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初步探索BIM时代下超高层项目进度管理信息化

随着BIM技术蓬勃发展,目前国内建筑行业信息化已席卷全国各地,而进度管理依然处于比较落后的方式,总控计划与现场实际施工脱节、实际施工记录信息缺失等问题依然凸出。

笔者目前担任中建一局天投国际二期超高层项目计划管理工程师,在工程实践中,笔者将BIM与计划管理思路结合,通过广联达BIM5D及广联达斑马梦龙网络计划等软件结合,打通进度管理信息化流程任督二脉,初步探索出了一条进度管理无纸化、信息化、科学化的管理流程,辅助项目管理者随时对项目进度了然于心,抓准关键线路,做好工期预警,高效、正确地决策,把握进度管控的主动权!

与此同时,广东地区砂石紧缺,甚至出现断供,广州、深圳混凝土协会相继发出提示函,提示各混凝土企业提前采取应对措施,以保证生产的正常进行。

工程概况

本项目位于四川省成都市天府新区天府大道,建筑面积约为30万平方米,总工期为1530天,项目包含2栋超高层写字楼及横穿地铁的公园绿地地下室。B栋写字楼地上55层、地下4层;C栋写字楼地上38层、地下4层,结构形式均为圆钢管混凝土柱-混凝土核心筒-组合楼板,建筑外墙饰面为玻璃幕墙,形态优美,将成为天府新区超高层地标性建筑。


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项目基本建设情况有以下几个特点:

1.基坑较深。裙房基坑平均深度19.7m,B栋塔楼基础深度22.5m,C栋塔楼基础深度21.5m,局部25m。

2.场地狭窄。现场土方开挖后基本无施工道路宽度,无从布置材料堆场、加工棚。

3.部分节点任务紧。受地铁、待建道路开工时间限制,节点进度达成困难。

4.各项要求高。地处国家级新区,受关注程度高,项目管理目标:鲁班奖;施工创新管理目标:全国建筑业创新技术应用示范工程。迎检任务重,影响正常施工。


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由于本工程工期较长,参与的分包、分供单位较多,为保证进度准时完成且实现进度管理信息化,笔者通过对计划管理的深入研究,引入了Revit、广联达BIM5D、广联达斑马梦龙网络计划等软件,探索出了一套进度管理信息化流程方法,并得到了各方的认可。


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进度管理信息化定义及存在的问题

进度管理与进度管理信息化

项目进度管理是指在项目实施过程中,对各阶段的进展程度和项目最终完成的期限所进行的管理。是在规定的时间内,拟定出合理且经济的进度计划(包括多级管理的子计划),在执行该计划的过程中,经常要检查实际进度是否按计划要求进行,若出现偏差,便要及时找出原因,采取必要的补救措施或调整、修改原计划,直至项目完成。其目的是保证项目能在满足其时间约束条件的前提下实现其总体目标。

项目进度管理信息化就是指在项目实施过程中,利用计算机、手机等信息化设备对进度进行管理。

目前进度管理信息化存在的问题

1.BIM+PM实施不能落地

目前国内BIM已经如火如荼在施工单位开展而来,但是大部分施工单位仍然只是将BIM当做一个建模软件,进度管理仅仅是做个进度模拟而已,BIM并不能对项目管理带来方便以及收益,造成BIM+PM与现场管理两层皮的现象。BIM是个好技术,BIM时代想要做好PM,关键是要找到方法把BIM和计划做好深度结合。

2.进度管理的理论基础不严谨

目前大部分施工单位进度管理理论仅仅停留在能不能完成,对于眼前的工期,处于“脚踩西瓜皮,滑到哪算哪”的心态。大部分施工单位不能从关键路线、关键链等较为成熟的进度理论指导施工,这样就使得项目进度管理处于一种比较初级的状态,不能从理论上指导进度管理。

在计划编制阶段,大部分项目都是用Project编制进度计划,但是大部分只重视列出任务项或做好WBS分解,但是忽略了进度管理中很重要的一点——逻辑关系!项目的总工期由关键线路的工期决定,如果说计划编制的逻辑关系有漏缺、有错误,那么计划的关键线路很有可能是有问题的,总工期就错了,从源头上计划就是有问题的,这样的计划与模型结合起来落地那也是有问题的,所以笔者认为从编制环节就应该思考的是逻辑关系全不全?关键线路对不对?总工期对不对?


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3.进度信息不能上通下达

目前大部分施工单位是由总工编制总控计划,现场经理编制细部计划。总工编制的总控计划不能有效指导现场,编制完成后就束之高阁,与商务、工程等部门脱节现象严重。而现场经理编制的细部计划未能抓住关键路线,导致人机料安排不合理,容易陷入无效果的抢工状态。

4.进度信息不能有效反馈、监控、分析

计划编制完成后,对于进度的追踪是个非常重要但实施较为困难的难点。目前大部分进度的追踪基本由工长完成一天的施工任务后,在办公室里通过对一天的工作回忆,书写或者电脑端word输入完成一天的进度追踪情况描述,更有甚者,在一周或一个月后才补齐相应的进度追踪情况。种种状况导致进度信息大量丢失,未能全面反映进度情况,也就为项目进行有效的决策增添了各种障碍。

不少公司上线进度管理系统、OA、项目管理系统等,要求项目录入数据,希望以此解决这个问题,但是结果是对于决策分析帮助不大,反而还增加项目工作量。这里需要一种高效、有利的工具去辅助项目管理者清楚直观掌握项目实际进展,并能根据当前项目进展做出预估分析,随时知道关键线路在哪?影响项目的风险因素在哪?下一步该如何有效地抢工?这里,笔者发现了BIM5D的信息录入和广联达斑马梦龙的前锋线拉直功能能够很好地辅助项目解决该问题,后文会详细介绍

初步探索本超高层项目进度管理信息化

笔者根据现阶段进度管理信息化存在的问题,尝试将进度管理思路通过与Revit、广联达BIM5D、网络计划等软件结合,实现了本超高层项目进度管理完全无纸化、信息化、科学化。

进度管理思路

进度管理主要思路就是用好PDCA,即计划(Plan)、执行(Do)、检查(Check)、处理(Action)。怎么去实现PDCA整个循环的信息化,就需要从组织措施、技术措施两个维度解析。


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组织措施

实现进度管理信息化,一个符合进度管理信息化的组织架构必不可少。而其中的核心就是项目上需要设置一个专门负责计划管理的岗位。目前流行的“九大员”考试中,并未有计划管理工程师这个岗位。而在国外,计划管理工程师是一个项目必须具备的岗位。随着建筑精细化管理的到来,分工愈来愈来明确,为保证项目进度的精细化管理,项目有必要设置一个专门负责计划管理的工程师。作为一名计划管理工程师,必要具备现场施工经验、进度软件的应用能力、协调组织等核心能力。本超高层项目设置了计划管理工程师这个岗位,专职负责项目的计划管理工作。

技术措施

进度管理的发展是与软件的发展成正比。目前BIM技术的飞速发展为进度管理信息化的发展奠定了坚实的基础。结合Revit、广联达BIM5D、广联达斑马梦龙网络计划等软件,能够实现进度管理完成无纸化、信息化、科学化。


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1.如何编制一份合理的进度计划?

目前国内编制计划的软件包括Excel、Project、P6、广联达斑马梦龙网络图等(笔者曾对软件的选择写过专门的一篇论文,选择适合项目的软件对项目的进度控制至关重要)。

笔者建议用Project和广联达斑马梦龙网络图对计划进行编制,其一,两款软件学习难度不大,其二,两款软件能与BIM进行有效结合,能有效实现软件之间的互通。

首先根据项目范围、合同、施工组织设计等,利用Project软件或广联达斑马梦龙网络计划软件编制项目总控计划。在可视化、关键路线明显等优点下,笔者建议用广联达斑马梦龙网络计划编制总控计划。

本项目总控计划表现形式采用了全新一代楼层形象进度计划,这种图来源于斜线图,相比于传统双代号网络图更适合做高层的综合计划管理。横轴是时间,纵轴是空间(楼层),非常方便项目经理和甲方查看关键节点和施工方案。横看看一层,能直观看出每层有哪些工作项;纵看看一栋,能直观看出某天施工到哪一层,以及哪些层在穿插施工,对于工作面利用情况了然于心;斜看看一类,一条斜线代表一个专业的队伍,再用不同的色块颜色+文字批注标注,清楚直观看出各专业队伍的进场、退场时间,以及队伍之间的相互联系和影响,斜线的斜率代表施工速度的快慢,笔者在前期做计划时出现“核心筒结构”斜线与“钢管柱、型钢梁结构”斜线相交,那就意味着在今后施工会出现工作面冲突的情况,工人就要窝工了,发现了该问题后,立马调整,推后了“钢管柱、型钢梁结构”的进场时间,直至两条斜线不相交,这极大体现了一份好的计划的价值:提前排除风险!这种图非常适合管理者前期对关键节点做好宏观把控!


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编制完成初版进度计划后将广联达斑马梦龙网络计划格式的文件导入广联达BIM5D平台中,将计划、模型、资源进行统一挂接。挂接完成后,通过可视化的模拟及资金资源曲线的模拟,消除不合理的进度计划,将资金、资源曲线实现平稳化,最终得到一版合理的总控计划。

通过广联达BIM5D模拟,实现了总控计划的可视化,核对了总控计划的合理性、科学性,能辅助项目上编制完成一份合理的总控计划。


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2.计划编制完成后如何实现上通下达

确定整体施工方案的总控计划完成后,就需要编制能够指导施工,实现上通下达的更细致的二级计划了。本项目根据总控计划的里程碑节点,编制的是详细的阶段计划——“工地版清明上河图”,任务时间精细到天,便于指导施工。

计划编制的思路是先编制计划模块,将各专业的任务精细到工序级别,一般颗粒度到天,这样的工期更准确。


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然后结合总控计划的施工方案,将模块拼接,编制出二级详细施工计划,由于该计划颗粒度更细,所以在编制过程中会发现与总控计划会有一些不一致的地方,此时详细研究讨论,确定正确的方案,如果对总控计划影响大,需要调整总控计划,这样达到计划二次检查的目的。这种计划更有落地指导意义,避免了计划仅仅是上墙无法指导施工的问题,让现场经理能牢牢把握关键线路,随时知道会影响总工期的关键因素,合理安排人才机。


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另外,由于笔者公司提倡大计划,思路与日本的全面计划管理TPM类似,在进度计划中加入图纸、合同、材料及机械设备等与进度计划相关计划,让二级计划更全面化,各部门沟通交底更直观清晰。当任务出现提前或滞后时,影响到了哪些部门的工作,直观能看出,便于提前协调准备。

阶段计划完成后,将计划导入广联达BIM5D平台中。在广联达BIM5D平台根据流水段划分,将阶段计划及月计划通过任务派分派发到现场一线管理人员手机APP中。这样就能实现从总控计划、月计划、日计划的统一性,避免了总控计划与日常计划脱节的现象。


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3.计划如何追踪

以往的进度追踪,需要一线施工人员详细记录现场情况,由于大部分一线人员都是完成一天的施工任务后回到办公室,回想一天的工作情况再来记录相关施工任务,这样就会造成信息的大量丢失。计划如何能深入到一线管理人员手中,现场的信息又如何能够及时有效的反馈,一直都是老大难的问题。通过广联达BIM5D手机端的使用,能够实现进度追踪信息化,最大程度地避免进度管理追踪的失真。施工管理人员根据每日进度对计划进行更新,并详细记录延期原因,施工照片、劳动力统计。


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4.进度复盘

现场管理人员手机APP端的信息会立即反馈至电脑端及网页端,网页端根据工作完成情况自动生成计划完成情况报告。


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每周生产例会时,把相应的进度信息反馈至广联达斑马梦龙网络计划软件中,在广联达斑马梦龙网络计划软件自动生成前锋线,直观展现各项工作的实际进度与计划进度对比,提前滞后情况一目了然,并对延期情况进行详细记录,项目部可以根据每个管理人员的完成情况及延期原因,对完成率高的管理人员进行奖励,对完成率低的管理人员进行适当的惩罚。也可以避免后期项目部与甲方、部门与部门之间互相扯皮。


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接着,通过软件“拉直前锋线”的功能对项目计划进行分析,自动按当前进展动态更新计划,实时计算关键线路,做好工期预警,让项目管理者心中随时有准确的关键线路,随时知道要解决的现场偏差重点在哪里,以最少的成本赶正确的工,避免了以往“花钱了,但是赶工无效”的情况。


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还可以将变动的任务情况导出excel表,便于交底、执行。


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这样利用信息化工具,大大解决了手工计算工作量大的问题。如果是手工计算,需要计算滞后任务项的总时差,然后比较滞后天数和总时差的大小,去判定滞后的任务项是否对关键路线产生影响,工作量大,也容易出错。利用信息化工具——广联达斑马梦龙网络计划拉直前锋线呈现,直观、准确,通过这种方式,使得决策者对于下一步的施工计划有了科学化的数据支撑,能够做出更为有效、正确的决策。

进度管理信息化全流程总结

通过本项目进度管理信息化的全流程尝试,其实万变不离其宗,就是对计划持续进行的PDCA循环优化,三级计划动态管控体系,计划层层咬合、层层反馈。

编制计划阶段,不再是传统的拍脑门定方案,而是通过全局观强、适合做计划优化的楼层形象进度图反复进行施工方案模拟,选定最优总控进度计划。总控进度计划的目的是便于管理者对项目做整体的宏观把控,而要落实指导施工,就需要结合总控进度计划的里程碑节点和方案,编制详细的二级进度计划——阶段计划/月计划,二级进度计划是渐进明细的思路,将长远拍粗,眼前排细,最好是细致到天指导施工。三级进度计划则是通过把广联达斑马梦龙文件导入BIM 5D,与模型进行挂接, 然后给工长派发月计划、周计划、日计划。

计划检视阶段,工长直接在手机端做好记录,反馈信息,然后通过BIM 5D生产看板对反馈的信息进行识别处理,然后反馈至广联达斑马梦龙里生成前锋线,准确预测工期,做好计划控制,对计划的信息进行有效决策。

这样打通PDCA循环,日保周,周保月,月保阶段,阶段保总,保障进度计划可控,降低风险。

另外这样从上到下,从下到上,实现了进度管理完全无纸化办公,使得进度管理可视化、科学化,辅助项目管理者随时对项目进度了然于心,抓准关键线路,做好工期预警,高效、正确地决策,把握进度管控的主动权!


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下阶段的进度管理信息化思路

在进度管理PDCA的管控上,本项目已初步探索出一条进度信息化的流程。为更深层次实现进度管理信息化,笔者认为,全面计划管理、挣值法是本项目进度管理信息化下一步深度应用的研究方向。

目前的计划管理大部分局限于工期管理,相应的方案计划、合同计划、资金计划等未能有效的与工期计划进行信息化结合,信息化程度较低。本项目初步应用了,但是如何将全面计划管理完美植入到进度管理信息化中,挖掘进度管理信息化深度应用,是本项目进度管理下一步的研究重点。

挣值法理论一直是作为进度及成本管理的一个有效管理方法,受制于进度的信息化偏低、成本收集难度较大等问题,挣值法一直未能有效应用于项目部,随着BIM技术更为深入的应用,挣值法的应用必然在进度管理信息化中占据重要的一席之地。下一步,笔者将重点从这个地方突破,实现进度与成本的信息化互通。


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