基于BIM云平台的精益建造项目进度管理研究

发布时间:2021-02-12 10:56:14 论文编辑:vicky
本文以提高工程项目进度管理水平为目标,以传统进度管理存在的问题和精益建造体系与 BIM 云平台技术优势为切入点,研究 BIM 云平台与精益建造体系的引入对传统进度管理方式的改变,整理出适用于大多数施工项目的基于BIM 云平台的精益建造进度管理流程,提供了系统的新型进度管理方法。最后,对影响新型进度管理模式实施的因素分析,找出关键因素,并提出相关建议及改进措施。

1 绪论

1.1 研究背景
在我国经济飞速发展的进程中,建筑业作为国民经济的基础性产业,为经济发展做出了巨大贡献。国家统计局公布的数据显示,2019 年我国固定资产投资额为 551478 亿元,比上年增长 5.4%;其中建筑业产值为 248446 亿元,比上年增长 5.7%。在建筑业快速发展的同时,人们对建筑外观及功能性要求也日益提高,工程建设项目普遍具有工程体量大、建设周期漫长、施工工艺复杂等特点,也对工程建设提出高品质、高周转、高效益的要求。因此,如何有效提高项目管理水平,提升行业效益和利润成为建筑业面临的关键问题。
进度管理作为项目管理三大目标之一,与成本管理和质量管理的目标存在着对立统一的关系,三者之间相互影响、相互制约。进度管理不仅影响到项目施工过程持续时间,也对项目整体的成本、物资、质量等各方面进行约束。但是,现阶段我国进度管理仍处于粗放型管理状态,精细化水平不高,施工部署和工序穿插随意性大,施工生产组织性、统筹性不强,造成项目工期滞后、生产管理效率低下等问题,难以实现进度与质量、成本相协调。虽然甘特图、WBS、网络计划等技术得到了广泛的应用,Project、P6 等项目管理软件也在很大程度上提高了项目进度管理水平,但传统施工进度管理依靠二维图纸信息,存在着图纸可视性差、资源配置及供应不及时、工序搭接安排不合理、组织协调难度大、难以实现工程进度与质量及成本的综合平衡等问题。因此,需要引入新理念、新技术改变这一现状,以满足精细化管理的需要。
精益建造理论体系的出现恰好是对传统管理模式的优化,通过运用多种现代管理手段和方法,有效配置和合理使用资源,将可能出现的浪费现象转化为价值,提升现场工作效率,获得最大的经济效益的管理方法。诸多建筑企业尝试采用精益建造的思想来加强对施工进度的控制,但是仅依靠精益建造体系的项目管理模式无法改变传统项目各参与方协同流程和管理工具的制约,无法从根本上改善项目管理流程,要想在项目成功运行精益建造,需要搭建一个项目各专业人员可以协同共享的信息化平台作为技术支撑。
.....................

1.2 研究目的及意义
1.2.1 研究目的
本文主要研究如何解决当下项目工期滞后、进度管理效率低下的实际问题。将精益建造体系与 BIM 云平台自身优势的结合,寻找精益建造与 BIM 云平台在项目进度管理方面的突破口,构建出基于 BIM 云平台的精益建造进度管理模式,提升项目进度管理水平,实现精确目标,精细计划,精准实施,确保项目全生命周期内提高工效,缩短工期,节约成本。同时,对新型进度管理模式实施障碍分析,找出影响实施的五个关键因素,提出可借鉴的对策建议。
1.2.2 研究意义
(1)理论意义:精益建造体系与 BIM 的单独研究成果已比较完善,但是对于精益建造与 BIM 云平台交互应用在项目进度管理模式的优化研究很少,本文对基于 BIM 云平台的精益建造进度管理体系架构与实施流程进行探索,并对实施的关键影响因素进行分析,弥补了传统进度管理模式的不足,进一步完善了项目进度管理的理论体系。
(2)实践意义:基于 BIM 平台的精益建造,解决了精益建造实施过程中多团队难以沟通协调,行业间信息的交互传递性慢、透明性低的问题。通过优化进度计划编制与计划控制流程,做到事中控制,及时纠偏;通过工序合理穿插,减少工作面闲置,缩短建设工期;同时统筹策划部署,优化平面施工组织,提升公共资源利用率,有效提高建筑施工管理的效率和水平。针对影响实施的关键因素提出相关建议及改进措施,对项目精细化的进度管理具有参考意义。
........................

2 传统项目进度管理理论及问题分析

2.1 项目进度管理理论与方法
2.1.1 项目进度管理理论
项目进度管理,是指综合考虑工程项目的各项工作内容、工作流程、逻辑关系和持续时间,在全面分析的基础上编制具体可行、经济合理的进度计划,按照进度计划实施的过程中,采取有效措施保证实现预定进度目标进行的一系列组织、协调、指挥和控制等活动[28]。
建设项目是一个从策划阶段、实施阶段、运营阶段的全生命周期的动态过程,因此项目进度管理也是一个动态的管理过程。项目进度管理主要由进度计划编制和进度控制两部分组成。
2.1.2 传统进度计划编制方法
进度计划的编制是在考虑项目工作范围、工作先后顺序、逻辑关系、持续时间的前提下,确定各项工作的起始时间、完成时间、施工方案,为项目进度控制及参与各方资源调配提供依据。进度计划的编制还需要参考施工合同要求、施工组织设计、劳动力配置、机械设备供应、材料供应状况等因素。建设工程进度计划系统是由多个相关联的进度计划组成,由于各种进度计划系统的编制是在项目施工中逐步完成的,因此进度计划系统也是一个逐步建立、逐步完善的过程。
工程进度计划的编制要遵循科学的程序和工作顺序,才能保证进度计划的合理性和可实施性。进度计划的编制往往是一个自上而下逐步细分的过程,同时又是一个自下而上逐步汇总协调的过程,具体编制流程如图 2.1 所示。
图 2.1 传统进度计划编制流程
....................

2.2 传统项目进度管理影响因素
一般来讲,建设项目具有体量大、周期长、参与单位多、协调难度大等特点,因此,在项目实施过程中,存在多方面因素影响施工进度。将这些因素分类汇总后,可分为人员、环境、组织管理、施工技术、设计变更、资源供应和其他风险七类因素,如表 2.1 所示。
表 2.1 影响项目进度的因素
在计划编制过程中,难以编制出高质量的施工进度计划。编制工程进度计划的传统做法虽然有网络计划、甘特图、Project 等技术支撑,但是进度计划的编制仍然大部分依靠人工计算,项目管理者的经验及自身的水平将很大程度影响进度计划的合理性,进度计划编制与实际施工状况不符的情况时有发生。
在计划实施控制的过程中,无法保证稳定的工程进度流程,进度分析难、偏差控制难。施工单位按照原计划施工时,由于施工组织、资源调配等方面各种干扰因素的存在,实际进度往往不能按照原定计划进行。在进行进度计划调整时,工作量巨大,致使进度计划控制无法做到及时进行,从而出现工期延误的情况。
.......................

3 基于精益建造的进度管理优化.....................16
3.1 精益建造的理论基础........................... 16
3.1.1 精益制造理论...........................16
3.1.2 精益建造的基础理论...............................17
4 基于 BIM 云平台的精益建造项目进度管理模式构建......................30
4.1 BIM 云平台的架构............................ 30
4.1.1 BIM 技术.............................30
4.1.2 BIM 云平台...........................33
5 新型进度管理模式实施的关键影响因素分析.................................52
5.1 进行关键影响因素分析的方法...................... 52
5.2 影响因素清单的建立.............................. 52

5 新型进度管理模式实施的关键影响因素分析

5.1 进行关键影响因素分析的方法
上文对传统项目进度管理模式进行改进,引入了精益建造思想的 LPS 与 JIT技术,将 BIM 云平台作为实现手段,形成了新型项目进度管理模式,并分析了这种进度管理模式的实施流程和与传统进度管理模式的区别。但是新的管理模式若仅有体系架构与实施流程,并未对实施的关键影响因素进行分析,没有考虑实施所需具备的条件,将很难在项目上落地,应用的广度与深度也会与新型管理模式的设计要求相距甚远。因此,针对我国近几年 BIM 在项目落地难的现状,列出可能影响 BIM 云平台与精益建造的进度管理模式的因素,并对这些因素分析与归纳,总结出基于 BIM 云平台的精益建造进度管理模式实施的关键影响因素,针对这些影响因素提出相关建议及改进措施,为项目实施新型进度管理模式做出参考是非常有必要的。
本章节通过文献查询和德尔菲法,总结识别出影响基于 BIM 云平台的精益建造项目进度管理模式实施的因素,设计并发放影响实施关键因素的调查问卷,收集相关数据,对问卷筛选,剔除无效问卷,保证样本数量满足后续分析的样本容量要求。然后运用 SPSS22.0 软件对问卷数据进行描述性统计分析、信度、效度检验,判断问卷收集的数据是否适合用于做因子分析。最后对数据进行因子分析,简化数据,提取公共因子,找出影响新型进度管理模式的关键因素,并提出相应对策建议,为项目落地实施做出参考。
.......................

6 结论与展望

6.1 主要研究工作与结论
如今工程建设项目普遍具有规模大、建设周期长、施工工艺复杂等特点,因此也对工程建设提出高质量、高效益、快速施工的要求和挑战。由于传统进度管理存在项目工期滞后、生产管理效率低下等问题,已不能满足建筑业科学、高效管理的要求,因此需要提高项目进度管理水平以保证项目目标的完成。
本文以提高工程项目进度管理水平为目标,以传统进度管理存在的问题和精益建造体系与 BIM 云平台技术优势为切入点,研究 BIM 云平台与精益建造体系的引入对传统进度管理方式的改变,整理出适用于大多数施工项目的基于BIM 云平台的精益建造进度管理流程,提供了系统的新型进度管理方法。最后,对影响新型进度管理模式实施的因素分析,找出关键因素,并提出相关建议及改进措施。具体的工作研究可归纳为以下几个方面:
(1)对传统进度管理理论及方法进行分析,总结出人员、环境、组织管理、施工技术、设计变更、资源供应和其他风险七类影响传统进度管理的因素,进一步总结了传统进度管理方法和技术手段存在的问题及原因:进度管理流程缺陷、进度管理工具的局限性、资源配置及供应、工序搭接排不合理、进度跟踪分析困难、参与方众多,组织协调难度大。
(2)引入精益建造体系对传统进度管理模式进行改进,以精益建造思想的LPS、JIT 技术为指导,明确精益建造进度管理的实施流程与责任分工,优化进度计划和流程控制;建立施工工序劳动力配置模型和典型采购时间模型,实现准时、精确的资源计划管理。
(3)针对精益建造体系难以解决的技术方面问题,利用 BIM 云平台集成项目多元信息,实现工程项目不同参与方之间的数据交流与共享;通过动态方式准确分配计划,控制施工进度,减少工期延误;通过直观、动态、准确的施工模拟,对多种施工方案对比分析;通过调取资源计划分配资源购进计划,并根据各施工阶段部署水平及垂直运输,保障资源分配满足项目生产需要。
参考文献(略)