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        BIM“可視化”構建三維數字模型,為項目創造更多價值

        發布時間:2020年11月06日 14:43:28 來源:網絡 點擊量:

        【摘要】精益建造是在建筑業中應用精益理念及其技術手段,應用在建造中的一種新的生產管理方式,注重“精益思想”與建筑業的實際結合,以便實現浪費最小化,同時為客戶創造最大的價值,精益建造和BIM都是以減少浪費、提高效率,為項目創造更多價值為目標的理念和建造方式。

        01、精益建造的本質

        1、精益建造起源

        建筑行業的精益建造起源于制造業的精益生產。早在1970年代,豐田汽車公司應用精益生產方式,把汽車交貨期和汽車品質提高到了世界領先水平,其實質本身是一種生產管理技術,它能夠大幅度的減少閑置時間、作業切換時間、降低庫存、不合格的供應商、產品開發設計周期以及不合格的績效。

        運用這種制造模式,短時間內豐田公司的產能和品質上一度接近美國汽車制造巨頭的福特公司,這就引起了美國汽車制造企業的廣泛關注。

        美國的麻省理工學院國際汽車項目團隊做了大量的調研分析后,認為豐田的生產方式非常適用于現代制造企業的生產組織管理模式,很多工業方面的專家對此也進行了深入研究,并對該模式總結和提高后,于是產生了精益思想。

        1992年,芬蘭的Koskela教授第一次提出將“精益思想”運用于建筑業的設想,他指出建筑過程是一種特殊的生產過程,建筑過程的最終交付產品不同于一般意義上的產品概念,建筑產品有其自身的特點。

        1993年,他又在精益建造國際小組(IGLC)大會上首次提出“精益建造”概念,指出精益生產最大的特點就是高度的適應性,建筑市場的多樣性和復雜性是影響生產的重要因素,如果能夠提高建筑生產的適應性,也就同時提高了生產效率,降低了建筑生產成本。

        很多調查顯示,施工現場有很多的工作都是不增加價值活動,這無疑是一種巨大的浪費,因此每個工作步驟費用的最大化都將減低項目的費用。

        與此同時,精益建造的思想與技術已經在英、美、日、芬蘭、新加坡等國家得到廣泛的研究和實踐,很多實施精益建造的建筑企業已經取得了顯著的效益,如建造時間縮短、工程變更和索賠減少以及項目成本下降等方面。

        2、精益建造特性

        精益建造最本質的目標就是讓價值最大、浪費最小。除此之外,有學者對精益建造的目標進行了更深入的分析。

        Koskela指出精益建造目標為:減少等待時間、減少運輸和搬運時間、減少庫存、減少質量問題、縮短交付周期、減少變更、提高交付質量;

        業界也指出精益建造的7個“零”極限目標:零轉換浪費、零庫存、零浪費、零不良、零故障、零停滯、零災害;

        基于對精益思想的消化理解,常用的精益建造理論體系主要包括:拉動式準時化、全面質量管理、團隊工作法、并行工程。

        拉動式就是以項目目標為依據,準時的組建每個建造環節。在施工的流水中要求上一道工序完成的工作立即進入下一道工序,最終實現間隔時間為零的狀態,杜絕一切浪費,并且前道工序所完成的工作必須滿足后道工序的要求。

        準時化建造是拉動式建造思想的核心內容,看板管理又是準時化建造的核心,它以工作流、任務流為基礎,要求以后道工序所需的工作向前道工序提出要求,直到原材料的準備工作,它是一種反流程的方法,可以避免不必要的浪費,通過看板可以快速獲取各工序狀態以及需要配合、協作的事項。

        末位計劃體系是由最后一個工作者來制定計劃,也就是有具體作業的班組來制定,它可以減少施工計劃的不確定性,比如在周生產會上,總包管理著、分包班組以及部分作業者共同研討確定工作計劃,確保每周的人員、材料、設備、環境等滿足作業現場需求需求,進而避免延誤工期。

        全面質量管理是讓項目管理者在施工的過程共同來保障最終質量。從項目策劃階段就進行質量管理,施工的每道工序都要檢驗和控制,并且要求全員參與。

        對于在不能避免的情況下,可以把檢驗的任務交給每道流水的工人進行檢查,要求工人對自己的工作進行自檢,這樣一旦發現問題就可以及時地進行處理,保證不出現質量問題,而且不影響下道流水的工作。

        團隊工作法采用矩陣制組織架構,可以減少了多重管理的重疊浪費,加強對內外部協作方負責,如施工流水的下道工序的工作人員是上道工序的顧客。

        這種團隊工作法以一種長期的監督控制為主,避免對每一步工作的核查,提高工作的效率;在團隊工作中,每位工人要積極參與,起到輔助決策的作用。

        另外,總包商與分包商之間要建立相互信任的關系,這不僅可以加快工程進度,而且當出現問題時,不會互相推委而造成更大的損失和浪費。

        并行工程要求建筑在施工過程中將總包、勞務、材料、建設方方緊密結合起來,以最快的速度按要求完成項目。

        各專業人員相互協作、共同工作,通過建立了信息平臺,各項工作可以隨時反饋信息,使工作透明化,各個部門、責任方可以了解工程進展,很大程度上杜絕了返工和務工,降低了不必要的浪費。

        02、BIM與精益建造結合應用

        BIM(建筑信息模型)技術大家已經較為熟悉了,其主要特征包括可視化、協調性、模擬性及優化性。

        BIM是對工程項目實體與功能特性的數字化表達,同時集成了工程項目各種信息,BIM模型基于“可視化”的三維數字構建項目方案,為項目設計、施工和運維的全參與方人員以及各環節的技術提供協作平臺,促進了精益建造理念的目標實現和落地應用。

        BIM模型特征的應用,可以協助項目全生產要素在正確的時間按照項目所需要的量并依據工作標準提供正確的產品供應,使得項目全局優化、浪費最小、價值最大。

        1、BIM為拉動式準時化提供協同 “施工看板”

        BIM可視化、模擬性特征為項目策劃與實施階段,提供全生產要素呈現及管理的作業看板,提高項目全參與方的協同效率。

        項目進度計劃編制、項目實施、項目各工序作業前,基于BIM虛擬建造拉動配套資源計劃投入,同時驗證計劃的合理性、及時優化多專業之間的管理協作力,包括技術、商務、物資、勞動力、質量安全、機械設備等領域,計劃拉動任務標準化,滿足后序任務的要求,從而實現后序任務拉動前序任務,實現價值最大化;

        施工過程中,項目的實際進度及時、準時化的反饋到BIM模型,項目管理層可以實時清楚的掌握當前進度是否出現進度偏差、待解決問題的處理進程,同時準時的組織每個建造施工環節,使得施工工序有序進行,追求實現間隔時間為零的狀態,既不延遲、也不提前,實現任務銜接的柔性化、合理化,實現浪費最小的目標,確保所需資源在正確時間準時的投入與配合;

        BIM全面的計劃模擬以價值為驅動,實現工作任務的工序化、流程化和價值化,通過全面的計劃控制體系,以客戶需求為導向,實現拉動式、準時性的全面精益生產管理,從而實現團隊的高效協同,提高工作效率,并減少不必要環節的浪費。

        信息高效流通和資源共享是末位計劃者技術得以應用的前提。BIM 技術為推進末位計劃者技術提供了信息平臺與技術支持,將大大提高最后計劃者計劃的可操作性,同時BIM 技術可以實現資源的動態管理和施工模擬,深入執行末位計劃的拉動式流程。

        2、BIM為團隊工作提供協同平臺

        精益建造要求項目的所有參與單位和人員融入到項目的全過程管理中,全面高效協調各主體之間的工作關系同樣是重要的工作,精益建造采用團隊的協作來來處理各參與方的關系,團隊協作要具備協同辦公、無信息孤島、項目協同和人員信息共享的作業平臺,而基于BIM 技術正是這樣一個工作平臺,BIM 技術通過與“云大物移智”等技術相結合,為團隊協作提供了高效協同工作的平臺,與此同時BIM 技術可以將個項目的各個分部、分項工程、工作流程,甚至是工藝流程的每一個步驟都納入到BIM 模型中,這種應用使BIM成為了團隊協作的重要協同平臺與工具應用。

        3、BIM為并行工程高效落地

        并行工程顧名思義是從項目的策劃開始就考慮到項目施工全過程的各階段管理因素,BIM技術作為信息集成載體,可以集成項目建造過程的各類生產與管理信息,基于BIM的信息管理平臺可以便捷的讓項目全參與方對建造過程相關信息進行收集、處理、分析、優化。

        因此BIM可以為并行工程的實施提供信息管理平臺,各部門間能夠進行合理、必要、有效的信息交流,各項目參建方也可將有效的信息及時反饋到管理平臺,使項目各參與方對項目發展進行實時掌控,很多工作同時展開的同時可提高效率,大大縮短項目周期。

        同時BIM也為并行工程的實施提供技術支撐,在施工階段進行施工模擬、優化施工方案、作業交底、變更管理、質安管控和成本控制,以追求項目管理達到零浪費、零缺陷、零事故、零污染等管理目標的目的。

        4、全面質量管理與BIM的協同應用

        通過BIM模型為載體,集成不同層面的質量控制標準、施工工藝要求、驗收標準等規范文件,為過程的質量控制提供重要參考。施工各階段的質量管理目標與不同層級的拉動控制計劃相對應,可以在看板管理中呈現,讓管理人員和作業人員對每天的任務有清晰的認識;

        基于BIM的看板管理,給項目全員的施工過程質量控制提供了高效的協同平臺,通過全員對每個環節的嚴格把控,不斷縮小質量控制的范圍和提高質量標準的要求,讓質量管控人員在不同階段負責不同質量計劃的制定、施工過程監控、部分工程的驗收等環節,加強各業務領域負責人之間協作和溝通,致力于項目整體質量的提升;

        精益建造的質量管控是基于末位計劃理論和BIM技術的結合,看板基于BIM的模擬性和協同性實現每個層級質量控制過程的可視化,隨時利用BIM數據庫信息、資源情況與進度要求優化質量計劃與實施的內容,達到持續改進質量目的,可視化的控制過程也節約了質量控制的成本和不必要的浪費。

        通過全面質量保證體系的建立與BIM相結合,以生產作業并行保證施工質量,將工作任務工序化、標準化、流程化,實行全方位、全過程、全參與方的全面質量管理,以實現項目質量管控水平先進、質量缺陷極大降低的目標。

        精益建造是先進的建造與管理理念,其核心是降低沒有價值的施工生產活動與環節,追求“零浪費、零庫存、零浪費、零不良、零故障、零停滯、零災害”的極限目標,提高管理效率,用創新為項目創造更多價值。精益建造理念的實現要求及時準確地處理各種項目信息,對拉動式準時化、全面質量管理、團隊工作法、并行工程等方面的任務不斷進行精準化提升。以上內容就是“BIM‘可視化’構建三維數字模型,為項目創造更多價值”,更多BIM熱點資訊/教程分享敬請關注環球網校(環球青藤旗下品牌)!也可點擊下方免費下載領取精品學習資料。

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