覃爱民，夏 松，杨 波

(皖西学院 建筑与土木工程学院，安徽 六安 237012)

基于BIM的建筑施工看板分级设置研究

覃爱民，夏 松，杨 波*

(皖西学院 建筑与土木工程学院，安徽 六安 237012)

以BIM为技术支撑，将生产领域的看板管理引入到建筑领域中，结合建筑工程领域的特点，对看板管理进行分级设置，确定各级看板的内容和变更频率。并通过对BIM和各级看板管理的交互性分析，来确定各级看板的展现形式和要求，最后对各级看板之间的关联进行了图示分析，形成了具有建筑业特色的、层次分明、功能完善、形式多样的建筑施工看板模式。

看板管理；BIM；建筑施工；分级设置

0 引言

源于日本丰田生产方式的看板管理，为制造业进行精细化管理和JIT(Just in Time)生产提供了强有力的技术支持，是精益生产(LP，lean production)的核心技术之一。看板管理在制造业中发挥的巨大效益，使许多学者也将目光移向了建筑领域。H. Ping Tserng在2005年就提出要借助手持数字设备(PDA)，条形码扫描技术以及数据录入等信息技术来有效地提高建筑供应链的效率[1]。R.Sacks.在2009年指出“拉动生产的关键在于将流程透明地表达给参与者，新兴的可视化工具，即计算机完全能满足这个需求”，并结合建筑信息模型(BIM，Building Information Modeling)论证其可行性[2]。但是完全照搬制造业的看板管理技术是行不通的。如何结合建筑工程行业的特点，创新性地加以应用，不但需要改变看板模式，还需要强有力的信息技术支撑，结合BIM的施工看板管理就正好顺应了这一需求。由于建筑施工周期长，资金投入大，看板也需要分级设置，在不同层次利用不同形式，发挥不同功能。

1 看板管理的涵义

看板，即信息的载体，用来传递信息，发出指令。生产领域中看板管理完全实施“超市概念”，必须遵守6个规则：(1)没有看板不允许生产，也不允许搬运；(2)看板必须附在实物上；(3)看板只能源于后工序；(4)后工序只能领取看板中规定的数量；(5)前工序只能生产看板规定的数量；(6)不合格品禁止传到后工序[3]。这种拉式计划指示，可以加快对施工现场的反映速度[4]，从最大程度上避免浪费，保证各个环节的质量，提高生产效率。

2 施工看板的分级设置

根据建筑施工的周期特点，结合拉式计划模式，将施工看板分为四级：面向施工全过程的总看板，面向阶段控制的月计划看板，面向短周期控制的周看板和面向过程控制的工序看板。具体内容见表1。

表1 各级看板的内容设置

3 各级看板与BIM的交互分析

BIM与各级看板的结合，产生巨大的协同效益，如表2所示，并对其逐项进行了详细分析。

表2 各级看板与BIM的交互矩阵

关系1：BIM提供的可视化三维模型，可以直接由电子显示屏幕或网页在项目中得以展示，为各级管理人员创造一个高效、便捷的三维交流环境。不论是建筑物总模型，还是施工部位的模型，不论是建筑模型、结构模型，还是设备模型、能量分析、照明分析等都可以通过BIM可视化展现出来[5]，是基于电子设备的最基本的看板。这为各阶段制定施工计划、进行施工控制、进行结果检验提供了强有力的依据。

关系2：BIM提供的全过程施工模拟以及具体部位的施工模拟，加入了时间维度和费用维度[6]，即5D施工模拟，能协助确定计划工期，也可以进行施工方案的可行性研究：包括资源配置、场地布置、时间空间碰撞检测等。为各级看板制定计划工期和资源消耗计划提供了更为准确的依据，减少变更，提高施工效率。

关系3：BIM具有强大的信息集成功能，在这样一个信息平台上，任何一个信息的变动都会引起相关信息的及时变更，并引起相关图形和文档的自动生成，以此也会直接指导相关信息看板的及时变更，为施工提供可靠、可行的看板信息。

关系4：BIM对施工阶段资源的动态管理[7]，将“拉式计划”融入到看板信息中。施工现场各种资源动态及时地反馈到BIM信息中心，使看板的制定，不再是传统的“推式计划”，它将充分结合现场资源状况，以及下道工序的需求做出精细可行的看板指令，确保各级看板真正发挥其应有的指令作用。

关系5：融合空间、时间、费用的5DBIM模型，能根据反馈的适时信息，及时导出成本，工期及各项资源耗费，与指令看板对比，分析偏差原因所在，为项目管理人员及时制定纠偏措施，发出下一批看板指令提供依据。

4 各级施工看板的展现形式

4.1 总看板

总看板是对工程总体情况的展示，以传统的工地静态看板为主，动态电子看板为辅，主要用于项目的宣传，展现整个项目概况和风貌。主要通过以下形式：(1)静态看板展示整个工程概况，包括项目名称，各方主体，施工项目负责人，计划工期，开工竣工日期等，信息完全对外部开放。(2)动态电子滚动屏幕，包括欢迎导语，工程概况，以及整个项目的BIM3D模型展示，主要展示整个工程风貌[8]，完全对外部开放。(3)项目内部网页，项目的BIM模型，各项施工目标(进度、成本、工期、文明)，工程全过程施工模拟等，这些动态看板的主要服务对象是项目管理人员。

4.2 阶段看板

二级看板侧重于对施工阶段目标的控制，主要为项目主要负责人及管理人员服务。因此二级看板主要以动态电子看板为主，传统静态看板为辅。具体分工为：(1)传统静态看板依然可以展示阶段内施工目标及施工内容；(2)阶段内3DBIM模型，全过程施工模拟，施工部位展示、关键工艺展示等都可以采用电子动态看板，为施工人员和管理人员提供技术支持及管理依据，并适时组织相关技术管理人员进行学习；(3)对于阶段内施工的事后分析，则可以采用内部网页公示，主要为施工管理人员服务，还需在阶段总结会议上集中学习、讨论。

4.3 周看板

周看板直接服务于施工现场管理及技术人员，以动态电子看板为主，兼顾部分静态看板。主要可体现：(1)本周天气情况、本周施工内容、主要施工队、重要机械、主要材料进场安排等都可以以传统看板模式展示；(2)施工部位的3D模型展示，各种风险源分析及对策制定，可以采用动态电子看板，并在周例会上集中学习；(3)上周施工的结果分析等可在项目网页内公示，并在周例会上进行通报。

4.4 工序看板

面向施工末端的工序看板，与工业生产中的看板管理更为接近，主要用于施工指令、取料及危险警示。(1)施工技术人员以手持终端电子看板为“作业指令卡片”，根据下道工序的需求和上道工序的结果对本道工序发出指令；(2)移动的领料看板，通过领料看板获取施工材料或运送施工材料，不见看板不发料，不运料；(3)相对静态的安全警示看板，利用颜色管理和专业警示标识对危险区域以及重要机械设备的状态进行提示。

5 各级看板之间的关联

每一级看板都发挥其应有的作用，在整个工程施工中扮演不同的角色，但各级看板之间又相互关联，构成一个有机整体。具体关系如图1所示。

图1 各级施工看板之间的关联图

6 总结

BIM为建筑业引入先进的看板管理技术提供了技术支持和良好的信息平台，也为创建具有建筑业特色的看板管理创造了条件。随着BIM技术在建筑业中的不断应用与完善，多层次、融合多种形式的建筑施工看板将会越来越发挥其重要的作用。目前，对建筑施工看板的具体制定方式、资源编码、数据采集、信息发出等都还存在巨大的研究潜力，也将会对建筑施工转变管理提供重要的契机。

[1] Tserng H P, Dzeng R, Lin Y, et al. Mobile Construction Supply Chain Management Using PDA and Bar Codes[J].Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 2005(20): 242～264.

[2] 金春花，周储伟，徐小丽.缝合复合材料中缝线阻滞层间裂纹扩展研究[J].淮阴工学院学报，2012，21(3)：35-39.

[3] 李占凯,何玉林. 看板管理在企业中的应用研究[J]. 工业工程与管理，2009,14(4):132～137.

[4] 黎颖. 建筑钢筋工程看板系统设计研究[D].武汉：华中科技大学，2012.

[5] 王珺．BIM理念及BIM软件在建设项目中的应用及研究[D]．成都：西南交通大学，2011.

[6] 柳娟花．基于BIM的虚拟施工技术研究[D]．西安：西安建筑科技大学，2012.

[7] 范喆.基于BIM技术的施工阶段4D资源动态管理[D].北京：清华大学，2010.

[8] 赵盟.基于BIM的进度看板研究[D].武汉：华中科技大学，2013.

(责任编辑：蒋 华)

Research on Level Setting for Construction Kanban Based on BIM

QIN Ai-min，XIA Song，YANG Bo*

(College of Architecture and Civil Engineering, West Anhui Institute, Lu'an Anhui 237012, China)

With BIM as a technical support, kanban management was introduced from the field of manufacturing into construction. Kanbans were rated into suitable levels to determined their content and changing frequency. The show form and requirement of each kanban were determined based on the analysis of the interaction between BIM and kanban at all levels. Finally graphical analysis for the correlation among all levels of kanbans were made to form a kanban construction mode including construction characteristics, distinct level, complete functions and various forms.

kanban management; BIM; construction; level setting

2014-08-03

安徽高校省级自然科学研究项目(KJ2013B334)

覃爱民(1979-)，女，土家族，湖北宜昌人，讲师，硕士，主要从事建筑经济及施工项目管理研究；*为通讯作者。

TU

A

1009-7961(2015)01-0031-004