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FM術語
【編者按】光銘研究院首席研究員陳光教授在繼專欄前兩篇新生產方式的文章“縱向一體化企業”和“大架構”之后,繼續探討建筑工業的新生產方式,后續打算形成一個系列文章。本篇側重于供應鏈領域,論證建筑行業實施”大規模定制化“的可行性,涉及到建筑工業化與BIM信息技術等方面(2016年11月11日《人民日報內參》政策建議中探討了這個課題,筆者也有貢獻)。
“大規模定制化”可行性論證
經典的生產方式理論都是基于“生產消費循環”、“信息不對稱”等假定的,而互聯網尤其是移動互聯網打破了這些古典的模型,獲得了電子商務、手機支付、C2B等突破性的商業模式。如拼多多的這種由消費端發動的反向大規模定制化就利用了移動互聯網帶來的龐大的消費者群體的規模效應,與傳統商業是反向的操作,這是對傳統商業的一種顛覆。中國傳統商業是以京東與淘寶的二元結構為典型代表的,京東是高端品牌商品,淘寶是低端小商品。雖然它們都已經是電子商務,但兩者都沒有擺脫原有的制造和銷售的格局,只是上網了而已。
拼多多才是真正的傳統格局的顛覆者,建筑領域目前只有智能家居堪與其相比,已經失敗了一輪的互聯網裝修都沒有達到這個效果。這還是要從建筑行業的邏輯本身來分析。
建筑是空間的組合,空間由各類建筑構件及其系統圍合而成,建筑構件從工廠里制造出來后,運輸到工地現場進行組裝和施工,從而形成了建筑空間?!?strong style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">①空間-②系統/分系統-③構件”形成了一個鮮明的內在結構,理論上來說,③構件全都是工業產品,進而②系統是現場組裝,但①空間無法是工業品。(此處123是對建筑本體的層級結構定義)
空間是完全無法大規模標準化生產的,它表面看起來是若干工業制品的集合,而工業品都可以是標準化的,似乎空間也可以。因為空間的尺度太大,幾乎是人類所能制造的最大、最貴的、又是不可移動的產品,所以英文稱之為built environment,這是一個直接與自然環境并稱的范疇,其余工業制成品都居于其下。人類對于空間的個性化需求和付出代價都太高,遠遠超過更小的工業制成品。"安身立命"的空間可以說是人類文明的一個集中體現,“安得廣廈千萬間”這一句曾經是很理想主義的詩詞花了上千年才得以真正實現。
建筑的試錯成本太高,遠非借助不斷迭代試錯的工業品可比,可以說在實踐上建筑就沒法試錯。大概只有特斯拉公司CEO馬斯克所設想的火星人類生存空間才有可能完全采用科幻的標準化、模塊化的建筑空間。也許這就是為什么特斯拉一直在追求機器人的建造方式,自動化的價駕駛技術,還有大推力火箭,這些都是火星殖民所必需的前提條件。
而每個工業制品都有可能進行大規模定制化,越小、越能移動的產品就越容易做到。尤其是,越是與空間沒有直接的耦合關系,或者說耦合度很低,就越容易大規模定制化,比如大小家電與智能家居,反之機電系統就很難。房屋之所以被稱為“不動產”和“固定資產”,就是因為這個無法移動和固定的特點,這是房屋作為空間整體,與一般工業制成品最大的不同之處。
構件,越與空間耦合就越無法規?;?,越解耦就越容易規模化。以機電系統-家電-小家電這個序列為例:
越與空間解耦,就越容易上拼多多,以智能家居為最,流行的智能家居舉例:
網關
智能開關
智能插座
智能墻壁插座
吸頂燈
掃地機器人
恒溫電水壺
人體傳感器
空氣凈化器
無線開關
智能插線板
溫濕度傳感器
門窗感應器
電飯煲
攝像頭
天然氣報警器
水浸傳感器
魔方
電動窗簾
指紋鎖
中央空調智能控制系統
至于各類建材,看一則互聯網家裝行業的描述:
“目前多數互聯網家裝公司僅是將標品(潔具、家具等)實現市場下沉,但是像瓷磚、水電等仍無法落到實處。比如,家具等標品僅需物流即可完成,但瓷磚等類似的裝修服務涉及到的不可控因素太多。瓷磚誰來貼?破損率誰承擔?水電誰來做?如果找當地的裝修隊來做,這些事情又沒有標準,要怎么管理?后續服務如何處理?所以很難做下去?!?/p>
這一段話道出了建材產品必須要進行大量的現場和售后服務的行業特點,一個字:重。
最后再看看結構體系,在國內結構體系通常就是建筑空間的主要圍合體。在國內建筑行業這一輪推行PC裝配化之前,構件的工業化程度隨著整個制造業的提升也在不斷提升,越來越多的構件從現場加工變成了工廠預制、現場裝配。這一輪PC裝配化力推的主要是結構系統,不巧又是使用最為廣泛的塑性的混凝土材料(相比之下,鋼材是天然的裝配化,木材也很容易裝配化),問題就很大了。
國內大量建設的高層住宅小區所普遍采用的混凝土剪力墻結構體系是目前所見成本最低、結構安全最可靠的體系,任意改動其中的某一部分就會導致成本上升,如果采用鋼結構則上升的非常多。在相當長的一個時期內,建筑的用鋼量是不可能這么快速的從混凝土提高到全鋼結構的,因為全國在總體上還要受制于鋼產量和發電量的局限,雖然這兩個產值都已經達到人類歷史的巔峰,但仍不夠中國人用的。
利用拼多多模式實現構件的大規模定制化生產,就需要一個個工程項目、空間和系統的規模化集中,這不僅僅是消費者買一個家用電器那么簡單了,而涉及到施工現場的社會化資源的生產組織了。這個社會資源在過去基本上都是一個個獨立項目的小規模組織,未來由于大規模的運作,則很有可能帶來新的變化。基于區塊鏈的BIM建筑拼多多可能會產生一種全新的模式,將空間的定制化與構件的大規模生產結合起來(即產業互聯網+縱向一體化企業),從而實現生產效率的極大提升。
而且這很可能是中國特色的,因為中國的建材工業和建筑業都還處于高度離散的狀態,還沒有還沒有達到足夠高的行業集中度,中國有可能在此之前就可以利用先進的互聯網技術進行行業的整合,從而快速達到較高程度的工業化水平??芍^之:顛覆性創新的平臺經濟。
另外再探討一下BIM技術。BIM主要體現在信息化和軟件方面,如果建筑全都很容易實現裝配化,就不那么特別需要一個叫做BIM的技術了,而只需要工業制造業很發達的PLM及其PDMS、CAE、CAM。也許正因為空間無法實現構件那樣的徹底的裝配化,且組成空間的多數系統也無法直接以工業品交付(必須到現場組裝——現場即空間本身),所以才需要一個如此獨特的BIM技術理念、方法和技術。這是一個全球性的通用問題。
參考
漫談FMBIM組文,原初時的勇氣,跨越時代的氣概就從這里開始
BIM核心知識單元:構件級知識管理。構件就像細胞一樣組成建筑整體,既千篇一律又千變萬化
附文:
漫談BIM:制造業與建筑行業
在理論上,建筑業也屬于制造業,是高度離散制造業:每次建造的東西都是獨特的產品。但是,在實踐上,又完全不同于制造業。當然,制造業的各方面的水平遠遠高于建筑業,這是不爭的事實。BIM的精神實質就是要將建筑業進行“制造業化”,并且還能夠同時滿足建筑業的個性化需要。在航天等先進制造業中,類似于BIM的計算機技術早已非常發達和普及,各行業對比來看,建筑業簡直是墊底的一個行業。
這一切都與建筑業的獨特性有關:即生產一個建筑物,所涉及到的專業類型之復雜、建材設備種類之多、生產周期之長、質量之不可控、人員涉及面之大,都是一般制造業不具備的,尤其是同時具備這些特點。這導致了建筑業生產的復雜性,再加上房地產的投融資、政策法規,設計行業的資質管控、施工行業的勞工糾紛問題、工程造價的腐敗問題,等等,使得每個工地都變成了一個小社會、而不僅僅是一個車間。
當我們使用制造業的慣常思維去觀察房地產建筑業時,就會遇到巨大的不同于制造業的困難,首先的普遍的困難就是表述的困難,無論是對于整體戰略的表述,還是具體任務的表述,乃至于一個簡單的采購物品從設計源頭到采購到庫房的整個過程的描述,都存在困難,更不用說表述整個建筑物這個最終產品本身了。解決“表述”的困難,這就是BIM技術被創造出來的一個初衷,BIM模型在英文中意思就是“關于建筑設施的物理性能和各方面屬性的綜合性的直觀的表述”。而在制造業中表述一個產品也好,一個任務也好,都相對沒有如此困難。
所以許多開發商的管理團隊經常會遇到這種困難,而在看到BIM技術時,就眼前一亮,這是很可以理解的。于是,就有一個設想,拿BIM模型技術來充分的幫助管理層進行表述,以減少各方面對于同一個事務理解上的不同,從而減少錯誤、加速流程和降低成本。這將會生成一整套的研發計劃,最終落地到BIM團隊與各部門團隊配合起來的操作細則。
制造業早早就已經實現流水線了,這是100年前就成熟的模式;而在建筑業,國內還沒有完成工業化,還正處在工業化的早期階段。尤其是,建筑物的生產本身特點導致了很難于像生產線那樣進行標準化生產,除了戶型定型的住宅建筑、以及重復進行同一類型項目建設的企業(可以使用重復利用的模板),所以這條路即使在千億產值的萬科公司也是摸索了10年之后還不敢大規模的動作。
但是,由于BIM技術的崛起,僅考慮信息流這一條線來看,實現“信息的生產線”是完全可行的。以信息流線為核心,展開人員、物資等的流線,這種基于信息化的管理模式早已在國外普及了。這也是為何國外企業應用BIM技術會如此之快,因為他們在管理上已經先做好了準備,這種管理的需求其實也是推動BIM技術不斷進步的源動力之一。
流水線的設計架構,需要高度專業而又豐富經驗的團隊,一旦設計完成,就可以投入到普通工人手中進行生產,同時管理團隊進行不斷的體系維護。這個模式在目前開發商和外部顧問的力量下是具備可行性的。只是為了達到這一點,需要進行大規模的業務流程再造(BPR),而且不能限于國內建筑業的陳規陋習。尤其是思想觀念上,必須要在整個企業的思維面貌上進行再造,這就要求無論是管理核心團隊、還是BIM團隊,都必須擁有全局視野、系統化思維的人才。只有他們才能長期連續的掌控整條生產線的運作。
達到這種境地,開發商的BIM戰略可以說是實現了。此時已經具備了一個可以復制到第二個房地產開發項目的管理模式——此時BIM不再作為一項電腦技術,而是一整套的管理模式,一種基于信息流水線生產的模式。這其實也是領先的房地產開發商所追求的,只是許多企業的領導人并不具備很深厚的制造業經歷,難于在極高的戰略層面上看到未來的景象,當然,現在社會上也很難請到合格的BIM顧問,這也阻礙了行業的發展。
今日建筑工程界的陳規陋習之多,我想就算是90年代的一般工廠里的車間主任都會覺得驚訝,相當程度上是缺乏系統的復合型人才所致,系統的知識體系乃是一種工業化的思維,工業化社會的分工實際上是要在系統架構師指導下分解出來的分工體系。這是建筑業從教育的源頭、到實踐落地的整個一條產業鏈運作水平低下的表現。比如工程會計的概念,這是財務專業和工程造價專業復合起來的專業,開發商里面應該充滿了這種人,她既能從財務角度去監控、又能熟練的理解工程事務,從而全面掌控工程成本和風險,但是這種人才奇缺。
她所需要的技能,是來自兩個專業,是必須通過大量的自學才能獲得的、而不僅僅是高校教育可以提供的,再說高校教育已經凝固在十幾年前了。更主要的是,她必須具備一種復合專業的思維方式,這種思維習慣是在長期工作中形成的、且需要不斷的提煉總結。短期內不能指望所有人都立刻變成這種人才,首先急迫的是需要那些架構和維護生產線(詳見前述的信息生產線)的人才。
利用信息化技術的推行,“倒逼”各專業工種去努力學習復合型的知識,以完成公司交給的任務,這在國內制造業公司中已經是家常便飯。BIM技術體系就能夠起到這種作用。
類似于工程會計的情況還有很多,包括甲方設計師(不是設計院那種實則繪圖員的設計師)、甲方項目經理(不是那種只想著要跟甲方索賠的無賴項目經理)、工程采購(熟知各種采購產品的特性,能夠評估其采購合理性的人)、運維經理(FM)等等。甚至于連建筑師本身,其本義architect就是指架構師,而非一般建筑工程技術人員,這應該是一個極其復合的系統全局性的架構人才,卻在一般實踐中被降級為一個單一的專業,與結構工程、機電工程等工程學并列了。
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