1，谭怡玲 1，温柔雪 1,姜涛  2，万 杰

(1.四川同兴达建设咨询有限公司，四川 成都 610000；

2.成都招商蛇口，四川 成都 610000）

 

   摘 要：运用DMAIC方法降低变更率及拆改费用，找出变更及拆改的关键因子，分析关键因子与BIM的关联性，利用BIM技术优化商业项目管理模式，最后通过BIM的碰撞报告进行变更拆改的费用测算来评估效果。通过实际案例展示了将项目管理与DMAIC各阶段工作相融合，控制商业项目的变更率及拆改费用，提升项目管理水平。

   关键词：DMAIC；变更率；拆改费用；BIM

   0 引言

  “六西格玛”管理是20世纪80年代由美国摩托罗拉公司创立的一种质量改进方法，“六西格玛改进”是指DMAIC过程改进流程，即定义（Define）、测量（Measure）、分析（Analyze）、改进（Improve）、控制（Control）。我国学者对六西格玛管理已展开了深入研究，对实施具体途径已有统一的认识，并对运用DMAIC方法改进产品质量进行了相应研究，但在房地产行业中却少有应用。 

   房地产企业在开发大型商业项目中，存在变更率及拆改费用较高的问题，为降低开发过程中变更率及拆改费用，提高项目管理水平，结合房地产企业自身的管理模式，运用DMAIC方法对影响变更率及拆改费用的主要原因进行分析和改进。

   1 基于BIM技术运用DMAIC方法分析改进的过程

   1.1 定义阶段

   定义阶段是确定此次课题的研究目的、范围、顾客的关键需求、提炼关键指标、改进的目标及实现这些目标的条件。

   1.1.1 确定项目的理由

   商业综合体是一个多功能、高效率、复杂而统一的建设项目，开发的重难点如下：

  （1）投资体量大，资金管理要求高

  （2）规划设计要求高

  （3）施工管理要求高

  （4）无效成本多，变更签证率高

  （5）运营压力大

   为解决这些问题，在此领域的头部企业万达、新城等也在思考、总结与创新。本次A项目面临的情况也促使管理团队积极主动地思考,除了提升自身的管理水平以外，采纳更先进的技术手段也不失为一种方法。

   BIM技术是一项应用于项目全生命周期的3D数字化技术，是开发建设领域的信息化、数字化解决方案，也是现阶段主流的技术发展趋势。国家和地方都在鼓励企业采用BIM技术应用于建筑行业。

   1.1.2 聚焦项目范围

   一些BIM技术应用起步较早的标杆企业，在累积了足够的项目事件样本后，已建立起BIM应用标准及云平台，将BIM技术作为管理链条中多个环节的标准管理工具进行常态化应用。

   标杆企业采用BIM技术应用于设计、施工阶段，其中图面分析、协同分析、管线综合、净高分析、三维交底、三维模拟等板块打通了设计BIM到施工BIM的壁垒，实现一模到底的应用，应用效果较传统方式变更率减少95%，单方变更成本节约22元/平方米；解决了成本二维无法算量的问题；并使项目提前三个月竣工。相关应用情况如图1所示。

 

   1.1.3客户之声

   根据标杆企业采用BIM技术的项目经验总结，A项目开发商也同样在成本、设计、工程协同板块提出了自己的需求：

  （1）在设计及施工阶段将BIM应用功能中的图面分析、协调分析、管综深化、净高分析、三维交底、三维模拟加以引用，达到提升尺寸合格率、增加机电管线布局合理性、提升设计管理人均效能、提高进度、安全、质量管理水平、变更率及拆改费用降低的效果；

  （2）借用BIM管理工具，采用DMAIC管理方式，以标杆项目成果数据为依据，设立一个项目阶段内项目变更签证降低目标，并推广验证；

  （3）根据调研标杆项目拆改成本约210-230元/㎡。通过引入DMAIC的方法，借用BIM管理工具在一定项目阶段范围内，实现拆改指标较标杆项目下降；

  （4）以A项目为题材，基于对标数据提出预设目标及管理方法，并在有限范围、有限条件下做阶段性小样本BIM应用实践。

   1.1.4 提炼关键指标

   通过SIPOC宏观流程图，将项目关键指标定义为两类：变更率及拆改费用。具体分析成都某商业B项目产生变更的原因，并且按照相关逻辑进行归类,分析产生变更的种类中哪些类型与BIM相关，可通过BIM技术避免产生，并能在A项目中通过BIM技术减少此类变更的发生，并确定BIM关联比率。A项目集团现状是变更率为3%，而行业标准为3-5%，拆改费用折算为210-230元/㎡。本次研究目标将变更率降低至1.5%，拆改费用降低至150元/㎡。

   1.1.5 项目启动

   为保证项目的落地实施，明确A项目团队的组织架构，由课题组长统筹成本部、设计部、工程部，在各专业设计阶段及施工阶段进行BIM应用。A项目团队组织架构如图2所示。

 

   1.2 测量阶段

   测量阶段是通过A项目集团及其他城市公司目前BIM管理现状及已竣工商业B项目的变更拆改费用分析，找出造成变更拆改费用的关键因子，确定核心指标，梳理关键因子与BIM功能的关联度，通过BIM功能降低变更率及拆改费用。

   1.2.1 梳理管理现状

   BIM作为管理工具，A集团及其他城市公司BIM应用水平如下表1所示。

   由此可见：A集团及其他城市公司运用BIM技术的项目数量尚显不足，且大型商业类项目均仅在设计管综阶段运用BIM技术。

   本次研究对象A项目是成都公司第一次真正意义上地运用BIM技术，几乎没有经验积累，尚处于摸索状态，因此也缺少相关BIM应用标准及指引。

   1.2.2 现状指标分析

  （1）关键指标的类型及分层因子

   通过对传统业务流程图进行分析，将传统项目无效费用分为四类，具体现象及细化分层因子如下表2所示。传统设计流程如图3所示。

 

  （2）变更拆改分层因子占比分析——成都某商业B项目

   通过商业B项目的变更及拆改费用分类统计，发现商业项目变更率为2.9%，拆改费用为230元/㎡。相关情况如图4所示。

  

  （3）由上述统计表可知变更及拆改费用关键因子如下：

 1）施工阶段客户要求变更（定位、标准、功能、分隔等）

 2）图纸本身出现疏漏、表达错误、深度不够等

 3）加快进度方便施工

 4）分项设计与建筑设计预留条件不匹配

 5）施工阶段业主要求变更（定位、标准、功能、分隔等）

   1.2.3 聚焦核心问题

   通过项目B分析占比较大变更拆改分层因子和BIM功能的关联性，按0-9关联度逐次增强的方式打分。如表3所示。

   由此可见，图面分析、协同分析、管线综合、净高分析、及三维交底与BIM存在很高的关联度。在所分析变更及拆费用中，在解决这些不必要费用时，BIM协同功能存在一定的作用。

   1.3 分析阶段

   分析阶段是基于测量阶段所得关键分层因子及与其高关联度的BIM功能进行适用性、失效性进行分析，并运用BIM技术补强传统设计管理业务。

   1.3.1 传统设计管理业务问题分析

   根据传统设计管理业务流程可看出传统在业务开展方面存在的问题：

  （1）对设计单位人力资源配置要求不清晰；

  （2）对设计成果审查要点要求不清晰；

  （3）传统各专业图纸信息集成表达差；

  （4）对施工交底的协同深度要求不清晰；

  （5）对机电管线整合的有效性要求不清晰。

   1.3.2 BIM适用性分析

  （1）图面分析：BIM建模工作即是虚拟建造，若图纸本身出现疏漏、表达错误、深度不够等问题，BIM建模工作就无法继续，以此达到暴露所有图纸本身的问题，最终以图面分析报告的形式反馈给设计院进行修改。

  （2）协同分析：将所有专业整合在一起，并利用碰撞检测功能，发现所有专业间的碰撞并解决施工图协同问题。

  （3）管线综合/净高分析：利用BIM技术进行机电管线综合，在空间复杂区域满足净高需求。

  （4）三维交底：利用BIM技术的三维可视化，将模型应用于复杂技术施工。

   因此，在传统建筑设计阶段正式出图之前，利用BIM技术增加审图环节，对传统施工图设计子流程进行补强。如图5所示。

   

   1.3.3 BIM失效性分析

   BIM技术可以对传统设计业务流程的短板进行补强，降低主要变更拆改分层因子发生的概率。但实际应用过程也存在失效的可能性，具体总结如下表4所示。

   1.3.4 失效原因验证举例

  （1）协同分析

   失效原因描述：设计图纸整改过程导致其他联动问题无预警无处理。

   案例验证：电梯井位置修改，相应的基坑位置未调整，导致两者碰撞。

   验证结论：设计修改协同难度大，易忽略造成的其他问题，引起二次变更。

  （2）净高分析

   失效原因描述：净高要求不明确

   案例验证：XX#楼在做净高分析时，仅要求车道区域管底标高2450，没有提出电梯厅外净高2600的要求，导致实施后吊顶无法实施，引起现场拆改。

   验证结论：净高要求不清晰导致该区域的拆改，净高要求准确可以前期避免这一问题。

   1.4 改善阶段

   改善阶段是对造成BIM功能失效的原因进行改善，制定实施计划，生成实施解决方案。

   1.4.1 生成整体解决对策

   编制《基于BIM技术的大型商业项目设计管理作业指引》，在项目的建筑设计阶段、分项设计阶段、商业招商预留阶段分别嵌套BIM审图及二次复核环节。建筑设计阶段业务管理流程如图6所示。

  

   1.4.2 生成实施方案

  （1）制定各阶段BIM图面审查要点。基于BIM技术特点，针对易出错点建立BIM图面审查要点，并以清单方式提交BIM成果，避免了因对BIM要求不到位，产生审查不全的情况出现。

  （2）制定各阶段管综原则。提前制定各阶段各区域管综原则，避免因管综原则不清晰而造成的BIM失效。

  （3）制定各阶段净高要求。明确各功能区域净高，可以避免因净高要求不清晰而产生的BIM失效。

  （4）制定各阶段施工预留要求。明确各功能区域净高，可以避免因净高要求不清晰而产生的BIM失效。

   单层管线之间水平预留原则如图7所示。

 

   1.5 控制阶段

   控制阶段是项目团队维持改进成果的重要保障，经过分析阶段和改进阶段的一系列举措，对BIM失效的关键影响因子继续控制，制定各阶段的控制计划及标准，保证方案的落地实施，如下表所5示。

 

   2 基于BIM技术运用DMAIC方法降低变率及拆改费用的成效

   2.1 现阶段的成效

   基于BIM技术运用DMAIC方法对传统设计管理流程进行改进，A项目变更率及拆改费用显著降低。

  （1）截止目前，成本、设计、工程协同板块动态成本月报中动态成本与目标成本的差异为0.16%，在预期范围内。

  （2）到目前为止，通过引入DMAIC方法、BIM工具，根据BIM模型报告测算节约拆改费用962万元。

  （3）A项目设计、成本、工程人员未新增人员配置，实现了人均效能提升。

   2.2 效益分析举例说明

  （1）图面分析——以电影院为例。电影院设计图如图8所示。

 

   问题说明：此处影厅上方结构图纸是天窗，设计错误。

   预计处理方式：影厅上方补充结构，进行结构植筋浇筑处理。

   预计产生拆改费用：13583.7元

  （2）管综优化及净高分析

   BIM管综模型如图9所示。

 

   问题说明：二层北区靠近核心筒餐饮商铺位置，排烟风管与排油烟风管碰撞，且风管与给排水管底标高为3850mm,不满足商铺4100mm净高要求；排烟风管与排油烟风管位置进行调整时会造成给排水、消防等其他管道的高度调整。

   预计处理方式： 

   1）修改此处所有管道排布规则：双层排布改为单层排布

   2）在不影响排烟管使用功能的情况下，修改排烟管路由，利用梁位置进行翻弯，解决风管交叉叠层引起的净高不够。

预计产生拆改费用：

 1）此位置相关管道拆除及安装预计费用：46101.32元

 2）此位置相关桥架拆除及安装预计费用：2747.94元

 3）此位置相关排烟管拆除及安装预计费用：21537.85元

 此处净高分析及深化费用预计为：70387.11元

 备注：本次深化费用计算时未考虑管道二次利用。

   （3）幕墙二维与三维计算方式

  

   问题说明：此处屋顶天棚为异性曲面结构，传统不能计算准确工程量，按照投影面积计算。

 预计处理方式：按实际曲面计算工程量

 预计费用：预计节约138.02万元

   3 结语

   DMAIC方法是以经济型为核心特征、以顾客为关注中心，基于数据和事实去驱动、聚焦于流程改进及控制的一套管理体系。通过实施DMAIC方法与BIM技术相融合，优化了项目管理流程，显著降低了变更率及拆改费用，提升了项目管理水平，推动了建设行业信息化发展，验证了房地产行业推行DMAIC方法的可行性。

 

   参考文献： 

   [1]马林，何桢 . 六西格玛管理[M].北京；人民大学出版社，2007