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基于BIM技术的项目级管理平台助推管理精细化

2019-05-27 16:44:20

“史上最严”的新环保法从2015年开始实施,《大气污染防治行动计划》《水污染防治行动计划》《土壤污染防治行动计划》的出台,对社会发展产生了较大影响,尤其是对建筑行业影响更大:工程项目的有效施工时间被大幅缩短,建材价格普遍上涨,使得本就利润偏低的施工企业利润空间进一步被压缩。此外,随着生活水平的水断提高,人们对建筑产品的要求也越来越高。互联网技术的快速发展,让人们获得专业知识变得更加便捷,施工企业满足客户需求的难度随之增加。与此同时,企业的规模随着发展而不断扩大,施工的工程项目也越来越多,企业对项目管理的难度也随之增大。

整体环境对施工企业的发展而言,无疑是颇具挑战性的。河南科建建设工程有限公司(简称“河南科建”)的发展就不可避免地要直面这些情况。河南科建是注册资本1.1亿元、年施工产值约20亿元的大型施工企业,具有建筑工程总承包壹级资质,市政公用工程总承包壹级资质及其他专业承包资质。规模的宏大意味着企业具有一定的实力,同时也意味着管理项目具有一定的难度。

传统的项目管理模式,产生的数据往往存贮于项目管理人员的电脑或者手机当中,难汇总、易流失。真正能够保存下来的数据较少,且不便于分类归纳、分析总结,最终形成对项目管理有用的信息并不多。为提高公司的管理效率和管理质量,河南科建于2016年5月正式引入BIM技术、2017年6月引进基于BIM技术的项目级管理平台——广联达BIM5D。BIM5D平台的应用为项目管理过程中产生的大量数据找到了一个很好的归宿,并且这些数据可共享、可分析,为项目数字化打下了坚实的基础。工程项目质量、安全、进度管理及材料、机械、人工等管理过程中产生大量数据,经过归纳、分析后形成的项目管理信息,为项目精细化管理提供了支撑和依据。

BIM应用目的

河南科建的项目级BIM5D平台经历试用、推广、普及三个阶段,目前应用BIM5D平台的新开工项目普及率为100%。河南科建希望通过BIM的应用,达到以下目的:

建立高效的企业与项目信息交流通道。通过BIM、物联网、云计算及互联网技术的多方面应用,实现企业对项目管理实时、动态信息的全面掌控。

通过基于BIM技术项目级管理平台的应用,实现项目数字化。实现项目管理数据的采集、实时上传、智能分析,并规范管理内容、管理流程及作业工序,加快项目管理标准化的进程,从而为实现项目管理精细化。

为企业决策、绩效评定提供依据支撑。通过对项目数据的分类处理和分析,提取对企业招投标阶段、施工阶段有用信息,为企业决策和服务项目打好基础。

企业BIM应用整体规划

(一)实施步骤

项目管理数字化:建立项目级管理平台,完成项目管理数字化。引进的项目级管理平台必须基于BIM技术、模块化,具备专业化、实用性和一定的兼容性。

企业管理信息化:建立企业级管理平台并打通与项目级管理平台的信息通道,做到信息双向互通,形成企业管理信息化。企业级管理平台必须信息化、在线化、智能化。

(二)实施架构

企业项目两级直营的管理模式:由于公司规模不大,故未设立分、子公司,所有承建的工程项目均由公司直接管理,形成两级(企业级、项目级)直营管理模式;企业为工程项目的投资主体,项目部管理团队(包括项目经理、项目生产经理、技术负责人等)为工程项目的小股东的股权激励管理模式。

企业级管理架构:建立企业级BIM中心,与公司其他职能管理部门平等设置,由公司副总经理分管。BIM中心设土建专业负责人、安装专业负责人和商务专业负责人各1名,BIM技术员多名;并根据项目管理需要设立流动BIM工作站,对新开工工程项目进行BIM技术指导、培训、协助建站等工作。

项目级管理架构:项目部成立项目BIM工作站,设工作站长1名和专业建模人员、商务应用人员多名;负责项目BIM模型的创建、检查、维护和模型导入项目级管理平台及项目管理平台的维护工作。项目部其他管理人员按照项目级管理平台职能要求履行职责,完成项目管理数字化工作。

企业BIM技术应用过程及成果

(一)项目管理数字化

1、项目管理数字化的前提

实现工程实体数字化:众所周知工程项目管理过程就是按照与业主签订的合同要求,在保证施工安全的前提下,在规定的时间内,按照既定的质量标准,完成工程项目施工任务,并向业主交付成果、取得报酬的过程。其标的物就是工程本身,而要实现工程项目管理数字化就必须实现工程实体的数字化,BIM技术则是实现工程实体数字化的首选途径,这是由BIM定义来决定的:BIM运用数字信息仿真技术模拟建筑物所具有的真实信息,是建设工程全寿命期或其组成阶段的物理特性、功能特性及管理要素的共享数字化表达。

项目管理过程数字化:在项目管理数字化过程中,仅实现工程实体数字化是不够的,还需要将完成工程实体时的质量、安全、工期、成本管理过程进行数字化。而实现管理过程数字化则需要明确管理程序、管理内容和作业工序,需要根据合同要求将这三个要素通过策划(P)、实施(D)、检查(C)、改进(A)的循环过程规范下来,就是实现项目管理标准化。项目管理标准化的内容一般包括管理程序标准化、管理内容标准化、作业工序操作标准化三个方面。实现管理标准化有利于将管理过程中产生的数据进行科学的采集、上传、分类归纳和分析,从而实现项目管理过程管理数字化打下基础。

实现项目管理的数字化:建立基于BIM技术的项目级管理平台,将工程BIM实体模型导入平台当中去,再将工程安全管理、质量管理、安全管理、成本管理过程信息与工程实体模型进行关联,从而实现项目管理的数字化。

项目管理平台的运行需要组织、标准和制度保障才能运行良好:

(1)组织保障:建立企业BIM中心、项目BIM工作站两级组织。企业BIM中心负责应用技术培训、实施指导及BIM技术应用情况监督和评价;项目工作站由项目指定人员担任BIM工作站站长,配备少数专职BIM技术人员和多名项目兼职员工进行工程实体模型的管理和维护。项目BIM工作站与项目管理人员共同负责完成企业与项目签订的《项目BIM技术应用目标责任书》的BIM技术应用落地工作。

(2)标准保障:规范建模、协同、数据应用等常规BIM技术应用行为;规范项目级管理平台的应用标准,如项目组织架构、数据接口、字典类文件等。

(3)制度保障:主要解决项目级管理平台哪些项目用、什么时间用、谁来用、怎样用、用得怎么样等一系列问题。

用奖罚制度来激励、约束施工管理人员使用项目级管理平台;用平台的部分数据分析功能监督施工管理人员使用平台;用平台产生的数据来吸引人使用,且认真使用BIM5D平台。

2、项目管理数字化的过程

项目技术管理:项目招投标阶段施工组织设计应用;项目图纸深化、优化;施工方案编制,技术交底可视化、施工质量虚拟样板等;利用BIM技术解决项目技术难题;项目创优策划等。

项目质量管理:通过事前、事中、事后加强管控。

(1)助力企业施工质量管理标准化(事前控制阶段)

2017年12月11日,《住房城乡建设部关于开展工程质量管理标准化工作的通知》建质〔2017〕242号明确:按照“施工质量样板化、技术交底可视化、操作过程规范化”的要求,从建筑材料、构配件和设备进场质量控制、施工工序控制及质量验收控制的全过程,对影响结构安全和主要使用功能的分部、分项工程和关键工序做法以及管理要求等做出相应规定。

其中“施工质量样板化、技术交底可视化”可以采用BIM建模结合VR技术实现,相较传统的实体质量样板更加绿色,且可实现过程再现。“操作过程规范化”则可以通过建项目级质量管理平台,规范施工流程和工序标准来实现。BIM技术和基于BIM技术的项目管理平台的应用,在助力企业施工质量管理标准化工作中将发挥巨大的作用。

(2)日常质量过程管理(事中控制阶段)

在平台运行前,公司会依据现行的施工及质量验收规范及企业多年来质量管理要求,编制各分部分项工程常见质量问题字典,建立质量通病清单,提前植入基于BIM技术的项目级管理平台中去,从而规范质量过程管理的具体内容。

在日常质量过程管理中,主要应用项目级管理平台的质量管理模块,将工程质量过程规范化。具体流程如下 :质检员发现质量问题——拍摄照片附文字说明——质量问题位置定位——确定质量问题类型——选择质量问题整改责任人/参与人——确定质量问题整改期限——推送至云平台——整改责任人接收质量问题——安排质量整改——完成质量问题整改并自检——拍摄照片附整改文字说明——推送至云平台——质检员接收整改完成通知——验收整改完成情况——视整改完成情况关闭任务或发送再次整改要求至云平台。该流程既明确了质量过程控制中质检员、和问题整改责任人等质量管理参与人员的职责,同时也将所有质量过程控制的数据有效地保存下来,做到质量管理过程可追溯。

(3)质量验收(事后控制阶段)

对分部工程或分项工程进行工作任务分解,然后根据施工工艺、施工工序交接验收的需要,制订工序质量验收的标准。采用平台内置验收工具,最终完成分部或分项工程的验收,验收结论直接上传至云平台。在项目财务及项目商务人员结算劳务班组或专业分包企业人工费时,作为判定劳务分包或专业分包企业是否按合同质量标准要求完成施工任务的依据,为结算人工费用提供依据。项目商务和财务管理人员再根据分包合同确定合同单价,结合工程量计算最终合同金额并进行财务挂账。此举有利于在接下来的分部分项工程施工之前,顺利地完成交接验收工作,并且让工程质量直接与合同单价挂钩,在很大程度上提高了质量管理的效率。

项目安全管理:完善安全问题分类标准和常见安全问题字典,规范安全管理具体的内容,为项目辨识安全事故危险源打好基础。日常安全过程管理流程与质量过程管理流程基本相同。从多个项目级平台应用效果来看,采用项目级管理平台后的安全管理效率得到显著提高,同时也为项目安全管理过程可追溯打下了基础。

安全管理项目

BIM技术应用点或平台

施工组织设计中的安全技术措施

BIM可视化应用

危险性较大的分部分项工程安全专项方案的编制

BIM可视化、BIM5D、BIM轻量应用

安全检查

事故隐患的整改要做到定人、定时间、措施

BIM5D

对重大事故隐患整改通知书所列项目的按期整改和复查

BIM5D

安全教育

“四新”施工时的安全教育

BIM+VR

入场三级教育等

BIM+VR、劳务管理平台

安全风险预警

BIM5D、企业BI、智慧工地等

BIM技术在其他安全管理方面的应用

项目进度管理:控制好工期,高效生产施工日志,高效实现PDCA。

(1)影响工期进度的主要因素包括相关单位的影响(五大责任主体)、施工技术因素、环境因素(自然环境、社会环境)、经济因素、管理水平及人员素质。从生产要素方面来看,影响工期进度的因素还包括“人、机、料、法、环、测”等。它们是相互影响、相互制约的,单独的调整某一个因素都是不能达成加快进度的目的。先从生产要素方面来进行工期进度的管理,影响进度的“人、机、料、法、环、测”等生产要素中,工期、料(工程量)对一个工程来讲可以认为是两个定量。“人、机、法、环”被认为是变量,也就是可以调整或者去适应的量,其中最不可控的是因素“人”,所以解决“人”的问题是重点。

要考虑解决生产要素中“人”的问题就考虑以下几个问题:根据施工进度每栋楼每层投入各工种人员数量需要多少?每个工种、不同地域的工人的工效?例如,每个模板工每天能支设多少平方米模板?四川工人与河南本地工人哪个地方的工人效率高?施工工人安全文明施工素质、质量意识的差别;管理人员技术水平怎么样?管理人员执行力怎么样?管理人员各个分部工程管理能力怎样等。BIM5D通过每日上传劳动力统计数据,最终与工程量进行挂钩并分析,形成企业自己的劳动定额。从而在一定程度上解决“人”的不可控问题。在人的管理方面用“数据支撑决策”的新模式来代替靠“经验估算决策”的传统模式。

通过BIM5D PC端的高级工程量查询功能和物资查询功能可以轻松解决工程量计算的问题,从而解决材料用量的准确提报、验收及使用量控制的问题。

项目工序库应用方面,首先、完成各分项工程的分项工序的标准化,再完成各工序的“人、材、机”的匹配。实现工期计划确定后的资源匹配参考数据,为劳务用工管理和限额领料打好基础;同样也可根据现场资源配置验证工期计划的合理性。

将工期计划、施工工艺与BIM模型构件进行挂接,让作业人员知道:什么时间干、怎样干?从而解决施工工艺(法)问题。在BIM5D平台上完成总工期计划、月进度计划的编制、导入,实现周计划的自动化分解,并将周计划任务派分到责任管理人员。系统会将实际进度与周计划进度进行对比。解决管理水平及人员素质不高的问题。

(2)通过BIM5D生产进度管理模块上传的施工进度照片及相应施工信息,结合网络天气平台的信息,一键生成施工日志。一方面为现场施工管理人员减负;另一方面也解决了交工前期资料员恶补施工日记,造成施工日记与施工技术其他资料“不交圈”的问题。

(3)通过BIM5D生产周会功能及数字周报功能,召开生产周例会。总结上周计划完成情况并公布下周计划。高效的实现施工进度管理中计划(P)、实施(D)、检查(C)、纠偏(A)四个循环过程。

(二)企业管理信息化

1.信息化在公司各方面的应用成果

现阶段企业管理信息化应用仍处于初级阶段,仅完成了公司人力资源管理系统和协同办公系统的部署和运行。由于数字化项目的工作进行较早,且项目级平台运行管理机制比较成熟,多个项目级管理平台产生大量数据的处理仍靠人工进行归纳和处理。

质量管理:为实现企业质量管理信息化的目标,已经完成《公司质量问题分类标准》《公司常见质量问题字典》的编制工作,目前已经在各项目级管理平台中应用,主要解决公司质量管理内容标准化的问题;正着手编制《公司施工工艺库》《公司质量检查和验收标准2019版》等标准,主要为了解决项目操作工序标准化和质量检查验收标准化,为企业最终实现质量管理的信息化打下坚实的基础。

经过对8个应用项目级管理平台的项目数据对比分析结果,公司准确得到各工程项目质量问题占各分部工程的百分比。这些信息给企业下阶段质量管理提供了加强管理和努力的方向,也为企业进行专业知识培训、企业导向性专业知识考试指明了方向。

安全管理:为实现企业安全管理信息化的目标,已经完成《公司安全问题分类标准》《公司常见安全问题字典》的编制工作,并且已经在各项目级管理平台中应用,在很大程度解决了安全管理内容不明确、安全管理人员效率低、效果差的难题。

在2018年度公司安全管理情况总结时,公司把一年来各工程项目管理平台各类安全问题发生率与实际发生的安全事故类别进行对比,发现两者的发生百分率几乎完全一致。经过以上两种数据的对比,印证了公司用项目级管理平台的数据来预测公司安全风险的想法是正确的。

进度管理:公司将各项目管理平台产生大量施工人员投入数量信息与工程项目工程量及正常的工期标准挂钩。基本确定了高层住宅工程、多栋低层洋房类工程、学校类工程等多类建筑工程的企业工期管理施工人员投入标准,并内入企业数据库。为公司后续工程的投标、工期管理和成本测算提供决策依据。

人才培养:随着企业管理水平的提升,在公司“科学管理、建造精品”的管理理念支撑下,公司社会声誉逐步提高,已经形成良性循环,企业开始发展壮大,但也面临着人才短缺的难题。公司在人力资源管理方面,开始利用项目级管理平台产生的大量数据来进行管理人员的绩效考核、人才培训,实施人才快速培养和人才快速复制计划。

在绩效考核方面,主要利用平台软件的日常上传功能来确定项目管理人员的工作轨迹;利用质量、安全管理模块的质量问题、安全问题管理功能来考核项目管理人员的技术水平和执行能力;利用平台质量评优、安全评优功能进行管理人员能力评估,取得了非常好的效果,管理人员知识水平、执行能力等在管理平台上一目了然。应用于企业年终评先工作中,先进人员名单一经公布,不服气的人少了,埋怨公司评选机制不合理、不公正的人少了,努力工作的人多了。

在人才培养方面,人才的培养和使用方面,建筑行业目前存在的问题还是比较多的。众所周知,很多大学的应届毕业生初到施工现场甚至连图纸都看不明白,更不用说可以马上进入管理岗位了。传统的管理方式一个应届毕业生往往需要三到五年的时间,才能够胜任一个工程项目主管工长。

一个快速成长的施工企业,就需要快速地培养人才或复制人才,这需要“教育、技术、数据”三方面的支撑。河南科建当前的做法是:利用项目级管理平台产生的大数据,找出管理人员的知识短板,并通过教育、培训的方式补齐生短板,使其快速成长;利用项目管理平台产生“企业工效定额、企业工期定额”等大量有益与项目管理的信息快速地复制人才;利用项目管理平台的施工工艺库模块大量优秀的施工工艺、施工方案,提高管理人员的技术水平。

2、项目及企业级成果应用

河南科建先后荣获“河南省建筑业先进企业”“河南省优秀施工企业”“河南省建设工程质量管理先进企业”“河南省建筑业骨干企业”“河南省守合同重信用企业”2018年荣获“全国建筑业AAA信用企业”等多项荣誉。

随着项目级管理的应用,公司在BIM技术应用能力方面得到河南省建筑业协会和同行企业的认可,在“河南省中原杯BIM大赛”中多个项目获得一等奖、二等奖,并获得具备BIM技术应用能力等级认定暂一级认定。公司承建的工程项目多次获得市级优质工程和河南省“中州杯”奖项,“恒大绿洲项目A10地块17、18、19号楼及地下车库工程”荣获“中国建设工程鲁班奖(国家优质工程)”。

企业BIM技术应用方向

持续提高项目管理数字化程度。加快企业信息化程度,纵向打通企业与项目的信息沟通的屏障,提高信息交流的广度;横向打通企业人力资源管理平台、协同办公平台、企业管理平台之间的数据互通;提高企业信息管理的智能化程度。扩展BIM+、互联网、物联网的应用,实现信息化、工业化、精细化、绿色化等多化融合。

企业BIM技术应用建议

(一)对于施工企业BIM技术应用的建议

结合企业情况进行BIM技术的应用,可以采用分专业、分阶段、分职能模块、先试用再推广的递进方式,量力而行。BIM技术应用能力、企业信息化应用能力、企业管理标准化能力是相辅相承的,很多施工企业项目BIM技术应用和企业信息化应用推行不下去,多数是企业管理标准化的程度和企业管理水平较低造成的。打铁还需自身硬,选择BIM技术应用软件或平台时必须考虑以下几个问题:确定BIM技术应用目的是否为了撑场面、自己有没有资金投入、有没有人才进行管理等。

(二)对于平台供应商和软件开发商的建议

深入了解建筑行业各类企业需求,做满足基本需求的平台类产品,要知道企业最关注的是什么,而不是自己以为企业需要什么。

岗位级应用的工具式软件的研发、项目级管理平台的开发、企业级管理平台的研发甚至行业级管理平台的研发多头并进,但要考虑平台纵向通道要打通。比如,岗位工具式软件产生数据应能够直接进入项目管理平台为项目管理所用,项目级管理平台产生的数据应能够为企业级管理平台所用,以依次类推;反之,企业级管理行为要能够向下穿透,这样就可以解决企业与项目、项目与岗位的管理关系和服务关系。

项目级管理平台的应用人应考虑一线操作工人的应用。目前,市场上多数项目级管理平台的最低层应用人员是施工员、质检员、安全员等基础岗位人员,而实际完成工程实体的是操作工人。质量、安全、进度甚至成本的管理没有一线操作人员的参与,会大大降低管理的效率,但让一线工人进入平台后项目又要考虑项目信息的安全和不利因素。这就需要平台开发企业充分考虑这一实际存在而短时间内又难以解决的问题,需要在平台的应用权限上下一番功夫。

 

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