智慧建筑精益化管理策略研究

王熹

（哈尔滨建设发展集团有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150010）

0 引言

依托建筑信息模型（简称BIM）等智慧建筑管理工具及技术而衍生的建筑精益化管理方式，是充分适应大数据时代对BIM、Internet、 物联网、人工智能及云计算等各类管理技术的需求， 将标准化智慧技术与建筑管理实践纳入到统一研究系列中，实现BIM、物联网等技术的有机集成，在建筑项目的现场平面布置阶段、施工管理阶段、成本管理进程、 项目物资投入调配及各项信息同步中进行全过程标准化管理的方式[1]。以BIM 等技术进行建筑管理， 作为一种在建筑领域渗透精益管理思路的做法， 正成为各类建筑管理主体智慧管理方式，以技术提升建筑管理水平，以集约化精益管理提升建筑项目综合管理效率的做法。 将为传统建筑行业注入互联网智慧技术活力， 有助于建筑行业全面精益管理。

1 建筑行业智慧精益管理需求分析

特定技术与特定生产领域的耦合，势必是供给和需求两方面的匹配。 分析建筑行业精益管理需求，需要首先从精益管理的内涵入手进行探讨。 精益管理作为一种管理思路，以协调性、持续性、全员参与的高效管理方法进行企业生产单元的系统化管理。从精益管理特征来看，其具备准时生产和全员参与的特征， 亦即企业全员在经营管理中发挥提高企业效率、控制企业成本、实现良性生产的作用[2]。

建筑行业进行精益管理是伴随着大数据及BIM 系统的研发及推广而衍生的管理实践。建筑行业在智慧精益化管理方面拥有多重需求， 这是以BIM 等技术推动建筑行业实现智慧管理的内在逻辑。

1.1 全面标准化管理需求

建筑行业繁琐的过程和精细的流程设计，使其需要建立环环相扣的智能管理体系，促进建筑项目实现全过程标准化管理，包括正向的价值链管理和逆向的信息可追溯管理， 以科学手段及BIM 技术的加持，促进建筑行业在人流、物流、信息流三方面实现“三流合一”，实现施工设计、施工环节、施工质量控制等多个核心流程的统一。

1.2 精益化设计

设计过程作为建筑行业进行精益管理的关键，BIM、云计算及大数据等技术在设计过程中的全程参与，可以确保设计框架、设计口径、设计可行性分析等各项功能的有机统筹，提高智慧建筑综合发展效率。

1.3 精益化现场管理需求

建筑施工现场管理环节对质量控制、人员安全保障、现场秩序维护、原料成本控制及过程可追溯管理的内容提出了严格的要求，这也是建筑领域对于安全、质控、防火等具体管理单元提出要求的必然需求。BIM 及云计算等智慧技术在现场管理中的全面介入，可以提高建筑项目全过程的现场精益管理水平， 发挥BIM 等技术对于现场管理单元的质量保障作用。

1.4 成本管理

成本管理内容包括预算管理、核算管理、成本控制管理、标准成本管理及价值链成本项目分析等多项内容。 以智慧技术进行成本控制，将BIM 与企业资源计划（简称ERP）建立嵌入关系，促进二者实现管理项目、管理数据、管理功能的交互，是智慧建筑精益化管理的核心需求之一。

综上，基于智慧建筑精细化管理在设计、施工、成本管理等多领域、多过程的需求，建筑单位引进BIM、ERP 及物联网等进行智慧建筑管理， 是充分适应建筑行业升级迭代的必然，也进一步提高建筑行业的工业化发展水平、加大智慧技术在制造业中的作用性、以产业融合提升建筑行业发展效率的必然之需。

2 智慧建筑精益管理基本方向

智慧建筑精益管理的基本方向体现为对建筑行业、工业制造业与信息化产业建立纵深联系。 以上三者建立联系，以工业化管理方式推进建筑行业的现代化发展，以数据化、信息化等智慧技术载体服务于工业生产模式，进而促进建筑行业实现产业迭代，是适应智慧建筑发展的基本方向。

2.1 推进建筑行业进行标准化管理

精益管理对应着具有高度流程规范性和质量控制标准性的一系列生产管理活动，这正是建筑行业高度需求的内容。 建筑行业作为对各项质量控制标准及产品流程规定具有极高约束口径的行业，缺乏标准将造成大量人力资源浪费及生产资料资源的流失， 这是传统建筑行业粗放管理的固有特征。 与之相对，以精益管理模式进行建筑行业的智慧化管理，有助于快速推进该行业向标准化、集中化、集约化的轨道发展，提高建筑行业的规范化发展水平，使得建筑行业契合“中国制造2025”的方向，实现“建筑+工业”产业迭代。 立足于工业化生产业态，实现建筑行业标准化管理。

2.2 提高建筑行业技术发展及覆盖水平

智慧建筑是为建筑行业注入技术活力的方法和方向。技术因素指的既是建筑行业在全管理过程中依托底层数据技术、质量控制技术、流程管理技术、安全保障技术、物资调配技术、商务沟通技术、成本控制技术等细分技术类别进行智慧精益管理，也强调发挥上述智慧建筑管理技术对传统建筑行业的约束作用，促进建筑行业向技术标准化和口径严格化方面发展。智慧建筑精益管理在技术分支方面，对BIM+RFID、BIM+GIS、BIM+UAV、Navisworks等具体技术支持手段有较高的要求，而在建筑领域及行业细分方面，模板、装配、幕墙等各细分单元进行全面技术迭代。高度技术需求的智慧建筑行业目前正处于高速发展阶段，契合建筑行业对智慧技术手段、智慧工具及智慧管理模式的需求，形成围绕精益管理的智慧建筑管理模式，是建筑行业提升生产率和管理水平的必然之需。

2.3 实现有效预算成本控制及标准成本管理

建筑行业作为资金密集型及劳动密集型产业之一，对成本预算具有严格的需求口径。近年来，我国建筑行业尝试以价值链成本管理法及标准成本法推进全过程价值控制，将作业成本法等方法纳入到建筑行业集约化成本管理中。以上预算管理及全过程成本管理方法对数据容量技术计量算法拥有极高要求。传统以人工测算或是简单软件测算方式进行成本控制的路径，已经无法满足建筑行业进行多元化成本精细管理的需求， 迫切需要BIM 及ERP 的智慧建筑精益管理平台。 以上平台在建筑行业中可以实现成本的事前、事中、事后全过程管理，也可以面向直接成本和间接成本形成对成本科目的全面归集，提高成本管理行为的纵深性[3]。 所以， 面向成本控制进行基于BIM 等智慧工地精益管理方法创新， 是建筑行业提高成本控制密集性，适应内涵式发展路线的必然需求。

综上，基于建筑行业的固然需求及以技术为纽带的智慧建筑精益管理方式在上述方面的覆盖，将数据技术融入到智慧建筑管理当中，成为适应建筑行业精益管理的基本思路。

3 智慧建筑精益管理的逻辑架构

建筑行业进行精细化管理需要在基础层面上将大数据等智慧技术与建筑管理的具体内容建立对应关系。 结合互联网及人工智能的层次化设计思路， 将智慧建筑精益化管理的设计层次进行归纳。

3.1 用户层设计

用户层是BIM、ERP 及云计算技术在建筑精益化管理中与主体需求关联最为密切的层次。 用户层与建筑项目中的主体相对应，包括甲方项目委托方、发包方及乙方项目承包方、分包方、外包方。智慧建筑精益化管理载体设计中，强调将以上不同主体纳到BIM 等智慧管理平台中， 对以上主体进行信息采集的要点包括组织机构的权责分布、用户的各项需求指令、精益管理过程中收集数据的信息点等。 用户层作为发出指令及实时接收反馈的重要层次，在智慧建筑精益管理中的地位具有高度优先权，亦即智慧建筑精益管理整体架构设计及运行均是建立在用户层核心需求及指令类别基础上的内容。

3.2 应用层设计

应用层作为智慧建筑精益管理中划分的应用单元，将精益设计、精益施工、精益现场管理和成本管理等内容纳入到同一管理和中枢统筹体系中的智慧建筑基础内容，其在数据管理、信息传递、数据入库等方面极具重要性。 智慧建筑的精益管理体现为应用层的直观管理单元，管理要素包括但不限于以上精益管理环节，更可在各二级单元的分单元方面设置应用， 布局智慧建筑精益管理的指令，并对应具体信息点及指令。

3.3 智慧建筑精益管理中枢平台设计

精益管理在全面智慧化发展中，需要以统一数据管理平台作为调度信息和统筹各项人力资源、材料资源等推进数据化管理过程。 围绕BIM、Internet、物联网、ERP 等技术的智慧建筑精益管理平台发挥该项作用。 其接收、贮存、提取、调配各项应用层传输的数据， 在BIM 等平台中统一进行信息管理。 该平台作为智慧建筑精益管理的直接载体，需要在功能、逻辑、数据连接及映射等基本项目中确保稳健性，为其连接用户层、应用层及数据层提供依据。

3.4 数据层设计

数据层是智慧建筑精益管理中最为基础的管理层次，该层次主要收集、贮存施工各阶段的数据，为智慧建筑施工的过程可追溯提供最为基础的数据。在施工前，数据层主要收集和贮存设计数据，包括对各项设计要点、口径、指标及预算数据的贮存；在“三流合一”管理中，负责对施工各阶段的人力资源、物料资源、信息资源进行数据提炼和管理，形成分流的基础数据，确保为智慧建筑精益管理提供最为基础的数据；在施工的中期及后期，数据层负责收各项绩效数据， 包括个人数据及组织绩效数据，为施工后计算绩效薪酬提供基础的数据保障。

综上，智慧建筑精益管理需要在以上四个层次中进行统筹兼顾，建立基于上述层次的“四位一体”智慧化精益管理逻辑架构。这种设计方式可以在横向上实现施工前、中、后期各项数据、资源、管理条线的统筹管理，在纵向上实现设计、施工、管理等各个项目的统筹控制，促进智慧建筑在过程性和分单元管理中实现精益管理，实现管理项目、管理环节、管理信息精益化。