基于KanBIM的IPD管理模式应用于PPP项目的研究

何忠万

摘要：根据我国PPP项目的现状，引入一种新的管理模式——基于KanBIM的IPD管理模式。通过研究精益建造四个关键技术（并行工程、拉动式JIT、价值管理和团队合作）与BIM技术交互使用，得出精益建造与BIM是相互促进的，探索IPD与PPP结合的契机，得出基于KanBIM的IPD模式应用于PPP项目具有一定优势，两者的发展是相互促进。

Abstract： According to the current situation of China's PPP projects， a new management mode is introduced， the IPD management mode based on KanBIM. By studying the interactive use of four key technologies of Lean Construction （concurrent engineering， pull JIT， value management， and teamwork） and BIM technology， it is concluded that Lean Construction and BIM are mutually reinforcing. By exploring the opportunity of combining IPD and PPP， it is concluded that KanBIM's IPD model has certain advantages when applied to PPP projects， and the development of the two is mutually reinforcing.

关键词：KanBIM;精益建造;BIM;IPD

Key words： KanBIM;Lean Construction;BIM;IPD

中图分类号：TU71                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）03-0006-03

0  引言

PPP（Public Private Partnership）模式，是政府与私人组织根据特许协议，通过合同，明确双方权利和义务，形成合作伙伴关系，参与到社会的基础设施建设的项目运行模式。这种引入社會资本参与建设国家基础设施的模式，不仅减轻政府的财政压力，同时也进一步改善项目整体发展效率[1]。

2018年，为加强PPP咨询机构库管理，根据《政府和社会资本合作（PPP）咨询机构库管理暂行办法》（财金〔2017〕8号）规定，财政部清退了一批“伪PPP”项目。根据财政部全国PPP综合信息平台项目库相关数据，从图1可得，受到2018年PPP项目清退的影响，我国PPP项目经历了一次寒冬，2019年PPP入库项目和项目总投资大幅缩减。

PPP模式作为一种市场化的公共产品和服务供给方式，充分发挥社会资本在基础设施领域的资金、技术、管理和运营优势，缓解政府的资金压力，弥补投资不足，提高基础设施供给效率和质量，克服传统“公建公营”模式的弊端。毫无疑问，PPP模式将成为沿线各国共建“一带一路”，特别是促进基础设施互联互通的重要推动力。另一方面政府并未重视对PPP项目的成本控制，随之而来的是一大批“伪PPP”项目，加之没有PPP模式相匹配的管理模式，导致某些项目的成本大大超出预期，导致我国地方政府的债务余额逐年增加。

很明显，传统的管理模式已经无法满足现阶段建筑行业发展的需求，本文将引入一种新的管理模式，即将基于KanBIM的IPD管理模式应用于PPP项目，为更好推动我国PPP项目的发展做一点贡献。

1  基于KanBIM的IPD管理模式相关概念

集成项目交付IPD是指在建设过程中，各参建单位充分发挥自己的能力，将人力、建筑体系、企业结构和实践经验集成，减少不必要的资源浪费，实现效率最大化”[2]。

BIM的本质是通过计算机将建筑物模型化，建立3D虚拟概念模型，使建筑项目可视化。BIM技术通过可视化的模型进行虚拟漫游，提高设计的精度和效率;通过碰撞检查调整现有图纸，制定合理的计划。

精益建造是通过吸收汽车行业的精益生产理念，并此基础上根据建筑行业的特点加以改进的一种先进建筑管理思想。它是以减少浪费、持续改进，增加价值为原则，通过采用全面质量管理、拉动式JIT、并行工程、最后计划者LPS控制体系等关键技术来消除浪费，实现价值最大化，浪费最小化[3]。

实现IPD管理模式最重要的两种技术是BIM技术和精益建造技术。由于IPD模式是以互相信任为基础，风险共担，利益共享为保证，实现高效的沟通，这样两种技术都能在其中起到关键性作用。

基于建筑信息模型（BIM）和精益建设（LC）的生产管理系统被URY GUREVICH称为KanBIM。KanBIM是一个支持在建筑项目上进行精益操作的原型系统，由软件和硬件组成[4]。

郭玉莹[5]等引入了KanBIM的概念，即将BIM技术与精益建造技术进行交互，从而支持施工现场的精工作。高平等[6]通过比较IPD模式与传统采购模式的不同，得出BIM技术在IPD模式下可实现高效率的信息交流和资源利用;张佳莹[7]通过对近年来BIM应用与IPD模式的相关文献进行综合评述得出BIM技术与IPD模式的结合能使信息共享持续项目全生命周期的每个阶段内进行畅通流动;王禹杰等[8]分析了BIM在建设项目IPD管理中应用中的障碍;马智亮等[9]建立了BIM的IPD项目信息利用框架;郭俊礼等[10]提出BIM在IPD项目各阶段的建模策略和具体应用方法;Rafael Sacks等[11]提出了KanBIM概念;何清华[12]等认为IPD模式核心支撑技术是BIM技术和精益建造技术;郭玉莹等[13]提出IPD模式下基于KanBIM的项目信息协同模型;房子涵[14]提出了基于BIM和精益建造的工程建设模式。以上研究，从信息交流、模型构建以及具体应用方法等角度论证了BIM、精益建造和IPD管理模式的先进性和可行性。

随着“互联网+”概念的出现，建筑业已经进入信息时代，为“互联网+”时代背景下建筑信息建模（building information modeling，BIM）的发展提供了一个可供选择的平台[9]。项目交付（IPD）通过渗透到开发项目管理中，解决了现有模型的不足。与现有的管理模式相比，基于KanBIM的IPD管理模型可以有限的改善管理模型和实施方式，并加速建筑业的快速发展。

2  精益建造和BIM技术的交互

精益建造实施的基础是项目相关人员对项目有全面的理解和及时的反馈机制。随着建设项目的不断扩大，传统的管理模式难以保证精益建设的实施，而BIM的功能和突出的优势正体现在这一点上。BIM技术能够满足对庞大信息的集中访问以及不同类型文件的交换，满足与项目相关的团队对全面信息的要求。

2.1 并行工程和BIM

并行工作是一种面向建筑项目全生命周期的工程方法，其核心是协同工作，可以同时进行多个并行工作，节约时间和成本，通过优化生产工艺来提高生产效率。它的建立需要项目各方充分掌握相关信息，而BIM作为一个可以提供海量可靠信息的信息平台，满足了精益建造对信息的所有需求，与项目相关的信息都汇总在BIM的信息平台，这个信息平台将贯穿项目的全生命周期。

在并行工程中应用BIM的优势主要体现在交叉并行和尽早开始工作上。交叉并行强调将设计、施工技术准备、采购等多个环节并行，但每一个环节并不能违反整个施工过程必要的逻辑顺序和规律，不能取消或者跳过每一个基础环节，旨在找出每一个环节的逻辑关系，同时又交叉并行;尽早开始工作强调为交叉并行争取必要的时间，在信息完备的情况下进行工作，，达到设计与施工整合的预期效果。

2.2 拉动式JIT与BIM

传统的项目计划一般都是推动式进行的，即由上级对具体的施工流程进行工作安排，一旦某一个环节出现问题，就会产生一系列连锁反应，造成误工延期，甚至影响工程进度。精益建造以最后计划者体系（LPS）作为主体，采用与传统模式相反的方式——拉动式JIT进行建造，工人处于施工第一线，最清楚人材机的分配，故其成为最后计划者。

精益建造强调项目各参与方之间精细的协调合作，在必要的时间，以最小的总费用，完成将人材机向需要的地方转移的过程。在基于BIM的LPS体系中，项目各个构件的信息都在BIM信息平台中，一旦出现变动，与BIM构件相关的施工活动安排（例如成本，物流和材料等）也会发生变动。它以需求为中心，以减少浪费为目的，将人材机恰好运到需要的地方，提高项目的整体价值。

看板管理也是基于JIT工作流的核心，需要通过BIM数据平台及时做出响应。BIM数据平台是各方对信息操作的数字表达形式，可以在项目全生命周期中执行和综合相关信息。BIM技术的中心是“I（信息）”，不带“I”的模型仅是BM，带有数据的模型才是完全的BIM。精益建造的构建需要BIM平台，根据“I”列出材料和设备清单，精益施工就不会浪费，不会堆积，不会造成故障和缺陷，这样就可以实现JIT[16]。

2.3 价值管理与BIM

精益建造致力于最大化价值，实施价值管理，在最短的时间内提高建筑物的质量。在IPD模式下，由于各参与方在项目早期就加入项目，首先利用BIM5D技术可以提前进行场地布置，施工模拟以及进度控制等活动，可检查BIM模型与已建项目周边物体和拟建项目内部布置之间是否存在冲突，业主、施工方以及设计方根据碰撞检查，制定合理的方案、重新调整模型，避免施工过程中临时调整，并对不同方案的成本权衡利弊，以保证客户价值最大化。BIM是一个数字表达工具，在共享的环境中具有特定的功能，能够根据价值工程的思想比较实时项目的特征金额成本，满足客户的意愿，同时实现价值最大化。

2.4 团队工作与BIM

精益建造的重要原则是通过团队合作建立更广泛的伙伴关系。在基于IPD模型的精益建造下，所有参与者都必须参与项目的全生命周期，并通过使用集成的流程来驱动的团队组织，从而培养团队合作精神。团队合作要求每个成员积极参与支持，充分发挥自身才能，建立相互信任、风险共担和利益共享的关系。

2.5 基于KanBIM的IPD模式应用于PPP项目的机遇

如果将上述模型应用于PPP项目，将有以下机遇：①提高PPP项目的综合价值。目前，我国PPP项目的实施存在一定的障碍。一些“伪PPP项目”的存在，提高了整个项目的使用价值，大大增加了总成本，这违背了PPP项目建设的意义。采用上述模式，项目各参与方提前介入，充分发挥各自的优势，必将提高PPP项目的综合价值;②促进中小型企业参与PPP项目，以往的PPP项目大都是具有强大实力的大企业通过自身强大的融资能力与政府部门合作完成，基于KanBIM下的IPD模式应用在PPP项目中，众多中小型企业可以与综合实力强劲的大公司共同通过组建SPE公司与政府部门合作，这样的合作方式降低中小型企业的投融资风险，同时也减低PPP项目的准入门槛，让更多优质的中小企业参与到PPP项目的建设当中;③促进基于KanBIM下的IPD模式在我國的推广，作为一种节约成本，减少浪费，缩短工期的先进管理模式，该模式的先进性必将成为未来我国建筑行业的主流管理模式，但是目前该模式在我国的使用并不是很广泛，我国“一带一路”正在如火如荼的进行，而PPP项目必将成为我国“一带一路”基础建设的主力军，该模式可通过这样一种方式进行推广。

3  IPD模式与PPP项目结合的契机

IPD管理模式与PPP项目的核心特征都是“协同合作，利益共享，风险共担”，其都是与参与各方形成某种伙伴关系，这种合作关系涉及项目全寿命周期，其目的是实现整体收益最大化。

IPD模式要求参建各方提前参与，例如在设计阶段施工方可利用自身知识和经验辅助设计，但是由于招投标的限制，其很难实现。PPP项目在一定程度上可以解决这个问题，PPP项目是特许经营项目，投资者可以依法自行建造，必要时可不进行招投标。如果必须进行招投标，在实际项目中，参建项目各方可签订IPD合同，组成SPE公司，然后SPE公司作为社会资本参与PPP项目的招投标，并与政府公共部门形成伙伴关系，在项目建设时期，按照IPD模式进行项目管理，项目建成后，各参与方可根据实际情况获得相应的投资回报。

IPD模式与PPP项目的有机结合能够充分发挥各自优势，并能对形成互补关系，以“利益共享，风险共担”为主旨，最大程度的实现综合利益最大化，必将为PPP项目的实施提供便捷。

4  结论

KanBIM结合了BIM与精益建造的优势，在工程项目的全生命周期内，给各参与方提供高效的信息平台，最大程度实现项目综合价值的最大化，减少不必要的浪费，提高效率。目前PPP项目在我国的发展遭遇瓶颈，而基于KanBIM下的IPD模式在一定程度上可消除这些困难，两者的发展是相互促进，这种管理模式必将在接下来PPP项目的建设中发挥一定的作用，成為我国基础建设的主力军。

参考文献：

[1]马智亮，李松阳.IPD模式在我国PPP项目管理中应用的机遇和挑战[J].工程管理学报，2017，31（05）：96-100.

[2]徐友全，孔媛媛.IPD模式的国内研究现状及展望[J].工程管理学报，2016，30（05）：12-17.

[3]包剑剑，苏振民，王先华.IPD模式下基于BIM的精益建造实施研究[J].科技管理研究，2013，33（03）：219-223.

[4]Ury Gurevich，Rafael Sacks. Examination of the effects of a KanBIM production control system on subcontractors' task selections in interior works[J]. Automation in Construction，2014，37.

[5]郭玉莹，苏振民.IPD模式下基于KanBIM的项目信息协同管理研究[J].施工技术，2016，45（18）：58-62.

[6]高平，武慧敏.BIM技术下IPD协同管理应用探究[J].建筑与预算，2014（11）：5-10.

[7]张佳莹.BIM在IPD模式中的应用文献综述[J].项目管理技术，2018，16（10）：27-35.

[8]王禹杰，侯亚玮.BIM在建设项目IPD管理模式中的应用研究[J].建筑经济，2015，36（09）：52-55.

[9]马智亮，张东东，马健坤.基于BIM的IPD协同工作模型与信息利用框架[J].同济大学学报（自然科学版），2014，42（09）：1325-1332.

[10]郭俊礼，滕佳颖，吴贤国，曹靖，晏祎.基于BIM的IPD建设项目协同管理方法研究[J].施工技术，2012，41（22）：75-79.

[11]Rafael Sacks，Milan Radosavljevic，Ronen Barak. Requirements for building information modeling based lean production management systems for construction[J]. Automation in Construction，2010，19（5）.

[12]何清华，王剑锋.BIM技术与精益建造技术在IPD模式中的应用研究[J].工程管理学报，2018，32（02）：7-11.

[13]郭玉莹，苏振民.IPD模式下基于KanBIM的项目信息协同管理研究[J].施工技术，2016，45（18）：58-62.

[14]房子涵.基于BIM与精益建造的工程建设模式[J].价值工程，2018，37（12）：77-79.

[15]马智亮，李松阳.“互联网+”环境下项目管理新模式[J].同济大学学报（自然科学版），2018，46（07）：991-995.

[16]徐奇升，苏振民，王先华.基于BIM的精益建造关键技术集成实现与优势分析[J].科技管理研究，2012，32（07）：104-108，117.