建筑工業(yè)化產(chǎn)品+服務(wù)技術(shù)管理實(shí)踐

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? ? ? ?摘要 為完善裝配式建筑工程組織建設，形成科研，設計，制造，施工一體化的核心競爭力，從事建筑工業(yè)化的企業(yè)不應只是單獨的產(chǎn)品業(yè)務(wù)，簡(jiǎn)單的構件交付，或者單獨的服務(wù)業(yè)務(wù)如深化設計、施工安裝等，而是將產(chǎn)品和服務(wù)有機結合，形成適合裝配式建筑獨具特色的產(chǎn)品+服務(wù)技術(shù)管理體系。對于建筑業(yè)而言，產(chǎn)品+服務(wù)是個(gè)新的概念，其最早出現于汽車(chē)行業(yè)，通過(guò)提供服務(wù)讓客戶(hù)感到滿(mǎn)意且信任，促進(jìn)了汽車(chē)行業(yè)從生產(chǎn)型制造轉向服務(wù)型制造，對裝配式建筑行業(yè)有借鑒意義，本文總結企業(yè)在江蘇省的裝配式建筑技術(shù)管理實(shí)踐，闡述如何在實(shí)際中應用建筑工業(yè)化產(chǎn)品+服務(wù)的技術(shù)管理體系。

一、建筑工業(yè)化產(chǎn)品+服務(wù)總體規劃

? ? ? ?裝配式項目的完成，需要設計、生產(chǎn)、施工及業(yè)主等社會(huì )各方共同配合來(lái)完成，因此必須建立一體化的經(jīng)營(yíng)管理模式。國內從事建筑工業(yè)化產(chǎn)品的企業(yè)較多，但多數缺乏全產(chǎn)業(yè)鏈思維，“只見(jiàn)樹(shù)木，不見(jiàn)森林”，設計院大多采用“等同現澆”模式，為滿(mǎn)足預制裝配率要求硬拆成構件圖，構件廠(chǎng)淪為加工廠(chǎng)，巨額投資的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)效率低，現場(chǎng)施工仍然按裝傳統現澆工法施工，構件產(chǎn)品從設計到安裝并沒(méi)有形成科學(xué)合理的對接，形成了“自?huà)唛T(mén)前雪”的管理斷層，造成裝配式建筑項目狀況百出，背離推廣裝配式建筑，實(shí)現分工協(xié)作，科學(xué)管理，減少人工，提高人效，減少浪費，提高效益的建筑工業(yè)化初衷。?如何將產(chǎn)品和服務(wù)技術(shù)有機結合，本文結合企業(yè)裝配式建筑技術(shù)管理實(shí)踐，創(chuàng )新提出建筑工業(yè)化產(chǎn)品+服務(wù)技術(shù)管理體系。

二、四個(gè)專(zhuān)業(yè)化概述

? ? ? ?在“一個(gè)中心，兩個(gè)融合，三個(gè)服務(wù)，四個(gè)專(zhuān)業(yè)化，五項拓展”中，四個(gè)專(zhuān)業(yè)化是核心，真正實(shí)現發(fā)展建筑工業(yè)化優(yōu)勢的初心，本文予以重點(diǎn)闡述。

（一）專(zhuān)業(yè)化的設計團隊??從建筑、結構選型開(kāi)始，便考慮使用什么樣的技術(shù)體系達到工業(yè)化建造的要求，不是盲目的拆分，而是構件搭建的“構建法”設計，追求讓設計簡(jiǎn)化，制作簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)捷的“大道至簡(jiǎn)”設計理念，在江蘇地區的裝配式建筑技術(shù)實(shí)踐中，目前重點(diǎn)推廣以下技術(shù)。

1、重點(diǎn)推廣不出筋、少出筋的疊合板密拼板縫的做法。只有這樣才能發(fā)揮出自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的效率，也才能為現場(chǎng)采用先進(jìn)的模架體系創(chuàng )造條件，鑒于桁架鋼筋只起到增加樓板剛度的作用時(shí)，主要做法為改下部鋼筋穿桁架筋為與縱向鋼筋平行布置，可以使用焊網(wǎng)機，提高鋼筋綁扎效率。

在大量的疊合板優(yōu)化設計中，總結了四條經(jīng)驗供同行們分享：

1）疊合板比全預制的整體性好，優(yōu)先使用。

2）單向板比雙向板好，常規建筑中需考慮包絡(luò )設計，對設計整體影響不大，含鋼量基本一樣，單向出筋便于安裝，密拼板縫可節約模板，減少支撐。

3）預應力比非預應力好，可實(shí)現大跨度，更加節約鋼筋，節約支撐。

4）現場(chǎng)專(zhuān)用工具開(kāi)水電洞比工廠(chǎng)預留好，提高標準化程度，且位置更準確。

2、通過(guò)參數化設計，應用BIM技術(shù)正向設計，從設計階段就建立自方案開(kāi)始的施工圖模型，深化設計后制造模型到工廠(chǎng)，建造模型到工地，竣工圖模型到運營(yíng)模型的全過(guò)程進(jìn)度、質(zhì)量、安全、成本、運維的信息化應用系統，從2016年起，從筆者組織的應用BIM模型進(jìn)行預制裝配率計算的南京市科研課題開(kāi)始，經(jīng)過(guò)社會(huì )各屆不斷實(shí)踐，南京已經(jīng)正式發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)我市建筑信息模型（BIM）技術(shù)應用的通知》寧科建字（2021）67號，從設計方案審查，施工圖審查，施工和竣工階段運用BIM系統進(jìn)行項目智能監管及施工驗收備案管理。

3、優(yōu)化傳統現澆主次梁設計，便于梁柱節點(diǎn)安裝

1）框架結構中，在結構設計考慮吊裝碰撞關(guān)系，建議在交叉方向主梁中考慮高差關(guān)系（50mm或100mm），從一次結構中做到交叉方向主梁出筋互相避讓?zhuān)?/font>

2）主梁結構設計中充分考慮梁端伸出主筋數量，根據彎矩圖、配筋包絡(luò )圖等采用最少數量的梁端出筋，降低生產(chǎn)吊裝的出筋數量，較大幅度提高生產(chǎn)、吊裝中的容差性。

3）梁柱節點(diǎn)采用鍵槽節點(diǎn)，U型鋼筋連接，次梁采用鉸接方式計算，與主梁之間采用缺口梁搭接的方式進(jìn)行安裝，不需次梁端出筋，可大幅降低生產(chǎn)難度、吊裝難度，提高生產(chǎn)效率，吊裝效率。

（二）專(zhuān)業(yè)化的制造基地 專(zhuān)業(yè)化的制造基地的核心是擁有自主產(chǎn)權的建筑工業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的軟硬件設備，這樣才能使用BIM技術(shù)、將ERP管理體系、MES系統控制自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、鋼筋線(xiàn)、攪拌站的數據聯(lián)通，實(shí)現裝配式建筑工廠(chǎng)智能化全過(guò)程管理與生產(chǎn)。專(zhuān)業(yè)化的制造基地，具備完善的質(zhì)量管理與追溯體系，精確計重自動(dòng)布料機、高精度振搗臺等高性能裝備，保障產(chǎn)品質(zhì)量，針對生產(chǎn)前期、中期、后期各個(gè)環(huán)節等工序進(jìn)行全過(guò)程質(zhì)量控制、半成品質(zhì)量控制，成品質(zhì)量控制，滿(mǎn)足客戶(hù)的質(zhì)量要求。

國內首條擁有自主知識產(chǎn)權的全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)

（三）專(zhuān)業(yè)化的安裝團隊

? ? ? ?專(zhuān)業(yè)化的安裝團隊包括專(zhuān)業(yè)化的管理人員，產(chǎn)業(yè)工人，和與產(chǎn)品配套的模架體系，其中專(zhuān)業(yè)化的管理人員是打通工地與工廠(chǎng)大物流的關(guān)鍵，只有他們才能專(zhuān)心研究，像指揮家一樣讓生產(chǎn)流水線(xiàn)的節拍與施工現場(chǎng)的流水節拍和諧一致，按銷(xiāo)定產(chǎn)，實(shí)現安全的零庫存管理。

專(zhuān)業(yè)化的產(chǎn)業(yè)工人是實(shí)現裝配式建筑產(chǎn)品服務(wù)的基礎，所有從建筑中分出的門(mén)窗、廚衛、家具、空調等行業(yè)都實(shí)現了產(chǎn)品+服務(wù)的模式，作為具備定制化屬性的裝配式建筑，目前最困難的是工廠(chǎng)如何從堆場(chǎng)到現場(chǎng)的構件供應，再現代化的管理工具都不如實(shí)實(shí)在在的把他們形成構件+服務(wù)的利益共同體，真正的總裝團隊不是傳統勞務(wù)分包的工種，而是替總承包公司、構件工廠(chǎng)創(chuàng )造價(jià)值的貢獻者，是“文”可用專(zhuān)業(yè)分析軟件指導工廠(chǎng)排產(chǎn)、現場(chǎng)裝配元施工，“武”可用專(zhuān)用模架、工具裝配的白領(lǐng)+藍領(lǐng)的“砼領(lǐng)”，他們不再和傳統勞務(wù)比價(jià)格，而是讓工程承包商，工廠(chǎng)經(jīng)營(yíng)者因其創(chuàng )造的價(jià)值而愿意高薪聘請的專(zhuān)業(yè)團隊。

? ? ? ?如果想讓裝配式建筑和現澆結構造價(jià)持平甚至更低，就必須節約現場(chǎng)的施工模架，而裝配式模架體系則是充分利用預制構件的早期強度，實(shí)現使用功能和建造功能的最大利用，本章僅介紹常用的盤(pán)扣式腳手架，獨立頂撐等，很多工程總承包企業(yè)都在根據裝配式構件產(chǎn)品特點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)新型模架裝備。

1、盤(pán)扣式支撐架體?該架體方式能與裝配式施工體系融合緊密，具備以下特性：

1）搭設、拆除、轉運盤(pán)扣式支撐較傳統鋼管架更簡(jiǎn)便，培訓簡(jiǎn)單；

2）適用于各種水平預制構件及現澆構件的支撐；

3）便于搭設梁底支撐，有活動(dòng)扣件，可以安裝在立桿的任意位置；

4）堅固耐用，便于運輸，零散配件不易丟失，損耗低；

5）穩定性高，步距大，節省用量（較傳統鋼管架體顆節省40%~50%用量）；

2、獨立支撐架體其多為建筑工業(yè)化產(chǎn)品的專(zhuān)用配套，一般具備以下特性：

1）在搭設、拆除、轉運方面較盤(pán)扣式支撐更加簡(jiǎn)便，減少人工；

2）雖然為單獨產(chǎn)品服務(wù)，但是當材料周轉利用次數多時(shí)，可大幅降低費用，（較傳統鋼管架體顆節省50%~60%用量）；

3）穩定性較差，開(kāi)間過(guò)大及陽(yáng)臺部位支撐需與傳統鋼管配合使用；

4）與鋁模模板體系配合使用最佳，木模、組合模酌情使用；

（四）專(zhuān)業(yè)化的信息服務(wù)?基于信息化管理，實(shí)現構件生產(chǎn)計劃、運輸計劃與項目需求計劃匹配，實(shí)現構件產(chǎn)品的高效管理，物流的準確性和及時(shí)性，對工地不確定因素應急的快速反應，為管理人員和實(shí)施人員提供簡(jiǎn)單方便的信息服務(wù)。

? ? ? 對于營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)與業(yè)主的項目構件安裝計劃，導入BIM模型的數據，信息化管理平臺可以按項目需求、模臺利用率，確定并下達排產(chǎn)計劃，確保構件生產(chǎn)節拍與項目節奏匹配(如圖所示)，構件存儲量滿(mǎn)足現場(chǎng)需求。

工廠(chǎng)供應與現場(chǎng)需求示意圖

如上圖，其中梯形OAA2O3為預制工廠(chǎng)的供應曲線(xiàn)，直線(xiàn)O1C為輔助線(xiàn)，現場(chǎng)安裝在構件生產(chǎn)后開(kāi)始，需求隨時(shí)間穩定增長(cháng)，直至構件安裝結束，在任意時(shí)點(diǎn)O2，必須保證梯形OAA1O2>三角形O1C2O2，為滿(mǎn)足現場(chǎng)進(jìn)度，通過(guò)計算構件開(kāi)始供應及最大峰值，通過(guò)圖形計算可知，工廠(chǎng)最佳庫存OAC1O1=四邊形OAC101—三角形C1C2O2。如工期緊采用高配模板方案，即O1C斜率變大，梯形OAA2O3的高度A1O2增加，邊長(cháng)OO3減少，表明模具投入大，生產(chǎn)時(shí)間短，如果構件標準化程度較高，工期充裕，可通過(guò)長(cháng)線(xiàn)法，共模等方式能夠滿(mǎn)足現場(chǎng)進(jìn)度，此時(shí)O1C斜率變小，梯形OAA2O3的高度A1O2減少，邊長(cháng)OO3增加，表明模具投入小，生產(chǎn)時(shí)間長(cháng)（見(jiàn)下圖）。

? ? ? ?由于建筑業(yè)的特點(diǎn)，世界上沒(méi)有兩家建筑公司、兩個(gè)構件廠(chǎng)采用同樣的信息化管理平臺，然而專(zhuān)業(yè)化的裝配式服務(wù)平臺確可通用，因為工廠(chǎng)標準化生產(chǎn)與現場(chǎng)流水作業(yè)的理念使得它可以在微觀(guān)上，尋找到工地的“三角形”需求計劃與工廠(chǎng)的“梯形”供應計劃在每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的對照，進(jìn)而形成一套可追溯，可分析，可控制的專(zhuān)業(yè)軟件，鑲嵌入任何平臺，最后因單品極致而獲得廣泛應用，關(guān)于此類(lèi)軟件的定制開(kāi)發(fā)將是衡量建筑工業(yè)化企業(yè)信息化管理水平的重要依據之一。

??三、建筑工業(yè)化產(chǎn)品+服務(wù)技術(shù)管理綜述 ???

? ? ? ?建筑工業(yè)化 指采用大工業(yè)生產(chǎn)的方式建造工業(yè)和民用建筑。它是建筑業(yè)從分散、落后的手工業(yè)生產(chǎn)方式逐步過(guò)渡到以現代技術(shù)為基礎的大工業(yè)生產(chǎn)方式的全過(guò)程，是建筑業(yè)生產(chǎn)方式的變革。早在1920年，歐洲在推廣建筑工業(yè)化時(shí)，就描述了它的的四個(gè)特征：設計標準化，構件工廠(chǎng)化，施工機械化，組織科學(xué)化，今天我們用產(chǎn)品+服務(wù)的四個(gè)專(zhuān)業(yè)化來(lái)詮釋仍有現實(shí)意義。 ????

（一）?設計標準化：這是建筑工業(yè)化的前提，依托專(zhuān)業(yè)化的設計團隊實(shí)施，要求設計標準化與多樣化相結合，構配件設計要在標準化的基礎上做到系列化、通用化，國內面臨的問(wèn)題是基礎標準的缺失，更多是把“等同現澆”強調為“等于現澆”，不利于工業(yè)化的推廣，在數字設計中，要“一模到底”，讓設計的數據可以被工廠(chǎng)機器讀取，供現場(chǎng)施工組織使用。

?（二）構件生產(chǎn)工廠(chǎng)化：通過(guò)專(zhuān)業(yè)化的制造基地，預先在工廠(chǎng)生產(chǎn)出各種構配件運到工地進(jìn)行裝配，不是工地的延伸淪為“加工廠(chǎng)”，通過(guò)發(fā)展構配件生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化、產(chǎn)品化，有計劃有步驟地提高預制裝配程度；在建筑材料方面，積極發(fā)展經(jīng)濟合用的新型材料，重視就地取材，利用工業(yè)廢料，節約能源，降低費用。 ???

（三）?施工機械化：通過(guò)專(zhuān)業(yè)化的安裝團隊，實(shí)行機械化、半機械化和改良工具相結合，有計劃，有步驟地提高施工機械化水平，用機械取代人工，實(shí)行工廠(chǎng)預制、現場(chǎng)預制和工具式模板現澆相結合，用機械化的安裝改變現場(chǎng)建造模式。

（四）?組織科學(xué)化：通過(guò)專(zhuān)業(yè)的信息化服務(wù)，研究通過(guò)智能建造與新型建筑工業(yè)化融合，從設計、制作到施工現場(chǎng)安裝，運維全過(guò)程實(shí)行科學(xué)化組織管理，推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設，這是建筑工業(yè)化的重要保證。

? ? ? 本文論述的建筑工業(yè)化產(chǎn)品+服務(wù)模式，正是通過(guò)四個(gè)專(zhuān)業(yè)化實(shí)現建筑工業(yè)化的四個(gè)特征，將產(chǎn)品和服務(wù)有機結合，形成適合裝配式建筑獨具特色的產(chǎn)品+服務(wù)技術(shù)體系，“四個(gè)專(zhuān)業(yè)化”是基礎，也只有具備這樣的能力，才能做好三個(gè)服務(wù)，服務(wù)市場(chǎng)拿訂單，服務(wù)工廠(chǎng)提效率，服務(wù)現場(chǎng)創(chuàng )品牌，通過(guò)智能建造和新型建筑工業(yè)化融合的方式，實(shí)現從事建筑工業(yè)化的企業(yè)五項業(yè)務(wù)的拓展，從而為企業(yè)與客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值，完善裝配式建筑工程組織建設，形成科研、設計、制造、施工一體化的核心競爭力。

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