智慧建筑精益化管理策略研究

王熹

（哈爾濱建設發(fā)展集團有限責任公司，黑龍江 哈爾濱 150010）

0 引言

依托建筑信息模型（簡稱BIM）等智慧建筑管理工具及技術而衍生的建筑精益化管理方式，是充分適應大數據時代對BIM、Internet、 物聯(lián)網、人工智能及云計算等各類管理技術的需求， 將標準化智慧技術與建筑管理實踐納入到統(tǒng)一研究系列中，實現BIM、物聯(lián)網等技術的有機集成，在建筑項目的現場平面布置階段、施工管理階段、成本管理進程、 項目物資投入調配及各項信息同步中進行全過程標準化管理的方式[1]。以BIM 等技術進行建筑管理， 作為一種在建筑領域滲透精益管理思路的做法， 正成為各類建筑管理主體智慧管理方式，以技術提升建筑管理水平，以集約化精益管理提升建筑項目綜合管理效率的做法。 將為傳統(tǒng)建筑行業(yè)注入互聯(lián)網智慧技術活力， 有助于建筑行業(yè)全面精益管理。

1 建筑行業(yè)智慧精益管理需求分析

特定技術與特定生產領域的耦合，勢必是供給和需求兩方面的匹配。 分析建筑行業(yè)精益管理需求，需要首先從精益管理的內涵入手進行探討。 精益管理作為一種管理思路，以協(xié)調性、持續(xù)性、全員參與的高效管理方法進行企業(yè)生產單元的系統(tǒng)化管理。從精益管理特征來看，其具備準時生產和全員參與的特征， 亦即企業(yè)全員在經營管理中發(fā)揮提高企業(yè)效率、控制企業(yè)成本、實現良性生產的作用[2]。

建筑行業(yè)進行精益管理是伴隨著大數據及BIM 系統(tǒng)的研發(fā)及推廣而衍生的管理實踐。建筑行業(yè)在智慧精益化管理方面擁有多重需求， 這是以BIM 等技術推動建筑行業(yè)實現智慧管理的內在邏輯。

1.1 全面標準化管理需求

建筑行業(yè)繁瑣的過程和精細的流程設計，使其需要建立環(huán)環(huán)相扣的智能管理體系，促進建筑項目實現全過程標準化管理，包括正向的價值鏈管理和逆向的信息可追溯管理， 以科學手段及BIM 技術的加持，促進建筑行業(yè)在人流、物流、信息流三方面實現“三流合一”，實現施工設計、施工環(huán)節(jié)、施工質量控制等多個核心流程的統(tǒng)一。

1.2 精益化設計

設計過程作為建筑行業(yè)進行精益管理的關鍵，BIM、云計算及大數據等技術在設計過程中的全程參與，可以確保設計框架、設計口徑、設計可行性分析等各項功能的有機統(tǒng)籌，提高智慧建筑綜合發(fā)展效率。

1.3 精益化現場管理需求

建筑施工現場管理環(huán)節(jié)對質量控制、人員安全保障、現場秩序維護、原料成本控制及過程可追溯管理的內容提出了嚴格的要求，這也是建筑領域對于安全、質控、防火等具體管理單元提出要求的必然需求。BIM 及云計算等智慧技術在現場管理中的全面介入，可以提高建筑項目全過程的現場精益管理水平， 發(fā)揮BIM 等技術對于現場管理單元的質量保障作用。

1.4 成本管理

成本管理內容包括預算管理、核算管理、成本控制管理、標準成本管理及價值鏈成本項目分析等多項內容。 以智慧技術進行成本控制，將BIM 與企業(yè)資源計劃（簡稱ERP）建立嵌入關系，促進二者實現管理項目、管理數據、管理功能的交互，是智慧建筑精益化管理的核心需求之一。

綜上，基于智慧建筑精細化管理在設計、施工、成本管理等多領域、多過程的需求，建筑單位引進BIM、ERP 及物聯(lián)網等進行智慧建筑管理， 是充分適應建筑行業(yè)升級迭代的必然，也進一步提高建筑行業(yè)的工業(yè)化發(fā)展水平、加大智慧技術在制造業(yè)中的作用性、以產業(yè)融合提升建筑行業(yè)發(fā)展效率的必然之需。

2 智慧建筑精益管理基本方向

智慧建筑精益管理的基本方向體現為對建筑行業(yè)、工業(yè)制造業(yè)與信息化產業(yè)建立縱深聯(lián)系。 以上三者建立聯(lián)系，以工業(yè)化管理方式推進建筑行業(yè)的現代化發(fā)展，以數據化、信息化等智慧技術載體服務于工業(yè)生產模式，進而促進建筑行業(yè)實現產業(yè)迭代，是適應智慧建筑發(fā)展的基本方向。

2.1 推進建筑行業(yè)進行標準化管理

精益管理對應著具有高度流程規(guī)范性和質量控制標準性的一系列生產管理活動，這正是建筑行業(yè)高度需求的內容。 建筑行業(yè)作為對各項質量控制標準及產品流程規(guī)定具有極高約束口徑的行業(yè)，缺乏標準將造成大量人力資源浪費及生產資料資源的流失， 這是傳統(tǒng)建筑行業(yè)粗放管理的固有特征。 與之相對，以精益管理模式進行建筑行業(yè)的智慧化管理，有助于快速推進該行業(yè)向標準化、集中化、集約化的軌道發(fā)展，提高建筑行業(yè)的規(guī)范化發(fā)展水平，使得建筑行業(yè)契合“中國制造2025”的方向，實現“建筑+工業(yè)”產業(yè)迭代。 立足于工業(yè)化生產業(yè)態(tài)，實現建筑行業(yè)標準化管理。

2.2 提高建筑行業(yè)技術發(fā)展及覆蓋水平

智慧建筑是為建筑行業(yè)注入技術活力的方法和方向。技術因素指的既是建筑行業(yè)在全管理過程中依托底層數據技術、質量控制技術、流程管理技術、安全保障技術、物資調配技術、商務溝通技術、成本控制技術等細分技術類別進行智慧精益管理，也強調發(fā)揮上述智慧建筑管理技術對傳統(tǒng)建筑行業(yè)的約束作用，促進建筑行業(yè)向技術標準化和口徑嚴格化方面發(fā)展。智慧建筑精益管理在技術分支方面，對BIM+RFID、BIM+GIS、BIM+UAV、Navisworks等具體技術支持手段有較高的要求，而在建筑領域及行業(yè)細分方面，模板、裝配、幕墻等各細分單元進行全面技術迭代。高度技術需求的智慧建筑行業(yè)目前正處于高速發(fā)展階段，契合建筑行業(yè)對智慧技術手段、智慧工具及智慧管理模式的需求，形成圍繞精益管理的智慧建筑管理模式，是建筑行業(yè)提升生產率和管理水平的必然之需。

2.3 實現有效預算成本控制及標準成本管理

建筑行業(yè)作為資金密集型及勞動密集型產業(yè)之一，對成本預算具有嚴格的需求口徑。近年來，我國建筑行業(yè)嘗試以價值鏈成本管理法及標準成本法推進全過程價值控制，將作業(yè)成本法等方法納入到建筑行業(yè)集約化成本管理中。以上預算管理及全過程成本管理方法對數據容量技術計量算法擁有極高要求。傳統(tǒng)以人工測算或是簡單軟件測算方式進行成本控制的路徑，已經無法滿足建筑行業(yè)進行多元化成本精細管理的需求， 迫切需要BIM 及ERP 的智慧建筑精益管理平臺。 以上平臺在建筑行業(yè)中可以實現成本的事前、事中、事后全過程管理，也可以面向直接成本和間接成本形成對成本科目的全面歸集，提高成本管理行為的縱深性[3]。 所以， 面向成本控制進行基于BIM 等智慧工地精益管理方法創(chuàng)新， 是建筑行業(yè)提高成本控制密集性，適應內涵式發(fā)展路線的必然需求。

綜上，基于建筑行業(yè)的固然需求及以技術為紐帶的智慧建筑精益管理方式在上述方面的覆蓋，將數據技術融入到智慧建筑管理當中，成為適應建筑行業(yè)精益管理的基本思路。

3 智慧建筑精益管理的邏輯架構

建筑行業(yè)進行精細化管理需要在基礎層面上將大數據等智慧技術與建筑管理的具體內容建立對應關系。 結合互聯(lián)網及人工智能的層次化設計思路， 將智慧建筑精益化管理的設計層次進行歸納。

3.1 用戶層設計

用戶層是BIM、ERP 及云計算技術在建筑精益化管理中與主體需求關聯(lián)最為密切的層次。 用戶層與建筑項目中的主體相對應，包括甲方項目委托方、發(fā)包方及乙方項目承包方、分包方、外包方。智慧建筑精益化管理載體設計中，強調將以上不同主體納到BIM 等智慧管理平臺中， 對以上主體進行信息采集的要點包括組織機構的權責分布、用戶的各項需求指令、精益管理過程中收集數據的信息點等。 用戶層作為發(fā)出指令及實時接收反饋的重要層次，在智慧建筑精益管理中的地位具有高度優(yōu)先權，亦即智慧建筑精益管理整體架構設計及運行均是建立在用戶層核心需求及指令類別基礎上的內容。

3.2 應用層設計

應用層作為智慧建筑精益管理中劃分的應用單元，將精益設計、精益施工、精益現場管理和成本管理等內容納入到同一管理和中樞統(tǒng)籌體系中的智慧建筑基礎內容，其在數據管理、信息傳遞、數據入庫等方面極具重要性。 智慧建筑的精益管理體現為應用層的直觀管理單元，管理要素包括但不限于以上精益管理環(huán)節(jié)，更可在各二級單元的分單元方面設置應用， 布局智慧建筑精益管理的指令，并對應具體信息點及指令。

3.3 智慧建筑精益管理中樞平臺設計

精益管理在全面智慧化發(fā)展中，需要以統(tǒng)一數據管理平臺作為調度信息和統(tǒng)籌各項人力資源、材料資源等推進數據化管理過程。 圍繞BIM、Internet、物聯(lián)網、ERP 等技術的智慧建筑精益管理平臺發(fā)揮該項作用。 其接收、貯存、提取、調配各項應用層傳輸的數據， 在BIM 等平臺中統(tǒng)一進行信息管理。 該平臺作為智慧建筑精益管理的直接載體，需要在功能、邏輯、數據連接及映射等基本項目中確保穩(wěn)健性，為其連接用戶層、應用層及數據層提供依據。

3.4 數據層設計

數據層是智慧建筑精益管理中最為基礎的管理層次，該層次主要收集、貯存施工各階段的數據，為智慧建筑施工的過程可追溯提供最為基礎的數據。在施工前，數據層主要收集和貯存設計數據，包括對各項設計要點、口徑、指標及預算數據的貯存；在“三流合一”管理中，負責對施工各階段的人力資源、物料資源、信息資源進行數據提煉和管理，形成分流的基礎數據，確保為智慧建筑精益管理提供最為基礎的數據；在施工的中期及后期，數據層負責收各項績效數據， 包括個人數據及組織績效數據，為施工后計算績效薪酬提供基礎的數據保障。

綜上，智慧建筑精益管理需要在以上四個層次中進行統(tǒng)籌兼顧，建立基于上述層次的“四位一體”智慧化精益管理邏輯架構。這種設計方式可以在橫向上實現施工前、中、后期各項數據、資源、管理條線的統(tǒng)籌管理，在縱向上實現設計、施工、管理等各個項目的統(tǒng)籌控制，促進智慧建筑在過程性和分單元管理中實現精益管理，實現管理項目、管理環(huán)節(jié)、管理信息精益化。