精益生产在建筑领域的应用

(山东建筑大学管理工程学院 山东 济南 250101)

一、引言

相对于日本装配式建筑行业的发展而言，我国装配式建筑的发展还不完善，首先，我国的装配式建筑起步晚，施工优势与自身成本之间的矛盾一直制约着我国装配式建筑工程的健康发展。其次，我国的技术还不成熟，以及生产方式和管理模式的落后都很大程度上影响着装配式建筑的发展。由于装配式建筑主要部分是经过标准化的设计和规模化生产的预制构件，搬运至施工现场，最后进行组装而成建筑物，所以其设计、生产及施工方式体现了制造业和建筑业这两个行业的特点，即装配式建筑将“现场制造”变为“工厂制造”，精益生产是制造业中的先进生产方式，既然装配式建筑业具备制造业的特点，那么把制造业中精益生产的思想和技术运用到预制构件的生产和装配式建筑的建造中会产生什么样的效果的呢。

二、精益生产和装配式建筑的基本理论知识。

精益生产是衍生自丰田生产方式的一种管理哲学。丰田生产方式的指导思想是，通过生产过程整体优化，改进技术，理顺物流，杜绝超量生产，消除无效劳动与浪费，有效利用资源，降低成本，改善质量，达到用最少的投入实现最大产出的目的。精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好结果的一种生产管理方式。与传统的大生产方式不同，其特色是“多品种”，“小批量”。精益生产方式的基本思想可以用一句话来概括，即“旨在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品”。

装配式建筑指采用工业化的生产方式将工厂的预制构件运送至施工现场进行安装而组成的建筑。装配式建筑在现场的施工主要是通过起重机械将预制构件吊装到图纸设计的位置，再通过预留插筋孔压力注浆，键槽后浇混凝等方式将构配件以及节点连接成整体而形成的建筑。

三、精益生产在装配式建筑行业领域的应用

提起装配式建筑，很多人都会想到日本，因为日本基本上是1950年左右就提出了装配式建筑，它是源于住宅数量的绝对不足，也就是二次世界大战之后，出现了“住宅荒”，他们需要一种快速建造的方式，所以装配式建筑就出现了。20世纪90年代初开始日本采用标准化、工厂化的生产方式建造房子，这不仅可以提高生产效率，建筑的内部结构也可以适应多样化的需求。据数据显示装配式建筑能降低5%左右的施工材料消耗，减少20%的用水量，减少80%的施工垃圾和二次装修垃圾，能够大幅节省能量消耗，并且，由于大部分工作在工厂完成，装配式建筑现场施工任务主要是吊装，施工环境大大改善，建设过程中所产生的噪音和扬尘污染较少。装配式建筑在建筑行业运用的越来越广泛，而日本的装配式建筑行业经历了长期的发展过程，相对中国装配式建筑行业来说已经是比较成熟了，并且他们积累了丰富的技术和经验，对我国的装配式建筑行业发展具有很大的参考价值，今天我们就来看一下日本在华企业装配式建筑建造的全流程工艺和它的现场管理规范。

(一)标准化作业

日本人建房子的流程跟我国传统建筑业造房子的流程不太一样，他们更多的是采用工业化思维，他们的工地上没有那么多工人，大部分工作是在标准化的工厂里完成。他们按照设计图纸要求进行标准化生产预制构件，然后再搬运到施工现场，通过起重机械将预制构件吊装到图纸设计的位置，然后根据标准化的安装说明将构配件以及节点连接成整体进而形成建筑物。这种工业化建房子的思维，通过标准化作业严格按照设计图纸要求生产有助于提高生产效率，同时也有助于减少很多制造不良品的浪费进而节约成本。

(二)准时化、拉动式与均衡生产

装配式建筑在建筑行业运用的越来越广泛，预制构件作为装配式建筑的主要组成部分，在装配式建筑行业的供应链中起着至关重要的作用。因此预制构件的生产是装配式建造中重要的环节，然而在国内装配式建筑发展还不完善，国内的预制构件厂相对来说还是较少的，所以日本在华企业建立了自己的预制构件生产车间，同时对外出口预制构件产品。日本在华企业按照订单要求的量生产需要的预制构件产品以满足整个施工工序的顺利实施，不需要时就不生产，由需求拉动生产，在必需的时刻按必需的数量生产必需的预制构件产品。因为各个图纸要求的预制构件大小规格不一样，所以预制量很少，一般预制量为0，这种根据订单要求生产，不去生产多余的产品的精益思想，有助于减少不必要的制造过多的浪费。有利于减少库存，降低成本。另外,对于自己企业不能生产的建筑材料等安装零件都进行准时采购，要求各种材料等零部件当需要的时候发出领料单,使用时凭领料单及时生产或者采购材料,这样既可以有利于减少材料堆放时的不必要的库存浪费和资金的积压，又可以有助于减少看管费和二次搬运浪费。并且都与建材供应厂家建立“供应链”的关系根椐精益生产中的拉动式生产方式,进行采购， 从而有利于节省采购费用,缩短订购时间,保证采购材料的质量。日本在华企业以流水线的方式来生产预制构件等零件，使预制构件稳定平均流动，避免在生产过程中产生不均衡的状态，有的在工厂内的流水线上就已经组装好，然后直接运到施工现场进行使用。

(三)看板管理与安全管理

日本在华企业的车间内设置好几个大的电子显示屏幕，有取货看板屏幕，生产看板屏幕，企业运用了RFID-BIM 数据信息系统，结合互联网将施工现场和制造车间巧妙地联系了起来。根据施工现场将要使用的零部件所在的看板电子屏幕显示的数据生产需要规格的预制零件，接着将RFID芯片(芯片包括构件名称，建筑材料种类，结构强度，截面尺寸 ，操作人员等信息。)植入到生产好的预制构建中，然后存储到数据库中随时对预制构件进行追踪和监控，得到的信息再反馈到车间内的看板屏幕上，形成了以RFID技术为核心的智能看板技术,该技术的运用有助于控制生产现场，使信息的快速传递交流。“安全第一，预防为主”施工现场的安全永远是摆在第一位的，一进施工现场就能看到各种各样的警示牌，和电子显示屏宣传安全的重要性，时刻提醒大家保持安全意识。日本在华企业每周都要进行安全意识教育并且在工地内是不能随意走动的，工地上标满各种颜色的路线，分别是不同人群活动的区域。在建筑工地，明火是安全隐患。为了满足工人的需求，工地内设置了好几处抽烟区，吸烟区上面贴着一张规章制度，也是巧妙的运用了看板管理，例如，抽烟有害健康，不得在围栏外面抽烟，抽烟时必须戴着安全头盔，必须指定专人清理烟头等提示。

(四)5s管理

在建造过程中，工人们穿着统一的工作服，配戴安全帽及手套，清洁人员时刻保持着施工现场干净整洁有序，各种建筑设备、原材料、工具等都分门别类的放置，合理的利用了施工现场空间,实现了施工机械和材料的有效布置，非常有利于工具和原材料的拿取，施工现场所有的生产要素均处于受控状态,使施工生产顺畅,人机进出方便、安全,从而提高施工效率,保证施工进度计划顺利进行,营造一目了然的工作环境。这有助于减少很多动作上的浪费。还有专门人员对设备定期进行保养，以保证设备运行流畅。企业还非常地注重员工素质和知识上的提升，企业经常展开有关精益生产的讲座和培训，让精益理念深入每一位员工心里。

(五)全面质量管理

虽然装配式建筑有很多优点，但是由于我国在装配式建造方面的技术不到位，装配式建筑也存在许多诟病，比如产业链长，对预制构件质量难以把控，信息量大等。日本在华企业将全面质量管理TQM理念引入到装配式建筑的质量管理中,结合建筑信息模型BIM技术，发挥BIM在管理方面的优越性,企业在装配式建筑全寿命周期内,通过全员参与，加强对影响装配式建筑质量的人、材、机、法、环境(4M1E)因素进行事前，事中，事后控制,全方位地提高装配式建筑工程质量,有利于提高经济、社会、环境效益。有助于解决装配式建筑由于产业链长，构件多、信息量大等诟病。

四、结束语

日本的装配式建筑已经发展到了成熟完善的阶段。日本在华企业的建筑工地，干净整洁有序，建筑垃圾分类回收，对细节质量及安全防护措施的把控非常到位。有许多值得我们学习的地方。为什么日本的装配式建筑比我国装配式建筑发展要快很多，关键在于日本人具有精益思维，更加注重细节，把精益生产巧妙地与装配式建筑结合了起来，这一点值得我们深入的思考，虽然我国装配式建筑起步较晚，但是，我国建筑工业化的进程正在提速，依托产业化试点生态环保、质量卓越、实惠舒适的装配式建筑，正在成为未来新住宅的主旋律。我们应该充分吸收日本在装配式建筑行业所具有的优点，转化为自身的能量。大力发展我国的装配式建筑，努力为人们提供更舒适、环保的居住空间，促进我国建筑业的发展。