工业化住宅全生命周期过程总体模型可分为工业化住宅产品决策过程模型、工业化住宅产品生产过程模型、工业化住宅产品运营过程模型。以下以工业化住宅产品决策过程模型、工业化住宅产品生产过程模型为例具体描述全过程总体模型的分解模型。
(一)工业化住宅产品决策过程模型
工业化住宅产品决策过程模型是总体模型的细化模型(图4-10)。总体模型的每一模块均可以继续分解,在此,只对关键模块进行分解。
图4-9 A0工业化住宅全生命周期总体模型
图片来源:作者自绘
图4-10 A1工业化住宅产品决策过程模型
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项目建议书研究内容包括进行市场调研,对项目建设的必要性、项目建设目标和可行性进行研究,对项目产品的市场、生产技术和设备及重要技术经济指标等进行分析,并对主要原材料的需求量、投资估算、投资方式、资金来源、经济效益等进行初步估算。提出初步项目建设内容,包括拟建产品方案、建设地址、拟建规模,对单项工程来讲,应包括建筑产品面积、层数、结构类型、拟建位置等。资源包括人力资源、基础设施、工作环境等方面。
住宅项目的可行性研究是在投资决策前,运用多学科手段综合论证一个工程项目在技术上是否现实、实用和可靠,在财物上是否盈利。做出环境影响、社会效益和经济效益的分析和评价以及工程抗风险能力等的结论,为投资决策提供科学依据。可行性研究还能为银行贷款、合作者签约、工程设计等提供依据和基础资料,它是决策科学化的必要步骤和手段[5]。
在评审阶段,业主、市政、交通、规划、环境、建筑、设施等专业组建的多功能型团队对产品策划提供咨询意见。
总承包商、设计单位、运营单位或咨询机构与决策团队组建的团队帮助建设单位编报项目建议书和编制可行性研究报告,为工业化住宅项目的投资决策提供科学依据,因为方案的选择会直接影响前期决策阶段的投资估算,正确选择技术先进和经济合理的设计方案,才能使最终项目的总投资的最高限额不被突破。
(二)工业化住宅产品生产过程模型
以下是对A0即系统顶层的工业化住宅产品生产过程的层次分解模型(图4-11)。该模块实现了产品研发、工厂制造、仓储运输、现场装配的高度集成。从研发产品、订货采购、部件生产运输到现场安装,采取“准时生产”的方式,各个生产环节环环相扣。
(1)住宅产品研发:“全生命周期观”认为,只有能满足顾客对整个生命周期要求的产品才是合格的产品。因此,基于全生命周期过程,产品研发过程中充分考虑了产品工厂制造、部品运输、产品现场装配以及运营维护各过程的需求。在并行工程下,研发过程的输出对下游的生产过程的控制是充分的,所以住宅产品的制造和产品的交付都可以顺利执行,消除了任何由于变更设计需求导致的无价值的恶性循环。与传统项目不同的是,传统工程项目的设计阶段仅包含设计文档的输出,而经过工业化住宅产品的产品研发过程,文件的输出不仅涵盖了产品设计文档,还涵盖了深化设计、运输流程、工程设计(装配流程)、构造实验、质量需求、性能优化需求、维护需求、部品及构配件清单及报价等文件输出,基于全生命周期视角,对下游活动进行输入和控制。(www.daowen.com)
(2)住宅产品工厂制造:主要任务是依照研发过程提供的部品、构配件清单以及输入的深化设计中组件的详细尺寸、构造节点等要求,对相应组件、材料、设备工器具进行采购;根据市场及企业自身的需求,在工厂进行工业化住宅模块、部品或组件的生产制造。受控于研发阶段的质量需求、物资计划、产品文档、概算、预算控制。机制有数字化信息模型(BIM)、操作工人和设备工器具。工厂制造信息及时反馈研发模块。
图4-11 A2工业化住宅产品生产过程模型
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(3)住宅产品仓储运输:主要任务是根据下游装配对部品、构配件的订单需求,对工厂制作完成的成品、半成品、构配件等做实时配送到装配现场的过程。受控于运输流程文件和配送计划。机制有运输人员、仓储管理人员和跟踪系统。
(4)住宅产品现场装配:组装成一个复杂产品,以使其能运行所有功能行为。主要任务是将和设计有关的资源转化为一个可以居住的住宅成品。受控于上游研发模块输出的装配流程文件和装配计划。机制有施工设备、机具、产业工人和由各专业组成的多功能型团队。现场装配过程中产生的信息及时反馈至研发模块。
(5)竣工验收:以构件数字化和唯一性模型为基础,基于GIS地理信息系统,建立预制构件在各阶段的质量监督信息数据库,结合工厂和工地两种不同质检模式,对工厂到工地的每个质量监督环节的验收数据和图像进行实时管理。工业化住宅产品质检早在研发阶段以部品实验内容展开;但传统建设项目的质检在施工阶段进行,这是因为传统项目位置固定,结构类型不一,施工必须在工地进行,且体形大、整体性强、建设周期长、受自然条件影响大。两者质检方法的区别如表4-4所示。
表4-4 传统质检方法与工业化住宅产品质量验收系统的对比
工业化住宅产品生产过程模型改进的内容有:
(1)总承包模式下的工业化住宅生产过程模型,要求住宅产品的研发和住宅产品的装配生产由工业化住宅项目总承包商全过程控制、协调管理。那么,住宅产品的工厂制造、运输过程、总装均可以实现外包或由拥有制造工厂的总承包商单独生产制造,甚至承包商拥有自己的物流,来独立完成整个总装作业。
(2)多功能型团队参与住宅产品研发和住宅产品现场装配关键过程,各专业专家组成的功能型团队对关键节点中的产品信息进行分析、评估、反馈,协调各过程活动,并积极对信息进行更新改进,吸收宝贵经验、知识。
(3)建筑信息模型(BIM):基于数字化构件BIM,构建预制构件的生产管理系统,对全过程各环节进行全方位的项目管理,包含研发进度、生产计划、工厂和现场的质量验收系统、人力资源等各方面的管理内容。传统生产管理与工业化生产管理系统的区别如表4-5所示。
表4-5 传统生产管理与工业化住宅生产管理系统的对比
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