BIM环境下总承包项目的精细化管理探究

石永刚

(中冶北方(大连)工程技术有限公司，辽宁 大连 116600)

0 引言

随着习主席“一带一路”政策的提出，众多中央企业参与或投资到一带一路沿线国家的项目中，从大数据中可以显示出中央企业在境外的营业额在不断增加，但利润总额出现了下降趋势。究其原因除了国际政治经济环境的影响之外，还有一个最重要的原因就是中国的建筑行业始终是传统的粗放型建设管理模式，导致中国在原料管理、人员管理方面的利润率低。随着时代的发展，信息技术的不断进步，国内外建设行业的竞争激烈，使得建设行业的生存压力大幅度增加，在当前优胜劣汰快速发展的时代，建设企业为了生存必须要不断学习新的管理理念和先进的管理技术。

因此，将BIM技术应用到总承包管理项目中，通过BIM的协同运作，达到项目的精细化管理，进而提高项目管理能力和资源利用率，实现企业的可持续发展。

1 相关理论及概念

1.1 BIM

1.1.1 BIM定义

BIM是Building Information Modeling的简称。对于BIM这一术语的解释或定义多年来一直在被扩展，出现了有多个版本。目前，最完整的定义是由美国国家BIM标准NBIMS V2给出的，即“BIM是物力特性和功能特性在数字化技术上的体现，并且具备建设项目决策从设计开始到最后的全寿命阶段的可靠信息。在建模过程中根据项目寿命周期的各个阶段，各个参与方在共同的协作平台上及时插入、更新、修改信息和各司其职并且相互协作是BIM实现的前提。”

从BIM的英文中可以看出，BIM是对建设项目全寿命周期的信息进行建模、共享、反馈、处理和存储的过程，以多维度视图描述建设项目。BIM可以贯穿到项目执行的规划、设计、施工和运营各个阶段，在不同阶段发挥不同的职能。

1.1.2 BIM的方法体系

1)BIM的实现环境

BIM能够在建设项目中得到广泛应用，首先必须要有良好的运行环境，运行环境包括软硬件设施、网络环境，还包括一些外部的影响因素，即国家的政策和BIM团队的人员协同度如何等。

2)BIM的相关技术

目前，应用比较广泛的BIM软件有Autodesk Revit、Bentley、Intergraph等；BIM技术有碰撞检测技术、可视化技术、GIS、BLM等。与传统的二维计算机软件技术相比，BIM软件包含了建筑的所有物理、几何和功能信息，有利于实现信息的导入、存储和自动化编辑功能。一些BIM软件包括BIM方案设计软件、结构分析软件、可视化软件、模型检查软件、深化设计软件、模型综合碰撞检查、造价管理软件、运营管理软件发布和审核软件等。这些软件能够应用于总承包项目的各个阶段。

可视化技术是指将信息、数据进行分析处理后，通过网络将信息以图像的形式传递给现场需要的人员。可视化主要是通过软件来实现的。

1.2 精细化管理

精细化管理是企业管理的一种理念，是对战略和目标进行分解、细化和落实的过程，是提升企业整体执行能力的一个重要途径。在企业管理的实际执行过程中，精细化管理主要是运用现代管理项目的方法，借助当前先进的计算机信息技术，将需要规范和控制的管理对象，进行量化、精细化、准确化的管理，从而提高企业的管理项目能力，进而提升企业的整体效益。

目前，各大企业都比较认同的精细化管理概括起来为“五精四细”。“五精”即精华、精髓、精品、精通、精密。“四细”即细分市场和客户，细分企业组织机构中的职能和岗位，细化分解每一个战略、决策、目标、任务等，细化企业管理制度的编制、实施、控制、检查、激励等程序环节。精细化管理就是要抓住企业的主要矛盾，将企业的组织战略清晰化、规范企业内部管理，将企业的资源效益达到最大化，即从管理中要效益。精细化管理具备以下几个方面的特征：

1)科学性。根据企业的特点和项目本身的实际情况，制定具有可操作性的管理流程。

2)制度的规范性。精细化管理对制度的规范程度要求很高。这里的制度不只是对项目的管理和控制，更是要协助项目的管理者完成角色的转化，并进一步做到对项目目标的指导和对事前的控制。

3)确保管理者合理管控项目。制定精细化管理方案，重视项目管理人员的管理水平和思想高度，提升项目所有人员的综合素质。

4)全方位调动所有人员。精细化管理就是要让项目所有人员都参与到整个管理过程中来，发挥每个人的主观能动性，进一步梳理工作流程，改善管理机制，确保项目管理的常规化。

2 精细化管理在冶金行业总承包项目中的应用

2.1 总承包项目管理

项目总承包(EPC)，指的是在甲方委托下，由乙方负责对整个项目的各个环节进行管理，包括设计、采购和施工等各个环节。EPC的管理模式需要从设计、采购、施工和试运行等各个阶段深度的融合，让技术、人工、原料等因素合理利用，克服各个阶段闲散的弊端，要做到各个阶段环环相扣，统筹考虑。因此，在EPC模式下的设计管理内容就非常广泛，应该覆盖从项目签订合同开始到项目结束所有阶段影响项目设计的因素，还包括项目各个阶段的全面组织、协同控制和协调。尽可能充分利用现有的资源，减少多余资源的浪费，合理优化设计，减少返工现象的发生，确保项目的高质量设计，为项目总承包后续阶段奠定良好的基础。

2.2 BIM在精细化管理中的应用

1)提高工程量的计算效率。工程概算人员可以利用BIM三维建模功能，调用BIM建模软件中内置的参数化组件，输入设备及材料正确的尺寸、重量等属性，建立三维模型，通过模型计算出相应的工程量，这样大幅提高了工程量计算的准确性和概算人员的工作效率。

2)信息互用，协同管理。利用BIM软件建立项目成本数据中心，各部门如设计、采购、施工都可以将影响工程造价的变更信息和项目设备、材料价格上传到数据中心。这样项目组成员都能够共享到项目的所有信息，提高相关部门人员的成本意识、责任清晰，通过BIM协同设计平台，形成畅通无阻的共享式流程化的工作模式，充分体现出总承包项目精细化管理的程度。

3)检查碰撞，节省费用。BIM特有的碰撞检查功能，是传统二维设计所无法比拟的。BIM的协同设计一定程度上可以避免碰撞的发生，同时，BIM还可以在设计结束后，从整体上进行碰撞检查，在施工前发现碰撞并及时得到解决，避免返工和变更的发生，为项目节省费用。

3 实例分析

3.1 工程概况

以某铁矿项目为例，项目钢结构需在国内进行预组装后运送到项目现场。因此，基于项目的工艺流程、工期和远距离输送等因素，采用模块化的方法将工艺设计从不同的角度对各个车间进行划分，这就要求在设计阶段必须对每个钢结构构件、零件、螺栓等进行精准的确定，以防止出现错误而出现返工。

3.2 精细化设计管理

3.2.1 设计阶段图纸精细化管理

在项目设计阶段，采用BIM软件构建相应的BIM模型，设计团队在一个平台上实时协作，多专业同平台合作设计。模型中包含了设备模型、钢结构模型、混凝土模型、管道模型、支吊架模型、电缆桥架模型。在出图之前，进行碰撞检查，导出碰撞统计表。钢结构模型中除结点部件的几何尺寸外，还包括了螺栓、焊缝、材料规格、横截面、节点类型、材质等信息。管道模型包含各专业所有管道(DN15-DN1300)、管件、阀门、仪表以及模块化设计所添加的法兰、螺栓、垫片等管道紧固件。支吊架模型包含各类管道配套的支吊架模型，如滑动支架、固定支架、U型托、弹簧支吊架等以及所有桥架模型。设备模型包含所有工艺设备与各种非工艺设备模型，见图1。

图1 模块受力分析

应用BIM深化钢结构图纸，图纸可直接应用于钢结构厂家加工，图纸中包含了构件、零件、螺栓和焊缝等完整的材料清单，为项目的精细化概算提供了重要的数据信息，见图2。

图2 深化加工及精细化概算

从BIM模型中提取出符合模块设计标准的ISO、GA等各类图纸与材料量清单，见图3、4。

图3 ISO和GA图纸

图4 材料量清单

3.2.2 设计阶段质量控制精细化管理

该工程为国外工程，设计质量必须要符合国际标准。根据总承包项目的精细化管理要求，项目管理必须保证要制定科学健全的质量保证体系和质量管理机构。该项目通过Oracle Primavera P6进行项目管理，拥有完整的企业项目组合管理解决方案，注重以计划为龙头的时间管理，强调以合同为核心的费用管理，通过标准化与知识管理降低管理成本，达到精细化管理的目的[1,2]。

同时，通过制定BIM三维设计规范、制图规定、进度控制与管理流程等数字化标准，形成了完整的三维设计质量控制体系。

3.3 实施效果

通过设计阶段BIM模型的直接加工，减少了反复的计量工作，为后续钢结构加工和招标流程赢取了更多的时间，还可以避免人工计量出现的错误，提高工程量的准确度。同时，拥有完整的三维设计质量控制体系，来指导总承包项目进一步达到精细化管理的目的；BIM高度的信息集成技术，为总承包项目管理提供了良好的平台，大幅度提高了工程量的准确性和计算效率，为施工节省了宝贵的时间和安全性。

4 结语

以BIM和精细化管理概念为基础，讨论了目前总承包项目设计阶段中应用BIM软件不仅能够协同设计、解决碰撞，深化设计，能够导出准确的材料量清单，为总承包项目节省了成本，而且BIM技术不单单是作为技术应用于项目，还可以作为项目管理的手段服务于项目。最后通过案例分析了BIM在总承包项目设计阶段出图过程的精细化管理和质量控制精细化管理。