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摘要:目前,我国建设项目计划管理存在着工作效率低、信息静态、不同参与方之间信息变动的异步性和整个项目的进度、成本和质量计划不统一等问题,极大地影响了计划执行的效率和有效性。建设项目计划管理需要向全生命周期、全方位、全要素的集成管理方向发展。本文提出了借助BIM平台的强大集成功能,实现整个项目的进度、成本和质量等项目计划管理全生命周期、全方位、全要素的集成的思想,在文献综述的基础上构建了基于BIM的项目计划管理体系集成框架和框架实现的技术流程,提升了项目计划管理的信息化水平。
关键词:BIM;项目计划管理体系;集成框架;项目结构分解
1基于BIM的项目计划管理体系集成框架
基于BIM的项目计划管理体系集成框架是借助BIM平台,实现项目计划管理体系全生命周期、全要素和全方位的动态集成管理。本文通过三维图的形式体现,将BIM平台作为坐标原点,体现其核心作用,将全生命周期各阶段、全要素和项目各参与方作为坐标轴,体现三者在BIM平台的应用和链接以及三者之间的相互对应关系,见图1。
首先,将全生命周期划分为项目策划、设计、施工和运营四个主要的阶段,“全方位”则简单列举业主、设计、施工、供货商、监理和运营六大主要参与方。根据项目计划管理的内容,将其归纳为进度、质量、成本、组织、风险、资源、安全七个主要部分,将这七方面项目管理内容对应了项目全要素。每个管理过程都是一个PDCA(计划、执行、检查、处置)循环,本文的重点是项目计划方面,每个部分包含相应的计划类型。
其次,考虑到在项目建设的全过程中每个参与方在不同的阶段会编制不同的项目计划,并且进行项目计划的监控和纠偏,因此将所有计划对应项目各参与方和项目各阶段,项目参与方可以通过BIM软件根据自身的需要和不同的用途构建多个不同的建设工程项目计划系统。比如就进度计划而言,设计方编制设计进度计划,供应方编制设备材料供应计划,以此类推形成建设项目进度计划体系。这些计划都可以由BIM软件自动生成,但是并不是每一个参与方都会制定所有的计划。比如,对于项目而言,设计方和监理方都没有设备材料采购计划。所以,为了能清楚表明两者的关系,在图1中,参与方有相应计划就用“○”体现。各参与方的各类计划在BIM平台中汇总结合,避免了计划冲突的出现。在全生命周期内各阶段,每个参与方的每类计划都是不同的,当然,参与方在不同的阶段介入,并不是每个阶段都有相应的计划,其在相应阶段是否有相应计划也用“○”表示。每个参与方在各阶段的计划是相互关联的,就业主方而言,在前期制定总计划,总计划又根据项目的阶段和结构分解分为设计阶段的计划、招标阶段的计划、施工阶段的计划和运营阶段的计划,这些计划彼此相互关联,也要与总计划相呼应。计划是动态的,是“Planning”的概念,随着项目进展和情况变化不断修改,一项计划的变更会影响其他计划。通过BIM平台的动态追踪过程,能实现各项项目计划的动态协调,实现全生命周期内的集成管理。
最后,借助WBS将项目计划管理与BIM平台对接,全生命周期内每个阶段都有相应的WBS分解,各项计划管理对应项目各阶段也有相应的WBS分解,把两者结合得到更为详细的计划管理分解,方便与BIM数据对应。综合三个方面,相当于把项目管理体系按照计划内容、全生命周期各阶段和不同的参与方进行WBS分解。本文简单以进度计划为主列举了设计和施工进度计划的WBS分解。BIM平台作为信息集成数据库,将所有信息集中起来,形成一个动态的有机整体,这样得出的各项计划可以避免很多不必要的风险和浪费。
图1基于BIM的项目计划管理体系集成框架研究
2基于BIM的项目管理计划体系集成实施流程
2.1构建BIM模型
在策划阶段,业主通过BIM咨询单位提供的BIM模型模拟信息做出项目决策。在项目设计阶段,各专业根据业主提供的决策信息利用BIM基础软件建立设计模型,比如建筑设计模型、结构设计模型、机电设计模型等,然后借助IFC标准等完成这些模型的协同设计,得到项目综合的BIM模型,实现基础层的操作,便于项目实施阶段的BIM应用分析。
2.2自动生成计划
在BIM模型的基础上,各参与方借助BIM工具软件自动生成各类项目管理计划。只有每个参与方做出的进度计划、成本计划、质量资源计划等项目管理计划彼此之间相互关联,制定计划时综合所有信息,才能做出更合理的项目计划。可以利用BIM模型与各种计划结合形成BIM4D、BIM5D、BIM6D……,完成项目计划管理在全要素的集成。
2.3项目计划管理的集成管理
所有参与方利用BIM平台做出的各种项目计划需要整合到一个统一的信息管理平台,便于项目实施分析和各类计划动态监控,这就需要借助企业资源管理计划(Enterprise Resource Planning,ERP)的整合功能,从而得到BIM信息数据库。在项目实施过程中,各类计划都会随着项目实施情况发生变更,需要在BIM模型中不断输入实时数据,每项计划经过执行、检查和处置,完成每项管理工作的PDCA循环,通过循环过程实现项目计划信息的动态调整。通过应用层和操作层,实现全生命周期各参与方项目计划管理的信息集成和动态变更,满足项目计划管理复杂性和动态性的要求。
经过以上三个步骤,利用BIM平台和其他辅助技术实现项目计划管理在全生命周期、各参与方和各项管理内容的集成管理,不仅有利于加速流程的进行,也能为决策提供信息支持。基于BIM的项目计划管理体系集成框架的实现是建立在BIM发展的基础上。Robert Eadie在分析BIM发展时提到,英国BIM工作小组(BIM In- dustry Working Group)在2011年指出了BIM发展的四个阶段。第一阶段就是三维的BIM模型的建立,大部分用于设计阶段,各专业之间不存在着交互;第二阶段是基于BIM模型的各种数据分析和应用,这些应用都是相对独立的,不存在集成;第三阶段和第四阶段是集成的过程,第三阶段是全要素集成,即各项管理内容的集成,这个过程需要结合企业资源计划系统ERP;第四阶段是全方位,即各参与方之间的协同合作。目前国内外BIM发展的阶段还是处于第二阶段向第三阶段过渡时期,框架的技术途径没有完全实现,还需要随着BIM技术的发展不断研究探索。
结语
项目计划管理体系的集成不仅影响计划的编制质量和计划控制水平,对整体项目的集成管理也具有至关重要的意义。本文建立了基于BIM的项目计划管理体系集成框架研究,利用BIM整合了项目所有资源,借助WBS将BIM与项目计划管理结合在一起,解决传统计划制定方式不能实现统一和动态的缺点,满足了目前复杂的建设项目信息管理的要求,更好地实现项目共同的目标。基于BIM的项目计划管理体系集成是建设项目管理未来的发展方向,但考虑到BIM技术发展并不是很成熟,还未实现全部计划和各参与方的集成。在未来的实践中,随着BIM技术的不断发展,基于BIM的项目计划管理体系集成框架还需要不断探索和研究。
参考文献
[1]李明瑞,李希胜,沈琳.基于BIM的建筑信息集成管理系统概念模型[J].森林工程,2015,31(1):143-148,155.
[2]吴娟.大规模定制企业的多项目计划模型与算法研究[D].长沙:湖南大学,2007.
论文作者:安江波,云丽杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/17
标签:计划论文; 项目论文; 阶段论文; 模型论文; 管理体系论文; 生命周期论文; 框架论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;