精益建造与精益生产

        建筑业是最古老的行业之一，发展数千年，但从目前来看，仍属于粗放式、落后式的传统行业。虽然诞生早于制造业，但制造业的发展速度远远超出了建筑业。诚然，建筑业产品的一次性、产品的复杂性等使得建筑业无法像制造业那样大规模的工业化生产、标准化设计、流水线制造等，但建筑业的生产效率低下却是有目共睹的。美国《经济学人》对建筑业资源浪费调研表明，25~30%的施工流程是返工工作，30~60%的劳动被浪费，10%的材料被浪费。2006年，Ekambaram Palaneeswaran在观察香港的建筑项目后发现，仅项目返工造成的直接成本损失达到了合同额的3.5%，间接成本达到1.7%，返工造成了10%的工期进度损失。

        与建筑业相比，现代制造业发展的时间并不长，随着相关科学管理理论的发展、制造业的不断实践、信息技术的更新换代，制造业的生产效率不断在提升，更是远超建筑业。丰田汽车的精益生产模式更是将这种生产效率达到一种极致。

        精益制造，也称精益生产，源于丰田生产方式，是由美国麻省理工学院组织世界上17个国家的专家、学者，花费5年时间，以汽车工业这一开创大批量生产方式和精益生产方式JIT的典型工业为例，经理论化后总结出来的。精益生产方式的优越性不仅体现在生产制造系统，同样也体现在产品开发、协作配套、营销网络以及经营管理等各个方面，它是当前工业界最佳的一种生产组织体系和方式。

        1992年，丹麦学者Lauris Koskel提出要将制造业已经成熟应用的生产原则包括精益生产等应用到建筑业，以提高建筑业的管理水平，并于1993年在IGLC（International Group of Lean Construction）大会上首次提出“精益建造”（Lean Construction）概念。

        中国精益建造技术中心（LCTC，Lean Construction Technology Center）把精益建造定义为：综合生产管理理论、建筑管理理论以及建筑生产的特殊性，面向建筑产品的全生命周期，持续地减少和消除浪费，最大限度的满足顾客的要求的系统性的方法。

        所谓精益建造，就是将制造业的“精益思想”在建筑业加以改造和应用，彻底消除建筑施工过程中的浪费和不确定性，最大限度的满足顾客要求，从而实现建筑企业的利润最大化。

        精益建造追求7个“零”极限目标，即零转换浪费、零库存、零浪费、零不良、零故障、零停滞、零伤害，它以顾客的要求为中心，以最大限度地满足市场的需要为宗旨，能够在最短的时间里提高建筑物的质量。

        与传统的建筑管理理论相比，精益建造更强调几大原则：1）面向建筑产品的全生命周期；2）减少变化；3）消除浪费， 4）重视客户价值；5）团队合作；6）拉动式生产。

        建筑业信息困局

        然而精益建造提出20余年，理论在不断发展，但在实践中的应用却相对较少，创造巨大价值的标杆案例也相对不多。精细化管理一词在我国建筑业提出多年，但何为“精细化管理”，多少才算“精细”，却没有清晰的概念，因此也多停留在口号上。

        无论精益建造理论体系多少完美，无论精细化管理多少高深，其实都建立在一项最基本的原则上：项目相关人员对项目信息全面、及时、快速了解，即达到信息的完全对称性。然而事实真相却是，在现有管理技术水平下，一层简单的6层小楼，下周需要多少砖头、多少钢筋等信息根本没有数据可以出来，完全是凭借项目实施人员的经验；总部不清楚项目部的信息，项目一线人员给项目经理提供的信息，项目经理不能完全确定其准确性，却也无可奈何。如此这番，精益思想如何贯彻？

        尤其是目前，我国工程项目规模越来越大，越来越复杂，同一家建筑企业的项目越来越多，地域跨度越来越广，总部对项目的管理越来越力不从心，直接转包出去，收点管理费成为建筑企业的常态。但也有越来越多的建筑企业考虑到企业的可持续性发展，回归直营的实践，但管理的困局依然没有得到好的解决。

        BIM的横空出世很好地解决了这一难题。

BIM与精益建造

        根据美国国家BIM标准对BIM的定义，BIM是创建与管理设施物理与功能特性的数字化表达的过程。BIM是关于建筑物的共享的知识资源，为设施全生命周期的决策制定提供可靠的信息支持，从最早期的概念阶段到最终的拆除阶段。

        虽然不同的组织对于BIM有不同的定义，但综合起来，BIM主要包括了两大核心理念：

        （1） BIM是设施（建筑物）物理和功能特性的数字表达，可以包括几何、空间、量等物理信息，还包括空间的能耗信息、设备的使用说明等功能性信息。包括几何信息，可以直接用于可视化，提升沟通协调的效率，此外，这些信息并不是独立的，而是与构件相关，是一个多维度的富含建筑物信息的关联数据库。

        （2）BIM中所包含的信息是从概念到拆除的全生命周期中所有决策提供可靠依据与信息，可以在不同专业、不同利益相关方等之间进行信息的传递与共享。而且BIM能够在综合数字环境中保持信息共享和不断更新，即在各种工程信息之间创建实时的、一致性的关联，对平台中信息的任何更改，都可以在其他关联的地方反映出来，使得业主、设计院、施工单位等项目相关方都能清楚全面地了解项目进程，这意味着BIM将成为建筑业的协同平台。

        BIM与精益建造的核心理念有着异曲同工之妙，以BIM为应用平台，以精益建造理论体系为指导，发挥BIM强大的技术功能支持与丰富关联数据库的优势，可以有效提升建筑业的效率，提升建筑的质量。

        BIM是实现精益建造的有力工具。

        BIM与并行工程。并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术，是精益建造体系中的一项关键技术，其核心思想是缩短开发周期，减少开发成本。在我国，设计、施工是完全割裂的两个环节，因为没有考虑到施工的真实环境、材料、措施、节点等信息，设计单位提交到施工的成果很多无法直接应用，还需要施工单位的二次加工过程。设计的不同专业同时进行设计，设计结果的协调也面临一定困难，施工单位的不同工种同时进行施工，很多问题也需要协调。有了BIM这么一个可视化的信息平台，可以将不同类型的信息集成到同一个建筑数字模型上，不同专业、不同单位的人员可以利用3D的模型充分交流，不同设计专业的碰撞检测与协调、不同施工班组的协调、IPD模型下施工提前介入设计等问题都可以圆满解决。

        BIM与减少变更。变更在建筑行业是十分常见的，带来的浪费也是十分巨大的。BIM就是建筑业的数字样机，在施工前可以在电脑上先虚拟仿真建筑建成后的状态，可以提前预演整个施工过程，尽量让所有的问题在施工前全部暴露，提前解决，从而有效地减少过程中的变更以及由此导致的浪费。但现阶段，变更依然是不可避免的，有了BIM，也能更高效的处理变更。我国的施工项目一般都是典型的三边工程，即时依据最新图纸刚做好的施工资源计划，应为最近的图纸要马上做调整。传统的方式完全跟不上这么快的变化节奏。应用鲁班BIM技术，可以在2~4小时内，最多一天时间，调整好变更量，并利用BIM数据分析系统快速分析出下一步需要的人材机资源计划，为项目部及时调整部署赢得了宝贵的时间。

        BIM与消除浪费。中国建筑业是浪费最严重的行业之一，在可持续性发展要求日趋提升的今天，面临的节排减排、消除浪费、减少碳排放方面的压力也越来越重。在设计阶段，通过BIM的能耗分析应用，可以提前了解并优化建筑物建成后的能耗情况；施工阶段，通过BIM模型中的丰富数据信息，精确制定资源计划，有效减少浪费。

        BIM与客户价值。在原有的模式下，项目各参与方通常都以获取自身利益最大为出发点，通常只为了考虑各自任务的完成，以较小的精力来进行各单位间的协调，因此建筑的最终业主的价值往往无法实现最优化。有了BIM，大家普遍认为受益最大的是业主方。在BIM模式下，所有的单位可以提前在同一个模型上进行意见的反馈、沟通与表达，丰富的信息可以为项目各参与方的各类决策提供支持，有效提升决策的质量，最终带来建筑质量的提升、工期的节约、工程造价的节约，以及运维阶段的成本。无外乎SOHO的潘石屹已将BIM作为企业未来十年的三大核心竞争力之一。

        BIM与团队合作。团队工作是精益建造的关键技术之一，也是建筑工程的固有工作方式，一项工程通常需要几十、上百甚至上千的单位或团队来共同参与。BIM是一个丰富的数据信息库，信息涵盖了从概念、设计到施工、运营到最终拆除的全生命周期的信息，涉及了建筑、结构、暖通、消防等多个专业，这样一个丰富的信息平台的管理与共享再加上三维可视化的表达使得BIM成为一个天然的项目协作平台。例如鲁班已经实现了BIM与云的结合，无论是纵向的不同阶段，还是横向的不同专业，都能随时随地从同一个模型平台中调取最新最准确的数据，运用精益思想将促成项目整体的成功与最优，而不仅仅是各自成员的利益最大。可以预测未来BIM将成为整个建筑行业的操作平台。

        不只是精益

        有了BIM，精益建造理论不再是空中楼阁，而是有真实的技术支撑。利用BIM可以在项目各参与单位间贯彻精益思想、在建设各任务活动中实施精益建设。

        BIM不仅体现了精益思想，还将传统的二维工作方式带入三维的工作方式，这一维的提升让技术更人性化，多团队合作间的沟通协调效率得到了有效地提升，更关键的还是行业间信息的传递性、透明性得到了质的飞跃，信息的虚拟扁平化将带领建筑行业进入新的时代！