基于BIM的工程項目進(jìn)度管理研究

萬力

[提要] 傳統(tǒng)的工程項目進(jìn)度管理中進(jìn)度滯后、工期延誤現(xiàn)象仍會時常出現(xiàn)，而目前工程項目管理進(jìn)度受到影響因素多、進(jìn)度計劃缺乏靈活性、項目參與單位組織協(xié)調(diào)困難等諸多因素的影響。引入BIM將相關(guān)信息技術(shù)進(jìn)行集成，并構(gòu)建基于BIM的進(jìn)度管理體系，可以消除傳統(tǒng)信息創(chuàng)建、管理和共享的弊端，更好地實現(xiàn)工程項目進(jìn)度管理信息化，從而提升項目管理效率。

關(guān)鍵詞：BIM；進(jìn)度管理；模型

中圖分類號：F27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

收錄日期：2017年9月27日

一、傳統(tǒng)的進(jìn)度控制方法及其存在的問題

項目進(jìn)度管理的內(nèi)容主要包括進(jìn)度計劃編制和進(jìn)度計劃控制兩大部分。進(jìn)度計劃的編制方法主要有：里程碑計劃、橫道圖、網(wǎng)絡(luò)計劃和項目管理軟件等。進(jìn)度控制的主要方式是通過進(jìn)度實績的收集，來和進(jìn)度計劃進(jìn)行比對分析，發(fā)現(xiàn)問題并及時調(diào)整計劃。進(jìn)度計劃比較的主要方法有：甘特圖比較法、S形曲線圖比較法、香蕉曲線比較法、甘特圖與香蕉曲線綜合比較法、垂直圖比較法、前鋒線比較法等。

傳統(tǒng)的進(jìn)度控制組織結(jié)構(gòu)，所采取的方式方法能夠比較準(zhǔn)確地了解工程現(xiàn)場實際，進(jìn)而實現(xiàn)準(zhǔn)確的決策，提高問題的解決效率。但是，由于進(jìn)度偏差信息傳遞方式多樣化、表達(dá)方式多樣化，各個參與單位之間的關(guān)系不能協(xié)調(diào)一致，會有參與單位單獨(dú)獲得進(jìn)度偏差及糾偏措施未能及時使項目的其他參與單位同步了解的現(xiàn)象?，F(xiàn)有的進(jìn)度控制組織阻礙了組織內(nèi)部的信息交流，各個進(jìn)度控制工程師要在定期召開的會議上提醒其他專業(yè)工程師關(guān)注和幫忙解決自己專業(yè)內(nèi)無法解決但應(yīng)該引起關(guān)注的進(jìn)度控制問題。

二、工程項目進(jìn)度管理現(xiàn)存問題

伴隨進(jìn)度管理理論和信息化技術(shù)的發(fā)展，我國工程項目進(jìn)度管理水平得到不斷提高。但當(dāng)前大多數(shù)工程進(jìn)度管理仍很粗放，雖然有詳細(xì)的進(jìn)度計劃以及網(wǎng)絡(luò)圖、橫道圖等技術(shù)做支撐，進(jìn)度滯后、工期延誤現(xiàn)象仍會時常出現(xiàn)，對整個項目的經(jīng)濟(jì)社會效益產(chǎn)生直接影響。通過對工程項目進(jìn)度管理的影響因素的認(rèn)識，分析目前工程項目進(jìn)度管理中普遍存在的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，進(jìn)度管理影響因素多。工程建設(shè)過程十分復(fù)雜，影響進(jìn)度管理的因素頗多。地理位置、地形地貌等環(huán)境因素，勞動力、材料設(shè)備、施工機(jī)具等資源因素，施工技術(shù)因素，道德意識、業(yè)務(wù)素質(zhì)、管理能力等人為因素，政治、自然災(zāi)害等風(fēng)險因素都會影響到工程項目的進(jìn)度管理。

第二，進(jìn)度計劃缺乏靈活性。目前，工程項目進(jìn)度管理中，多采用甘特圖、網(wǎng)絡(luò)圖、關(guān)鍵線路法，配合使用Project、P3等項目管理軟件，這些計劃制定以后，直接用于進(jìn)度控制?，F(xiàn)場設(shè)計變更及環(huán)境變化現(xiàn)象時有發(fā)生，由于計劃過于剛性，調(diào)整優(yōu)化復(fù)雜，工作量大，會導(dǎo)致實際進(jìn)度與計劃逐漸脫離，計劃控制作用失效。

第三，項目參與單位組織協(xié)調(diào)困難。因工程項目的自身特點(diǎn)，需要多方參與單位共同完成。各單位除完成自身團(tuán)隊管理外，還要做好與其他相關(guān)方的協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)不力，會直接導(dǎo)致工程進(jìn)度延誤。

第四，工程進(jìn)度與質(zhì)量、成本之間難以平衡。當(dāng)前工程項目中，由于相關(guān)技術(shù)和方法的缺乏，很難對三者進(jìn)行綜合考慮和平衡，容易出現(xiàn)搶進(jìn)度，增加成本，質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，返工進(jìn)度又拖后的惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致進(jìn)度的不斷拖后和成本的不斷增加。

三、基于BIM的進(jìn)度管理體系分析

基于BIM的進(jìn)度管理體系應(yīng)建立在傳統(tǒng)進(jìn)度管理體系之上，集成應(yīng)用傳統(tǒng)進(jìn)度管理理論、技術(shù)方法和BIM技術(shù)，實現(xiàn)信息技術(shù)輔助進(jìn)度管理最優(yōu)化。

（一）BIM進(jìn)度管理框架。目前，相關(guān)技術(shù)在進(jìn)度管理中的應(yīng)用是孤立的，雖然單獨(dú)應(yīng)用某項技術(shù)給項目管理帶來了很大好處，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于技術(shù)間集成應(yīng)用的效益。BIM及其相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)為工程項目管理帶來極大的價值和便利，尤其是項目全生命周期內(nèi)信息的創(chuàng)建、共享和傳遞，能夠保證信息的有效溝通。將相關(guān)信息技術(shù)進(jìn)行集成，并構(gòu)建基于BIM的進(jìn)度管理體系，才能消除傳統(tǒng)信息創(chuàng)建、管理和共享的弊端，更好實現(xiàn)工程項目進(jìn)度管理信息化，從而提升項目管理的效率。

BIM引入后，可以實現(xiàn)以下幾個方面：（1）直接查看模型信息或?qū)δＰ托畔⒄矸治霾?dǎo)出報表，用于項目范圍的確定。（2）實現(xiàn)WBS元素編碼與模型構(gòu)件ID號的關(guān)聯(lián)，可査看模型或利用模型信息進(jìn)行編制；可直接顯示每一層WBS元素對應(yīng)的三維模型，并可查看各種屬性數(shù)據(jù)。（3）參考WBS和模型信息完成；部分活動屬性信息已經(jīng)伴隨模型的建立而完成，可直接將屬性信息賦予模型圖元；在4D動畫中模擬活動安排，可通過四維模擬對活動邏輯進(jìn)行展示。（4）讀取活動關(guān)聯(lián)的模型圖元中的幾何、材料等基本數(shù)據(jù)信息，自動進(jìn)行工程量和工時計算，進(jìn)而完成資源估算。（5）可參考活動關(guān)聯(lián)模型圖元基本信息，結(jié)合傳統(tǒng)方法，或系統(tǒng)提供的三點(diǎn)估算等模擬方法輔助時間估算，并完成進(jìn)度信息設(shè)置。（6）可對進(jìn)度計劃和關(guān)鍵工作進(jìn)行四維模擬，檢查工作時間和邏輯關(guān)系的合理性。（7）除橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖外，還可以在四維平臺中對工程項目的進(jìn)展進(jìn)行展示，直觀對進(jìn)度進(jìn)行控制。

（二）三維模型構(gòu)建。三維建筑模型的構(gòu)建是基于BIM技術(shù)進(jìn)行工程項目進(jìn)度管理的第一步驟，是實現(xiàn)施工進(jìn)度過程可視化的基礎(chǔ)，它往往在施工開始前就已經(jīng)完成構(gòu)建。

1、Revit平臺建模。三維建筑模型是對建筑物整體或者分解后的單個元素的體現(xiàn)，需要一個建筑設(shè)計軟件作為平臺進(jìn)行展示。在實際BIM技術(shù)應(yīng)用中，Revit是較為專業(yè)的BIM建模軟件，是大多數(shù)設(shè)計院工程師與施工單位人員的首選。它是歐特克公司開發(fā)的建模軟件，廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)、土建工程、結(jié)構(gòu)工程和安裝工程5個專業(yè)。我們可利用BIM技術(shù)中的Revit軟件作為平臺，構(gòu)建建筑模型。這是有別于傳統(tǒng)繪圖軟件的重要因素。

2、建筑模型信息結(jié)構(gòu)。建筑信息模型是一些帶有信息元素的建筑模型，這些建筑模型的信息元素分為兩類：其一為標(biāo)注元素，是體現(xiàn)建筑模型物理屬性的途徑，標(biāo)注元素分為基準(zhǔn)圖元元素與注釋圖元元素兩類，其中基準(zhǔn)圖元元素包括樓層、柱網(wǎng)和參照圖等，注釋圖元元素包括尺寸、重量、附注、符號及文字注解等；其二為模型元素，它是繪制建筑信息模型時最常用的個體元素。在模型元素中又可分為主體圖元元素與構(gòu)件圖元元素，其中主體圖元包括地面、屋頂、墻體、樓體、吊頂和坡道等，構(gòu)件圖元元素包括口、窗、家具、車輛和特殊物品。

（三）項目四維模擬。通常情況下，四維模型的表達(dá)有兩種方式可實現(xiàn)：一種方法是通過數(shù)據(jù)交換，在不同的操作平臺中實現(xiàn)四維模型的模擬工作；另一種方法是從三維模型構(gòu)建到四維模型模擬都在一個技術(shù)平臺中實現(xiàn)。

（四）進(jìn)度數(shù)據(jù)建立。基于BIM技術(shù)的工程項目進(jìn)度管理中對進(jìn)度信息的分類是重要的一項工作，在Revit操作平臺中已經(jīng)構(gòu)建的建筑模型中包含大量的數(shù)據(jù)信息，其中包括對于進(jìn)度管理有價值的數(shù)據(jù)信息。首先應(yīng)用WBS技術(shù)將工作任務(wù)進(jìn)行分解，并通過Project軟件將Revit中有關(guān)進(jìn)度數(shù)據(jù)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

四、基于BIM的項目進(jìn)度控制分析

無論計劃制定得如何詳細(xì)，都不可能預(yù)見到全部的可能性，項目計劃實施中仍然會產(chǎn)生偏差。跟蹤項目進(jìn)展，控制項目變化是實施階段的主要任務(wù)。基于 BIM的進(jìn)度計劃結(jié)束后，進(jìn)入項目實施階段。實施階段主要包括跟蹤、分析和控制三項內(nèi)容。跟蹤作業(yè)進(jìn)度，實際了解分配的資源何時完成任務(wù)；檢查原始計劃與項目實際進(jìn)展之間的偏差，并預(yù)測潛在的問題；采取必要的糾偏行動，保證項目在完成期限和預(yù)算的約束下穩(wěn)步向前發(fā)展。

進(jìn)度計劃階段，在基于BIM的進(jìn)度管理系統(tǒng)下，綜合應(yīng)用WBS、橫道圖、網(wǎng)絡(luò)計劃、BIM等多種技術(shù)，完成進(jìn)度安排，分配資源并預(yù)算費(fèi)用。在實施階段，可以使用基于BIM的進(jìn)度管理系統(tǒng)提供的進(jìn)度曲線、甘特圖、4D模擬等功能進(jìn)行項目進(jìn)度的跟蹤與控制。

通過項目BIM計劃團(tuán)隊增強(qiáng)其控制能力轉(zhuǎn)化為建設(shè)項目進(jìn)度控制組織結(jié)構(gòu)，保證建設(shè)項目進(jìn)度信息的完備性，提高信息的利用率，加強(qiáng)現(xiàn)場施工階段的動態(tài)控制能力，依托BIM技術(shù)模式下進(jìn)度計劃與控制相關(guān)技術(shù)手段，實現(xiàn)進(jìn)度控制的可視化項目管理，使真正意義上的現(xiàn)場的動態(tài)進(jìn)度控制成為可能。

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