BIM 技術與PDCA 循環融合的多元管控分析

楊 燕 鄧文彬

（1.新疆大學建筑工程學院 新疆 烏魯木齊 830047 2.西安培華學院 陜西 西安 710125）

0 引言

我國城鎮化不斷加速，工程建設項目多樣化、復雜化和智能化使施工技術和施工管理水平面臨更高的挑戰。而當前建設項目管理仍未實現全生命周期信息化精細管理，因為執行困難輕視項目前期規劃設計工作管理，導致設計變更較多，項目運行生產經營效率低，在國際市場中整體競爭力偏弱。由此塑造企業核心競爭力的關鍵在于提升建設項目的管理水平。

胡振中，張建平研究[1-2]指出BIM 技術的推廣使用，按照標準化專業建模、多專業信息協同共享、BIM 管理平臺全流程集成應用，實現了專業與跨專業碰撞檢測、關鍵技術虛擬施工與漫游。進度計劃、定額清單關聯模型，比對分析制定更具科學性、實施性的進度計劃和成本計劃，為建設項目的全過程管控提供了有力保障。PDCA 四步一環作為項目管理中重要的基本原理，按照計劃－執行－檢查－處理四大過程循環，實現項目的事前、事中和事后全過程管控。借助BIM 管理平臺，將PDCA 原理貫穿其中，實現建設項目的全過程信息化精細動態管理，對項目目標的順利實現和項目管理水平的提升具有非常重要的現實意義。

1 建設項目管理存在的問題

1.1 傳統施工管理中存在的問題

主要反映在：①無BIM 信息化協同管理平臺，前期規劃設計階段施工方、監理方參與度低，意見建議反饋機制差；②二維CAD 設計信息集成度低、形象性差，多專業協同工作難度高，效率低下；③傳統的施工進度計劃邏輯表達不直觀，制定優化計劃時抽象難以直接發現問題，比對實際進度分析影響因素十分不便捷；④工程量統計信息準確度一般，設計變更引起工程量變化反復計算等；⑤施工中不確定性影響因素多，資料收集編制內容龐雜，難以實現規范化、精細化的管理。

1.2 動態原理存在問題

主要問題反映為兩方面：①項目管理按照PDCA 循環流程各個環節均能完成，且有相應的管理資料做支撐，但沒有達到應有的深度和細度，特別是權責任落實不到位。例如制定好的施工準備計劃，內容比較寬泛，針對性差，類似項目均可采用，難以突出所做項目特征，后期施工使用出現問題必然預案儲備不足。PDCA 自查過程中做不到全過程的跟蹤檢查和對比分析，及時糾正與處理，進一步細化下一輪四步一環，實現動態管理。②在PDCA 四步一環中，往往因趕工期急于開工建設，忽視進度安排、資源采購、施工方案比選細化等前期環節，過渡依賴以往工程經驗做計劃、選方案，投入的時間和精力不足，引起后期執行中矛盾沖突多發，項目管理整體效果差強人意。

2 基于BIM 技術和PDCA 的多元化管理分析

BIM 模型基本特征三維可視化為項目管理者直觀快捷交流提供了平臺，并且資源、成本、進度、標準等數據信息的平臺高集聚性為項目管理協同辦公、及時溝通這個目標實現發揮重要作用。PDCA 動態循按照環大環套小環，小環保大環，推動大循環的方式，做到項目實施各個工藝流程事前計劃、事中檢查和事后完善，不斷滾動向前。多元集成管理完美地將傳統項目管理理論和BIM 技術、PDCA 動態循環原理三者的優勢融合，能夠切實提高進度目標管控效率。

2.1 施工進度與成本管理應用分析

在傳統進度管理理論基礎上，引入BIM 技術和PDCA 動態循環管理原理。在施工準備階段，首先明確項目管理進度目標，其次由包含幾何信息的3D 模型基礎上關聯編制好的進度計劃形成4D 模型，然后進行施工進度流程劃分，模擬施工，優化施工進度計劃，形成項目最優進度計劃。接下來按照該計劃編制設備、材料、勞動力等投入計劃，關聯清單形成增加成本維度的5D 模型。利用模型演示，提取出資金投入計劃，完成PDCA 動態循環管理計劃環節，建模流程如圖1 所示。

圖1 建模流程

施工階段即是PDCA 動態循環管理執行環節，按照進度計劃進行施工。同時開展實際進度檢查并錄入平臺模型，模型比對分析出進度偏差，并分析產生原因，完成PDCA 動態循環檢查環節，并且運用5M1E 分析方法剝離出產生偏差的系統性影響因素與偶然因素，結合BIM 技術制定并實施控制措施即是PDCA 動態循環管理下一個大環執行環節，PDCA四步一環層層動態推進，直至工程竣工驗收。

2.2 施工進度與質量管理應用分析

目前施工項目質量管理影響因素多，例如使用的材料、設備、施工人員的操作技術等，現場主要通過巡視與書面記錄檢查進行的管理和監督。很多大型項目推廣信息化質量管控，主要采取拍照片、錄視頻等形式上傳BIM 管控平臺，解決了及時準確反映現場真實情況。也結合了PDCA 四步一環動態推進管理，但存在與建設項目多維模型結合深度不夠。例如未能將質量目標與計劃、各檢驗批或者分部分項工程驗收項目、標準與模型關聯，進行比對分析質量偏差及出現原因進而制定有效措施嵌入模型，指導現場施工管理人員進行及時有效的糾正處理，最后對工程質量進行量化評價。若實現將會形成集成質量管理信息的模型，為竣工驗收、工程項目存檔、后期運行維護管理提供意義非凡的幫助。

2.3 在建設項目工程方案模擬與優化中應用分析

2.3.1 施工場地方案比選

建筑工程施工人員、材料、設備、臨建設施眾多，動態變化且周期長，場地布置復雜，傳統施工現場停留在靜態布置管理，不能滿足項目管理需要。BIM 場地布置能夠充分結合項目動態變化的特征，設置關鍵控制點分階段直觀進行施工場地布置[4]。常見的分為地基基礎、主體工程、裝飾裝修工程施工動態場地布置，如圖2 所示，不斷優化并且利用BIM 場布軟件多角度漫游制作視頻獲得最佳方案。

圖2 BIM 三維施工場地布置

2.3.2 砌體排磚方案優化

一般利用Revit 創建基于線的族，運用成組陣列的方式制作磚族，或者直接應用廣聯達BIM5D 軟件完成砌筑工程的自動排布優化，自動統計工程量，如圖3 所示，提供報表便于準確采購材料，同時節約砌筑材料與人員成本，縮短工期，Navisworks 制作動畫進行施工方案模擬用于垂直運輸及砌筑施工的指導與管理。

2.3.3 安全應急疏散方案模擬

針對大型復雜工程項目施工，應用Pathfinder 軟件對施工現場關鍵工作面、臨建辦公生活區進行人員疏散、疏散時間、疏散路徑等安全疏散模擬，輔助編制安全應急方案，開展可視化安全交底，指導緊急狀態下施工人員逃生行為和路徑[5]。結合定期組織的消防安全演練，調整核心參數，優化安全應急方案，最終確定工作面容納的安全人數和最佳逃生路徑。

3 結束語

信息技術的快速發展，使得土建行業建筑信息化（BIM）技術落地實施成為現實，加速了我國建設工程項目精細化動態管理。建設項目全生命周期BIM 技術與PDCA 循環動態原理有機結合，為建立科學有效的項目管理方法提供了新思路。給建設項目管理體系帶來了深度改變和有效價值，能夠切實提升建設項目管理的信息化水平和經濟成效。

圖3 廣聯達BIM5D 砌體自動排磚及工程量統計