趙俊

（浙江省建工集團(tuán)有限責(zé)任公司，杭州310012）

1 引言

近年來(lái)，我國(guó)建筑工程項(xiàng)目取得了質(zhì)的蛻變，逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；较虬l(fā)展，建筑規(guī)模也在不斷增大，以往傳統(tǒng)的建造生產(chǎn)方式和建造理念已無(wú)法滿足建設(shè)領(lǐng)域的需求。建筑信息模型、精益建造等技術(shù)的出現(xiàn)，為我國(guó)建筑領(lǐng)域的各方面帶來(lái)一定的改變，并在我國(guó)一些工程中均取得了較好的應(yīng)用效果。國(guó)外也有學(xué)者對(duì)精益建造和BIM 之間的關(guān)系進(jìn)行了深入探究，認(rèn)為這兩者之間并無(wú)密切的聯(lián)系，相當(dāng)于兩個(gè)相互獨(dú)立的個(gè)體，即其中一個(gè)體系的實(shí)施可不用依靠另一體系進(jìn)行。如何實(shí)現(xiàn)兩個(gè)體系的融合，還需要進(jìn)一步研究。將BIM 結(jié)合精益建造，可以表現(xiàn)出更加良好的效應(yīng)[1]。同時(shí)，美國(guó)LCI（精益建造協(xié)會(huì)）在研究精益建造項(xiàng)目的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)計(jì)劃完成度接近100%時(shí)，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)利潤(rùn)會(huì)獲得明顯提高。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，未使用精益建造前，計(jì)劃完成度通常只會(huì)停留在30%左右，而歸根究底是信息混亂導(dǎo)致，并且沒(méi)有明確的根本原因。

同時(shí)，外國(guó)研究人員Khanzode 嘗試以可視化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，建設(shè)精益項(xiàng)目交付流程（Lean Project Delivery System，LPDS），確定了概念設(shè)計(jì)的框架，發(fā)現(xiàn)精益項(xiàng)目的交付流程得到了有效提升[2]。

2 基于BIM的精益建造關(guān)鍵技術(shù)集成模式

精益建造的最終目的是優(yōu)化生產(chǎn)流程，通過(guò)減少項(xiàng)目全周期過(guò)程，來(lái)減少資源浪費(fèi)。想要確保項(xiàng)目順利實(shí)施，需要確保項(xiàng)目工作人員對(duì)工程項(xiàng)目信息有全面的了解。隨著工程項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)表達(dá)方式已無(wú)法滿足現(xiàn)代項(xiàng)目管理要求，BIM 的出現(xiàn)正好滿足了項(xiàng)目各方面對(duì)海量信息處理的要求。BIM 作為特殊的數(shù)字表達(dá)，在項(xiàng)目全生命周期內(nèi)，從項(xiàng)目概念開(kāi)始階段提出信息資源共享，讓不同利益方進(jìn)行通力合作，再將各種設(shè)施信息收集到BIM 軟件中，以支持各自角色的崗位職責(zé)所需。

精益建造是一種先進(jìn)的建造體系，與傳統(tǒng)建造方式具有較大差異。在組織結(jié)構(gòu)方面，精益建造是利用團(tuán)隊(duì)工作為基礎(chǔ)，構(gòu)建合理的組織結(jié)構(gòu)；在生產(chǎn)建造體系方面，其采用拉動(dòng)式生產(chǎn)方式；在質(zhì)量管理方面，用全面質(zhì)量管理措施保持不間斷的優(yōu)化和創(chuàng)新；在項(xiàng)目安排和組織中，采用并行工程的思想[4]。

3 基于BIM的精益建造關(guān)鍵技術(shù)集成分析

3.1 并行工程

并行工程是一種特殊的工程方法，它面向建筑產(chǎn)品的全生命周期實(shí)施設(shè)計(jì)，注重協(xié)同工作效應(yīng)。并行工程的核心在于縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，控制開(kāi)發(fā)成本。并行工程是通過(guò)構(gòu)建信息平臺(tái)，及時(shí)掌控各項(xiàng)工作信息，讓項(xiàng)目各參與方能進(jìn)一步了解工程進(jìn)度，將可以并行的工作同時(shí)展開(kāi)，節(jié)約時(shí)間。并行工程能將不同工作項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)要求“并行團(tuán)隊(duì)”成員展開(kāi)深入溝通。而交流與以往的“成果總結(jié)”不同，其是用信息流促進(jìn)各管理層次、不同的并行工作小組進(jìn)行溝通，使物質(zhì)流和信息流保持同步，確保信息的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。而根據(jù)國(guó)際相關(guān)部門對(duì)BIM 的定義，可將BIM 作為給決策提供可靠性信息的交互中心，即BIM 是知識(shí)資源共享平臺(tái)。BIM 所具有的特點(diǎn)在于能給并行工程提供健全的信息平臺(tái)，給建筑工程提供最便利的溝通和交流空間。人們將所有與項(xiàng)目有關(guān)的信息集中在BIM 內(nèi)，并貫穿整個(gè)項(xiàng)目管理的整個(gè)周期[5]。

3.2 拉動(dòng)式、準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)方式和BIM

拉動(dòng)式、準(zhǔn)時(shí)化是精益建造的特色，主要是利用LPDS體系構(gòu)成，由下道工序向上道工序、下個(gè)活動(dòng)向上個(gè)活動(dòng)、顧客向建造商提出要求來(lái)完成基本工作。在整個(gè)建造體系內(nèi)，供應(yīng)商要將材料在規(guī)定時(shí)間內(nèi)送到現(xiàn)場(chǎng)，財(cái)務(wù)同樣要及時(shí)調(diào)配資金，銷售要準(zhǔn)時(shí)將建筑產(chǎn)品按市場(chǎng)要求銷售出去。由此可見(jiàn)，各種信息流、物流、人流之間是相互合作、不可分割的，并且具有較強(qiáng)的即時(shí)性。這種模式對(duì)信息準(zhǔn)確性、復(fù)雜性、及時(shí)性的要求，決定了BIM 在實(shí)現(xiàn)拉動(dòng)式生產(chǎn)方式上所發(fā)揮的作用。

精益建造需要項(xiàng)目各參與方之間進(jìn)行合作，尤其是分包商和承包商間進(jìn)行合作，要將有限的資源使用在最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，從而確保建設(shè)工作的順利進(jìn)行。由于BIM 可支持模型，其所衍生出來(lái)的任務(wù)能自動(dòng)關(guān)聯(lián)到BIM 構(gòu)件上，一旦進(jìn)度表出現(xiàn)變化，施工安排同樣會(huì)出現(xiàn)變化，使得在進(jìn)度需要時(shí)，提示管理人員進(jìn)行材料的購(gòu)置與分配，避免因材料進(jìn)場(chǎng)滯后而影響施工進(jìn)度。因此，基于BIM 的即時(shí)性信息發(fā)布、計(jì)劃改進(jìn)、進(jìn)度保證，可以實(shí)現(xiàn)有據(jù)可依、有源可溯，實(shí)現(xiàn)人、料、機(jī)的即時(shí)性。

3.3 價(jià)值管理

精益建造追求價(jià)值最大化。采用價(jià)值管理，以顧客為中心，以最大限度地滿足市場(chǎng)多元化的需要為宗旨，在最短的時(shí)間內(nèi)提高建筑物的質(zhì)量。精益建造要求與最終用戶之間保持密切的聯(lián)系，在設(shè)計(jì)階段要考慮到顧客的要求，BIM 就是滿足這一要求的最佳工具。因?yàn)锽IM 是一個(gè)共享環(huán)境下具備功能特性的數(shù)字表達(dá)技術(shù)，可以根據(jù)價(jià)值工程的思想，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目功能與成本的即時(shí)比對(duì)，使其價(jià)值達(dá)到最大化。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)用BIM 技術(shù)可以快速生成多個(gè)方案并進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)更改一個(gè)模型的參數(shù)，可以自動(dòng)生成詳細(xì)組件的布局，并進(jìn)行效果預(yù)測(cè)與分析，如能源分析、結(jié)構(gòu)分析等，并且可以導(dǎo)出相關(guān)的預(yù)處理數(shù)據(jù)作為第三方分析工具的基礎(chǔ)進(jìn)行規(guī)則檢測(cè)，評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)意圖和計(jì)劃是否符合顧客的需求。通過(guò)在線的數(shù)據(jù)來(lái)源自動(dòng)估算成本，生成構(gòu)件組合，充分評(píng)估成本影響，對(duì)不同方案的成本進(jìn)行利弊權(quán)衡，保證客戶價(jià)值最大化。同時(shí)，因?yàn)锽IM 可提供知識(shí)共享平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)決策圈的擴(kuò)展，獲得更加廣泛的知識(shí)基礎(chǔ)，從而做出更正確的決定。通過(guò)全面考慮，能夠提高選對(duì)最佳方案的概率。

4 基于BIM的精益建造關(guān)鍵技術(shù)集成優(yōu)勢(shì)分析

4.1 項(xiàng)目級(jí)優(yōu)勢(shì)分析

項(xiàng)目在BIM 應(yīng)用基礎(chǔ)上，通過(guò)并行工程和團(tuán)隊(duì)工作理念，實(shí)現(xiàn)以BIM 為平臺(tái)的項(xiàng)目各方面經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)的整合，從而解決二維圖紙中的不合理問(wèn)題，通過(guò)三維模型將信息以圖文、表格、數(shù)據(jù)等方式顯示在工作人員面前，并且隨著模型的不斷升級(jí)，模型擁有自動(dòng)更新功能，這極大地提升了項(xiàng)目的可建造性和實(shí)施性。根據(jù)拉動(dòng)式準(zhǔn)時(shí)化的精益建造技術(shù)將及時(shí)性和無(wú)縫流程融入設(shè)計(jì)生命周期管理內(nèi)，從而將施工內(nèi)存在的問(wèn)題在BIM 模型設(shè)計(jì)階段進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，雖然不一定可以縮短單項(xiàng)工作活動(dòng)的工期、分部分項(xiàng)工程的周期，但是可以減少后期工作的對(duì)抗性，縮短項(xiàng)目總周期[6]。

4.2 企業(yè)級(jí)優(yōu)勢(shì)分析

建筑業(yè)作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在信息化管理過(guò)程當(dāng)中，要確定自身升級(jí)目的，不能盲目地提高投資金額，一味地升級(jí)硬件，這與信息化發(fā)展目的背道而馳。想要確保建筑企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化發(fā)展，要優(yōu)化企業(yè)管理流程，利用BIM 精益建造技術(shù)的集成優(yōu)勢(shì)，根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況優(yōu)化流程。通過(guò)精益建造的一系列流程管理和優(yōu)化，讓BIM 在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能將自身作用完全發(fā)揮出來(lái)，幫助企業(yè)內(nèi)部改變管理模式和組織結(jié)構(gòu)，利用BIM 平臺(tái)讓信息獲取逐漸趨向于異地化和即時(shí)化，提升企業(yè)運(yùn)行效率、核心競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于企業(yè)外部而言，能加強(qiáng)企業(yè)之間的技術(shù)交流，讓上下游企業(yè)的合作更加容易，實(shí)現(xiàn)多方資源利益共享，形成戰(zhàn)略結(jié)盟，實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)可持續(xù)發(fā)展[7]。

4.3 行業(yè)級(jí)優(yōu)勢(shì)分析

精益建造作為一種獨(dú)特的管理模式，以理念知識(shí)和關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，為工程施工提供決策支持與依據(jù)。并且精益建造是一個(gè)精益求精的過(guò)程，尤其在信息化時(shí)代背景下，BIM 的發(fā)展已逐漸成為構(gòu)建精益建造體系的重要環(huán)節(jié)。而科學(xué)使用BIM 精益建造技術(shù)集成，不僅能較好地促成設(shè)計(jì)業(yè)與建筑施工之間的集成，還能幫助工作人員建筑高質(zhì)量建筑物，縮短項(xiàng)目建造時(shí)間。從這個(gè)方面而言，BIM 所提供的基礎(chǔ)性結(jié)果就是精益建造與其想要傳遞的。

在信息化時(shí)代背景下，我國(guó)現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展規(guī)模不斷拓展，其中出現(xiàn)了大量的信息數(shù)據(jù)，導(dǎo)致出現(xiàn)很多方面的問(wèn)題，如信息流整體化嚴(yán)重不足，資源浪費(fèi)等問(wèn)題，使精益建造一直無(wú)法突破粗放型發(fā)展的道路。因此，基于BIM 技術(shù)不僅能加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)和合作意識(shí)，還能形成統(tǒng)一利益共同體。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于BIM 的精益建造關(guān)鍵技術(shù)集成解決了精益建造實(shí)施過(guò)程中的信息流難掌控、價(jià)值流難控制的問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，要以精益建造的理念體系作為基礎(chǔ)，對(duì)BIM 應(yīng)用流程進(jìn)行優(yōu)化，利用BIM 內(nèi)在的技術(shù)功能和數(shù)據(jù)集中儲(chǔ)存特點(diǎn)，為項(xiàng)目決策提供豐富的數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)精細(xì)建造關(guān)鍵技術(shù)，才能讓兩者表現(xiàn)出良好的應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)客戶價(jià)值最大化。