商麗梅：企業基于BIM技術的施工工藝工法落地應用及管理

作者：廣聯達工藝工法高級業務專家 商麗梅

建筑行業的轉型設計方向就是“將建筑業提升至現代工業化水平”，而現代工業化水平理想場景就是像造汽車一樣建造房子，建造房子的最小積木組成就是我們的工藝工法數據庫中的最小基本單元“工序”。

BIM技術改變了建筑行業的轉型升級，通過數據建模，人們可以將意識作用于數字虛體，通過不斷的設計、模擬和優化，最終形成最優方案后實施，而作用于這一左最優方案的核心就是我們的工藝工法數據庫。

如何建立到能夠支持末位計劃的工序單元，如何基于BIM完成工藝工法體系建設，本文將為您講述。

庖丁解牛。

庖丁解牛淺層次的含義是：能夠將事物拆解到最小顆粒；深層次的含義是：世上事物紛繁復

雜，只要反復實踐，掌握了它的客觀規律，就能得心應手，運用自如，迎刃而解。

這樣的內涵和我們施工工藝庫的定位非常吻合，能不能從這個角度講開來作為引子，引出來施工工藝庫。

企業工藝工法體系建設現存問題

當前，我們施工企業的工藝工法體系建設存在以下主要問題：

1. 企業工藝工法體系更新周期慢，信息化手段落后

2. 工藝工法體系建設流于形式居多，很難反映企業特點

3. 施工工藝標準體系的顆粒度（精度）不夠，信息不對稱

下面，我們將就這些核心問題展開敘述。

1、企業工藝工法體系更新周期慢，信息化手段落后

目前大部分施工企業都有自己企業的施工工藝標準，標準形式存在多樣，紙質版本、電子版本，但是這些標準普遍存在一個很大的問題：更新速度跟不上。因為編制施工工藝的依據是規范，而相應的規范不斷更新，相關聯工藝沒有及時更新。比如中建系統的施工工藝標準是2003年編制，截至目前還在應用，對應許多規范早已經更新了。新技術、新工藝是目前建筑市場競爭的核心，一旦響應速度遲緩，會失去很多機會。

另外，工藝工法體系建設的手段比較落后，60%以上的企業仍舊以“書面”形式出現，企業施工工藝標準利用率低、目前很多企業仍舊局限于知識查詢使用，費事費力。

2、工藝工法體系建設流于形式居多，很難反映企業特點

企業施工工藝標準作為企業的核心資產，目前并沒有充分發揮它的價值，很多企業仍舊把它作為企業質量建設的“業績”擺設，并沒有和實際項目生產施工有效結合，真正發揮企業管理及施工水平的效能。如何體現一個企業的管理及施工水平，除了外界能夠看到的優秀的業績，更重要的是要有適合自己企業管理及施工水平的施工工藝標準，這些工藝標準反映的一定是企業在經過很多項目經驗總結結合國家工藝標準基礎上形成的。

3、施工工藝標準體系的顆粒度（精度）不夠，信息不對稱

施工工藝標準的顆粒度不夠，效能就很難發揮出來，它不能有效地和施工生產階段的每個崗位有效結合使用。

比如某項作業任務在施工前，如何讓干活工人班組知道在什么時間什么部位做什么工作、這項工作的施工操作工藝是怎樣的、最優施工工效水平是多少、施工作業標準是什么、完工以后如何交付到下一個工作班組？

目前，很多企業在自身原有的工藝工法標準的基礎上，借助信息化系統工具，不斷完善和補充，基本上形成了動態的工藝工法管理及維護機制。湖南建工、巨匠建設集團等都已經成功應用廣聯達BIM5D工藝庫管理工具，并經過2年多的業務積累，形成了一批科學的、常用的施工工藝標準。

隨著BIM技術的日趨成熟，很多建筑軟件信息服務商使用BIM模型結合施工組織方案，可以很好地解決施工過程的模擬，以此來發現實際施工生產中出現的技術、質量、安全、成本等問題。BIM技術與“才良模式”的“精益建造”理念的結合是工藝工法具體落地最有效的解決方案。

廣聯達基于BIM技術的工藝工法建設思路

精益建造提出已經20年有余，理論在不斷發展，但是實踐中應用的卻很少，能夠體現巨大價值的標桿工程更是屈指可數。精細化“精細”度量標準是多少，迄今為止沒有統一定義標準。

無論多細都必須建立在一項基本原則上：項目相關人員對項目信息全面、及時、快速的了解，達到信息完全對稱，這樣涉及到的每個崗位才能做到心中有數。

為了有效解決以上問題，經過兩年時間和客戶不斷的研討及探索，以及在某些項目上應用驗證，廣聯達BIM5D項目部，依據成熟的技術平臺，提出了一套系統的施工工藝標準體系建設及應用思路。

1、“四線”合一體系

基于BIM技術，依據精益建造理念以及項目管理需求，實現“四線”合一（設計、生產、質量、成本）。

圍繞項目的進度工序級管理，快速實現質量、成本、設計（模型）的有效融合，從而實現“一模到底”夢想；通過一線（進度線），實現BIM模型—任務（工程量、勞務、物資、機械、質量、安全）的規劃、執行、總結，形成一個良性的人、機、料、法、環管理要素管控。

2、 建立企業工序工藝數據庫

基于工序工藝庫的編制，業務原理如圖：

標準工序與工藝流程

混凝土主體結構；工序工藝庫就是把基于企業的管理精度結合精益建造實踐經驗，把項目施工生產相關作業標準化，標準化目的是要解決設計、生產、質量、成本的一體化應用。

結合行業的或企業的施工經驗，實現標準工序的功效設計、現場物資用量設計、質量安全設計，利用工序和模型的關系，自動輸出勞務用工總量、物資總量、質量標準指標等；通過末位計劃的工序級，實現進度計劃的“小時級”管控。

混凝土結構墻在施工現場生產時，按照施工順序劃分為“標準工序”項，這些標準工序項的定義，我們提出四大原則：

可計量：基于BIM模型，方便快捷地完成本項作業的快速計量、結算；

可驗收：施工完成后，根據規范要求，可以進行驗收，形成質量驗收與記錄表；

可視化：主要指一項或多項任務完成以后，可查看三維模型狀態。

可交付：能夠作為一項獨立的產品或任務交付給下一個班組工人，交付界面及交付條件需要明確。

企業級的施工工藝標準體系建設是一個循序漸進的過程，它是企業發展和項目實踐過程中，同時根據規范變化逐步形成的。

首先，施工工藝工法業務數據分為行業、企業、項目工藝標準數據，如何建立企業的工序工法庫，在這兒簡單的對建設內容及建設方法進行闡述。

第一步：企業級工序工法庫建設

依據國家、地方施工工藝標準，結合企業的實際項目經驗，采用1.2的理念，建立企業級的施工工藝標準庫。企業級的施工工藝標準庫包含的內容如下：

施工工藝標準體系應按照施工工藝規范要求劃分為項目-分部工程-分項工程-工序四級結構體系，每個末位的工序包含生產要素、工藝標準（作業標準、質量標準）、技術要求，技術要求包含作業條件、施工準備、成品保護、安全環保等。

為了解決企業建立工藝標準體系的困擾，廣聯達BIM5D產品線于2018年年初針對施工總包企業開發了一款《企業級工藝工法庫》平臺產品，可以同時滿足企業多人維護建設，不僅如此，為了后期施工生產階段使用的便捷，系統增加了視頻上傳、節點上傳等功能，方便后期項目實施階段在BIM5D產品可以直接借助于APP進行施工技術交底。

圖：PC端的施工工藝標準維護

截止目前已經完成了基于全現澆混凝土主體結構、鋼結構、二次砌體工程的152個工藝標準數據裝入，后期還會陸續增加地下結構、屋面、裝修等部分工藝標準數據。

企業級工藝工法庫建設方法除了采用工具進行系統建設外，另外還通過各種呈現方式讓使用人員快速查詢、使用；“施工技術卡片”就是目前很多企業最常采用的呈現方式：

第二步：項目級工藝工法應用建設

基于項目模型樓層WBS劃分結構，結合施工現場的施工組織，選擇或設置每個構件類型的施工工序;針對選擇施工工序，可以瀏覽本構件工序對應的工程量和相關資源總量信息數據。

第三步：編制生產周計劃

生產經理在編制每個周計劃時，直接按照本項目施工組織方案設計的工序，按照現場施工的緊前緊后關系選擇工序生成周計劃編制，選擇周計劃以后，對應的勞務總量、材料總量、機械臺時總量以及本工序工藝工法信息都可以直接生成，作為生產周計劃主要參考依據，和現場存在差異的，生產經理直接調節差異即可。生產經理編制完成周計劃以后，其他協同崗位根據生產經理編制的計劃分別編制成本計劃、物資計劃、質量計劃等。

工藝工法體系在質量管理中的應用

1、 工程項目質量業務設計

質量業務設計按照建設項目階段劃分為三個階段：施工作業任務準備、作業過程中、作業后。不同的階段對應的關鍵工作、階段操作模塊存在差異如圖所示：'

建設項目的質量管理包含施工現場人工作業質量標準、質量檢查人員針對施工交付結果的實測實量、質量跟蹤等應用。整個過程遵循了項目管理的PDCA管理理念。

2、 基于BIM5D的實測實量管理應用

企業針對實測實量業務流程現狀：

實測實量方案、措施階段： 幾乎沒有實測實量準備、沒有統籌規劃、預防應對措施。

施工過程實測實量：

1. 沒有全面及時的實測實量標準參考，實測意識低，質量提升慢，后期整改多。

2. 結構實測實量內容多量大，記錄易丟失；信息多，總包、監理、甲方溝通不順暢

實測數據記錄分析：記錄實測內容多，查找爆點時間長，浪費時間。

問題整改：

1. 針對實測爆點要手工整理編輯，費時、效率低；

2. 整改過程缺少監管；結果無法回溯；

基于BIM平臺的解決方案

3、 應用效果

從企業級應用來看，主要實現了以下效果：

3.1 推動企業質量標準化、樹立企業質量口碑

施工行業由于項目的分散、靈活性等特征，導致了項目間工藝質量標準管控難度大，做法不一，標準不一等問題。通過企業工藝工法庫，企業將各項目作業標準，根據項目類型，標準進行結構化拆解，形成企業級工藝質量管控標準，樹立企業質量品牌，提升市場形象。

3.2 提升企業新工藝推廣效率

傳統的新工藝推廣模式主要通過每年例會宣貫或紙質文件發布，發布后推廣程度及接受程度難以保證。現在利用企業工藝工法庫，不僅可以在項目方案編制階段幫助項目選擇合適的新工藝、提升企業新工藝推廣效率，也能夠方便項目技術人員充分利用碎片時間，學習新工藝，成長提升。

3.3 數據沉淀、精準分析

項目工藝工法的選擇依賴項目技術人員經驗，缺少更多精準數據分析及支撐。利用企業工藝工法庫中大數據的結構化沉淀積累，企業數據庫能夠將更加適宜項目特性的工藝工法推送給項目，便于項目技術人員選擇使用。從源頭上選擇適宜施工方案，降低施工成本。各項目可以充分利用企業系統內沉淀的工藝管控標準，最大限度的進行共享。

在項目級應用來看，主要實現了以下效果：

3.4 提升技術交底編制效率，確保內容精準

項目技術人員利用企業級沉淀數據，快速復用企業工藝工法內容，大幅度提升了交底編制效率，保證交底管控內容及工藝流程準確符合公司要求。

3.5 明確質量管控要點，精細化管理

項目在項目施工過程中，按照工序級收集、匯總、分析現場質量問題，統計匯總出高發問題，進入新的質量管控問題，推送現場管理人員和施工人員手機端，做到項目在管理過程中始終圍繞項目本身實際出發，明確過程管控和質量要點的實時把控。

經過項目驗證，目前基于企業級工藝工法體系在項目質量應用中已經凸顯出了它的價值，對于后期提升項目質量管控質量及效能起到了關鍵性作用。施工工序工藝標準在生產階段的應用目前尚處于驗證中，從已經在驗證的項目中，我們看到了很好的開端，基于工序庫編制生產周計劃效率提升了50~100%，不僅如此生產過程中的相關資源數據有了明確的參照依據，對于相關崗位計劃編制提供了有據可依，經過生產過程實際數據修正，項目生產階段產生的實際資源數據通過系統可以自動積累形成項目成本信息數據，對于企業生成企業定額數據提供了數據的重要輸入來源。