基于BIM和PDCA的施工项目精益管理研究.docx

1、86 项目管理技术 基于 BIM 和 PDCA 的施工项目精益管理研究*摘要： 首先深入剖析了目前国内施工项目管理中存在的主要问题，然后提出基于BIM 和 PDCA 的施工项目 精益管理系统构建框架，并针对项目传统的质量、进度和成本三大目标制定详细的管理流程和执行标准， 形成基于建筑信息模型 (Building Information Modeling,BIM) 和计划-执行-检查-处理 (Plan,Do,Check,Action,PDCA) 的施工项目多目标精益管理体系。最后在总结分析目前国内面向施工管理的BIM 相关软件 基础上，提出当前软件在多目标集成化精益管理中存在的不足以及相应的解决

2、思路和实施办法。关键词： BIM;PDCA; 施工项目；精益管理0 引 言随着建筑业的快速发展，工程建设项目越来越 巨型化、复杂化和多样化，对施工技术和施工管理 水平提出越来越高的挑战。而当前施工项目管理仍 存在着管理粗放、信息化程度不高、项目前期工作 不到位以及执行困难等问题，导致设计变更较多， 生产效率低下，项目整体价值偏低。在竞争日益激 烈的建筑市场，如何进一步提升施工项目的管理水 平，成为企业建立核心竞争力的关键。BIM 的出现，可以通过多维建模、信息共享 和协同作业等手段，不但实现了碰撞检测、虚拟 施工和虚拟漫游，而且可以将建筑物的构件与进 度、成本等信息相关联，制定更为全面、翔实和

3、 科学的进度计划和成本计划，为施工项目的过程 控制提供技术支撑1,2。 PDCA 作为项目管理中 重要的基本原则，强调通过计划 - 执行 - 检查 - 处理四大过程的循环，实现项目的事前、事中和 事后全过程控制。如果将PDCA 理念和 BIM 技 术 相结合，借助BIM 相关软件，实现施工项目的全 过程精细化管理，对项目目标的顺利实现和项目 管理水平的提升具有非常重要的现实意义。1 目 前 施 工 项 目 管 理 存 在 的 主 要 问 题目前国内施工项目管理存在诸多问题，反映 在 PDCA 循环中，表现为两方面。*基金项目：四川省科技支撑计划基金资助项目(2012FZ0041)。(1)项目施

4、工过程中从计划到执行到检查， 直至最后的处理四大环节中，表面貌似每个流程 都有，但每个环节都没有达到应有的深度和细 度。比如施工前的成本计划、进度计划和资源计 划等虽然都有，但比较粗放和空泛，很难真正指 导项目实施的具体环节。检查过程中无论对于进 度、质量还是成本，很难真正做到全过程的跟踪 检查和对比分析，以致不能及时发现施工中存在 的问题加以及时纠正。( 2 ) 在PDCA 四大环节中，忽视前期计划工 作的重要性，很多时候因工期紧张而匆忙施工， 在进度安排、资源采购、施工方案比选细化等环 节投入的时间和精力相对不够，匆匆忙忙做计 划，按照经验选方案，不能进行多方案比选或既 定方案优化，丧失了

5、目标控制的最佳时机。2 基 于 BIM 和 PDCA 的 多 目 标 集 成 管理 流 程 和 标 准如解决上述施工项目管理中存在的两大难题， 实现施工项目的精细化管理，成为施工企业管理 水平能否提升的关键。 BIM 技术通过工程多维模 型的建立，为施工项目管理提供直观、快捷的信 息交流平台，并且根据施工需要及时动态地提供 资源、成本、进度等信息数据； PDCA 循环可以保 证施工项目的过程控制，做到事前、事中和事后 相结合，并通过每个环节的细化落实和计划阶段 的高度重视，保证施工项目精细管理的实现。2.1 基 于BIM 和 PDCA 的施工项目成本管理流程和标准当前施工项目成本管理中存在的主

6、要问题是 对施工成本的全过程控制落实不到位，对前期成 本计划阶段的重视度不够，成本计划难以根据实 际需要细化分解，施工过程中没有及时进行实际 成本的归集，成本的实时对比、控制执行不力等。 如果在PDCA 理念指导下，应用BIM 相关成本管 理软件，细化并落实成本的计划、实施、检查和 控制各个环节，对施工项目的成本管理水平将有 大幅度的提升。具体流程和标准如表1所示。2.2 基 于BIM 和 PDCA 的施工项目进度管理流程和标准施工项目进度管理中，进度计划的制定普遍 较为粗放，横道图虽然简单广泛使用，但不能反 应工作滞后对工期的影响，时标网络图没有在工 程中得以普及推广，并且进度没有和工程模型

7、关 联，不能形象直观地反应工程进度，也不方便实时进行进度偏差分析，从而不能及时采取措施进 行进度控制。 BIM 的出现，不但可以将进度细化 到每个构件甚至每道工艺，还可以实时地进行实 际进度和计划进度的直观比较，从而有效地进行 进度控制。表2为基于BIM 和 PDCA 的施工项目 进度控制流程和标准。2.3 基 于BIM 和 PDCA 的施工项目质量管理流程和标准目前施工项目质量管理中，主要通过现场管 理人员的巡视与书面记录进行过程检查与质量控 制，质量管理的信息化程度不高，质量检查纸质 记录文档繁多、管理困难等问题尤显突出,因 此可以通过BIM 平台，结合PDCA 原理，在施工 项目多维模型

8、的基础上基于构件制定详细的质量 计划并把过程检查结果录入进行实时对比，最后 对工程质量进行量化评价，对质量管理的信息化 和精细化都有很大的帮助。表3为基于 BIM 和 PDCA 的施工质量管理流程和标准构思。表1 施工项目成本管理流程和标准成本管理原理流程标 准工具P计算工程量并制定成本计划、资源使用和物资采购计划成本计划可以按时间、构件、空间和工艺进行 分解BIM相关计量计 价软件D严格按照计划进行资金使用C统计实际成本并与计划成本进行对比分析可以按时间、空间、和工艺维度分别进行比较A分析成本偏差形成原因，采取措施进行纠正可以统计控制措施实施后的项目成本节约情况表2 施工项目进度管理流程和标

9、准进度管理原理流程标准工其P制定工程的总进度计划、单项工程进度计划、 单位工程进度计划和分布分项进度计划基于构件实现各工艺起止时间参数的定义BIM进度管理软件D严格按照计划进行项目实施C检查实际进度并与计划进度相比较，分析偏差 大小及对工期的影响基于某一特定时点的多构件进度综合比较A分析进度偏差出现原因，采取措施进行纠正可以统计控制措施实施后对项目进度的影响 情况表3 施工项目质量管理流程和标准质量管理原理流 程标准工具P制定工程的质量目标和质量计划，按照检验 批、分部分项、单位、单项工程检查验收的验收 标准制定验收计划基于构件定义各检验批或分部分项工程的验收 项目和验收标准BIM质量管理软件

10、 尚未实现D严格按照计划进行项目实施C检查实际质量并与计划质量进行对比分析，分 析偏差大小及对工程质量造成的影响基于检验批或分部分项工程完进行质量偏差 比较A分析偏差出现的原因并采取措施进行纠正处理分析控制措施实施后对工程质量的影响BIM模型建立M3w3 基于BIM 和 PDCA 的施工项目管理框架体系构建基 于BIM 的 建 设 项 目 集 成 管 理 已 有 不 少 学 者进 行 深 入 研 究 4 , 但 结 合 当 前 施 工 管 理 中 的 现 存问 题 ， 基 于BIM 和 PDCA 的 施 工 项 目 多 目 标 集 成控 制 尚 未 出 现 。 充 分 发 挥 当 前 国 内

11、施 工 项 目 管 理 软 件 的 各 项 功 能 ， 真 正 落 实 项 目 有 关 质 量 、 进 度 和成本目标的计划 、 实施 、 检查和控制职能 ， 并 在 计 划 阶 段 投 入 更 多 的 时 间 和 精 力 进 行 计 划 的 优 化 和 完 善 ， 制 定 详 实 、 科 学 可 行 的 施 工 计 划 ， 形 成 基 于BIM 和 PDCA 的 施 工 项 目 多 目 标 精 益 管 理 体 系 ( 图 1 ) , 对 施 工 项 目 管 理 效 率 的 提 升 具 有十分重要的意义 。流程明确项目目标导入或建立项目3D 模型制定项目质量计划 制定项目进度计划 制定项目成本

12、计划建立项目6D(3D+ 质量+进度+成本)模型制定设备进出场计划 制定材料采购加工 制定劳务进出场计划和使用计划制定资金使用计划工程施工按照质量计划进行施工 按照进度计划进行施工 按照资源计划进行施工工程实际成本检查成本偏差分析原因分析并制定合理的控制措施工程竣工基于BIM 和PDCA 的施工项目精细管理体系工程实际进度检查质量偏差分析工程实际质量检查进度偏差分析技术原理图 1 基于 BIM 和 PDCA 的施工项目精益管理体系4 现有软件的功能局限及建议办法目 前 有 关BIM 的国内外软件很多，但针对施 工阶段的项目管理工作，国外软件尚未同国内计 量计价标准相接轨，因此当前基于施工阶段

13、BIM 技术的应用主要依赖于斯维尔、广联达和鲁班等 国内软件得以实现。这些软件已经在3D 模 型 的 基础上加入时间和成本信息，不但可以实现3D 建模，虚拟施工和虚拟漫游，而且可以导入计量 规则和价格信息，自动统计工程量和工程造价， 实 现 工 程 项 目 5D 模 型 的 搭 建 ， 但 在 质 量 方 面 ， 基于构件和施工工艺的质量验收标准尚未融入模 型，使得工程项目的三大控制不能在BIM 平 台 得 以完整体现。因此，如果基于现有模型，在模型 搭建的过程中增加构件基于施工工艺的验收项目 及验收标准，在施工过程中基于构件进行过程检 查，并与量化的验收标准进行比较，可以及时发 现问题并采取

14、有效措施进行处理，确保工程质量 的过程检查通过量化标准真正落实到位，确保工 程进度质量成本目标的顺利实现。此功能的实现 可以在现有5D 模型的基础上，在构件属性中增 加梁板柱等常用构件的质量相关信息，如验收项 目和验收标准，作为质量检查切实可行的计划， 不但有助于质量的量化评定，也为验收人员提供了参考标准5 结 语BIM 技术在施工管理中的应用和PDCA 的 真 正贯彻落实，是目前提高施工项目管理效率的两 条有效路径，本文提出了基于BIM 和 PDCA 的 施 工项目多目标精益管理的流程、标准，并对目前软件存在的功能局限进行总结并提出解决办法。参考文献1胡振中，张建平，张旭磊.基于4D 施工安

15、全信息模型的建 筑施工支撑体系安全分析方法 J. 工程力学，2010,27 (12):192-200.2张建平，范喆，王阳利，黄志刚，基于4D-BIM 的施工资源 动态管理与成本实时监控 J, 施工技术，2011,40 (4):37-40.3李亚东，郎灏川，吴天华.基于BIM 实施的工程质量管理 J. 施工技术，2013,42(15):20-23.4陈建国，周兴.基于BIM 的建设工程多维集成管理的实现 基础 J. 科技进步与对策，2008,25(10):150-152.5陈彦，戴红军，刘晶，等.建筑信息模型 (BIM) 在工程 项目管理信息系统中的框架研究 J. 施工技术，2008,3 37(2):5-8.PMT收稿日期：2014-05-13