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项目管理硕士论文范文:基于BIM的项目管理研究

时间:2020-09-21 15:50 | 栏目:项目管理 | 浏览:

硕士论文网第2020-09-21期,本期硕士论文写作指导老师为大家分享一篇项目管理文章《项目管理硕士论文范文:基于BIM的项目管理研究》,供大家在写论文时进行参考。
  BIM 在工程项目全寿命周期管理中具有重要的地位和作用,就 BIM在全寿命周期的不同阶段的运用进行较为详细的论述和分析。说明 BIM 在工程项目全寿命周期管理中的重要作用。工程项目全寿命周期的划分有多种方式,如有的分为三个阶段:项目前期、项目建设期、项目运营期;也有的分为四个阶段即:项目决策阶段、项目设计阶段、项目实施阶段、项目运营维护阶段。

   1 绪 论

  1.1 问题的提出
  进入互联网时代,数字化信息技术已经给众多传统产业行业带来了翻天覆地的变化。数字化模型在制造业的应用历史已有年之久,三维软件、数字化控制操作等新技术的使用和推广为制造业提高生产效率起到了重要的作用。但建筑业依旧处于信息化的较低阶段,同时随着智慧城市建设的加快,物联网和云计算技术等的广泛运用,都迫切要求传统建筑业加快信息化数字化进程。由于建筑规模不断扩大和建筑形式的日趋复杂,我国建筑行业现在流行和广泛应用的基于 CAD 技术的工程项目管理已经不能完全适应这种要求。建筑行业呼唤新的技术出现,以提高建筑业的信息化水平,并适应日趋复杂的建筑设计和工程管理的需求。一种新的理念与技术即建筑信息建模 BIM(Building InformationModeling,后面没有特殊说明 BIM 都是指“Building Information Modeling”的简称)应运而生。BIM 最初只是一种理念,一经提出之后,在欧美等发达国家被逐步推广和运用到工程建设领域,从而引发了建筑业的革命性变化。经过不断完善和发展,目前国外 BIM 正在成为建筑业的主流技术和工程管理的有用工具,建筑业的BIM 时代已经来临。BIM 不是一个软件或一类软件的事情,它是信息化技术的一个集成,是基于全新理念的一种管理方式,其服务于建设项目的整个生命周期,主要包括设计、建造、运营维护几个阶段。项目各参与方可以通过这个信息平台协同工作、实现信息顺畅交流和不断集成,从而实现工程项目管理的主要目标:提高工程施工质量、节约投资、工期合理可控。同时其对于避免失误、减少变更,沟通协调等方面也具有传统技术无法比拟的优势。尽管我国的 BIM应用还处在起步阶段,存在种种问题和困难,但是建筑业实现数字化信息化的趋势是不可阻挡的。同时基于 BIM 的工程项目管理也是今后工程项目管理发展的必然趋势,这也是物联网、数字城市、绿色建筑等发展理念对的建筑业和工程项目管理的共同选择。
  1.2 研究目的与意义
  目前国内 BIM 在工程项目管理中的运用还仅限于个别大型项目,同时目前的运用大多仅限于项目建设初期即工程设计阶段,与 BIM 所倡导的全寿命周期综合应用的理念还有很大差距,离真正的普及和推广还相差甚远。本论文的研究目的是:通过查阅相关文献,分析 BIM 的作用及其相对于 CAD的优势,对 BIM 的运用现状进行总结和归纳。分析 BIM 对工程项目管理的作用;找出目前国内 BIM 在工程项目管理应用中存在的问题和障碍因素,制定相关的解决办法和对策,实现基于 BIM 的工程项目管理的普及和推广,真正实现工程管理乃至整个建筑业的信息化和数字化变革。从工程项目全生命周期管理理论划分中可以看出,工程项目是一个从项目决策设计、到项目施工、再到项目运营维护的循序渐进的过程,每一个阶段都按照工程建设规律有序开展。同时每个阶段的工作又需要其他阶段的相关部门,相关专业的协调与配合。每个阶段工作的完成,都是下个阶段工作的开始。前面形成的信息就是下一步工作的基础,所以每个阶段都需要统一的信息采集标准和统一的信息发布渠道,以确保整个项目生命周期中工程信息的准确传递,并确保信息的完整与统一。对于工程项目各参与方来讲,工程项目的存在状态处在不断变化的过程中,在工程项目建设的不同阶段对工程信息的要求也是不同的,如何保证不同阶段项目管理工作对工程信息的需求,是工程项目管理过程中遇到的首要问题。传统的基于 2DCAD 技术的工程项目管理信息传递经常出现信息的失真和错误,导致工程项目管理工作难以实现高效率和管理的精细化,这是传统工程项目管理实施过程中的一个困境和难题。BIM 的出现和发展正在改变这种局面,国内外 BIM 的发展实践证明基于 BIM 模型的工程项目管理,通过相关 BIM 软件及其信息平台实现信息的实时交流,完成信息的共享与集成,并保持了信息传递过程中的完整性和准确性,能够实现工程项目建设不同阶段的信息共享和交流,减少信息传递过程中的失真和错误,使工程项目建设更加高效和流畅,并能实现工程管理的精细化,为工程项目管理的信息化打下了坚实的基础。本论文研究的意义在于:通过阐述 BIM 概念和工作原理,分析了 BIM在工程项目管理中的应用,建立了基于 BIM 的工程项目管理新模式,对于加快工程项目管理的信息化水平和经济效益具有重要意义。
传统工程信息传递图

  2 相关理论及概念的界定

  2.1 BIM 理论及其概念界定
  BIM 是 Building Information Modeling 的简称。从字面意思看就是:建筑信息模型。美国国家 IFC 标准对 BIM(Building Information Modeling)的定义是:“兼具物理特性与功能特性的数字化建筑信息模型,该模型所包含的信息数据是为项目的全寿命周期服务的,从项目的概念设计阶段开始到项目运营阶段都可实现信息的共享及集成。BIM 发挥作用的基础是:项目各参与方在项目生命周期的不同阶段在 BIM 建模中进行的信息输入、获取、修改和整合过程,进而实现BIM 模型信息的共享与集成,以支持和体现项目各参与方的职责。BIM 是基于国家统一标准的数字化信息共享模型,从而实现各项作业的相互协同。”基于上述定义我们可以从如下两个方面来对 BIM 进行界定。(1)BIM 是结果和过程的统一体。作为结果即:“兼具物理特性与功能特性的数字化建筑信息模型,该模型所包含的信息数据是为项目的全寿命周期服务的,从项目的概念设计开始就可以实现信息的共享。”这时 BIM 是作为信息模型结果,是作为一种产品信息的形式存在的。传统的 3D 建筑模型仅有物理特性,BIM 模型却同时包含了两个特性即:物理特性和功能特性,这就是 BIM 模型相对于传统技术的最大优势。在物理特性上,与传统的 3D 建筑模型是一样的,是可供观察和体验的;在功能特性,这是传统的 3D 建筑模型所不具备的,特指指此模型所携带的该建筑的所有相关数字化信息。作为过程即:“BIM 发挥作用的基础是:项目各参与方在项目生命周期的不同阶段在 BIM 建模中进行的信息输入、获取、修改和整合过程,进而实现 BIM 模型信息的共享与集成,以支持和体现项目各参与方的职责。”这与美国查克伊士曼博士(Chuck Eastman,Ph.D.)等人的定义:“建筑信息建模是对于项目进行设计、施工和运营维护管理的一种新型方法过程……BIM 不是某一个软件或者某一种软件,它是一种管理具有众多不确定因素的项目施工过程的人为举措。”是基本一致的。除此之外,由美国宾夕法尼亚大学建筑工程学院的 CIC 研究小组的一项研究报告中给出了 BIM 作为建模过程(Process)的更贴切的定义:“BIM 是一种管理过程,其目的在于通过建设项目数字化信息模型的开发、使用和传递以提高项目或项目集的设计、施工和运营管理能力。”可见 BIM 是一个围绕项目建设寿命周期不断完善、不断调整逐渐充盈丰满的动态的信息采集过程。他是为工程项目的整个寿命周期服务的信息化模型和数据库,不仅仅服务工程建设领域,在后期的运营维护阶段仍然能发挥重要作用。(2)通过 BIM 能实现信息和数据的多维模拟。传统的 CAD 技术主要是平面的 2D 技术,只能通过简单地平面图像来表示建筑物,只有两个维度即长和宽。BIM 模型则是动态的 3D 模型,除了长和宽之外增加了高度的维度,实现了图像的立体化,能够更为清晰地展现建筑物的所有特点,更加形象直观,在这个基础上可以增加更多的维度实现所谓 4D、5D 乃至 ND。所谓 4D 即在三维的基础上增加了时间维度,可以进行时间方面的管理。5D 及在 4D 的基础上增加了成本的维度,便于我们进行成本控制。这样工程项目管理所有涉及的因素都可以加入 BIM 之中形成所谓的 N 维模型,以便更好地进行项目管理工作。
  2.2 基于 BIM 的工程项目管理概念界定
  在谈及工程项目管理并进行理论分析和研究的时候,一般有三个切入点,分别是针对工程项目管理模式的分析与研究,针对工程项目管理内容的研究和基于工程项目全寿命周期的阶段研究。管理模式侧重于管理的具体方式和手段;管理内容研究一般侧重于三大控制即投资、进度、质量;管理生命周期研究侧重于项目的不同阶段来进行,一般分为三个阶段即决策设计阶段、工程施工阶段、运营管理阶段。本论文的研究侧重点是基于工程项目全寿命周期的不同阶段开展,分析基于 BIM 的全寿命周期管理的作用和价值问题。后面论文中如果没有特别说明,一般都是从这个意义上来论述和分析的。项目寿命周期是项目从产生到灭亡的存在时间,一般项目寿命期的划分主要包括项目决策阶段、项目规划设计阶段、项目实施建造阶段和项目运营维护管理阶段。对于项目建设方也就是项目业主,在项目寿命周期内的不同阶段所进行的管理工作各不相同,在决策设计阶段主要是项目开发管理(DevelopmentManagement,简称 DM),在项目施工建设阶段主要是业主方项目管理(The ownerproject management 简称 OPM),在项目运营阶段主要是项目经营管理与物业管理(Facility Management 简称 FM) 。在现代的以施工方为主的工程项目管理中,上述的 DM、OPM 和 FM 是三个相对独立的阶段,执行的主体是不断变化的,上述管理模式对业主和建设方来说存在很大的弊端。主要体现在在以下方面:(1)传统工程项目寿命期三个阶段的管理即:项目开发阶段、项目管理阶段和物业运营管理和维护不是相互关联进行的,彼此是个独立的系统,每个阶段都是基于自己的目标展开工作,都是以本阶段利益最大化为目标,项目的全寿命周期目标无法得到有效的贯彻和执行。(2)传统工程管理是以合同规定的任务为目标进行的三大控制,至于项目建成后的运营与他们没有直接的关系,他们也不会去考虑企业的运营目标,导致项目建设的最终运营目标在不同阶段很难得到全面落实和实施,最终使项目建成后经常出现无法达到预期的运营目标。(3)由于各个阶段相互独立缺乏有效及时的信息交流和沟通,在项目推进的不同阶段进行交接和传递过程中经常出现信息和数据的流失和缺漏,导致下一阶段的工作遇到许多本不应该遇到的问题和麻烦。也就是项目的相关信息无法实现真正统一的集成化管理。(4)由于项目开发管理、工程项目管理和物业运营及维护管理是由业主分别与不同主体签订的委托合同的,这些主体之间相互不存在合同管理关系,要实现他们之间的相互沟通和协调管理基本上是无法实现的。(5)由于各阶段都是独立进行的,由没有统一的信息交流和转化平台,在不同阶段需要相关信息时可能要经过信息的多次转化和调整,这种信息传递可以参见图 2.1。在这个过程中造成信息的不断失真,同时也浪费了大量的人力物力,以及其他各种资源的浪费。难以实现基于整个项目寿命周期的信息的自由流动和相互交流,导致效率低下。影响项目最终目标的实现。
基于BIM的工程信息传递图

    3 BIM 在工程项目全寿命周期管理中的运用分析

    3.1 BIM 在工程项目决策阶段的运用
    3.2 BIM 在工程项目设计阶段的运用
    3.3 BIM 在工程项目施工阶段运用
    3.4 BIM 在工程项目运营维护阶段的运用

    4 BIM 在我国工程项目管理中的运用现状及存在问题

    4.1 BIM 在我国工程项目管理中的运用现状
    4.2 BIM 在我国工程项目管理运用中存在的问题

    5 推广基于 BIM 的工程项目管理的对策

    5.1 国家应尽快颁布 BIM 标准及规范并强制推行
    5.2 完善 BIM 软件体系搭建基于的 BIM 信息平台
    5.3 项目各有关参与方要解放思想转变观念
    5.4 推行基于 BIM 的项目全寿命周期综合运用
    5.5 调整高校相应专业人才培养模式和完善 BIM 发展环境

    6 结论与展望

    6.1 结论
   BIM 是以三维数字技术为基础,通过建立数据模型来整合项目全生命周期的所有信息,这些信息不仅包括物理特性和几何特性等可视化项目信息,还包括建筑物和设备的各种详尽的数字化信息及其集成,从而为整个工程项目提供可信赖的信息资源,用与指导项目不同阶段的相关工作,提高工作效率,增加效益。通过对 BIM 及工程项目管理的有机结合,实现了基于 BIM 的工程项目全寿命周期的统一管理,更有利于项目最终目标的实现。本文通过分析 BIM 对项目全寿命周期管理不同阶段的巨大优势和重要价值,得出如下结论:(1)基于 BIM 的工程项目管理是我国建筑业在信息化时代的必然选择。传统的基于 CAD 技术的工程项目管理正在逐渐的显现其弊端,无法跟上数字化信息化的时代步伐。基于 BIM 的工程项目管理,能够运用 BIM 信息平台为工程项目提供全寿命周期的服务,实现信息的无障碍交流,提高项目管理的效率和水平。这是今后数字化城市建设的基础工作,也是物联网和绿色建筑以及可持续发展理念对建筑业的必然选择。(2)基于 BIM 的工程项目管理,必将取代传统的工程项目管理模式。尽管目前基于 BIM 的工程项目管理在我国的发展还存在很多问题,还不是工程管理领域的主流,但是随着绿色建筑、物联网、云计算和大数据的运用和普及,信息化技术必将在建筑行业的快速发展,基于 BIM 的工程项目管理终将取代传统的基于 CAD 技术的工程项目管理模式,成为工程管理领域的主流。(3)针对 BIM 在国内工程管理领域的运用现状及其所面临的问题,提出对策建议以推动基于 BIM 的工程项目管理在我国的不断推广和快速发展。主要建议有:以政府强制推动和尽快制定 BIM 标准为抓手,加快 BIM 软件的开发以及人才的培养为依托,营造工程建设各参与方的观念转变和大力配合的工作环境,推动我国 BIM 的快速发展和推广,尽早实现工程领域的信息化和数字化。基于信息为主体的 BIM 必将引起建筑业的第二次革命,进而推动工程项目管理进入 BIM 时代。
  6.2 展望
  由于现阶段国内对 BIM 的运用大多集中在 BIM 软件的开发和操作上,且以设计阶段使用为主,的较少涉及到整个项目寿命周期的全过程运用。同时BIM 在国内的应用还没有成为主流,缺乏完整的基于 BIM 的全寿命周期的管理运用数据和资料,很多研究无法实现定量化,因此本文的研究主要采用定性研究方法,缺乏对 基于 BIM 的工程项目管理优势的定量分析,这是该论文的不足之处。同时由于本人的水平和对 基于 BIM 的工程项目管理理解有限,论文不可避免存在的缺点和不足,恳请各位专家老师给予批评指正。对于实施基于BIM 的工程项目管理,除了基于项目全寿命周期的管理之外,还有许多其他需要研究的问题。如基于 BIM 的工程项目管理流程问题的研究,基于 BIM 的综合信息平台的搭建问题研究等等都是需要进行深入研究的领域。只有设计完善的流程体系,并开发有效的综合信息平台,立足实践,反复论证和修改,才能探索出真正适合我国的 基于 BIM 的工程项目管理体系,这是今后需要解决的问题。虽然前 BIM 在国内的应用还处于个别阶段的局部运用,较少涉及项目的全生命周期,但 BIM 已经在工程项目管理领域展现了巨大的价值优势和独特的作用,BIM 技术在我国今后的发展将是一个必然趋势。可以预见基于 BIM 的工程项目管理对提高我国建筑业的信息化水平的发展进程,对工程项目管理效率的提高和资源的节约将会产生深远的影响。我国的工程项目建设和管理领域必将从 CAD 时代过渡到 BIM 时代。


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