BIM環境下總承包項目的精細化管理探究

石永剛

(中冶北方(大連)工程技術有限公司，遼寧 大連 116600)

0 引言

隨著習主席“一帶一路”政策的提出，眾多中央企業參與或投資到一帶一路沿線國家的項目中，從大數據中可以顯示出中央企業在境外的營業額在不斷增加，但利潤總額出現了下降趨勢。究其原因除了國際政治經濟環境的影響之外，還有一個最重要的原因就是中國的建筑行業始終是傳統的粗放型建設管理模式，導致中國在原料管理、人員管理方面的利潤率低。隨著時代的發展，信息技術的不斷進步，國內外建設行業的競爭激烈，使得建設行業的生存壓力大幅度增加，在當前優勝劣汰快速發展的時代，建設企業為了生存必須要不斷學習新的管理理念和先進的管理技術。

因此，將BIM技術應用到總承包管理項目中，通過BIM的協同運作，達到項目的精細化管理，進而提高項目管理能力和資源利用率，實現企業的可持續發展。

1 相關理論及概念

1.1 BIM

1.1.1 BIM定義

BIM是Building Information Modeling的簡稱。對于BIM這一術語的解釋或定義多年來一直在被擴展，出現了有多個版本。目前，最完整的定義是由美國國家BIM標準NBIMS V2給出的，即“BIM是物力特性和功能特性在數字化技術上的體現，并且具備建設項目決策從設計開始到最后的全壽命階段的可靠信息。在建模過程中根據項目壽命周期的各個階段，各個參與方在共同的協作平臺上及時插入、更新、修改信息和各司其職并且相互協作是BIM實現的前提?！?/p>

從BIM的英文中可以看出，BIM是對建設項目全壽命周期的信息進行建模、共享、反饋、處理和存儲的過程，以多維度視圖描述建設項目。BIM可以貫穿到項目執行的規劃、設計、施工和運營各個階段，在不同階段發揮不同的職能。

1.1.2 BIM的方法體系

1)BIM的實現環境

BIM能夠在建設項目中得到廣泛應用，首先必須要有良好的運行環境，運行環境包括軟硬件設施、網絡環境，還包括一些外部的影響因素，即國家的政策和BIM團隊的人員協同度如何等。

2)BIM的相關技術

目前，應用比較廣泛的BIM軟件有Autodesk Revit、Bentley、Intergraph等；BIM技術有碰撞檢測技術、可視化技術、GIS、BLM等。與傳統的二維計算機軟件技術相比，BIM軟件包含了建筑的所有物理、幾何和功能信息，有利于實現信息的導入、存儲和自動化編輯功能。一些BIM軟件包括BIM方案設計軟件、結構分析軟件、可視化軟件、模型檢查軟件、深化設計軟件、模型綜合碰撞檢查、造價管理軟件、運營管理軟件發布和審核軟件等。這些軟件能夠應用于總承包項目的各個階段。

可視化技術是指將信息、數據進行分析處理后，通過網絡將信息以圖像的形式傳遞給現場需要的人員?？梢暬饕峭ㄟ^軟件來實現的。

1.2 精細化管理

精細化管理是企業管理的一種理念，是對戰略和目標進行分解、細化和落實的過程，是提升企業整體執行能力的一個重要途徑。在企業管理的實際執行過程中，精細化管理主要是運用現代管理項目的方法，借助當前先進的計算機信息技術，將需要規范和控制的管理對象，進行量化、精細化、準確化的管理，從而提高企業的管理項目能力，進而提升企業的整體效益。

目前，各大企業都比較認同的精細化管理概括起來為“五精四細”?！拔寰奔淳A、精髓、精品、精通、精密。“四細”即細分市場和客戶，細分企業組織機構中的職能和崗位，細化分解每一個戰略、決策、目標、任務等，細化企業管理制度的編制、實施、控制、檢查、激勵等程序環節。精細化管理就是要抓住企業的主要矛盾，將企業的組織戰略清晰化、規范企業內部管理，將企業的資源效益達到最大化，即從管理中要效益。精細化管理具備以下幾個方面的特征：

1)科學性。根據企業的特點和項目本身的實際情況，制定具有可操作性的管理流程。

2)制度的規范性。精細化管理對制度的規范程度要求很高。這里的制度不只是對項目的管理和控制，更是要協助項目的管理者完成角色的轉化，并進一步做到對項目目標的指導和對事前的控制。

3)確保管理者合理管控項目。制定精細化管理方案，重視項目管理人員的管理水平和思想高度，提升項目所有人員的綜合素質。

4)全方位調動所有人員。精細化管理就是要讓項目所有人員都參與到整個管理過程中來，發揮每個人的主觀能動性，進一步梳理工作流程，改善管理機制，確保項目管理的常規化。

2 精細化管理在冶金行業總承包項目中的應用

2.1 總承包項目管理

項目總承包(EPC)，指的是在甲方委托下，由乙方負責對整個項目的各個環節進行管理，包括設計、采購和施工等各個環節。EPC的管理模式需要從設計、采購、施工和試運行等各個階段深度的融合，讓技術、人工、原料等因素合理利用，克服各個階段閑散的弊端，要做到各個階段環環相扣，統籌考慮。因此，在EPC模式下的設計管理內容就非常廣泛，應該覆蓋從項目簽訂合同開始到項目結束所有階段影響項目設計的因素，還包括項目各個階段的全面組織、協同控制和協調。盡可能充分利用現有的資源，減少多余資源的浪費，合理優化設計，減少返工現象的發生，確保項目的高質量設計，為項目總承包后續階段奠定良好的基礎。

2.2 BIM在精細化管理中的應用

1)提高工程量的計算效率。工程概算人員可以利用BIM三維建模功能，調用BIM建模軟件中內置的參數化組件，輸入設備及材料正確的尺寸、重量等屬性，建立三維模型，通過模型計算出相應的工程量，這樣大幅提高了工程量計算的準確性和概算人員的工作效率。

2)信息互用，協同管理。利用BIM軟件建立項目成本數據中心，各部門如設計、采購、施工都可以將影響工程造價的變更信息和項目設備、材料價格上傳到數據中心。這樣項目組成員都能夠共享到項目的所有信息，提高相關部門人員的成本意識、責任清晰，通過BIM協同設計平臺，形成暢通無阻的共享式流程化的工作模式，充分體現出總承包項目精細化管理的程度。

3)檢查碰撞，節省費用。BIM特有的碰撞檢查功能，是傳統二維設計所無法比擬的。BIM的協同設計一定程度上可以避免碰撞的發生，同時，BIM還可以在設計結束后，從整體上進行碰撞檢查，在施工前發現碰撞并及時得到解決，避免返工和變更的發生，為項目節省費用。

3 實例分析

3.1 工程概況

以某鐵礦項目為例，項目鋼結構需在國內進行預組裝后運送到項目現場。因此，基于項目的工藝流程、工期和遠距離輸送等因素，采用模塊化的方法將工藝設計從不同的角度對各個車間進行劃分，這就要求在設計階段必須對每個鋼結構構件、零件、螺栓等進行精準的確定，以防止出現錯誤而出現返工。

3.2 精細化設計管理

3.2.1 設計階段圖紙精細化管理

在項目設計階段，采用BIM軟件構建相應的BIM模型，設計團隊在一個平臺上實時協作，多專業同平臺合作設計。模型中包含了設備模型、鋼結構模型、混凝土模型、管道模型、支吊架模型、電纜橋架模型。在出圖之前，進行碰撞檢查，導出碰撞統計表。鋼結構模型中除結點部件的幾何尺寸外，還包括了螺栓、焊縫、材料規格、橫截面、節點類型、材質等信息。管道模型包含各專業所有管道(DN15-DN1300)、管件、閥門、儀表以及模塊化設計所添加的法蘭、螺栓、墊片等管道緊固件。支吊架模型包含各類管道配套的支吊架模型，如滑動支架、固定支架、U型托、彈簧支吊架等以及所有橋架模型。設備模型包含所有工藝設備與各種非工藝設備模型，見圖1。

圖1 模塊受力分析

應用BIM深化鋼結構圖紙，圖紙可直接應用于鋼結構廠家加工，圖紙中包含了構件、零件、螺栓和焊縫等完整的材料清單，為項目的精細化概算提供了重要的數據信息，見圖2。

圖2 深化加工及精細化概算

從BIM模型中提取出符合模塊設計標準的ISO、GA等各類圖紙與材料量清單，見圖3、4。

圖3 ISO和GA圖紙

圖4 材料量清單

3.2.2 設計階段質量控制精細化管理

該工程為國外工程，設計質量必須要符合國際標準。根據總承包項目的精細化管理要求，項目管理必須保證要制定科學健全的質量保證體系和質量管理機構。該項目通過Oracle Primavera P6進行項目管理，擁有完整的企業項目組合管理解決方案，注重以計劃為龍頭的時間管理，強調以合同為核心的費用管理，通過標準化與知識管理降低管理成本，達到精細化管理的目的[1,2]。

同時，通過制定BIM三維設計規范、制圖規定、進度控制與管理流程等數字化標準，形成了完整的三維設計質量控制體系。

3.3 實施效果

通過設計階段BIM模型的直接加工，減少了反復的計量工作，為后續鋼結構加工和招標流程贏取了更多的時間，還可以避免人工計量出現的錯誤，提高工程量的準確度。同時，擁有完整的三維設計質量控制體系，來指導總承包項目進一步達到精細化管理的目的；BIM高度的信息集成技術，為總承包項目管理提供了良好的平臺，大幅度提高了工程量的準確性和計算效率，為施工節省了寶貴的時間和安全性。

4 結語

以BIM和精細化管理概念為基礎，討論了目前總承包項目設計階段中應用BIM軟件不僅能夠協同設計、解決碰撞，深化設計，能夠導出準確的材料量清單，為總承包項目節省了成本，而且BIM技術不單單是作為技術應用于項目，還可以作為項目管理的手段服務于項目。最后通過案例分析了BIM在總承包項目設計階段出圖過程的精細化管理和質量控制精細化管理。