CN106022587A - 一种基于挣值原理的bim项目进度及成本管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统；包括建立基于设计图纸的BIM建筑模型，并加入模拟施工场地的环境因素；收集施工活动的信息，并与BIM模型中对应的工程信息进行关联；基于挣值原理体系，对比分析当期实际完成部分与计划完成部分的工程量，判断施工进度是否滞后，通过对比已发生成本与当期应完成预算金额，判断施工成本是否超出计划成本；本发明将基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统应用于建筑项目中，既能明晰项目进度及成本控制情况，又能利用BIM建筑模型直观反馈工程进度及成本控制状态；具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及BIM项目进度及成本管理系统技术领域，具体是一种基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统。
背景技术
挣值原理用成本指标来表示每个项目任务的价值，集中反映项目任务的时间、资源、成本、复杂度等多方面因素的影响，挣值原理作为现代项目管理的一种管理方法,是项目进度控制和项目成本控制的重要手段,在项目进度和成本管理中具有重要作用。
但要将挣值原理运用于建筑工程中，仍有以下几个瓶颈难题亟待突破：（1）建筑项目建设周期长，所涉及的信息量巨大，包括材料、人员、生产设备等，且发生变更机会较大，难以建立如实反映建筑工程项目实际情况的数据平台；（2）建筑工程项目全寿命周期包括项目策划阶段、设计阶段、施工实施阶段以及运维阶段，需及时收集相关动态变化的数据，方能建立合理的工程项目数据平台；（3）挣值原理要求高密度的数据监控周期，但在建筑项目中，高密度地收集工程数据不仅工作量巨大，而且将增大数据管理成本的投入；基于上述理由，迫切需要针对上述既有挣值原理体系运用于建筑工程项目管理的不足之处进行改进，以满足使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过建立BIM模型，既能实时反映项目实际情况，又能降低数据管理成本，确保挣值原理体系有效运用于建筑工程项目管理的基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统，包括BIM建筑模型的创建、施工活动信息的收集、将实际施工中各分部分项工程完成情况与BIM模型对应信息进行关联、将实际施工完成量与计划完成量进行对比、判断项目的进度及成本状态。
BIM建筑模型的创建：在设计阶段建立BIM建筑模型并加入模拟施工场地环境的模型，形成全面覆盖项目现场的BIM数据基础平台。
施工活动信息的收集：通过在施工现场所建立的信息采集设备，收集需要管理的施工活动信息，包括材料信息、人员信息、生产设备信息和项目计划信息，传送至BIM数据基础平台。
将实际施工中各分部分项工程完成情况与BIM模型对应信息进行关联：与预先设置的对应工程信息进行关联，获得基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台。
将实际施工完成量与计划完成量进行对比：在进度管理体系中，通过基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台与基于设计阶段所建立的BIM数据基础平台进行对比，获得当期各分部分项工程的工程量差额，将该工程量差额套用项目预算所采用的定额，计算获得该分部分项工程的进度偏差SV；通过基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台中当期已完成预算金额EV与基于设计阶段所建立的BIM数据基础平台中当期计划完成预算金额PV进行对比，计算进度绩效指数SPI，SPI=EV/PV，判断工程项目当期的进度状态。
判断项目的进度及成本状态：在成本管理体系中，将实际施工过程中记录在案的已发生成本AC与基于设计阶段所建立的BIM数据基础平台中当期应完成的预算金额EV进行比较，获得成本偏差CV以及成本绩效指数CPI，CV=EV–AC， CPI= EV/AC，通过成本偏差和成本绩效指数判断工程项目当期的成本管理状态。
作为本发明进一步的方案：在建立BIM建筑模型时，包含所有专业相关设备及材料的建模工作；包括但不限于：通风空调、给排水及消防、气体灭火、低压配电及照明、BAS、FAS、建筑装修、电梯、通信、信号、供电、接触网、轨道、安防、绿化。
作为本发明再进一步的方案：在建立BIM建筑模型时，进行细化划分，逐一建立桩承台基础、基础梁、基础模板、矩形梁、矩形柱、楼板构件以提高进度管理和成本管理的精度。
作为本发明再进一步的方案：在收集施工场地信息时，包括工程信息、材料信息、人员信息、生产设备信息和项目计划信息等信息，以确保进行信息对比时，数据的完整性。
作为本发明再进一步的方案：进度管理和成本管理获取信息的周期以“周”作为结算单位，以降低进度管理和成本管理的成本，确保管理体系的准确性。
作为本发明再进一步的方案：所述基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统，具体包括以下步骤：
（1）BIM建筑模型的创建：根据项目各专业施工图纸建立BIM建筑模型，创建模型工程中，根据实际施工顺序建立，并加入模拟施工场地环境的模型，包括地面临时场地相关建筑物的建模；
（2）将各专业BIM建筑模型进行整合，检查各专业间是否存在冲突点，进行优化，减少后续变更问题处理修改，及时反映设计变更至BIM建筑模型上，并提供相应变更工程量清单；
（3）将基于设计阶段的BIM建筑模型与造价软件进行对接，或以BIM建筑模型生成工程量清单自动转换至造价数据，以此为基础，快速编制项目精确预算，为招投标做参考；
（4）通过在施工现场所建立信息采集设备，收集施工活动信息，并传送至BIM信息数据基础平台，与预先设置的对应工程信息进行关联，获得基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台；
（5）利用项目管理软件，结合BIM建筑模型及各专业、各工序的WBS，实现施工组织设计及专项施工方案的可视化，并按照日、周、月、季度的时间细度对可视化施工组织设计进行细分，保证施工组织设计的精细化及可执行性；
（6）在施工开始后，利用BIM数据基础平台提取工程量的便捷性，按既定周期的要求，定时定义模型的已经完工的部分，与基于设计阶段的BIM建筑模型所预先设定项目计划进行对比，利用挣值原理体系，计算工程的成本绩效指数CPI、进度绩效指数SPI、成本偏差CV和进度偏差SV；由成本绩效指数CPI检查和控制项目的成本是否超支和偏差的幅度，以成本偏差CV衡量偏差的额度；同时以进度绩效指数SPI检查和控制项目的进度是否落后和落后的幅度，以进度偏差SV衡量偏差的额度；
（7）对比设计阶段的BIM数据基础平台和基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台，项目管理人员锁定落后于计划进度的部分，安排赶工补救措施；当需要制定新进度计划时，利用BIM 5D的工具，替换未完工部分的进度计划，获得基于新进度计划的设计阶段的BIM数据基础平台。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过创建BIM建筑模型、收集施工活动信息、将实际施工中各分部分项工程完成情况与BIM模型对应信息进行关联、将实际施工完成量与计划完成量进行对比、判断项目的进度及成本状态；能明晰建筑项目进度及成本控制情况，又能利用BIM建筑模型直观反馈工程进度及成本控制状态。
附图说明
图1为本发明的设计阶段示意图。
图2为本发明的施工阶段示意图。
图3为本发明以某垃圾处理厂工程为实施例的进度及成本管理累积汇总表。
图4为本发明以某垃圾处理厂工程为实施例的进度及成本差额条形图。
图5为本发明以某垃圾处理厂工程为实施例的扣除桩及基础支护造价后的费用曲线图。
图6为本发明中以某垃圾处理厂工程为实施例的进度及成本绩效指数曲线图。
图7为本发明以某垃圾处理厂工程为实施例的工程量偏差明细表。
图8为本发明以某垃圾处理厂工程为实施例的基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理成果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统，分为设计阶段和施工阶段，包括BIM建筑模型的创建、施工活动信息的收集、将实际施工中各分部分项工程完成情况与BIM模型对应信息进行关联、将实际施工完成量与计划完成量进行对比、判断项目的进度及成本状态；具体包括以下步骤：
（1）BIM建筑模型的创建：根据项目各专业施工图纸建立BIM建筑模型，创建模型工程中，根据实际施工顺序建立，并加入模拟施工场地环境的模型，包括地面临时场地相关建筑物的建模；
（2）将各专业BIM建筑模型进行整合，检查各专业间是否存在冲突点，进行优化，减少后续变更问题处理修改，及时反映设计变更至BIM建筑模型上，并提供相应变更工程量清单；
（3）将基于设计阶段的BIM建筑模型与造价软件进行对接，或以BIM建筑模型生成工程量清单转换至造价软件，以此为基础，编制项目精确预算，为招投标做参考；
（4）通过在施工现场所建立信息采集设备，收集施工活动信息，并传送至BIM信息数据基础平台，与预先设置的对应工程信息进行关联，获得基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台；
（5）利用项目管理软件，结合BIM建筑模型及各专业、各工序的WBS，实现施工组织设计及专项施工方案的可视化，并按照日、周、月、季度的时间细度对可视化施工组织设计进行细分，保证施工组织设计的精细化及可执行性；
（6）在施工开始后，利用BIM数据基础平台提取工程量的便捷性，按既定周期的要求，定时定义模型的已经完工的部分，与基于设计阶段的BIM建筑模型所预先设定项目计划进行对比，利用挣值原理体系，计算工程的成本绩效指数CPI、进度绩效指数SPI、成本偏差CV和进度偏差SV；由成本绩效指数CPI检查和控制项目的成本是否超支和偏差的幅度，以成本偏差CV衡量偏差的额度；同时以进度绩效指数SPI检查和控制项目的进度是否落后和落后的幅度，以进度偏差SV衡量偏差的额度；
（7）对比设计阶段的BIM数据基础平台和基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台，项目管理人员锁定落后于计划进度的部分，安排赶工补救措施；当需要制定新进度计划时，利用BIM 5D的工具，替换未完工部分的进度计划，获得基于新进度计划的设计阶段的BIM数据基础平台。
实施例1
请参阅附图3-8，结合某垃圾处理厂工程实例对本发明的系统做进一步说明：
首先根据某垃圾处理厂工程各专业施工图纸建立BIM建筑模型，进行碰撞检查及设计优化，并对接至造价软件，进行工程量计算及预算，获得基于设计阶段的BIM建筑模型；利用挣值原理，获得每一周期该工程计划完成预算金额PV和每一周期应完成的预算金额EV；从施工阶段起，每周至工地现场进行施工进度核查工作，并通过拍照、条形码、二维码和收集RFID信息的方式，采集施工活动信息，传送至BIM信息数据基础平台，与预先设置的对应工程信息进行关联，获得基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台；利用挣值原理，获得该工程当期已完成预算金额EV和实际施工过程中记录在案的已发生成本AC，计算得到进度绩效指数SPI和成本绩效指数CPI，如图3所示。
为直观反映该工程进度及成本情况，以图表形式反映项目进度绩效指数SPI和成本绩效指数CPI，如图4-6所示；再利用BIM建筑模型进行进度及成本分析对比，根据各分部分项工程完成情况对模型进行划分，清晰直观地表达项目工程量偏差，统计各分部分项工程进度偏差，并列出清单及相应的工程量和对应造价，如图6所示；最后利用云端平台，将上述现场各项项目照片和数据进行整理并实时更新，最终获得施工阶段的基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理成果，如图7所示。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统，其特征在于，包括以下步骤：
（1）BIM建筑模型的创建：根据基于设计阶段的项目各专业施工图纸建立BIM建筑模型；
（2）将各专业BIM建筑模型进行整合，检查各专业间是否存在冲突点，进行优化，减少后续变更问题处理修改，及时反映设计变更至BIM建筑模型上，并提供相应变更工程量清单；
（3）将基于设计阶段的BIM建筑模型与造价软件进行对接，或以BIM建筑模型生成工程量清单转换至造价软件，以此为基础，编制项目精确预算，为招投标做参考；
（4）根据施工计划的施工安排时间，在BIM模型中建立时间属性，以每一构件开始及完成时间作为参数，输入和关联至每一构件中，从而形成带时间坐标的BIM模型。有时间轴的BIM模型可以随意检索时间阈值内的构件明细，工程量清单随即生成，导入造价定额标准即可生成时间阈值内的计划完成预算金额（PV）数据；
（5）施工活动信息的收集：通过在施工现场所建立信息采集设备，收集施工活动信息，并传送至BIM信息数据基础平台，与预先设置的对应工程信息进行关联，获得基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台；
（6）将实际施工中各分部分项工程完成情况与BIM模型对应信息进行关联：利用项目管理软件，结合BIM建筑模型及各专业、各工序的WBS，实现施工组织设计及专项施工方案的可视化；
（7）将实际施工完成量与计划完成量进行对比：在施工开始后，利用BIM数据基础平台提取工程量，按既定周期的要求，定时定义模型已经完工的部分，与基于设计阶段的BIM建筑模型所预先设定项目计划进行对比；
（8）判断项目的进度及成本状态：对比设计阶段的BIM数据基础平台和基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台，项目管理人员锁定落后于计划进度的部分，安排赶工补救措施；当需要制定新进度计划时，利用BIM 5D的工具，替换未完工部分的进度计划，获得基于新进度计划的设计阶段的BIM数据基础平台。
2.根据权利要求1所述的基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统，其特征在于，所述步骤1中，建立基于设计阶段的BIM建筑模型时，包含对建筑、结构、给排水及通风、电气的建模。
3.根据权利要求1所述的基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统，其特征在于，所述步骤1中，建立基于设计阶段的BIM建筑模型时，包含模拟施工场地环境的模型、地面临时场地相关建筑物的建模。
4.根据权利要求1所述的基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统，其特征在于，所述步骤1中，建立基于设计阶段的BIM建筑模型时，根据实际施工顺序，在模型内逐一建立桩承台基础、基础梁、基础模板、矩形梁、矩形柱、楼板构件。
5.根据权利要求1所述的基于挣值原理的BIM项目进度及成本管理系统，其特征在于，所述步骤5中，收集的施工活动信息包括工程信息、材料信息、人员信息、生产设备信息和项目计划信息；收集方法包括采集条形码、二维码以及RFID信息。
6.根据权利要求5所述的BIM项目进度及成本管理系统，其特征在于：所述步骤5中，施工活动信息的收集按照日、周、月、季、年的周期进行。
7.根据权利要求1所述的BIM项目进度及成本管理系统，其特征在于：所述步骤7中的对比方法为：基于设计阶段和基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台，所获得的工程量差额套用项目预算所采用的定额进行对比。
8.根据权利要求1所述的BIM项目进度及成本管理系统，其特征在于：所述步骤7中，利用挣值原理体系，计算工程的成本绩效指数CPI、进度绩效指数SPI、成本偏差CV和进度偏差SV；由成本绩效指数CPI检查和控制项目的成本是否超支和偏差的幅度，以成本偏差CV衡量偏差的额度，以进度绩效指数SPI检查和控制项目的进度是否落后和落后的幅度，以进度偏差SV衡量偏差的额度。
9.根据权利要求8所述的BIM项目进度及成本管理系统，其特征在于：所述成本绩效指数CPI= EV/AC，进度绩效指数SPI=EV/PV，成本偏差CV= EV–AC；EV为基于现场实际施工信息的BIM数据基础平台中当期已完成预算金额，AC为实际施工过程中记录在案的已发生成本；PV为BIM数据基础平台中当期计划完成预算金额；所述进度偏差SV的计算方法为将当期各分部分项工程的工程量差额套用项目预算所采用的定额。
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