BIM技术在建造成本精益化管理中的应用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：欧阳运广（1991）男，汉族，河南郑州人，本科，工程师，研究方向为工程管理。-128-BIM 技术在建造成本精益化管理中的应用 欧阳运广 郑州大学管理学院，河南 郑州 450001 摘要摘要：为提高建造质量和生产效率，通过精益化管理降低建造成本，本研究深入探讨了当前建造成本管理的现状、BIM技术和精益化管理的核心思想，并分析了它们之间的协同关系。为了解决当前建造成本管理中的共性问题，本研究提出了将 BIM 技术与精益化管理思想相结合的系统化建造成本控制方法，为建造项目成本管理人员提供更准确、及时、有效的成本数据，实现建造成本的精细化管理，推动建造行业的高效发展。关键词：关键词：BIM 技术；建造成本；精益化管理 中图分类号：中图分类号：TU723.3 在建造工程的实施过程中，传统的成本管理方式表现出粗放性管理、信息性不足、施工效率低下、工程造价管理困难以及管理方法落后等问题，这些因素共同导致了社会资源的浪费和工程建造成本的超支，如何在建造领域有效地进行工程造价控制是相当普遍的问题。通过将 BIM 技术融入建造项目的成本管理中，充分利用BIM技术的参数化、可视化、协同化和模拟化等特性，我们可以有效地解决成本管理中的数据误差、信息滞后、响应延迟和管理模式单一等问题，从而实现施工成本的精益管理。BIM 技术应用于建造成本的精益化管理，可以使建造企业详细了解和掌握项目的实施情况，把握建造细节，合理有效控制建造成本，摒弃传统的粗放式管理思维，强调精益化管理思想的建造全过程应用，以提高建造企业的成本管理水平和经济效益1。在整个项目建造过程中，成本控制被视为项目管理的三大核心目标之一，与进度管理、质量控制之间有着紧密的相互联系，直接影响到建造项目的总体盈利，也是确保项目顺利进行的关键要素之一。因此，加强建造项目的成本控制与进度控制、质量控制之间的相互协同就显得尤为重要。与那些已经实施了精益化管理的制造行业相比，建造行业的信息化水平相对较低，传统的以经验为基础的项目管理模式无法进行高效细致的项目管理，需要引入先进技术与理念以提高管理水平。建造项目日益复杂化、技术化和智能化，也对项目的成本管理方式提出了更为严格的要求和标准。因此，在建造行业中，新技术和方法的运用显得尤为关键。1 建造成本管理现存的问题 1.1 资源配置不合理，存在浪费现象 在建造项目中，资源的合理分配构成了项目组织与管理的关键所在。在建造工程的总成本中，材料的费用大约占据了 70%。如何合理利用有限的建造资金，最大限度地节约工程投资，提高经济效益显得尤为关键。建造项目的执行过程是动态变化的，资源的共享、冲突以及竞争也不可避免。因此，在项目建造中必须充分考虑各方面的因素，使资源得到有效地利用。在施工过程中，由于工期延误或设备故障等原因造成的项目进度延迟现象时有发生，越来越多的企业开始采用信息化手段实现项目信息的共享与动态调度，以提高资源利用率，降低项目运行成本。另外，由于管理者常常主观地依赖经验来分配资源，缺乏科学的依据，这使得资源的合理分配和高效的成本管理变得异常困难。例如，原有的分阶段、分批次的资源采购模式无法实时匹配资源分配计划，数据共享不及时，会导致资源短缺或资源滞存2。因此，如何在工程项目中实现高效地资源配置成为一个亟待解决的问题。1.2 建造数据共享度低，各参与方协作度差 在项目的建造成本管理中，“信息孤岛”的问题已经存在很长时间，数据的共享非常困难。一方面是由于项目参与方众多且施工阶段的清晰划分造成建造成本信息的相对独立和分散，同时工作环境、工作条件和技能水平等因素也限制了高效的实时沟通，项目进度控制与成本管控存在较大困难。另一方面，由于新兴信息技术的应用程度较低，不同类型信息的存储格式和版本也不同，获取的碎片化信息无法直接使用和管理，数据更新缓慢，有效数据的提取也增加了时间成本，同时也降低了成本管理的效率，同时，也造成了信息交互的专业障中国科技期刊数据库 工业 A 碍和信息传输失真，难度较大，各专业、部门间的协同工作效率较低3。1.3 成本控制精益化程度低，存在管理粗放现象 现阶段，众多企业依然主要依赖“经验管理”这一传统的管理策略来降低成本。尽管有些公司深知精益成本管理策略的价值，但由于没有得到恰当的执行，其成效并不显著。精益化成本管理强调在工程项目和构件工序中始终追求精益化，并以“全流程、精益化、低成本、透明化”作为其核心发展理念。由于现阶段建造成本的粗放式管理，管理人员忽略资源整合、成本动态管理、信息集成管理应用的重要性，在实际建造过程中，对成本数据利用率低，且缺乏关联性，造成建造成本增加，精益化管理实施难度大，成本控制效果不佳4。2 建造领域成本管理研究现状 随着建造行业中各个企业间的竞争日益加剧，成本管理这一核心思想和竞争优势已逐步成为企业管理的一部分。成本管理已经从最初针对小型项目的成本控制阶段，演变为涵盖大型项目成本预测、成本核算和成本控制等多个方面的系统化和科学化的管理方法。通过执行建造项目的成本管理策略，参与项目的各方能够对建造项目的整个流程进行科学和合理的管理，从而达到对成本的全方位控制。在确保工程的质量和进度不受影响的前提下，努力降低资源的消耗，实现成果的最大化。自 21 世纪初，我国的研究人员开始探索建造行业中的成本管理策略。在国内，学者们借鉴了英国的“全寿命周期成本管理”和美国的“全面成本管理”理念，并结合我国的具体环境，提出了全过程成本管理的观念，并对此进行了深入的研究。2007 年，程学昌、奚涵川指出，建造项目的成本管理是一个持续变化的管理流程，它贯穿于整个项目的建造中，并根据项目的独特性进行有针对性的规划和执行。2012 年，尚学仁从多个维度深入探讨了项目从初始的投资决策到设计，再到施工的三个关键阶段，深入研究建造项目在整个过程中的成本管理。3 BIM 技术和精益化管理的内涵、关系研究 3.1 BIM 技术的内涵 BIM 技术是信息技术与现代建筑技术的结合，通过BIM 技术，建立共享数据资源库，共享工程项目相关信息，为设计、建造和运营单位提供了协同运作的流程平台，同时，也为各参与方提供决策依据。设计方可利用BIM 技术对建造工程信息进行模拟展示处理，改善传统制图二维显示设计的困境。工程设计人员可以将现实中无法直观表达的元素通过 BIM 技术来进行模拟仿真，从而进一步优化设计。将 BIM 技术应用到建造过程中，可以利用 BIM 技术进行虚拟化建造，以提前发现问题，控制工程质量，减少建造人力、物力和材料的浪费，还可以细化工程成本信息，辅助决策者进行决策；在运维阶段，BIM 技术可以结合建筑物内设备等固定资产的信息，帮助运维人员提高对设备等固定资产的管理能力。因此，运用好 BIM 技术，不仅要运用其创新技术，更要将创新理念运用到工程项目管理过程当中。3.2 精益化管理的内涵 1881 年，美国管理学者弗雷德里克温斯洛泰勒第一次对精益管理这一概念进行了分析和归纳。相对于粗放式管理模式而言，精益化管理理论以高效、科学为关键因素，将繁杂的工作流程简单化、最优化，提升各个流程环节操作效率。建造行业受限于自动化水平，项目管理的精益化程度始终没有得到提高，因此，以精益化管理理念为导向，细化责任分工，对每一项工作的完成情况与细节进行检查与监督，对发生的问题及时反馈处理，总结经验方法，并将经验方法循环应用到下一工作流程中，确保管理体系高效率的运转，对于加强项目成本管控，降低损耗，提高建造效率具有重要的现实意义5。3.3 BIM 技术与精益化管理的协同关系研究 生产制造业孕育出了精益化管理思想，经过多年的理论研究与实践发展，逐步形成了较为系统的理论与实践方法，在企业经营管理效益、质量与成本控制提升方面发挥了极大效应。建造工程的建造过程与生产制造业流程相类似，我们也可以把精益化管理的思维结合到项目成本管理流程中。但多数建筑工程本身具有投资金额大、建造周期长、技术复杂等特点，直接决定了项目管理流程的复杂性，因此，可以在结合类似成功项目经验的基础上，再结合生产制造业的精益化管理思想，建立一套具有良好适用性的建筑工程管理流程和标准，进而降低建造成本的负面因素影响。BIM 技术的发展对于建造业的影响也日益扩大，尤其是在虚拟搭建、数据统计上都有着明显的优势。通过对工程项目主数据进行数字化使用，以 BIM 技术替代手129中国科技期刊数据库 工业 A 工建立模型，有效地减少了手工统计分析所导致的错误率，提高了准确性，为建造成本核算及结算分析提供技术保障。另外，基于 BIM 技术的数据集成和数据共享平台，也为项目各参与方的沟通交流提供了便利，实现了成员间的协同工作，提高项目管理水平与生产效率的高效性。因此，对于建造成本管理来说，精益化管理与 BIM技术之间存在着显著的协同关系6。4 BIM 技术应用于建造成本的精益化管理措施 4.1 建造准备阶段的成本精益化管理措施 在建造准备阶段可利用 BIM 技术将二维建造图纸转换成三维模型，并进行多专业、多系统建造仿真模拟，根据系统检测问题，进行图纸修改，并拟定建造方案，这样可以提前解决各专业之间的建造冲突问题，降低了变更返工成本，也提高了建造效率。另外，建造企业可以根据建造预算成本来指导管控实际成本消耗，建造预算可以依托 BIM 技术数据统计的便捷性，再结合企业内部定额来编制，同时借助 BIM 技术的前瞻性，精确统计当日工作量，并向生产班组签发建造任务清单和限额领料单，依据预算来对人力和物资成本作出精益计划，以达到事前精益化管理目的7。4.2 建造期间的成本精益化管理应用措施 通过将 BIM 模型与施工流程、施工进度相结合，进行虚拟施工，实现全面可视化的施工过程，从而协调各施工队的施工顺序，减少施工工作的重复、修改和返工。从材料管理的角度来看，BIM 技术还能提供技术支持，特别是对于涉及多专业、多体系的建造项目，BIM 技术可以为工程物资供应的精益化管理提供数据支持，根据专业分类统计或按构件类型整合整个工程数据，有效降低工程物资损耗。同时降低工程和二次运输等成本，有效保障项目资金流的正常运转。此外，我们可以利用 BIM数据平台的即时传输功能，实时更新项目的进展、材料的价格、项目的调整等信息，使 BIM 模型与材料、成本、进度等各个部分紧密相连，并且能够随时获取施工过程的真实成本和预算成本，从而减少成本超出的风险8。4.3 建造结束阶段的成本精益化管理应用措施 BIM 技术可为建造企业提供成本核算和施工结束时的成本评估等技术支持。基于 BIM 技术，能够迅速整合和汇总各类工程数据，以分析建造项目的盈亏和节超情况。同时，还能实现从时间、流程、部件等多个维度对建造成本进行分析核算，探究成本差异的原因，实现施工成本的精益化管理。在这种管理模式下，可以使工作人员的工作量大幅减少，也降低了人为出错的概率，提高工作效率，降低人力成本和时间成本的投入消耗，BIM数据平台中的指标数据，也为后期项目的成本控制提供经验参考。5 结束语 本文对 BIM 技术和精益化管理理念进行了分析，探讨了它们之间的关系，并得出以下结论：在 BIM 技术的支持下，建造企业可以快速计算各种建造项目数据，进行项目施工状态和施工资源的动态管理，并为施工项目制定复杂的成本管理计划，显著提高建造项目的管理精益化程度和成本控制水平。同时，推广应用 BIM 技术还可以确保建造工程施工的效率和质量，提高施工单位的企业效益。参考文献 1张忠达.基于 BIM 技术的建造项目成本精细化管理D.天津:天津大学,2019.2桑培东,李军,刘学峰,等.基于 BIM 的建造项目成本动态监控可行性研究J.价值工程,2013(6):49-50.3邵光华.BIM 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