精益建造

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精益建造或称精益建筑（lean Construction）

　　相比制造业，建筑业产品质量和生产率均较低，为了适应现代工程项目复杂性和大型化的需要，需要有一种新型的工程项目管理理论，从工程项目的全局出发对工程项目实施的全过程进行科学、系统的管理，克服以前的项目管理理论存在的缺陷。于是在建设工程领域也出现了对这种生产方式的研究，Lauris Koskela在1992年提出要将制造业的生产原则包括精益生产等应用到建筑业，并于1993年在IGLC(International Group of LeanConstruction)大会上首次提出“精益建造”(Lean Construction)概念。随后世界上许多学者、机构和建筑公司纷纷投入这一领域的研究，其中IGLC和LCI(Lean ConstructionInstitute)两大组织已成为精益建造研究的重要推行者和研究基地。

　　通过精益建造理论倡导者十多年的不懈努力，精益建造理论日益丰富，以前的研究成果和近期研究主题分为以下五个方面：(1)基础理论研究。(2)生产计划和控制研究。(3)产品开发和设计管理研究。(4)项目供应链管理研究。(5)预制件和开放型工程项目实施研究。

　　精益建造是由精益生产延伸而来，精益生产是流动的产品和固定的人来生产，建筑施是固定的产品，流动的人员来生产。建筑项目具有复杂性和不确定性，所以精益建造不是简单的将精益生产的概念应用到建造中，而是根据精益生产的思想，结合建造的特点，对建造过程进行改造，形成功能完整的建造系统。

　　1、生产体系的理论

　　精益生产运用生产转换理论和生产流程理论，生产转换理论让生产者了解需要做的工作，流程理论让制造者从浪费的角度实施管理。一切工作流之外的活动都是无效劳动和浪费，不能创造价值。精益生产通过流程管理来消除这些浪费，从而实现“零浪费”。

　　而精益建造是对生产转换理论、生产流程理论和价值理论进行整合，形成一套新的理论——TFV理论(Transformarion—Flow—Value)。由于建筑项目具有唯一性、复杂性和不确定性，建筑业需运用这三种理论来进行生产。生产理论提供一个确定的生产过程，流程和价值的管理可减轻现场变化给任务造成的不利影响。

　　2、流程

　　精益生产通过“一个流”生产，最大限度消除无价值造成的浪费。“一个流”生产的前提条件是单件流动，单件流动时尽可能使设备的布置流水线化。根据“IO一致”原则，作业区设备的布置一般采用“U”型。精益建造运用过程与价值并存的流程生产。过程流主要是通过物流和信息流，运用拉动式准时化生产的思想实现“零浪费”。价值流首先要识别价值流，使得价值流通畅地流动，最后让顾客来拉动价值。要让价值流中能创造价值的各个步骤流动起来，并结合顾客需要以减少产品不确定性和复杂性。

　　3、计划体系

　　精益生产采用滚动式生产计划来指导生产，其包括短期、中长期和长期计划。精益生产方式比较偏向于指导短期计划，指导生产运作，中、长期计划可采用MRP计划来指导具体的精益生产的节拍、看板体系。

　　精益建造采用计划控制体系来进行生产，计划和控制同时并循环出现。计划是为了确定成功的标准，；控制是当施工过程与计划有所偏差时，进行研究并重新计划。最后计划者体系是根据任务管理和流程管理而实施的计划控制体系，可以很好的提高计划的可靠性，从而提高计划的完成百分比。

　　4、库存

　　精益生产提倡“零库存”，减少库存的有利措施是“一个流”生产，整个过程随单件生产流程永远保持流动。在严格的按照节拍组织生产的情况下，产成品的库存会降低到最低限度，从而实现“零库存”。

　　建筑项目具有不确定性和复杂性，精益建造工作流中就可能有突发情况出现。为保证工作流的稳定，精益建造采取尽可能少的缓冲库存的方式解决问题。精益建造者在材料上预备了适当的存货或者让部分工人超额完成工作量以保证后道工序的顺利进行，工人可根据情况的变化自行加速或减慢工作。

　　5、设计体系

　　精益生产采用并行开发来进行有关工作，以设计为主，其他部门共同参与，分工协作。它可提早发现开发设计上的问题，减少失误或不完善可能带来的成本损失。当设计开发完成的同时，产品即可立刻进行批量生产。

　　精益建造运用并行工程，在产品的设计开发期间，将顾客、开发、结构设计、施工、销售进行整合。并行工程的核心思想是在缩短开发周期的同时，减少开发的成本。在并行工程中采用多功能临时组织全面负责产品的开发、设计和施工的过程，并根据实际情况来调整原有的计划和设计。

　　1、生产方式

　　传统建造运用推动式生产方式，建造商根据自己的需要来进行建造。整个过程相当于从前道工序向后道工序推动，物流和信息流基本上是分离的，因此有大量库存而造成不必要的浪费。

　　精益建造则运用拉动式生产方式，建造商根据市场需求决定产品的成形，再决定产品的施工。整个过程相当于从后工序向前工序拉动，物流和信息流是结合在一起的，尽可能地保证较少的缓冲库存。同时还运用最后计划者体系来保证流程的连续性，从而消除了等待的浪费。

　　2、优化范围

　　传统建造是基于各自目的，强调以市场为导向，建造者以自身利益为中心，优化自身的内部管理。建造者希望供应商、承包商和分包商最小化各自利益，最大化自己利益。供应商、承包商和分包商各自的相关企业，都是以对手相竞争的。

　　精益建造则以建筑产品为流水主线，以产品的生产工序为线索，组织密切相关的集成供应链。它以整个建造系统为优化目标来降低协作中的交易成本，同时保证稳定的需求与及时供应。各相关企业之间的关系为合作后的“多赢”，采用策略联盟和双赢的思想来合理分配利润、共享成果。

　　3、业务控制观

　　传统建造方式的用人制度是基于双方的“雇佣”关系，业务管理强调个人工作高效的分工原则。施工过程被看成一系列的单独行为，忽视工作流的连续性，整个项目是若干个行为的整合。

　　精益建造在专业分工时强调相互协作和业务流程的精简，消除不必要的核实工作，消灭业务中的“浪费”，减少了很大一部分成本。只有精简整个流程，才能消除那些不在价值流程图上的浪费。后，价值流的作用通过消除浪费得到充分的发挥，成功地传送了价值。

　　4、质量观

　　传统建造将很多质量问题看成是施工中的必然结果，建造商提出可允许的不合格百分比和可接受的质量水平。他们认为施工过程中产生一定量不合格建筑是不可避免的，采取消极、被动的事后检验，但万一出现问题，将付出沉重的代价。

　　精益建造则基于组织分权和人与人之间的协作观点，认为让施工人员自身保证产品质量的绝对可靠是可行的，避免事后检查。通过临时会议实行全面质量管理，每个工作人员都可以各抒己见，及时解决施工过程中遇到的所有问题。

　　5、对人的态度

　　传统建造体系强调管理中严格的层次关系，决策权力集中在指挥链上，采用以职能部门为基础的静态组织结构。在此体系中人被看成附属于职位的“设备”，因而工作者对工作失去积极性。

　　精益建造则强调尽量发挥人的主观能动性，同时强调协调。在此体系中决策权力是分散下放的，采用以团队工作为基础的动态的面向过程的组织结构。将员工看成团队的成员调动了员工工作的积极性，使得工作的氛围相当地融洽，在一定程度上提高了工作效率。

　　1．精益建造理论概念

　　目前，国际上对精益建造尚无一个确切的定义。CII(ConstructionIndustry Institute)在一份研究报告中认为：精益建造是一个在项目执行中满足或超越所有顾客的需求，消除浪费，以价值流为中心追求完美的连续过程。本文将精益建造定义为：精益建造是一种基于生产管理理论，在建设项目交付过程中以价值流为中心，运用专业的技术和方法，实现顾客价值最大化，浪费最小化的建筑生产管理模式。

　　建筑项目充满复杂性和不确定性，所以精益建造并不是简单地将精益生产的概念应用到建造系统中去，而是根据精益生产的思想，结合建筑项目的特点，对建造过程进行改造，形成功能完整的建造系统。精益建造与传统的建造方法不同的是：

　　(1)精益建造有完整的传送目标的体系，可以更好地达到项目的目标。

　　(2)精益建造以顾客的最大化价值为项目的最大目标，使消费者的价值得到更好的认定、创造和传递。

　　(3)同步项目的设计施工过程与管理程序，减少浪费的产生。

　　(4)精益建造对项目的全生命周期进行了动态的控制，更好地保证项目完成预定的目标。整个精益建造理论的目的就是为了通过建筑项目实现价值的转移，如图1所示价值转移过程。通过精益建造理论使得项目的客户目标更明确，完成的产品更符合客户的需求。

　　图1：项目价值转移过程

　　精益建造理论体系建筑业要开展精益建造管理，首先要通过对生产基础理论模型的分析，建立精益建造理论体系架构，然后使用各种辅助技术管理整个工程项目的全过程。而精益建造理论的基础及技术结构如图2所示。

　　图1：精益建造理论体系架构

　　精益建造思想是在转换模型理论、流动模型理论和价值生产理论三种基础生产理论互相作用的基础上形成的。在此基础上，精益思想主要应用在以下几个方面：客户需求管理、设计模式变革、减少变化提高绩效、工程项目标准化管理、项目过程绩效评价。而在这些应用理论运用的过程中，又有许多的辅助技术来支持，比如末位计划系统、价值工程、JIT等。

　　2、精益建造的基础理论

　　Koskela的研究为精益生产的原则应用于建筑业奠定了理论基础，他对传统生产理论进行分析研究后提出生产的TFV理论，认为人们对于生产过程的认知有三种观点：转化(Transformation)观点、流(FlOW)观点和价值生成(ValUeGeneration)观点。

　　TFV理论实际是这三种观点的集成，生产过程中应该对这三方面同时进行管理。TFV理论指出建造生产过程与一般生产过程具有共性，精益生产原则是可以应用到建筑业的，并且该理论把目前以转化为中心的工程项目管理理论包含进来，丰富了精益生产的理论体系。3精益建造的应用理论

　　（1）客户需求管理

　　客户满意理论起源于20世纪80年代瑞典斯堪的纳维亚航空公司的“服务与管理”观点。最近几年，在工程项目建设中对价值管理的关注度不断提高，主要是因为客户对质量的要求提高和工程项目的复杂程度不断增加。这些变化也引起了与工程相关学术组织和专家的观点的改变。项目的成功很大程度上取决于在项目设计过程中，设计团队如何与客户进行沟通、如何把握客户的需求。对客户需求的管理主要分为以下四个方面。

　　(1)项目利益相关方分析。项目利益相关方分析的目的是为了具体了解项目的业主和使用者。要达到令项目利益相关方满意的目的，首先要了解他们的需求。所以说项目利益相关方分析是实现项目成功的基础，它的主要工作是业主／项目使用者需求分析。在业主／项目使用者分析过程中，主要工作就是确定谁是项目的利益相关方、使用者的群体类型以及具体的需求等。

　　(2)项目前期策划。在工程项目立项至工程正式开工前对项目进行前期策划，加强对项目总体性的分析和把握，对项目的实施进行全面的研究与判断，尽可能地了解并满足客户的需求，进行项目的前期策划服务。项目的前期策划服务，为项目全面顺利实施做好准备，并为发挥公司管理优势，确保项目的集约化经营管理，充分了解与满足顾客要求奠定基础。

　　(3)双方信息沟通。信息交流是指项目管理人员和项目利益相关方之间交换信息的各种形式，信息交流是一种双向的信息沟通，主要功能是实现双方的互相联系，互相影响。

　　(4)客户反馈。客户反馈对于衡量项目目标的实现程度，测量项目产品的效能，及时发现客户的进一步的潜在需求，改进工程承包企业的技术和管理水平等方面有重要的意义。客户反馈管理也是客户需求管理的重要部分。

　　（2）设计模式变革

　　传统的设计模式是在项目开展之前就决定设计活动的范围、义务和责任，设计活动经常由承包商来完成，再由其把设计交给分包商和制造商，结果最有资格进行详细设计活动的人往往无法参与到设计过程中。

　　然而，精益思想要求设计考虑到合理化原则，考虑到项目驱动者以及利益相关方的需求，进而优化建造过程以便于更好地运用价值工程和最佳管理实践。

　　在新的模式下，设计人员和制造商的角色发生了以下改变：

　　(1)设计人员把详细设计转移给制造商，设计人员成为在结构组成部分规范和定义客户／使用人员需求的有经验的专家。

　　(2)制造商提供较好的产品规范，并且花更多的时间来理解客户需要和建筑设计的关系。

　　（3）减少变化，提高绩效

　　变化、流动可靠性和绩效之间存在着非常复杂的关系。

　　可变性是工程项目中普遍存在的，必须进行有效的管理。精益思想认为通过降低可变性可以提高劳动生产率，降低成本。减少可变性主要通过如图3所示的策略进行。通过采取措施降低输入的数据、资源的变动性，来实现工作环境的稳定，最终稳定地提高输出的绩效。

　　图3：项目管理改进策略

　　（4）工程项目标准化管理

　　所谓标准化管理是指工程项目实施中，在提出标准化要求、贯彻实施标准化要求的总任务方面，对计划进行组织、协调、控制，并对人员、经费及标准化验证设施等进行的管理。

　　进行标准化管理需要在标准化系统的控制下进行。标准化系统是指用于工程项目的、相互联系的所有标准化文件的集合体，主要由工程项目采用的通用标准化文件和工程专用的标准化文件两部分组成。建立满足工程项目产品和工程项目建设过程需要的标准化文件体系是实现工程标准化目标的基础。标准是标准化工作的基础，以标准为基本要素，将工程项目采用的通用标准按一定的方式联系起来就构成了工程标准体系。工程项目专用的标准化文件主要是工程项目范围内的贯彻实施标准和标准化要求的文件，它是按系统层次在研制建设过程中分阶段逐步形成的。这两者相辅相成，缺一不可，只有这两者结合才能构成完整的标准系统，即工程标准化文件体系。

　　工程项目实施标准化主要对可以标准化的对象按照标准化系统的管理方式实施标准化运作。工程项目管理标准化的主要对象为以下三个方面：

　　(1)工程项目管理程序标准化。

　　(2)工程项目管理内容标准化。

　　(3)施工作业标准化。

　　（5）项目过程绩效评价

　　一直以来项目缺少绩效评价是影响建筑业发展的一个难题。绩效评价是管理的重要组成部分，可以为项目过程控制提供必要的信息，而且使得建立有挑战性的可实现的目标成为可能。从2O世纪8O年代初，全面质量管理思想(TotalQuality Management，TQM)在西方国家广泛流行，并促使很多公司开发和实施绩效评价系统。实际上，许多TQM 的基本原则与评价的应用有着很大的关系，比如：根据实际数据提供反馈，在过程中建立持续改进，在决策过程中鼓励员工参与等。精益组织应该用设计好的简练的绩效评价系统指导操作和评价操作经济性，激励人们的精益行为，来指导和激励持续改进，并且为决策和管理提供指导。通常由于缺少有效的绩效评价系统影响建筑行业的发展。这种现象的出现很大程度上与管理者的态度和缺少专业训练有关。实际上，许多公司只从大的工作范围评价和控制项目的变化，只有很少公司使用绩效评价系统为决策提供信息。传统的绩效评价模式只看结果和主要原因，绩效评价必须从传统的模式中摆脱出来。影响绩效的原因必须提前确认，以便进行测量和过程控制，使得这些原因被控制在设定的范围内。

　　1、末位计划系统

　　在工程建设领域，一般采用流水作业法组织工程施工。流水作业法是建立在分工协作的基础上的工序组织方法。通过分析把项目目标进行分解，根据已有的信息编写项目计划，选择计划中能够做的，利用现有的资源执行已经制定好的计划，简而言之，就是通过计划推动项目实施，达到项目的计划目标。然而，精益建造是一种基于工程项目的建筑生产管理模式，项目的交付是一个系统的过程，在改善局部之前必须优化整体，所以LCI倡导从任务到系统再到任务的研究途径。Ballard和Howell提出了“精益项目交付系统“(Lean project Deliv—ery System，LPDS)，将项目交付过程划分为精益设计、精益供应、精益安装及交付使用四个阶段，各个阶段又有部分工作相互重叠。这种方式与传统的项目交付方式不同，它为整个交付系统设置了一系列目标，在项目层为顾客最大化绩效，把产品设计和过程设计集成在一起，并在项目全寿命周期中施行控制。

　　精益建造将建筑生产看成一个复杂动态的过程，强调权力下放，计划应基于现场条件制定并且计划周期以短为宜。Ballard和Howell提出的末位计划系统(Last PlannerSystem，LPS)就基于此原则。在这种系统内下一周期(通常为一周)工作所需资源计划由工作流末位人员(通常是现场管理人员如工长、班组长等)制定，计划自下而上汇总，运用完成计划比指标PPC(Per PlanCompleted)对每周期的计划完成情况进行考核评价。这样使得工作流更可靠，而可靠的工作流又能促进其他六种流的有序流动。末位计划系统已在实际项目应用中取得巨大成效，其基本流程如图4所示。

　　图4：末位计划系统

　　末位计划系统是一个基于项目计划的精益生产和管理系统。末位计划技术是一种生产管理思想，主要是在项目运作的组织和管理中应用精益原理。运用LPS会对项目在成本、工期、质量和安全四个方面同时进行改善。

　　虽然末位计划系统有着诸多的优点，能够解决项目中的许多问题，但是作为一种新的方法，实施中也存在一定的困难。执行末位计划方法存在的障碍如下：

　　(1)时间。执行中的主要困难，在正进行的项目中缺少实施的时间。

　　(2)训练。第二个困难，在实施过程中，训练非常重要，但就是缺少训练。

　　(3)组织。正确地面对实施LPS带来的挑战，需要不断地创新和增强组织某些元素的功能。

　　(4)缺少自我批评。缺少自我批评限制了人们从错误中学习，因为只有部分问题被认识到。

　　2、价值工程

　　由于工程项目投资一般都比较大，开展价值工程活动所产生的经济效益也是十分巨大的。所以在工程项目中推广价值工程活动前景十分广阔。在项目的设计阶段、招投标阶段、施工阶段以及项目建成投产阶段都可以开展价值工程活动。并且，研究和实践经验证明，尽管在项目实施和运营的全寿命过程中都可以进行价值工程研究，但是就其效益和效果来说，价值工程研究是越早越好。

　　根据工程项目中的实践总结，在工程项目中运用价值工程技术的基本程序如图5所示。

　　图5：价值工程工作流程图

　　具体实施过程中需要有组织者、研究组、主管部门、实施者等相关方的协调配合，其中较为重要的为组织者和研究组的选择以及建立，但这并不排除主管部门、实施者对价值工程实施的重要性。

　　3、准时生产制度(JIT)

　　JIT(Just In Time)被称为精益生产的典型特征。它指的是一种生产系统，在这种系统里，生产过程中的商品运动时间与供应商的交货时间经过了仔细的安排，在作业过程中的每一步，下一批(通常批量很小)都会恰在前一批刚结束时到达，因此才称之为准时。这样的系统不存在等候加工的空闲人工、材料与设备。

　　在工程项目中，假设各关联部门之间、各关联岗位之间的关系同商品生产系统中生产商与供应商、上下生产环节之间关系相同，JIT可适用于工程项目施工管理中。然而，在工程施工管理过程中，应选择性地采纳，而非完全照搬。可采取如下配套目标：消除中断、使系统具备柔性、存货最小化、消除浪费。各个岗位、部位之间的工作应环环相扣，注重时效。消除中断以及柔性化同工程项目中流的概念相关，Koskela指出生产过程中有七种流：先前工作、场地、人员、设备、材料、信息和外部条件如天气等。每一种流有其自身属性且具不确定性，对每一种流的管理应不同。为保证各种流的顺畅流动，有时需设置缓冲(Buffer)，如超量生产和库存。

　　存货最小化、消除浪费的目标则涉及到施工库存管理以及最小化浪费的思想。Womack等认为浪费是指消耗了资源而不创造价值的一切人类活动。Ohno对浪费进行了总结，把它分为七类：残次品，无需求的超量生产，等待进一步处理或消耗的商品库存、不必要的工序、人员的不必要调动、商品不必要的运输以及等待。Womack等后来又提出第八种浪费：商品设计和服务不符合顾客要求。在对建筑生产中浪费进行研究后，Koskela认为仓促行动也是一种浪费，Macomber和Howell认为信息未被传递和信息未被接受都是浪费。Ohno和Womack等对浪费的说明，其实是基于制造业的。生产制造是一个有序的系统，较易识别不产生价值的活动，而建筑生产是一个复杂的动态系统，浪费的具体形式不易识别，如保持富余的生产能力，从转化的观点看是浪费，但从流的观点看却可能促进流动。在最小化浪费的过程中必须记住一条重要准则：在改善局部之前必须优化整体。

　　1、传送目标

　　精益建造有更完整的传送目标，可更好的达到项目的目标。精益建造建立了一套完整的传送体系，把顾客的要求输入项目中，设计师按其要求进行设计。在施工时如遇到问题，与设计师及顾客沟通交流，保证产品同时满足顾客和市场的需求。精益建造强调流的作用，在项目的开发阶段绘制价值流，在项目的设计与施工阶段运用工作流。在精益建造中工作流是使项目成为整体的通道，它减少了因单独行为而导致的不必要的浪费，最终尽可能完美地完成项目。

　　2、项目目标

　　精益建造以顾客的最大化价值为项目的最大目标，从而使顾客的价值得到更好的认识、肯定、创造和传递。精益建造采用拉动式生产，在设计开始阶段就把顾客的要求融入到设计中，设计出符合顾客要求的产品。在设计施工阶段运用并行工程对设计和施工进行整合，如施工出现意外，可以通过重新设计来保证可靠的流水线。在设计施工阶段，顾客可以参与并监督项目的全程实施，实现信息的透明化。由于产品是按顾客的要求进行设计的，必然会满足市场需求，避免了“缺陷”产品的产生。

　　3、管理方式

　　精益建造设计施工过程与管理程序并行，以减少浪费的产生。精益建造在施工设计的同时，根据现场的实际情况运用5S进行管理。采用最后计划体系让管理者清楚地了解项目的执行情况，使得管理和实际情况不脱节。最后计划者体系是由工作流的最后一个工作人员决定的，由阶段计划、未来计划和滚动周计划三部分来构成，可以很好的提高计划的可靠性。这个环形计划体系是工作人员根据现场实际情况制定的，可避免材料及设计的耽误，保证工作流的顺利进行。

　　4、控制系统

　　精益建造对项目的全寿命周期运用动态的控制，更好地保证项目完成预定的目标。精益建造是根据生产管理的原理，结合建造的特点而产生的，它可应用于所有建造中，但尤其适用于复杂的、不确定的、工期短的项目。由于建造的唯一性、复杂性和不确定性，建造者对项目必然要进行动态的控制。精益建造根据现场的实际情况制定计划控制体系，而计划控制体系的关键是处理好可靠性和变化之间的关系，即在有变化的情况下仍然保证流水的可靠性。在精益建造中，要不断地重复进行计划和控制体系，同时循环实施。

　　1、建造理念的转变

　　因我国还没有实施精益建造，首先要让建造者观念上有所转变。传统建造以利润最大化为目标；而精益建造则以顾客的最大化价值为项目的最大目标，同时消除浪费使得利润相对的最大化。建造者要从整个大的建造体系出发，采用整体的方法达到最终目标。

　　2、推行总承包制，实现设计与施工整合

　　实行工程总承包制，可解决传统基本建设管理存在的诸多矛盾，有效降低建筑产品价格，使得造价低、工期短、质量优。传统建造是先设计、后施工，而在精益建造中，运用并行工程，采取临时小组、行为的整合以及决策的措施，来最大化的节省成本。整合的目标在于减少生产开发的周期和成本的同时，提供更好的满足顾客要求的产品。

　　3、项目组织关系的改革

　　开发商希望所有事情通过一定的措施都受自己控制，而建造商不能满足这个要求。项目具有不确定性，故在实行精益建造时，开发商和建造商要建立良好的伙伴关系，用双赢的思想来获得共同利益。伙伴是建立在信赖基础上的，而精益建造是建立在可靠基础上的，从某种意义上来讲，两者是相通的。