作为工业化的典型,制造业基于新的产业组织模式——集成制造系统(CIMS,Contemporary Integrated Manu-Facturing Systems),取得了惊人的成就,集成化已经成为制造业实现现代化的基本路径选择。借鉴制造业的集成化、产业链模式,构建建筑业的“集成建设系统”(CI-CS,Contemporary Integrated Construction Systems),也将成为建筑工业化产业组织体系变革的一种路径选择,其中包括系统集成化、组织集成化与信息集成化。 3.1 系统集成,建设产业系统的协调与集成化
所谓系统集成,即以建筑物的生产组织流程系统为基础,全面协调建设项目的产业组织过程,使之摆脱目前的散乱模式,实现研发、设计、施工有机结合的模式。
从目前的建筑业产业组织流程来看,建筑设计、施工组织与产品研发的过程是相互分离的。如前文所述,正是由于这种无组织的、不连续的过程,使得建筑产业上下游之间的信息传递被人为的阻隔,形成建筑产业组织流程的不连续性,阻碍了建筑工业化的顺利发展。 改变现有的设计、施工与产品研发相分离的模式,通过产业系统的集成过程,实现以施工方(承包商)为核心的、向前延伸——施工工艺设计(而不是建筑设计)、向后延伸——预制构件研发(而不是生产)的产业集成体系。
工艺设计、施工组织的一体化,并不是完全的设计施工一体化,不是剥夺设计者应有的职能与权力。作为施工承建方,不承担建筑物的方案设计与宏观设计工作,而是根据设计者所完成的建筑设计方案,根据施工方的技术专项、技术标准、产品系统而进行的具体的施工工艺协调设计。这意味着基于该设计过程,可以在不改变建筑物基本功能与造型的前提下,改变其施工 工艺构成方式——在微观上最大限度地以标准化的构配件、模块重新构建宏观的建筑物。系统集成可以最大程度的提高施工方对于建筑设计过程的介入度,有利于以施工单位的工艺标准来构建建筑物,消除设计与施工过程中的信息阻隔,有效地保证了预制构配件、模块与建筑物之间的构成联系。
产品研发与施工一体化,就是预制构配件、模块的研发过程由施工单位来承担,研发单位与施工单位的一体化。施工单位要投入研发过程,对于建筑物宏观构成进行有机的分类、分解,使之趋于标准化、模块化,并形成完整的技术检验标准与生产流程标准。基于这些标准,施工单位一方面可以实现设计施工一体化,另一方面可以实现预制构件的外包化生产,将建筑物微观的零部件生产从宏观建筑中分离出来、独立出来,从而实现构配件的预制化、生产过程的并行化,建设过程的敏捷化。
3.2 组织集成,建设管理系统的协调与集成化
仅仅实现研发、设计、施工流程的集成化是远远不够的,产业组织的集成化也是集成建设系统的关键环节。大而全的纵向一体化或横向一体化的企业组织模式,是不能够适应建筑
市场变化的。施工单位需要以产业链集成为核心的组织集成化——相关生产企业基于共同的产业链流程而形成的生产组织模式,不是固化的企业或企业集团,而是边界模糊、组成动态、依靠生产流程的必然性而构成的松散型的,而同时又是集成化的生产组织形态。该组织体系最大的特点就是以特定的施工单位为核心,众多的构配件生产供应商参与构成的生产联合体。 在这一联合体中,以总承包商构成特定的核心单位,同时进行研发与施工工艺设计,负责构建预制构配件的技术标准并承揽建设项目,其他参与者通过市场遴选的方式与总承包商之间构成分包与供应关系,并承担着专业化的施工过程或符合标准的构配件的生产与供应。该联合体并非实体企业,而是以生产组织流程与任务需求为基础,以契约关系、技术协定、利益分享模式为纽带的产业链集成。
3.3 信息集成,建设信息系统的协调与集成化
信息化与信息集成是集成建设系统实现系统集成与组织集成的基本前提与有效保证。从管理模式来看,集成建设系统并非实体企业,而是很多企业所构成的松散联合体,生产与施工组织过程中的地域限制、空间隔阂、标准差异、沟通障碍等问题,会致使信息指令的传递速度比实体企业缓慢,偏差也会大大增加。因此,全面、快捷的沟通与交流,减少信息沟通中的障碍、偏差与损失至关重要。
信息集成就是通过信息平台与信息门户的构建,使得集成系统与产业链中的相关分包商、供应商与核心企业能够实现信息共享、及时沟通与办公自动化;实现基于信息系统的辅助建设过程——CAC(Computer Aided Construction)。
除此之外,信息化不仅仅意味着信息的流转过程,更意味着建筑物与预制构件的信息化——BIM(Building Information Model,建筑信息模型)。通过的信息处理技术,将实体建筑物信息化,并进而借助于相关技术实现建筑物施工过程的虚拟化(Virtual Construction,虚拟建设),对建筑物的“可施工性”进行度量与评估——构建预期建筑物与现实的标准化的零部件、构配件、建筑模块之间的相关关系,实现模拟拼装与施工流程模拟,从而有效的指导现实的施工过程。
同时在施工组织中,通过信息集成与编码控制系统,实现从实体建筑的拆解、标准化构配件的成组化、委托加工,到零部件的验收、工作包拆分到构配件在具体建筑上的还原过程中,对于相关零部件、构配件的全过程跟踪与监测的全过程信息化管理。
可见,系统集成、组织集成与信息集成是集成建设系统的不同层次与侧面,三种集成模式相辅相成,共同构成了完整的集成建设系统。 4 建筑工业化尚需要决的解现实问题
从前文中可以看出,建筑工业化不是简单的机械化、预制化;而是产业组织模式的工业化,是产业组织从独立企业的封闭模式,向全面社会协作的开放模式的转变;是从间断的、孤立的生产过程,向连续化的产业组织过程的转变;是从传统的技术、资金与劳动力密集型的产业向信息密集型的转变。在这些转变过程中,会遭遇各种现实问题的困扰。
首先,必须面对建设管理制度与法律体系的障碍。我国建设管理制度中,建筑设计与建筑施工属于不同的建设生产过程,相关企业按照不同的业务流程进行组建。尽管有关管理部门大力推行设计施工一体化,但限于历史与管理制度方面的原因,真正的一体化难以实现。 同时,建筑法律体系在对于分包的限制过于严格的同时,却不能对于分包行为进行具体而准确定义,这使得以分包体系而构建的集成建设系统将经常面对法律上的空白。 其次,预制建筑结构的实体技术研究并未完成,这将使得任何基于预制结构的产业组织体系成为无本之木。没有预制结构的建筑工业化是不完善的,仅仅是表象的。目前的建筑工业化产业组织问题,仅仅是建立于“预制结构从技术上不存在问题”的基本假设基础之上的推论。尽管从目前相关或类似建筑结构技术的发展状况而言,预制结构从理论上并无绝对的缺陷,而同时还具有一定的优势,然而鉴于相关技术研究的不完善性,这种假设有时并不完全或者必然成立。因此,相关建筑结构技术的研究发展,将成为建筑工业化最终实现的基本前提。
第三,建筑工业化的产业发展缺乏足够的实证。由于工业化最终优势体现为规模化生产与规模化经济效应,单一的建设项目、生产企业的成功案例或问题并不能说明产业发展中的优势与问题。因此,从目前建筑业的发展状况来看,需要政府相关部门大力推广与协作,支持相关基础研究,扩大产业试点,从中获取更多的实证、信息以推动其良性发展。 5 结语
综上所述存在诸多现实的问题,但建筑工业化依旧是建筑业的发展方向。建筑工业化也不仅仅是机械化的生产模式,更重要的是其产业组织模式的工业化与现代化。建筑工业化的根本在于建筑结构体系的预制化、工业化,在于产业组织的集成化。建筑工业化的践行者主体是施工总承包企业,突破施工的局限性,工艺设计与构配件研发过程的发展,实现系统集成;突破企业的限制,基于多级分包与社会化的协作,实现组织集成;突破企业内部封闭的信息传递,实现信息共享的信息集成,将成为建筑工业化的基本模式与路径之一。
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