陈荣朗 欧阳浩 孙清臣 胡俊

【摘要】随着建筑工业化的发展，机电安装工程正面临转型升级的考验。目前机电安装的发展趋势是把机电管线在工厂中生产加工成型、模块化组装完后，运输至工地现场快速安装。针对机电模块化安装成本高、质量难把控的问题，引进DFMA方法并探讨了在面向制造和装配的设计上降本提质的做法，提出了DFMA方法在建筑企业实施推广的建议和方法。

【关键词】工业化;机电安装;模块化;DFMA方法

【Abstract】With the development of construction industrialization，mechanical and electrical installation project is facing the test of transformation and upgrading.At present， the development trend of mechanical and electrical installation is manufacturing and forming of mechanical and electrical pipelines in the factory.After the completion of modular assembly， it shall be transported to the site for quick installation. Introducing DFMA method to solve the problems of high installation cost and difficult quality control of electromechanical modularization.we discuss several ways to reduce cost and improve quality and put forward the suggestion and method of DFMA in construction enterprises.

【Keywords】Industrialization;Mechanical and Electrical Installation;Modularization;DFMA Method

1、前言

随着我国经济发展和改革深化，传统建筑模式面临劳动力短缺、人工成本上升、环境污染、资源浪费等日益突出的问题[1]。2016年政府工作报告提出“大力发展装配式建筑”，是国家层面上决心进行建筑模式转型的信号。

机电安装工程作为工程项目中重要环节，涉及给排水、强电弱电、消防、暖通多个专业，包含了采购、加工、安装、调适、试运行、竣工验收等多个阶段，不同的专业独立生产加工，遵循自有的规范设计要求进行安装，多专业多工序相互交叉造成施工质量控制和管理协调困难，同时机电安装工程需要配合土建工程进行预留预埋施工，还要配合后期的装饰装修施工。目前我国大型复杂工程建设规模不断增加，面临着越来越庞大复杂的机电管线系统建设压力，传统的机电加工和安装模式严重制约项目建设和行业发展[2]。

2、机电模块化安装的尝试与问题

机电模块化安装是指机电管线在工厂中生产加工成型、模块化组装完后，运输至工地现场通过可靠的连接方式快速安装。因为机电专业管道类型及阀部件种类繁多，通过转变传统的安装思路，在专业化工厂将管线部件进行模块化集成，在施工现场进行高效拼装;同时把管道常用的连接方式由焊接施工全部转换为法兰连接，经工厂高效加工焊接后，根据机电专业系统划分、运输情况、现场安装等因素有效将机电专业系统划分为多段式安装模块，运输到施工现场后直接在进行法兰拼装，实现现场零焊接施工。

我们在机电模块化安装做过不少有益的尝试。深圳万科云城四期项目实现了制冷机房管道设备的预制模块化安装;贵阳金融中心1、2号楼前期进行BIM管线深化，大楼的风管、部分水管、支架、桥架采用预制模块化施工。

机电安装工程在实行模块化施工的时候，可以大大的提高施工效率，但是有两个问题一直制约模块化施工的推广。一是模块化安装工程造价高于传统安装方式，二是施工质量未能提升。第一个问题是我们新技术使用普遍存在的问题，机电模块化安装需要BIM高精度的深化设计，同时安装时需要增加部分施工措施辅助安装作业，减少了人工但增加了措施费;第二个问题结症在于集约的管道构配件制作精度要求高，而传统的管道生产加工精度往往不能满足模块化的安装要求，同时在安装过程中产生的误差未能得到有效的消除，会对安装的质量产生严重影响。综上所述，机电工程的工业化水平未能支撑模块化安装的实施。

3、基于DFMA的机电模块化安装改良

20世界70年代以来，世界制造业市场形态因为信息技术的发展发生了根本性的转变，促进了全球大市场的形成，国家与国家的距离变短，市场的壁垒不断地打破，甚至不断地交叉融合，由过去的局部竞争演变为全球范围内的竞争。以丰田、松下等为代表的日本先进企业，适应市场逐渐摸索出了自己高效的生产方式在汽车和半导体等行业逐步确立了世界市场的优势地位。在美国企业和管理学界学习研究日本企业的生产方式，逐渐发展完善并形成了DFMA的管理理论和方法[3]。DFMA（Design for Manufacturing and Assembly）是指在产品设计阶段，充分考虑来自于产品制造和装配的要求，使得研发工程师设计的产品具有很好的可制造性和可装配性，从根本上避免在產品开发后期出现的制造和装配质量问题[4]。DFMA的核心和宗旨是“我们设计，你们制造，设计充分考虑制造的要求”、“第一次就把事情做对”，帮助企业适应迅速变化的市场需求，真正提高企业的竞争力。

DFMA包括DFM和DFA，即面向制造的设计和面向装配的设计。结合DFM和DFA两种方式，我们从以下六个方面对机电模块化安装进行改良：