精益建造理論下的建筑工程項(xiàng)目管理

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【摘要】提高建筑品質(zhì)已成為企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵?；诖?，文章以精益建造理論作為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)理論原則和體系結(jié)構(gòu)的概述，探究其在建筑工程項(xiàng)目管理中應(yīng)用的必要性，并從項(xiàng)目成本管理與質(zhì)量管理中闡述精益建造技術(shù)和智能化管理方式的實(shí)踐應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】精益建造理論；BIM技術(shù)；建筑工程；項(xiàng)目管理

1引言

廣義上的精益建造是指將精益思想用于建筑工程設(shè)計(jì)施工與管理工作中，從而在保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)成本最小化。本文探究的是狹義上的精益建造理論，結(jié)合建筑工程項(xiàng)目成本管理與質(zhì)量管理體系，應(yīng)用智慧化管理模式和先進(jìn)的精益建造技術(shù)對(duì)施工項(xiàng)目展開(kāi)精益建造，避免施工中不必要浪費(fèi)，降低成本，提高質(zhì)量。

2精益建造理論概述

2.1精益建造的基本原則

精益建造理論應(yīng)用時(shí)應(yīng)遵循以下基本原則：1）確定價(jià)值按照客戶需求確定價(jià)值，聯(lián)系客戶與生產(chǎn)商切實(shí)利益，從客戶角度出發(fā)發(fā)掘其需要的價(jià)值，進(jìn)而確定產(chǎn)品組成與價(jià)值流程。2）識(shí)別價(jià)值流這是原材料轉(zhuǎn)為產(chǎn)品并賦予產(chǎn)品價(jià)值的過(guò)程，其中包含了客戶溝通、原材料采購(gòu)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)加工與后期服務(wù)等內(nèi)容。3）工作流精益建造理論下要讓創(chuàng)造價(jià)值的步驟流動(dòng)起來(lái)，通過(guò)減少各施工環(huán)節(jié)的浪費(fèi)，提高管理水平，應(yīng)用JIT模式避免價(jià)值流阻斷[1]。

2.2精益建造理論的體系結(jié)構(gòu)

精益建造理論的落實(shí)包含三方面內(nèi)容：①基礎(chǔ)理論，即TFV理論。該理論內(nèi)包含轉(zhuǎn)化模型理論、流動(dòng)模式理論、價(jià)值生成理論，將施工物流與信息流相融合達(dá)到節(jié)約成本的效果，綜合資金、技術(shù)、材料等資源，將建筑施工轉(zhuǎn)化為建筑產(chǎn)品，尋找可以讓產(chǎn)品增值的部分，去掉無(wú)法增值的部分，減少浪費(fèi)。②應(yīng)用理論，其中包含客戶需求管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理、設(shè)計(jì)水平管理、過(guò)程績(jī)效管理。③精益建造技術(shù)，包含末位計(jì)劃系統(tǒng)、5S現(xiàn)場(chǎng)管理以及并行工程、質(zhì)量管理等內(nèi)容。

3精益建造理論用于建筑工程項(xiàng)目管理的必要性

分析建筑工程項(xiàng)目管理中，精益建造理論應(yīng)用的必要性，具體如下：①滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求，在精益建造理論的指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)施工與項(xiàng)目設(shè)計(jì)的高效結(jié)合，應(yīng)用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)解決規(guī)?；┕づc個(gè)性化問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的智慧化管理。②協(xié)調(diào)施工成本、工期與質(zhì)量，應(yīng)用精益管理方式與材料供應(yīng)商加強(qiáng)合作，達(dá)到效益最優(yōu)化，降低成本，保障質(zhì)量。③避免不必要的浪費(fèi)。按照精益建造理論中的流動(dòng)模式理論，將增至活動(dòng)予以管理，去除沒(méi)有貢獻(xiàn)的非增值活動(dòng)，采用精細(xì)化管理技術(shù)與智慧化管理方式避免材料在采購(gòu)與運(yùn)輸環(huán)節(jié)中的浪費(fèi)。④保障建筑產(chǎn)品質(zhì)量。將建筑產(chǎn)品質(zhì)量作為建筑管理的出發(fā)點(diǎn)，依靠精益建造理論和自身優(yōu)勢(shì)，結(jié)合用戶需求，逐層分解責(zé)任，將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，保障建筑質(zhì)量，利用質(zhì)量贏得行業(yè)市場(chǎng)[2]。

4精益建造理論的建筑工程項(xiàng)目管理研究

4.1精益建造技術(shù)應(yīng)用

以往的項(xiàng)目管理方式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代化建筑行業(yè)施工需求，精益化技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)將精益建造理論用于建筑領(lǐng)域內(nèi)，在減少浪費(fèi)的同時(shí)提高客戶滿意度，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的智慧化管理。對(duì)此，精益建造技術(shù)的應(yīng)用具體如下。1）5S現(xiàn)場(chǎng)管理企業(yè)需要將這一管理方法提高到戰(zhàn)略發(fā)展地位，明確管理細(xì)則，編制管理手冊(cè)，從經(jīng)濟(jì)成本和質(zhì)量管理方面入手，推行5S管理方法的應(yīng)用，選定樣板區(qū)后應(yīng)用精益建造技術(shù)。2）準(zhǔn)時(shí)化施工和拉動(dòng)式物料供應(yīng)將產(chǎn)品用戶需求作為準(zhǔn)時(shí)化施工的起點(diǎn)，重視材料運(yùn)輸和各工序的間隔，保障材料庫(kù)存為零，避免不必要的浪費(fèi)。利用看板傳遞信息，將圖紙與計(jì)劃展示在實(shí)際施工中。某建筑工程施工項(xiàng)目在第三季度實(shí)施了JIT采購(gòu)計(jì)劃，以入庫(kù)板材庫(kù)存變化情況為例，如表1所示，得知該精益建造技術(shù)的應(yīng)用有效減少了庫(kù)存占地與采購(gòu)資金，為工程節(jié)約了采購(gòu)成本?？窗骞芾硎墙ㄖこ虦?zhǔn)時(shí)化施工的核心，看板可傳遞上下工序信息，幫助人們做好準(zhǔn)備，避免浪費(fèi)，防止過(guò)量施工，管理者利用“目視化”工序了解施工作業(yè)的最新進(jìn)展[3]。3）末位計(jì)劃系統(tǒng)這是按照建筑工程項(xiàng)目末端執(zhí)行人員根據(jù)實(shí)際進(jìn)展，對(duì)設(shè)計(jì)方案的反饋，管理者按照現(xiàn)場(chǎng)情況總結(jié)計(jì)劃，為項(xiàng)目管理形成環(huán)形控制系統(tǒng)，避免施工現(xiàn)場(chǎng)和計(jì)劃之間出現(xiàn)矛盾，提高施工效率，保障工程質(zhì)量。某建筑施工項(xiàng)目依靠精益建造理論，利用云平臺(tái)和AI技術(shù)全方位打造了智慧工地。項(xiàng)目部?jī)?nèi)智慧工地管理系統(tǒng)井然有序的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目設(shè)備管理，依靠物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)集成傳感器檢測(cè)運(yùn)行和超載技術(shù)，結(jié)合塔吊智慧巡檢系統(tǒng)和可視化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)控。預(yù)制構(gòu)件三維模型可視化拼裝、無(wú)人機(jī)全景成像可展示整個(gè)施工項(xiàng)目的全貌。二維碼工藝卡對(duì)施工工序進(jìn)行測(cè)量，避免傳統(tǒng)人工測(cè)量產(chǎn)生的誤差。4）精益建造理論下的拆解模式憑借著企業(yè)多年的施工建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，將建筑物各部件拆分，結(jié)合時(shí)間空間與資源利用情況，深化施工設(shè)計(jì)與信息化技術(shù)使用，有序的展開(kāi)建筑組裝生產(chǎn)。應(yīng)用BIM和WBS工具將房屋部件拆解，依據(jù)精益建造理論和相關(guān)技術(shù)，優(yōu)化墻面三維模型，墻體上不僅有開(kāi)關(guān)插座面板，也有管線敷設(shè)。憑借精益建造拉動(dòng)式管理實(shí)現(xiàn)，使建造過(guò)程呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)化特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)、質(zhì)量、成本、安全等模塊逐一管理。5）BIM技術(shù)應(yīng)用，推動(dòng)數(shù)字建筑發(fā)展應(yīng)用BIM技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、人工智能技術(shù)結(jié)合，應(yīng)用精益建造理論方法實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目全過(guò)程管理?？梢暬Y(jié)構(gòu)的建筑項(xiàng)目管理需要用到專業(yè)的BIM數(shù)字軟件，軟件中包含原材料的管控和節(jié)點(diǎn)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，任何一個(gè)流程都在數(shù)字管控體系內(nèi)有所體現(xiàn)。數(shù)字建筑中，管道長(zhǎng)度、內(nèi)徑與外徑等數(shù)據(jù)可直接讀取，管線立體設(shè)計(jì)一目了然，施工時(shí)不會(huì)再出現(xiàn)管線交叉和管線碰撞的情況。管理方面，數(shù)字建筑立足于智能交互與邏輯關(guān)系，以虛控實(shí)，提高了資源配置與工作透明度，幫助建筑施工企業(yè)強(qiáng)化事前控制，提高風(fēng)險(xiǎn)控制水平。大數(shù)據(jù)體系為建筑項(xiàng)目管理提供了信息共享平臺(tái)，建筑建設(shè)后通過(guò)智能化系統(tǒng)可自動(dòng)清潔空氣、控制PM2.5，使建筑成為綠色建筑。

4.2建筑工程項(xiàng)目成本管理

建筑工程項(xiàng)目成本具體指完成項(xiàng)目施工消耗的人力資源、設(shè)備與材料資源產(chǎn)生的費(fèi)用總和。設(shè)備成本包含施工中工具的損耗與機(jī)械折損、租賃費(fèi)用；材料成本包含材料消耗、采購(gòu)、運(yùn)輸費(fèi)用；人工費(fèi)用包含施工人員、管理人員與設(shè)計(jì)人員的工資與獎(jiǎng)金。建筑工程項(xiàng)目成本管理有著綜合性和一次性特點(diǎn)，項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到竣工經(jīng)歷時(shí)間漫長(zhǎng)，項(xiàng)目返工成本巨大。為保證項(xiàng)目盈利，成本管理必須將所有問(wèn)題預(yù)料到，將材料、技術(shù)、信息等影響因素綜合，讓項(xiàng)目成本管理不再是單一的財(cái)務(wù)問(wèn)題，而是需要各部門配合，從精益建造理論角度展開(kāi)項(xiàng)目成本管理。對(duì)于精益建造理論的實(shí)際應(yīng)用，可體現(xiàn)在以下幾方面。1）材料采購(gòu)JIT模式建筑工程施工中材料成本占總成本70％以上，合理控制材料成本意義重大。項(xiàng)目施工需要應(yīng)用多種材料，JIT模式的應(yīng)用可將合適數(shù)量與質(zhì)量的物品，在相應(yīng)的時(shí)間供應(yīng)到相應(yīng)地點(diǎn)，這種采購(gòu)模式更加靈活，供應(yīng)商可在線得到采購(gòu)計(jì)劃，對(duì)客戶需求加以了解，為項(xiàng)目施工提供適宜的材料。圖1代表的是JIT模式的基本原理，要求施工單位選擇合適的供應(yīng)商，通過(guò)制定詳細(xì)的進(jìn)度計(jì)劃，應(yīng)用JIT模式進(jìn)行材料采購(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目智慧化管理。采購(gòu)方與供應(yīng)商簽訂合同，供應(yīng)商可以及時(shí)的將采購(gòu)方所需的材料送到施工現(xiàn)場(chǎng)，JIT采購(gòu)模式提高了材料供應(yīng)對(duì)需求的響應(yīng)速度，也消除了浪費(fèi)現(xiàn)象，降低了材料的庫(kù)存。該采購(gòu)模式的應(yīng)用需要依靠企業(yè)資源規(guī)劃，ERP以管理會(huì)計(jì)為核心，其系統(tǒng)可識(shí)別企業(yè)資源，實(shí)現(xiàn)資源的有效整合，對(duì)成本、庫(kù)存、采購(gòu)、財(cái)務(wù)等資源規(guī)劃。ERP是精益建造在材料物流供應(yīng)上的延伸，可保證材料及時(shí)供應(yīng)。2）5S施工現(xiàn)場(chǎng)管理為避免施工現(xiàn)場(chǎng)的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，可將5S管理宗旨落實(shí)，實(shí)現(xiàn)建設(shè)成本的優(yōu)化。改善現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，成立項(xiàng)目推進(jìn)小組，明確負(fù)責(zé)人職責(zé)，做好活動(dòng)整體規(guī)劃，制定獎(jiǎng)懲制度，對(duì)各部門展開(kāi)監(jiān)督考核，建立獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)制度，將5S考核結(jié)果與個(gè)人工作相聯(lián)系。5S理論的落實(shí)應(yīng)體現(xiàn)在以下幾方面：①整理，結(jié)合實(shí)際情況判斷物品去留，做好工具擺放，及時(shí)整理庫(kù)房；②整頓，對(duì)如何方便存取物品加以考慮，實(shí)現(xiàn)物品擺放的規(guī)范化；③清掃，定期清掃，使庫(kù)房?jī)?nèi)沒(méi)有垃圾；④清潔，注重清潔的結(jié)果，根除臟亂源頭，保障材料質(zhì)量，為原材料的存放創(chuàng)造無(wú)污染的環(huán)境；⑤素養(yǎng)，提高人員素養(yǎng)，使其遵守規(guī)章制度，保持良好的工作習(xí)慣。應(yīng)用5S管理系統(tǒng)后，可提高庫(kù)存周轉(zhuǎn)率15%～50％，材料實(shí)現(xiàn)定置管理，減少了不必要的庫(kù)存浪費(fèi)；設(shè)備故障率降低了10%～50％，縮短了5%～30％的作業(yè)周期，降低了10%～40％的生產(chǎn)成本，培養(yǎng)員工產(chǎn)生資源節(jié)約意識(shí)[4]。3）并行工程與價(jià)值工程應(yīng)用精益建造方法就是運(yùn)用并行工程，整合設(shè)計(jì)階段與施工階段，讓設(shè)計(jì)與施工人員集合智慧，共同努力，縮短施工準(zhǔn)備時(shí)間。根據(jù)精益建造價(jià)值工程需求，對(duì)價(jià)值流中的增值活動(dòng)予以識(shí)別。應(yīng)用數(shù)字工程系統(tǒng)，通過(guò)巡檢系統(tǒng)、移動(dòng)驗(yàn)房系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)展開(kāi)日常檢查與交付驗(yàn)房工作，以質(zhì)量檢查整改促進(jìn)工程標(biāo)準(zhǔn)體系的完善。應(yīng)用智建云工程管理APP（見(jiàn)圖2），實(shí)現(xiàn)智慧化管理與精益建造理論的完美契合，打造施工現(xiàn)場(chǎng)智能化管理模式。如圖所示，智建云可為建筑行業(yè)提供工程管理解決方案信息平臺(tái)，從土方、基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)到業(yè)主交付、物業(yè)維保等工程質(zhì)量管控場(chǎng)景，可形成完整的管控體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的成本管理，幫助企業(yè)控制潛在風(fēng)險(xiǎn)。

4.3建筑工程項(xiàng)目質(zhì)量管理

分析精益建造理論在工程質(zhì)量管理中的應(yīng)用，具體體現(xiàn)如下。1）全面質(zhì)量管理精益建造理論中的全面質(zhì)量管理要求從建筑過(guò)程展開(kāi)管理，保障建筑產(chǎn)品質(zhì)量。項(xiàng)目從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始，每一道工序都要經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)，要求相關(guān)人員提高質(zhì)量控制意識(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)改進(jìn)問(wèn)題，確保項(xiàng)目各環(huán)節(jié)管理質(zhì)量，確保不會(huì)有不合格建筑產(chǎn)品出現(xiàn)。要做到全面質(zhì)量管理，應(yīng)培養(yǎng)人員在質(zhì)量檢測(cè)上保持自覺(jué)性，對(duì)自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容自覺(jué)檢測(cè)，根據(jù)質(zhì)量評(píng)定要求主動(dòng)記錄檢測(cè)結(jié)果，強(qiáng)化自我約束。在精益建造理論基礎(chǔ)上確立“3N”實(shí)現(xiàn)，在建設(shè)初期消除質(zhì)量問(wèn)題。2）標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)采用標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)管理模式有利于提升建筑工程項(xiàng)目質(zhì)量管理水平，以規(guī)范化作業(yè)方法建立標(biāo)準(zhǔn)定額，按照施工工序建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)樣板工藝，界定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化工作時(shí)間，去除不必要的損失時(shí)間，為工程建立標(biāo)準(zhǔn)化工作程序。比如在地板安裝工程中，考慮到地板搬運(yùn)與安裝準(zhǔn)備工序、安裝速度，可確定鋪裝1㎡地板需要的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，隨后根據(jù)房間總面積計(jì)算鋪裝整個(gè)房間所需的時(shí)間。材料標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)可保障材料質(zhì)量合格，某項(xiàng)目在管理期間嚴(yán)格限用質(zhì)量、性能不穩(wěn)定的材料。此外，破壞耕地、污染環(huán)境、帶有放射性、甲醛污染的材料也被限制使用。項(xiàng)目施工管理時(shí)，要求對(duì)所有龍頭、五金件、潔具全部開(kāi)箱檢查；對(duì)墻地磚每批次開(kāi)箱5％抽查，施工時(shí)注意材料的選用，如果墻地磚本身有色差或其他缺陷，應(yīng)由供應(yīng)商負(fù)責(zé)處理；對(duì)可視對(duì)講裝置每批次開(kāi)箱10％抽查，加強(qiáng)對(duì)裝置外觀質(zhì)量的驗(yàn)收，出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題由設(shè)備廠家負(fù)責(zé)。3）將精益建造與智慧工地理念相融合，可推動(dòng)裝配式技術(shù)的發(fā)展設(shè)計(jì)圖紙拿到后，工程項(xiàng)目部立即整合行業(yè)需求，形成具體要求提交給PC廠家，廠家根據(jù)構(gòu)建模具情況作出調(diào)整。從構(gòu)件生產(chǎn)開(kāi)始，選用高效施工機(jī)具和優(yōu)質(zhì)化輔助材料，通過(guò)制定合理的吊裝方案，對(duì)構(gòu)件生產(chǎn)驗(yàn)收、吊裝、灌漿等環(huán)節(jié)進(jìn)行管控，保障施工質(zhì)量。將智慧設(shè)施用于項(xiàng)目質(zhì)量管理，應(yīng)用綜合信息系統(tǒng)、施工現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)與協(xié)同辦公管理平臺(tái)，施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)使用環(huán)境檢測(cè)儀、人臉識(shí)別門禁、塔吊吊鉤可視化、塔吊防碰撞系統(tǒng)、卸料平臺(tái)超載報(bào)警裝置等智慧化安全措施，應(yīng)用智能工地云平臺(tái)對(duì)各數(shù)據(jù)基層，落實(shí)精益建造理論，保障項(xiàng)目施工質(zhì)量[5]。

5結(jié)語(yǔ)

總而言之，從精益建造理論入手，將該理論用于建筑工程項(xiàng)目管理中，從建筑設(shè)計(jì)施工到項(xiàng)目交付的全過(guò)程進(jìn)行管控，使精益建造為企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，推動(dòng)綠色建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過(guò)對(duì)精益建造技術(shù)的應(yīng)用分析，探究精益建造理論在建筑工程項(xiàng)目成本管理與質(zhì)量管理中的應(yīng)用，從而有效解決成本，保障質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的精益化管理和智慧化管理。

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作者：黃振中 單位：鄭州大學(xué)管理工程學(xué)院