精益建造在E公司核電項目中的推廣思考
時間:2022-05-17 來源:51mbalunwen作者:vicky
本文是一篇項目管理論文,筆者認為當前建筑市場及核電市場競爭日益激烈,勞動力成本越來越高,模塊化、智慧化建造是一個大的方向和趨勢,實施精益建造管理模式將是提升施工企業核心競爭優勢的重要途徑之一。由于精益建造在國內的工程項目中應用并不普遍、不夠成熟、不夠系統,因此精益建造的研究非常有價值。
第一章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.1.1 研究背景
在碳達峰、碳中和的大背景下,國家提出在確保安全的前提下積極有序發展核電。2019 年,核電行業結束三年零核準,日本福島核電事故對核電發展影響逐步退卻,加之核電具有的環保穩定、高位利用率等優秀特性,國家核電進入穩定發展階段。當前,中國三代核電發展的比較優勢已基本形成,福清“華龍一號”自主三代技術的首堆已成功發電并網,我國具備了從核電“大國”向“強國”邁進條件。同時,核技術在醫療、環保等新應用領域得到不斷拓展,核電系統調試、在役技改、機組延壽、核退役業務等全產業鏈市場潛力巨大,確保了核電業務發展的長周期持續性。
核電工程項目投資巨大、意義重大,特別是我國自主研發的第三代核電“華龍一號”作為大國重器,已是國家的一張名片。隨著核電規模化發展,核電“走出去”戰略的實施,為適應新的發展要求,核電項目對工期、成本、安全、質量及風險管理要求越來越高。但在核電建造領域,許多管理工具和施工工藝已多年未進行更新迭代。為提高核電建造的經濟效益,促進提質增效,確保核電工程建造的高質量發展,對于核電施工企業必須提高管理水平,創新管理模式,引進新的管理理念和工具,實施標準化、信息化、精益化管理,才能更有效的推動企業不斷發展壯大,適應新時代核工業的發展。核電施工企業結合工程實際情況,實施精益建造,可以提升建造水平和管理水平,推進核電施工企業核心競爭力的提升,給企業創造更大的收益,也將為未來核電行業的發展提供有效保障。實施精益建造,不僅是核電施工企業適應激烈市場競爭環境的必然選擇,也是確保核電施工企業基業長青的有效途徑。
1.2 國內外精益建造研究現狀
1.2.1 國外研究現狀
精益思想來源于日本豐田管理方式,既 TPS(Toyota Production System),消除整個過程的浪費,實現價值最大化是其核心思想。Koskela 在 1992 年提出了精益建造的概念,既“以價值流為導向,通過先進、熟練的生產技術和管理手段,追求業主價值最大化,浪費、瑕疵最小化的先進管理生產模式”。1997 年精益建造協會(Lean Construction Institute,LCI)成立,從設計、工程和施工方面對建筑工程項目管理進行系統的改革。研究發現,實施精益建造的項目,與傳統管理相比,消除了浪費,提高了效率,降低了成本。精益建造的優勢體現在最大限度地提高了產品的價值,讓業主滿意,它涉及到整個項目的價值流,并在項目實施過程中追求盡善盡美。
Luari Koskela (2000)指出存在的建筑業與制造業生產的共同點,TFV 理論的提出為精益建造在建筑行業應用精益思想原則奠定了理論基礎[49]。Clinton Aigbavboa(2019)指出,在項目實施精益建造的整個過程中,能促使價值最大化。精益建造對促進現場有效管理、提升生產效率,節約建造成本具有重要的意義[53]。Sherif Mohamed Hafez(2013)的研究認為,精益建造對施工生產效率的提升作用非常明顯[52]。Saieg 和 Sotelino(2017)提出,精益建造與 BIM 技術的結合對施工的質量和效率提升效果顯著[54]。Subhav Singh 和 Kaushal Kumar(2019)通過對精益在建筑行業的應用研究,指出精益的合理性是通過安排好生產流程進行建造,最終減少浪費,并明確“最后規劃者系統”和“目標價值設計”精益發展重要的工具[55]。此外,精益建造可幫助優化施工過程中的不合理流程。統計數據顯示,將利用精益施工工藝和采用傳統的施工管理的項目管理模式進行了比較,庫存可降低90%,減少施工資源投入,工期縮短10%,收入同比増長20%。如今精益建造已被世界上大多數國家所接受,并在歐美國家得到廣泛應用。
第二章 精益建造理論概述
2.1 精益建造的起源
1992 年 Lauri Koskela 第一次提出了將“精益思想”運用于建筑業中的設想。第一個把精益生產方式從制造業引入建筑業。認為建筑過程實際上也是一種特殊的生產過程,在制造業中能成功地應用的理論和方法也可能會同樣適用于建筑過程。建造程序是一個個不連續的工作,每一步的工作只是為了增加整個產品的價值,最優化的每一步操作都將最終的增加產品的價值。調查顯示,施工現場有很多工作都是不增加價值的活動,這無疑是一種巨大的浪費。到目前為止,精益建造的思想與技術已經在國外得到廣泛的實踐與研究。很多實施精益建造的建筑企業已經取得了顯著效益,如建造時間縮短、項目成本下降、效率提升等。
2.2 精益建造的模式
中國精益建造白皮書指出,精益建造是吸收精益生產的理念,并加以改進用于建筑業的一種先進的管理思想,精益生產是流動的產品和固定的人來生產,建筑是固定的產品,流動的人員來生產。工程項目具有復雜性和不確定性,所以精益建造不是簡單的將精益生產的概念應用到工程建造管理中,而是根據精益生產的思想,結合工程項目的特點,對建造過程進行改造和優化,形成功能完整的建造系統。它是以項目管理理論為基礎,以精益思想為指導,對工程項目管理過程進行重新設計和持續改善,在保證安全質量、節約工期、減少資源投入的條件下以完成工程建設目標的新型工程項目管理模式。精益建造管理模式如圖 2.1 所示。
第三章 E 公司核電工程項目現狀及存在的問題 .................... 14
3.1E 公司背景簡介 .................................... 14
3.2 核電行業發展趨勢 ............................ 14
3.3 核電工程安裝施工管理的特點 .......................... 15
第四章 E 公司核電工程精益建造體系構建 ......................... 19
4.1 精益建造與公司戰略的協同 ................................ 19
4.2 精益建造體系構建思路 ....................................... 19
4.3 精益建造體系模型 ......................................... 20
第五章 E 公司核電工程精益建造的應用實踐 ...................... 25
5.1 核電工程現場浪費識別 ............................ 25
5.2 核電工程現場 5S 管理 .........................2 6
5.2.1 全面推行現場 5S 管理 ................................... 27
5.2.2 制定 5S 管理手冊 ...................................... 29
第五章 E 公司核電工程精益建造的應用實踐
5.1 核電工程現場浪費識別
勞動生產率低是 E 公司核電工程項目中最大的痛點和亟待解決的問題,要提高效益,提升價值創造,必須提升效率。精益建造的核心就是要減少浪費。在精益建造中通過識別七大浪費,為縮短生產周期、降低成本、提高生產效率等提供改善依據。準確的識別浪費對精益建造有著至關重要的作用。
核電工程安裝施工包含機械、管道、通風、電氣、儀表等多個專業,施工人員眾多、作業面廣、作業流程繁雜,有車間預制、現場安裝、各類調試活動等。結合精益管理中常見的 7 種浪費,通過 E 公司核電工程施工現場的觀察,對應識別出核電工程項目主要存在的浪費。
(1)等待浪費。具體歸納主要表現有人等材料、人等工作、機器等人、機器等材料、材料等人、材料等機器等方面。核電工程施工現場等待的浪費是最為常見的一種浪費。主要為現場施工作業人員由于施工安排不合理,存在工作量變動很大,當工作量少時,存在工作量不飽滿導致的人員閑置。上游工序發生質量問題,導致下游工序無法施工的浪費。現場班組等待質量檢查不能進入一道工序的等待浪費。工機具設備發生故障,導致作業停止。工序安排未能取得平衡,導致的部分班組任務量不飽和。技術先決條件不滿足、現場配套設施(如水、電、氣)導致的浪費等。
第六章 結論及展望
6.1 結論
基于核電工程項目的特點和發展形勢,本文從精益建造的理論研究出發,立足 E 公司核電工程項目的現狀及存在的問題,構建了核電工程項目精益建造的體系,對精益建造在核電工程項目中的實踐應用進行了分析研究。由此得出以下結論:
(1)核電精益建造體系模型
E 公司核電工程項目在傳統的核電施工管理基礎上,結合實際情況,融合精益建造理念,運用精益建造管理工具,開展精益改善活動,通過實踐建立以經營績效為核心,以核電安裝施工“三化”(車間流水化、現場車間化、安裝模塊化)為抓手,以 5S 管理、標準作業、拉動式計劃、改善周活動、創新管理、精細化成本管理為支撐的核電精益建造體系,大幅提升了項目管理效率,降低成本、縮短工期、確保安全質量,增加業主的滿意率,整體提升了公司在核電安裝領域的核心競爭優勢。
(2)基于精益建造的核電安裝模式
通過 E 公司核電項目精益建造的應用研究,總結出核電工程項目精益建造“三化”(車間流水化、現場車間化、安裝模塊化)模式。通過 E 公司核電項目車間流水化施工精益改善、現場安裝精益流水線施工等實踐案例,證明了在核電工程施工過程中,存在著大量的浪費,許多工藝流程可以開展優化改進,各專業通過精益建造改善,可以有效的提高效率,增加人工成本利潤率,提升項目的效益。
(3)精益建造對工期、風險、成本的效用
E 公司核電工程項目運用精益建造理念,結合工程項目特點,實施計劃精細化的計劃分級管控,建立基于最后計劃中體系下具有核電特色的儲備量管理;持續開展實用性的創新應用,優化施工邏輯,開展并行施工和模塊化施工;建立TOP10 風險管理體系,實施精細化成本管控,對工期、風險、成本的管理進行了全面的優化和完善,有效的提升了項目的管理水平,對保障工期、節約成本、風險防范、提質增效等方面發揮了實際效用。
參考文獻(略)
第一章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.1.1 研究背景
在碳達峰、碳中和的大背景下,國家提出在確保安全的前提下積極有序發展核電。2019 年,核電行業結束三年零核準,日本福島核電事故對核電發展影響逐步退卻,加之核電具有的環保穩定、高位利用率等優秀特性,國家核電進入穩定發展階段。當前,中國三代核電發展的比較優勢已基本形成,福清“華龍一號”自主三代技術的首堆已成功發電并網,我國具備了從核電“大國”向“強國”邁進條件。同時,核技術在醫療、環保等新應用領域得到不斷拓展,核電系統調試、在役技改、機組延壽、核退役業務等全產業鏈市場潛力巨大,確保了核電業務發展的長周期持續性。
核電工程項目投資巨大、意義重大,特別是我國自主研發的第三代核電“華龍一號”作為大國重器,已是國家的一張名片。隨著核電規模化發展,核電“走出去”戰略的實施,為適應新的發展要求,核電項目對工期、成本、安全、質量及風險管理要求越來越高。但在核電建造領域,許多管理工具和施工工藝已多年未進行更新迭代。為提高核電建造的經濟效益,促進提質增效,確保核電工程建造的高質量發展,對于核電施工企業必須提高管理水平,創新管理模式,引進新的管理理念和工具,實施標準化、信息化、精益化管理,才能更有效的推動企業不斷發展壯大,適應新時代核工業的發展。核電施工企業結合工程實際情況,實施精益建造,可以提升建造水平和管理水平,推進核電施工企業核心競爭力的提升,給企業創造更大的收益,也將為未來核電行業的發展提供有效保障。實施精益建造,不僅是核電施工企業適應激烈市場競爭環境的必然選擇,也是確保核電施工企業基業長青的有效途徑。
1.2 國內外精益建造研究現狀
1.2.1 國外研究現狀
精益思想來源于日本豐田管理方式,既 TPS(Toyota Production System),消除整個過程的浪費,實現價值最大化是其核心思想。Koskela 在 1992 年提出了精益建造的概念,既“以價值流為導向,通過先進、熟練的生產技術和管理手段,追求業主價值最大化,浪費、瑕疵最小化的先進管理生產模式”。1997 年精益建造協會(Lean Construction Institute,LCI)成立,從設計、工程和施工方面對建筑工程項目管理進行系統的改革。研究發現,實施精益建造的項目,與傳統管理相比,消除了浪費,提高了效率,降低了成本。精益建造的優勢體現在最大限度地提高了產品的價值,讓業主滿意,它涉及到整個項目的價值流,并在項目實施過程中追求盡善盡美。
Luari Koskela (2000)指出存在的建筑業與制造業生產的共同點,TFV 理論的提出為精益建造在建筑行業應用精益思想原則奠定了理論基礎[49]。Clinton Aigbavboa(2019)指出,在項目實施精益建造的整個過程中,能促使價值最大化。精益建造對促進現場有效管理、提升生產效率,節約建造成本具有重要的意義[53]。Sherif Mohamed Hafez(2013)的研究認為,精益建造對施工生產效率的提升作用非常明顯[52]。Saieg 和 Sotelino(2017)提出,精益建造與 BIM 技術的結合對施工的質量和效率提升效果顯著[54]。Subhav Singh 和 Kaushal Kumar(2019)通過對精益在建筑行業的應用研究,指出精益的合理性是通過安排好生產流程進行建造,最終減少浪費,并明確“最后規劃者系統”和“目標價值設計”精益發展重要的工具[55]。此外,精益建造可幫助優化施工過程中的不合理流程。統計數據顯示,將利用精益施工工藝和采用傳統的施工管理的項目管理模式進行了比較,庫存可降低90%,減少施工資源投入,工期縮短10%,收入同比増長20%。如今精益建造已被世界上大多數國家所接受,并在歐美國家得到廣泛應用。
第二章 精益建造理論概述
2.1 精益建造的起源
1992 年 Lauri Koskela 第一次提出了將“精益思想”運用于建筑業中的設想。第一個把精益生產方式從制造業引入建筑業。認為建筑過程實際上也是一種特殊的生產過程,在制造業中能成功地應用的理論和方法也可能會同樣適用于建筑過程。建造程序是一個個不連續的工作,每一步的工作只是為了增加整個產品的價值,最優化的每一步操作都將最終的增加產品的價值。調查顯示,施工現場有很多工作都是不增加價值的活動,這無疑是一種巨大的浪費。到目前為止,精益建造的思想與技術已經在國外得到廣泛的實踐與研究。很多實施精益建造的建筑企業已經取得了顯著效益,如建造時間縮短、項目成本下降、效率提升等。

中國精益建造白皮書指出,精益建造是吸收精益生產的理念,并加以改進用于建筑業的一種先進的管理思想,精益生產是流動的產品和固定的人來生產,建筑是固定的產品,流動的人員來生產。工程項目具有復雜性和不確定性,所以精益建造不是簡單的將精益生產的概念應用到工程建造管理中,而是根據精益生產的思想,結合工程項目的特點,對建造過程進行改造和優化,形成功能完整的建造系統。它是以項目管理理論為基礎,以精益思想為指導,對工程項目管理過程進行重新設計和持續改善,在保證安全質量、節約工期、減少資源投入的條件下以完成工程建設目標的新型工程項目管理模式。精益建造管理模式如圖 2.1 所示。

3.1E 公司背景簡介 .................................... 14
3.2 核電行業發展趨勢 ............................ 14
3.3 核電工程安裝施工管理的特點 .......................... 15
第四章 E 公司核電工程精益建造體系構建 ......................... 19
4.1 精益建造與公司戰略的協同 ................................ 19
4.2 精益建造體系構建思路 ....................................... 19
4.3 精益建造體系模型 ......................................... 20
第五章 E 公司核電工程精益建造的應用實踐 ...................... 25
5.1 核電工程現場浪費識別 ............................ 25
5.2 核電工程現場 5S 管理 .........................2 6
5.2.1 全面推行現場 5S 管理 ................................... 27
5.2.2 制定 5S 管理手冊 ...................................... 29
第五章 E 公司核電工程精益建造的應用實踐
5.1 核電工程現場浪費識別
勞動生產率低是 E 公司核電工程項目中最大的痛點和亟待解決的問題,要提高效益,提升價值創造,必須提升效率。精益建造的核心就是要減少浪費。在精益建造中通過識別七大浪費,為縮短生產周期、降低成本、提高生產效率等提供改善依據。準確的識別浪費對精益建造有著至關重要的作用。
核電工程安裝施工包含機械、管道、通風、電氣、儀表等多個專業,施工人員眾多、作業面廣、作業流程繁雜,有車間預制、現場安裝、各類調試活動等。結合精益管理中常見的 7 種浪費,通過 E 公司核電工程施工現場的觀察,對應識別出核電工程項目主要存在的浪費。
(1)等待浪費。具體歸納主要表現有人等材料、人等工作、機器等人、機器等材料、材料等人、材料等機器等方面。核電工程施工現場等待的浪費是最為常見的一種浪費。主要為現場施工作業人員由于施工安排不合理,存在工作量變動很大,當工作量少時,存在工作量不飽滿導致的人員閑置。上游工序發生質量問題,導致下游工序無法施工的浪費。現場班組等待質量檢查不能進入一道工序的等待浪費。工機具設備發生故障,導致作業停止。工序安排未能取得平衡,導致的部分班組任務量不飽和。技術先決條件不滿足、現場配套設施(如水、電、氣)導致的浪費等。
第六章 結論及展望
6.1 結論
基于核電工程項目的特點和發展形勢,本文從精益建造的理論研究出發,立足 E 公司核電工程項目的現狀及存在的問題,構建了核電工程項目精益建造的體系,對精益建造在核電工程項目中的實踐應用進行了分析研究。由此得出以下結論:
(1)核電精益建造體系模型
E 公司核電工程項目在傳統的核電施工管理基礎上,結合實際情況,融合精益建造理念,運用精益建造管理工具,開展精益改善活動,通過實踐建立以經營績效為核心,以核電安裝施工“三化”(車間流水化、現場車間化、安裝模塊化)為抓手,以 5S 管理、標準作業、拉動式計劃、改善周活動、創新管理、精細化成本管理為支撐的核電精益建造體系,大幅提升了項目管理效率,降低成本、縮短工期、確保安全質量,增加業主的滿意率,整體提升了公司在核電安裝領域的核心競爭優勢。
(2)基于精益建造的核電安裝模式
通過 E 公司核電項目精益建造的應用研究,總結出核電工程項目精益建造“三化”(車間流水化、現場車間化、安裝模塊化)模式。通過 E 公司核電項目車間流水化施工精益改善、現場安裝精益流水線施工等實踐案例,證明了在核電工程施工過程中,存在著大量的浪費,許多工藝流程可以開展優化改進,各專業通過精益建造改善,可以有效的提高效率,增加人工成本利潤率,提升項目的效益。
(3)精益建造對工期、風險、成本的效用
E 公司核電工程項目運用精益建造理念,結合工程項目特點,實施計劃精細化的計劃分級管控,建立基于最后計劃中體系下具有核電特色的儲備量管理;持續開展實用性的創新應用,優化施工邏輯,開展并行施工和模塊化施工;建立TOP10 風險管理體系,實施精細化成本管控,對工期、風險、成本的管理進行了全面的優化和完善,有效的提升了項目的管理水平,對保障工期、節約成本、風險防范、提質增效等方面發揮了實際效用。
參考文獻(略)
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