最大限度滿足消費(fèi)者的需求的前提下，利用系統(tǒng)的管理思維，面向全生命周期，來(lái)持續(xù)的減少浪費(fèi)。

雖然精益建造概念的提出有20余年，但是真正在實(shí)踐中創(chuàng)造巨大價(jià)值的案例并不多。尤其目前情況，工程項(xiàng)目越來(lái)越復(fù)雜，因素越來(lái)越多，隨著建筑企業(yè)的業(yè)務(wù)越來(lái)越廣闊，地域越來(lái)越分散，公司對(duì)項(xiàng)目部的管理越來(lái)越松散，直接轉(zhuǎn)包，收取一定的管理費(fèi)已經(jīng)成為建筑企業(yè)生存的常態(tài)。BIM技術(shù)的出現(xiàn)，緩解了建筑企業(yè)回歸實(shí)踐中沒(méi)有更好管理的問(wèn)題，使建筑可持續(xù)性發(fā)展帶來(lái)了曙光。

三、基于BIM技術(shù)在精益建造中的價(jià)值

BIM提供了數(shù)字表達(dá)過(guò)程，在全壽命周期內(nèi)，通過(guò)對(duì)知識(shí)資源的共享，為可靠地決策提供技術(shù)支持?？偟膩?lái)說(shuō)，BIM在精益管理的核心理念包括：

(1)BIM提供了一個(gè)開(kāi)放式的信息平臺(tái)，設(shè)計(jì)者將思維中的物理和功能特征進(jìn)行數(shù)字表達(dá)，決策者可以通過(guò)由多維建筑物信息關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目虛擬建造，決策者可以通過(guò)可視化來(lái)進(jìn)行高效的協(xié)調(diào)溝通。

(2)BIM同時(shí)也提供了一個(gè)高效的協(xié)同平臺(tái)，參與者可以將項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)展情況，時(shí)時(shí)的進(jìn)行更新，同時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)并不是一成不變的，而是隨著信息的更新，進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，這樣，施工方、設(shè)計(jì)方、業(yè)主等不同專業(yè)的利益方之間可以同步的了解項(xiàng)目的進(jìn)展，可以在全壽命周期內(nèi)，更有效的為決策者提供可靠地依據(jù)與信息。

四、BIM是實(shí)現(xiàn)精益建造的有力工具

雖然BIM與精益建造屬于不同的概念,但是進(jìn)行深分析可以發(fā)現(xiàn),它們的理念具有異曲同工之妙,BIM技術(shù)可以以精益建造理論體系為指導(dǎo),利用BIM強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)與技術(shù)優(yōu)勢(shì),提升建筑業(yè)的整體效率,提高建筑的質(zhì)量。

1.BIM構(gòu)建并行工程

并行工程的核心內(nèi)涵是通過(guò)將相關(guān)過(guò)程進(jìn)行并行于集成，來(lái)縮短開(kāi)發(fā)周期，減少研發(fā)成本，它是精益建造體系的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在我國(guó)，設(shè)計(jì)與施工是分離的，因?yàn)闆](méi)有很好的考慮施工過(guò)程中的實(shí)際情況、措施與節(jié)點(diǎn)等信息，所以設(shè)計(jì)作品還有需要不斷的更改。在處理不同專業(yè)的設(shè)計(jì)時(shí)，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)結(jié)果也面臨一定的困難，不同工種在實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)，也面臨著協(xié)調(diào)困難等問(wèn)題。BIM技術(shù)把不同專業(yè)的信息集成到一個(gè)建筑信息模型中，為不同類型的參與者提供了可視化的平臺(tái)。然后利用3D進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享與溝通，可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、不同班組之間的協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)IPD模型下，在設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行模擬施工的問(wèn)題。

2.BIM減少變更

由于工程項(xiàng)目的復(fù)雜性與施工環(huán)境的多變性，使得工程變更成為不可避免的事情，同時(shí)帶來(lái)了巨大的浪費(fèi)。通過(guò)BIM技術(shù)的虛擬建造,將建筑項(xiàng)目在電腦上提前預(yù)演真?zhèn)€施工過(guò)程,這樣可以讓施工中的問(wèn)題提前暴露,從而提前進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的優(yōu)化,減少因?yàn)樽兏鴰?lái)的浪費(fèi).

3.BIM減少資源浪費(fèi)

BIM最大的特點(diǎn)就是在傳統(tǒng)三維的基礎(chǔ)上增加了時(shí)間維，也就是說(shuō)BIM可以根據(jù)施工的計(jì)劃與施工實(shí)際的進(jìn)展情況，計(jì)算出各個(gè)時(shí)間點(diǎn)上各種資源利用的情況，這樣可以有效的避免傳統(tǒng)的材料管理的模式，減少材料的損耗與保管費(fèi)，又能有利于減少現(xiàn)場(chǎng)的窩工情況，減少人工成本，可以提高設(shè)備的利用率，減少租賃成本。有效的改善了目前施工過(guò)程中資源利用效率底下，資源浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象。

4.BIM提高工程價(jià)值

在工程實(shí)踐中表明，BIM可以有效的控制工程造價(jià)，進(jìn)行成本控制，進(jìn)而可以提高建筑項(xiàng)目的利潤(rùn)空間。在建造BIM信息模型的過(guò)程中，業(yè)主可以根據(jù)項(xiàng)目周邊環(huán)境，在不改變項(xiàng)目質(zhì)量與成本的情況下，增加項(xiàng)目的使用價(jià)值。按照“創(chuàng)建—維護(hù)—共享”的BIM系統(tǒng)，可以滿足不同要求的精益化管理，提高項(xiàng)目的價(jià)值空間。

五、基于BIM精益管理的展望

BIM技術(shù)的出現(xiàn)，為精益化建造提供了可靠的技術(shù)支持。通過(guò)BIM技術(shù)平臺(tái)，參與者可以將精益管理的思想融入到工作中，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)建設(shè)活動(dòng)的精益建造。精益思想在BIM中得到了很好的體現(xiàn)，還體現(xiàn)了技術(shù)的人性化，團(tuán)隊(duì)間的溝通協(xié)調(diào)效率得到了有效改善，更為關(guān)鍵的是，信息的共享性與透明化得到了本質(zhì)的提高，虛擬扁平化的信息將引導(dǎo)建筑行業(yè)進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。

(作者單位：內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué))

[1]《基于 BIM 的全過(guò)程造價(jià)管理研究》，《建筑經(jīng)濟(jì)》，2012年

[2]Bazjanac.Applying Information Modeling to Buildings[J].Virtual Building Environments,2006,10:185-192.

[3]《IPD模式下基于BIM的精益建造實(shí)施研究》，《科技管理研究》，2013年

[4]《基于BIM的工程項(xiàng)目精益建造管理》，2015年04月

[5]肖揚(yáng)，《不只是精益——BIM與精益建造》，《工程質(zhì)量》，2014年02月

湯晨曦，內(nèi)蒙古財(cái)經(jīng)大學(xué)會(huì)計(jì)學(xué)院技術(shù)經(jīng)濟(jì)及管理專業(yè)碩士研究生，研究方向：項(xiàng)目評(píng)價(jià)與管理。