精益建造理論下的建筑工程項目管理

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【摘要】提高建筑品質已成為企業(yè)提高市場競爭力的關鍵。基于此，文章以精益建造理論作為研究對象，通過對理論原則和體系結構的概述，探究其在建筑工程項目管理中應用的必要性，并從項目成本管理與質量管理中闡述精益建造技術和智能化管理方式的實踐應用。

【關鍵詞】精益建造理論；BIM技術；建筑工程；項目管理

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計施工與管理工作中，從而在保障施工質量的基礎上實現(xiàn)成本最小化。本文探究的是狹義上的精益建造理論，結合建筑工程項目成本管理與質量管理體系，應用智慧化管理模式和先進的精益建造技術對施工項目展開精益建造，避免施工中不必要浪費，降低成本，提高質量。

2精益建造理論概述

2.1精益建造的基本原則

精益建造理論應用時應遵循以下基本原則：1）確定價值按照客戶需求確定價值，聯(lián)系客戶與生產商切實利益，從客戶角度出發(fā)發(fā)掘其需要的價值，進而確定產品組成與價值流程。2）識別價值流這是原材料轉為產品并賦予產品價值的過程，其中包含了客戶溝通、原材料采購、產品設計加工與后期服務等內容。3）工作流精益建造理論下要讓創(chuàng)造價值的步驟流動起來，通過減少各施工環(huán)節(jié)的浪費，提高管理水平，應用JIT模式避免價值流阻斷[1]。

2.2精益建造理論的體系結構

精益建造理論的落實包含三方面內容：①基礎理論，即TFV理論。該理論內包含轉化模型理論、流動模式理論、價值生成理論，將施工物流與信息流相融合達到節(jié)約成本的效果，綜合資金、技術、材料等資源，將建筑施工轉化為建筑產品，尋找可以讓產品增值的部分，去掉無法增值的部分，減少浪費。②應用理論，其中包含客戶需求管理、標準化管理、設計水平管理、過程績效管理。③精益建造技術，包含末位計劃系統(tǒng)、5S現(xiàn)場管理以及并行工程、質量管理等內容。

3精益建造理論用于建筑工程項目管理的必要性

分析建筑工程項目管理中，精益建造理論應用的必要性，具體如下：①滿足消費者的個性化需求，在精益建造理論的指導下實現(xiàn)施工與項目設計的高效結合，應用先進的網(wǎng)絡信息技術解決規(guī)模化施工與個性化問題，實現(xiàn)對項目的智慧化管理。②協(xié)調施工成本、工期與質量，應用精益管理方式與材料供應商加強合作，達到效益最優(yōu)化，降低成本，保障質量。③避免不必要的浪費。按照精益建造理論中的流動模式理論，將增至活動予以管理，去除沒有貢獻的非增值活動，采用精細化管理技術與智慧化管理方式避免材料在采購與運輸環(huán)節(jié)中的浪費。④保障建筑產品質量。將建筑產品質量作為建筑管理的出發(fā)點，依靠精益建造理論和自身優(yōu)勢，結合用戶需求，逐層分解責任，將責任落實到個人，保障建筑質量，利用質量贏得行業(yè)市場[2]。

4精益建造理論的建筑工程項目管理研究

4.1精益建造技術應用

以往的項目管理方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化建筑行業(yè)施工需求，精益化技術的應用技術將精益建造理論用于建筑領域內，在減少浪費的同時提高客戶滿意度，實現(xiàn)對項目的智慧化管理。對此，精益建造技術的應用具體如下。1）5S現(xiàn)場管理企業(yè)需要將這一管理方法提高到戰(zhàn)略發(fā)展地位，明確管理細則，編制管理手冊，從經(jīng)濟成本和質量管理方面入手，推行5S管理方法的應用，選定樣板區(qū)后應用精益建造技術。2）準時化施工和拉動式物料供應將產品用戶需求作為準時化施工的起點，重視材料運輸和各工序的間隔，保障材料庫存為零，避免不必要的浪費。利用看板傳遞信息，將圖紙與計劃展示在實際施工中。某建筑工程施工項目在第三季度實施了JIT采購計劃，以入庫板材庫存變化情況為例，如表1所示，得知該精益建造技術的應用有效減少了庫存占地與采購資金，為工程節(jié)約了采購成本?？窗骞芾硎墙ㄖこ虦蕰r化施工的核心，看板可傳遞上下工序信息，幫助人們做好準備，避免浪費，防止過量施工，管理者利用“目視化”工序了解施工作業(yè)的最新進展[3]。3）末位計劃系統(tǒng)這是按照建筑工程項目末端執(zhí)行人員根據(jù)實際進展，對設計方案的反饋，管理者按照現(xiàn)場情況總結計劃，為項目管理形成環(huán)形控制系統(tǒng)，避免施工現(xiàn)場和計劃之間出現(xiàn)矛盾，提高施工效率，保障工程質量。某建筑施工項目依靠精益建造理論，利用云平臺和AI技術全方位打造了智慧工地。項目部內智慧工地管理系統(tǒng)井然有序的運行，實現(xiàn)了項目設備管理，依靠物聯(lián)網(wǎng)平臺集成傳感器檢測運行和超載技術，結合塔吊智慧巡檢系統(tǒng)和可視化監(jiān)測系統(tǒng)，對設備實際運行狀況展開實時監(jiān)控。預制構件三維模型可視化拼裝、無人機全景成像可展示整個施工項目的全貌。二維碼工藝卡對施工工序進行測量，避免傳統(tǒng)人工測量產生的誤差。4）精益建造理論下的拆解模式憑借著企業(yè)多年的施工建設經(jīng)驗，將建筑物各部件拆分，結合時間空間與資源利用情況，深化施工設計與信息化技術使用，有序的展開建筑組裝生產。應用BIM和WBS工具將房屋部件拆解，依據(jù)精益建造理論和相關技術，優(yōu)化墻面三維模型，墻體上不僅有開關插座面板，也有管線敷設。憑借精益建造拉動式管理實現(xiàn)，使建造過程呈現(xiàn)出結構化特點，對生產、質量、成本、安全等模塊逐一管理。5）BIM技術應用，推動數(shù)字建筑發(fā)展應用BIM技術與大數(shù)據(jù)技術、云計算技術、人工智能技術結合，應用精益建造理論方法實現(xiàn)建筑項目全過程管理。可視化結構的建筑項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)點質量驗收標準，任何一個流程都在數(shù)字管控體系內有所體現(xiàn)。數(shù)字建筑中，管道長度、內徑與外徑等數(shù)據(jù)可直接讀取，管線立體設計一目了然，施工時不會再出現(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系，以虛控實，提高了資源配置與工作透明度，幫助建筑施工企業(yè)強化事前控制，提高風險控制水平。大數(shù)據(jù)體系為建筑項目管理提供了信息共享平臺，建筑建設后通過智能化系統(tǒng)可自動清潔空氣、控制PM2.5，使建筑成為綠色建筑。

4.2建筑工程項目成本管理

建筑工程項目成本具體指完成項目施工消耗的人力資源、設備與材料資源產生的費用總和。設備成本包含施工中工具的損耗與機械折損、租賃費用；材料成本包含材料消耗、采購、運輸費用；人工費用包含施工人員、管理人員與設計人員的工資與獎金。建筑工程項目成本管理有著綜合性和一次性特點，項目從設計到竣工經(jīng)歷時間漫長，項目返工成本巨大。為保證項目盈利，成本管理必須將所有問題預料到，將材料、技術、信息等影響因素綜合，讓項目成本管理不再是單一的財務問題，而是需要各部門配合，從精益建造理論角度展開項目成本管理。對于精益建造理論的實際應用，可體現(xiàn)在以下幾方面。1）材料采購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。項目施工需要應用多種材料，JIT模式的應用可將合適數(shù)量與質量的物品，在相應的時間供應到相應地點，這種采購模式更加靈活，供應商可在線得到采購計劃，對客戶需求加以了解，為項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商，通過制定詳細的進度計劃，應用JIT模式進行材料采購，實現(xiàn)對項目智慧化管理。采購方與供應商簽訂合同，供應商可以及時的將采購方所需的材料送到施工現(xiàn)場，JIT采購模式提高了材料供應對需求的響應速度，也消除了浪費現(xiàn)象，降低了材料的庫存。該采購模式的應用需要依靠企業(yè)資源規(guī)劃，ERP以管理會計為核心，其系統(tǒng)可識別企業(yè)資源，實現(xiàn)資源的有效整合，對成本、庫存、采購、財務等資源規(guī)劃。ERP是精益建造在材料物流供應上的延伸，可保證材料及時供應。2）5S施工現(xiàn)場管理為避免施工現(xiàn)場的資源浪費現(xiàn)象，可將5S管理宗旨落實，實現(xiàn)建設成本的優(yōu)化。改善現(xiàn)場施工環(huán)境，成立項目推進小組，明確負責人職責，做好活動整體規(guī)劃，制定獎懲制度，對各部門展開監(jiān)督考核，建立獎勵激勵制度，將5S考核結果與個人工作相聯(lián)系。5S理論的落實應體現(xiàn)在以下幾方面：①整理，結合實際情況判斷物品去留，做好工具擺放，及時整理庫房；②整頓，對如何方便存取物品加以考慮，實現(xiàn)物品擺放的規(guī)范化；③清掃，定期清掃，使庫房內沒有垃圾；④清潔，注重清潔的結果，根除臟亂源頭，保障材料質量，為原材料的存放創(chuàng)造無污染的環(huán)境；⑤素養(yǎng)，提高人員素養(yǎng)，使其遵守規(guī)章制度，保持良好的工作習慣。應用5S管理系統(tǒng)后，可提高庫存周轉率15%～50％，材料實現(xiàn)定置管理，減少了不必要的庫存浪費；設備故障率降低了10%～50％，縮短了5%～30％的作業(yè)周期，降低了10%～40％的生產成本，培養(yǎng)員工產生資源節(jié)約意識[4]。3）并行工程與價值工程應用精益建造方法就是運用并行工程，整合設計階段與施工階段，讓設計與施工人員集合智慧，共同努力，縮短施工準備時間。根據(jù)精益建造價值工程需求，對價值流中的增值活動予以識別。應用數(shù)字工程系統(tǒng)，通過巡檢系統(tǒng)、移動驗房系統(tǒng)、統(tǒng)計分析系統(tǒng)展開日常檢查與交付驗房工作，以質量檢查整改促進工程標準體系的完善。應用智建云工程管理APP（見圖2），實現(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，從土方、基礎與樁基礎到業(yè)主交付、物業(yè)維保等工程質量管控場景，可形成完整的管控體系，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的成本管理，幫助企業(yè)控制潛在風險。

4.3建筑工程項目質量管理

分析精益建造理論在工程質量管理中的應用，具體體現(xiàn)如下。1）全面質量管理精益建造理論中的全面質量管理要求從建筑過程展開管理，保障建筑產品質量。項目從設計階段開始，每一道工序都要經(jīng)過質量檢驗，要求相關人員提高質量控制意識，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時改進問題，確保項目各環(huán)節(jié)管理質量，確保不會有不合格建筑產品出現(xiàn)。要做到全面質量管理，應培養(yǎng)人員在質量檢測上保持自覺性，對自己負責的內容自覺檢測，根據(jù)質量評定要求主動記錄檢測結果，強化自我約束。在精益建造理論基礎上確立“3N”實現(xiàn)，在建設初期消除質量問題。2）標準化作業(yè)采用標準化作業(yè)管理模式有利于提升建筑工程項目質量管理水平，以規(guī)范化作業(yè)方法建立標準定額，按照施工工序建設標準樣板工藝，界定時間標準細化工作時間，去除不必要的損失時間，為工程建立標準化工作程序。比如在地板安裝工程中，考慮到地板搬運與安裝準備工序、安裝速度，可確定鋪裝1㎡地板需要的標準時間，隨后根據(jù)房間總面積計算鋪裝整個房間所需的時間。材料標準化作業(yè)可保障材料質量合格，某項目在管理期間嚴格限用質量、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。項目施工管理時，要求對所有龍頭、五金件、潔具全部開箱檢查；對墻地磚每批次開箱5％抽查，施工時注意材料的選用，如果墻地磚本身有色差或其他缺陷，應由供應商負責處理；對可視對講裝置每批次開箱10％抽查，加強對裝置外觀質量的驗收，出現(xiàn)質量問題由設備廠家負責。3）將精益建造與智慧工地理念相融合，可推動裝配式技術的發(fā)展設計圖紙拿到后，工程項目部立即整合行業(yè)需求，形成具體要求提交給PC廠家，廠家根據(jù)構建模具情況作出調整。從構件生產開始，選用高效施工機具和優(yōu)質化輔助材料，通過制定合理的吊裝方案，對構件生產驗收、吊裝、灌漿等環(huán)節(jié)進行管控，保障施工質量。將智慧設施用于項目質量管理，應用綜合信息系統(tǒng)、施工現(xiàn)場管理系統(tǒng)與協(xié)同辦公管理平臺，施工現(xiàn)場內使用環(huán)境檢測儀、人臉識別門禁、塔吊吊鉤可視化、塔吊防碰撞系統(tǒng)、卸料平臺超載報警裝置等智慧化安全措施，應用智能工地云平臺對各數(shù)據(jù)基層，落實精益建造理論，保障項目施工質量[5]。

5結語

總而言之，從精益建造理論入手，將該理論用于建筑工程項目管理中，從建筑設計施工到項目交付的全過程進行管控，使精益建造為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益，推動綠色建筑產業(yè)的發(fā)展。通過對精益建造技術的應用分析，探究精益建造理論在建筑工程項目成本管理與質量管理中的應用，從而有效解決成本，保障質量，實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的精益化管理和智慧化管理。

參考文獻

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[3]陳琪.精益建造理論在R綜合管廊建筑工程項目的應用研究[D].上海：東華大學，2018.

[4]鄭旭輝.基于BIM的精益建造管理模式研究[D].徐州：中國礦業(yè)大學，2017.

[5]段江華.基于精益建造理論的建筑工程項目管理研究[D].天津：天津大學，2017.

作者：黃振中 單位：鄭州大學管理工程學院