基于 BIM 的装配式建筑供应链协同管理模式创新
郑志军
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一、引言
装配式建筑以其高效、环保、质量可控等优势,成为建筑行业转型升级的重要方向。然而,装配式建筑供应链涉及设计单位、构件生产企业、运输企业、施工单位等多个参与主体,涵盖设计、生产、运输、施工等多个环节,具有复杂性和动态性特点 。传统的供应链管理模式存在信息传递不畅、各环节协同效率低下、质量管控难度大等问题,难以满足装配式建筑快速发展的需求。
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术作为一种集成化的数字化管理工具,能够整合建筑全生命周期的信息,实现各参与方的协同工作。将 BIM 技术应用于装配式建筑供应链管理,为解决供应链协同难题、创新管理模式提供了新的思路和方法。研究基于 BIM 的装配式建筑供应链协同管理模式创新,对提高装配式建筑项目管理水平、降低成本、提升质量具有重要的现实意义。
二、装配式建筑供应链管理现状及问题
(一)信息不对称
装配式建筑供应链各参与方之间信息传递多采用传统的图纸、文档等方式,信息分散且不透明。设计单位的设计变更信息难以及时准确地传递到生产和施工环节,导致构件生产错误、施工返工;生产企业的构件生产进度信息无法实时共享,影响施工单位的进度安排 。信息不对称使得各环节难以协同作业,增加了沟通成本和时间成本。
(二)协同效率低
装配式建筑供应链各环节相对独立,缺乏有效的协同机制。设计阶段未充分考虑生产和施工的可行性,导致构件生产难度大、施工安装不便;生产与运输环节衔接不畅,可能出现构件积压或运输延误;运输与施工环节配合不佳,影响施工进度 。各环节之间的脱节严重降低了供应链的整体效率。
(三)质量管控难
装配式建筑构件生产和安装质量直接影响建筑整体质量。由于供应链环节多、参与方多,质量管控难度大。在构件生产过程中,难以实时监控生产工艺和质量标准执行情况;在运输和安装环节,构件损坏、安装偏差等问题不易及时发现和处理 。传统的质量管控方式无法满足装配式建筑高质量发展的要求。
三、BIM 技术对装配式建筑供应链协同管理的赋能作用
(一)信息集成与共享
BIM 模型作为一个信息集成平台,能够整合装配式建筑从设计、生产到施工的全生命周期信息,包括构件的几何尺寸、材料属性、生产工艺、安装要求等 。各参与方可以通过 BIM 平台实时获取和更新信息,实现信息的准确传递和共享,消除信息不对称,为协同管理提供数据支持。
(二)流程优化
BIM 技术可以对装配式建筑供应链各环节的流程进行模拟和优化。在设计阶段,利用 BIM 进行碰撞检测,提前发现设计问题,避免因设计错误导致的生产和施工返工;在生产环节,通过 BIM 模型指导构件生产,优化生产工艺和流程;在施工阶段,利用 BIM 进行施工模拟,合理安排施工顺序和进度,提高施工效率 。
(三)可视化管理
BIM 模型具有可视化特点,能够将抽象的建筑信息以三维模型的形式直观呈现。在供应链管理中,各参与方可以通过可视化的 BIM 模型,清晰地了解构件的生产状态、运输路径、安装位置等信息,便于进行决策和管理 。同时,可视化管理也有助于发现潜在问题,及时采取措施进行解决。
四、基于 BIM 的装配式建筑供应链协同管理模式创新路径
(一)设计环节协同创新
设计单位基于 BIM 技术进行装配式建筑设计,在设计过程中充分考虑构件生产和施工安装的需求,与生产企业、施工单位进行协同设计 。通过 BIM 平台共享设计模型,各方共同参与设计方案的讨论和优化,提前解决设计中存在的问题。例如,设计单位在 BIM 模型中明确构件的连接方式和安装顺序,为生产和施工提供详细的指导。
(二)生产环节协同创新
生产企业依据 BIM 模型进行构件生产,利用 BIM 技术优化生产流程,提高生产效率和质量 。通过 BIM 平台与设计单位和施工单位实时沟通,及时获取设计变更信息和施工进度需求,合理安排生产计划。同时,在构件生产过程中,利用 BIM 技术对生产工艺进行监控和管理,确保构件质量符合要求。
(三)运输环节协同创新
运输企业借助 BIM 技术规划构件运输路径,根据构件的尺寸、重量和施工进度要求,选择合适的运输工具和运输方案 。通过 BIM 平台与生产企业和施工单位共享运输信息,实现运输过程的实时监控。例如,在运输过程中,利用 GPS 定位和 BIM 模型相结合,实时掌握构件的运输位置和状态,确保构件按时、安全送达施工现场。
(四)施工环节协同创新
施工单位利用 BIM 模型进行施工模拟,制定详细的施工方案和进度计划 。在施工过程中,通过 BIM 平台与设计单位、生产企业和运输企业进行协同,及时反馈施工中遇到的问题,如构件尺寸偏差、安装困难等。各方共同协商解决问题,确保施工顺利进行。同时,利用 BIM 技术对施工质量进行管理,通过对比 BIM 模型和实际施工情况,及时发现质量问题并进行整改。
五、案例分析
在某大型装配式住宅小区项目中,应用基于 BIM 的供应链协同管理模式。在设计阶段,设计单位通过 BIM 平台与生产企业、施工单位协同设计,提前发现并解决了构件连接和安装方面的问题,减少了设计变更次数 。在生产环节,生产企业依据 BIM 模型优化生产工艺,提高了构件生产效率和质量。运输企业利用 BIM 技术规划运输路径,实现了构件的准时、安全运输。在施工阶段,施工单位通过 BIM 模型进行施工模拟和质量管控,施工进度比原计划提前 15% ,施工质量也得到显著提升 。该案例表明,基于 BIM 的装配式建筑供应链协同管理模式能够有效提高供应链协同效率和项目管理水平。
六、结论
基于 BIM 的装配式建筑供应链协同管理模式创新是推动装配式建筑产业发展的重要途径。BIM 技术通过信息集成与共享、流程优化、可视化管理等功能,能够有效解决装配式建筑供应链管理中存在的信息不对称、协同效率低、质量管控难等问题。通过设计、生产、运输、施工等环节的协同创新,构建基于 BIM 的供应链协同管理模式,能够提高装配式建筑项目的整体效益。
在未来的发展中,应进一步加强 BIM 技术在装配式建筑供应链管理中的应用深度和广度,不断完善协同管理模式,促进各参与方之间的深度合作与协同,推动装配式建筑产业向智能化、高效化方向发展。同时,还需加强相关标准和规范的制定,为基于 BIM 的装配式建筑供应链协同管理提供更好的保障。
参考文献
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