基于BIM的装配式PC构件BOM物料管理体系研究

文｜上海君道住宅工业有限公司 高路 周雅文

1.引言

作为装配式建筑PC构件生产企业，现阶段BOM编制过程复杂，手工编制费时费工，数据不够精准，在此现状下需要有基于BIM技术研发的符合工厂生产的智能化物料管理软件。在建筑信息化实施的初期，建筑构件中各种数据处于碎片化状态分散在各部门，产生了部门之间的数据难以顺畅流转的问题，给企业数据管理带来不便。BOM 作为沟通各部门数据的桥梁，对于协同基础数据管理起到至关重要的作用。然而，目前现阶段市场上并没有关于产品全生命周期的BOM管理系统。所以，研发出一款适用于装配式建筑构件生产企业的BOM物料管理软件的计划迫在眉睫。

2.研究内容

2.1 BIM

“建筑信息模型”是对一个设施的实体和功能特性的数字化表达方式，根据建筑工程项目的施工图建立的模型即可表达建筑物所具有的全部真实信息。

BIM 在一些发达国家有很高的普及率。美国建筑师协会在2006年警告说，不懂BIM的建筑师在不久的将来就会失去获得offer的机会。目前，美国大部分的建筑类企业都在使用BIM，包括房地产开发企业、设计单位、施工单位等。

在国内住房城乡建设部《2016～2020年建筑业信息化发展纲要》中，已明确提出将全面提高建筑业信息化水平、着力增强BIM，推广建筑企业深入研究、深入融合、集成应用BIM技术、推广BIM协同设计、开展施工阶段的BIM基础应用。

2.2 BOM物料管理

BOM本来是英语的“Bill Of Material”，意思是物料表。PC构件物料是一个包括混凝土、钢筋、预埋件、辅材，到形成成品之前所有构成的用语。狭义的BOM是指物料清单，是用数量记录输入作业中的物料和输出物料之间关系的清单。广义的BOM是产品结构和工艺流程的结合体，是产品对象的属性集合。

目前在国内有很多企业对现有比较流行的CAD软件 (包括二维和三维软件)进行了二次开发希望把这些CAD软件与BOM管理系统有效地集成到一起，然而通过分析可以发现它们存在如下的不足：BOM配置功能薄弱，在CAD软件中不能实现对物料的编码，以BOM为核心的信息集成不完整，不能把CAD软件与信息管理系统有机地结合起来。伴随BIM的发展，人们开始寻求基于BIM的BOM物料管理研究。

2.3 装配式建筑

按照标准化、工业化模式在工厂生产的装配式建筑构件和部品，从构件厂运输到150公里范围内的施工现场，根据施工图纸要求进行吊装、定位，完成预制装配式建筑建设。

美国装配式住宅盛行于20世纪70年代。据美国工业化住宅协会统计，2001年，美国的装配式住宅的比例占住宅总量的7%。如今美国的混凝土结构建筑中装配式建筑的比例占到35%左右。日本于1968年就提出了装配式住宅的概念。 1965年之后，日本每五年都会颁布促进住宅产业发展和性能品质提高的住宅建设计划。

在我国住房城乡建设部2015年发布《工业化建筑评价标准》决定2016年在全国推广装配式建筑；2016年国务院发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构、木结构，力争用10年左右的时间使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。可在我国大力推行装配式建筑的背景下，由于现阶段工人的技术水平没有得到充分培训，施工质量全过程管控不完善，对预制构件的钢筋套筒灌浆工艺缺乏有效检测手段，装配预制构件产能跟不上项目进度要求等诸多行业痛点陆续暴露出来。

2.4 案例分析

现阶段BOM物料管理设计BOM由上游设计单位编制，生产单位不能随意更改设计单位下发的设计BOM，若需更改，需申请批准，流程复杂，影响加工进度。大部分企业未对制造BOM进行结构化管理，只能手工创建，影响物料资源计算和成本计算。在此背景下，作为装配式建筑设计、PC构件生产、施工、咨询企业急需更加简便的物料管理操作。因此，基于BIM的可一键导出EBOM和MBOM的物料管理软件应运而生，BOM物料管理软件是基于BIM体系进行研发，针对预制混凝土的主材、辅材、预埋件作为主要研究对象，通过开发形成基于BIM的自动化生成物料清单的功能。

根据奉贤碧桂园、中海奉城、广粤路三号等多个项目模型进行实践，证明BOM物料管理软件可以代替手工录入的方式完成物料统计。按照建模标准建立的模型，通过使用BOM物料管理软件可一键导出了预制混凝土BOM构件清单、钢筋BOM构件清单、预埋件BOM构件清单、辅料BOM构件清单且清单中明确表明了构件的属性、物料编码、规格、数量、重量、体积等数据。

利用BIM技术节约成本、缩短工期、降低工时、减少物料浪费是建筑行业不断发展的趋势，因此完全通过人工统计物料的方式终将会被取代。可对于设计、生产过程中发生的变更、不易通过软件统计的构件，仍需负责物料管理的人员在后期导出的Excel表中修改。

基于BIM的BOM物料管理软件在装配式建筑（PC）生产企业的作用主要表现在以下几个方面：BOM为企业研发管理软件PDM、ERP 等提供了重要的基础输入数据和集成；可使设计部门、工艺部门设计的钢筋、预埋件的信息更加标准、通用；为生产计划部门编制生产排产计划提供依据；为项目运营中心提供构件预算的参考；为采购供应部门进行采购和领料的依据；帮助决策部门进行成本的核算；帮助物料追溯；减轻物料部门的统计工作。BOM物料管理的最终目的是在企业范围内构建统一的数据平合，保证物料清单在产品的整个生命周期内协调一致，保证企业各中心人员协同一致地工作。

3.研究结论

随着装配式建筑构件生产企业之间竞争的日趋激烈，企业纷纷改变设计、生产模式，以推动产品的创新、建筑信息化，力求在竞争中占据有利地位。BOM物料管理协同设计、工艺、财务、采购、生产等部门，快速、便捷、操作简单的BOM物料管理软件更符合企业需求。

（1）BOM全生命周期管理。以BOM的全生命周期业务需求为主线，考虑解决企业物料管理方面的业务需求，结合建筑信息化，改革物料管理体系，满足企业的业务需求。

（2）更加简便的物料管理操作。基于BIM的BOM物料管理软件的开发和完善将会进一步降低物料管理的复杂性，简化操作。

（3）物料管理数据的汇总分析。物料管理的汇总数据将会成为企业管理者决策的重要依据。结合信息化技术，从企业管理者的角度出发，为管理者提供查询物料的依据。