Khả năng kết hợp mô hình thông tin công trình và sản xuất tinh gọn tại việt nam

KHẢ NĂNG KẾT HỢP MƠ HÌNH THƠNG TIN CƠNG TRÌNH VÀ SẢN XUẤT TINH GỌN TẠI VIỆT NAM Bài đăng Tạp chí Kinh tế Xây dựng ISSN 1859-4921 số 03/2018 (trang 20-30) Nguyễn Bảo Ngọc1*, Nguyễn Thị Hiền2, Nhâm Sỹ Trung Kiên2, Đậu Thị Nguyệt Anh2, Trịnh Thị Trang2, Hồng Đức Anh2 R IP T Tóm tắt: Mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) hai khái niệm độc lập, nhiên áp dụng dự án xây dựng chúng lại hướng đến mục đích chung cải tiến quy trình, cải thiện chất lượng sản phẩm, gia tăng giá trị giảm thiểu lãng phí Vấn đề đặt liệu tận dụng sức mạnh hiệp lực từ việc tích hợp ưu điểm riêng rẽ hai khái niệm nhằm phát huy tối đa tiềm từ nguồn lực dự án, thỏa mãn mong muốn khách hàng, góp phần giúp ngành công nghiệp xây dựng Việt Nam bắt kịp đà phát triển với giới Thông qua đánh giá mối liên hệ với tương tác chức BIM nguyên tắc Sản xuất tinh gọn, báo củng cố nhận định “BIM hồn tồn có khả áp dụng theo hướng tinh gọn”, đồng thời đề xuất mơ hình áp dụng BIM theo hướng tinh gọn Việt Nam đánh giá hiệu dự kiến mơ hình Từ khóa: mơ hình thơng tin cơng trình, BIM, tinh gọn, sản xuất tinh gọn, tích hợp, BIM tinh gọn A study on compatibility between Building Information Modelling and Lean Manufacturing: Proposing the lean approach for BIM implementation in Vietnam M AN U SC Abstract: Building Information Modelling and Lean Manufacturing are two independent concepts However, when adopted in construction projects, they are aimed at a common goal of improving processes, enhancing product quality, increasing value and minimizing waste The question is whether synergy can be utilized by integrating the individual strengths of the two concepts to maximize the potential of the project resources, to satisfy customer expectations, and to contribute to the construction industry in Vietnam to catch up with the developed countries Through the assessment of the relationship with the interaction between the BIM functions and the lean manufacturing principles, the paper reinforces the notion that "BIM is fully capable of being adopted in a lean direction" The paper thence proposes a model for BIM adoption in Vietnam as well as evaluates its expected effectiveness Keywords: building information modelling, BIM, lean, lean manufacturing, integration, lean BIM Đặt vấn đề AC C EP TE D Sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) xây dựng hiểu việc thực thi nguyên tắc tinh gọn suốt trình xây dựng dự án nhằm tối ưu hóa quy trình nâng cao chất lượng sản phẩm, làm thỏa mãn tối đa yêu cầu khách hàng Nhiều nhận định cho rằng, để tối ưu hóa dự án, phương pháp tiếp cận thơng thường chia trình sản xuất dự án xây dựng thành giai đoạn riêng biệt, sau đó, cách lựa chọn tối ưu hóa giai đoạn điển hình (thường giai đoạn sản xuất rầm rộ nhất), toàn dự án tối ưu hóa theo Tuy nhiên, quan điểm “Sản xuất tinh gọn”, trình sản xuất dịng chảy liên tục, giai đoạn có mối quan hệ với ẩn chứa lãng phí giai đoạn Do đó, việc tối ưu hóa dự án xây dựng tối ưu hóa tồn quy trình sản xuất, tập trung vào giai đoạn riêng lẻ Trong đó, mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) tạo môi trường làm việc chung bên hữu quan dự án, nơi mà vấn đề liên quan đến chất lượng mong muốn thảo luận chung, ý kiến ghi nhận định dựa đồng thuận bên BIM không cải tiến cập nhật mặt cơng nghệ, BIM cịn thay đổi môi trường giao tiếp, cách thức trao đổi thông tin bên văn hóa làm việc, tơn trọng quy trình, đạt chất lượng từ lần nhằm giảm thiểu lãng phí, từ đáp ứng mức cao yêu cầu mong muốn khách hàng Từ mục đích chung nâng cao giá trị sản phẩm làm thỏa mãn mong muốn khách hàng (cả khách hàng bên khách hàng bên ngồi), thấy Sản xuất tinh gọn BIM nhiều khả tồn liên hệ có nhiều điểm tương đồng Bài viết xác định xem xét mối liên hệ chức BIM nguyên tắc Sản xuất tinh gọn, lấy sở đánh giá khả tích hợp hai khái niệm trên, từ đề xuất Khoa Kinh tế Quản lý xây dựng, Trường Đại học Xây dựng, e-mail ngocnb@nuce.edu.vn Khoa Kinh tế Quản lý xây dựng, Trường Đại học Xây dựng mơ hình tiếp cận BIM theo hướng tinh gọn Việt Nam đồng thời có đánh giá ban đầu hiệu thực M AN U SC R IP T Cách tiếp cận báo Nguồn: Đề xuất nhóm tác giả TE D Hình Cách tiếp cận nghiên cứu Hình mô tả cách tiếp cận nghiên cứu báo, cách đặt hai giả thuyết, là: Giả thuyết 1: BIM SXTG có khả tích hợp với nhau; EP Giải thuyết 2: Quy trình BIM tinh gọn hiệu quy trình BIM thơng thường Thông qua việc nghiên cứu lý thuyết, sử dụng liệu thứ cấp, nhóm tác giả kiểm định tính đắn củng cố nhận định “BIM SXTG hồn tồn có khả tích hợp” Mặt khác, qua khảo sát, nhóm tác giả AC C xử lý, phân tích kết để thuận lợi khó khăn cho BIM SXTG Việt Nam, lấy làm sở để xây dựng quy trình BIM tinh gọn Bằng việc đặt tình giả định, tính tốn so sánh hiệu suất quy trình BIM tinh gọn BIM thơng thường sơ đồ dòng chảy giá trị (Value stream mapping), báo kết định lượng hiệu sử dụng quy trình BIM tinh gọn, khẳng định giá trị phù hợp quy trình BIM tinh gọn với điều kiện Việt Nam, đồng thời đưa kết luận, khuyến nghị giải pháp nhằm sớm ứng dụng quy trình BIM tinh gọn vào dự án thực tế Mô hình thơng tin cơng trình (Building Information Modeling – BIM) Sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) 3.1 Mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) BIM khái niệm ngày trở nên phổ biến ngành Hiện có nhiều định nghĩa BIM, nhiên, hiểu đơn giản BIM q trình tạo lập, sử dụng mơ hình thơng tin khâu thiết kế, xây dựng vận hành cơng trình Mơ hình thơng tin hiểu mơ hình 3D gán thơng tin, mối liên hệ logic mặt khơng gian, kích thước, số lượng, vật liệu phận cơng trình Không BIM kết hợp thông tin phận cơng trình với thơng tin khác (vd định mức, đơn giá, vật liệu, tiến độ thi công) nhằm tối ưu hóa thiết kế, thi cơng quản lý vận hành cơng trình Khi sử dụng BIM ln địi hỏi phận thiết kế, thi công, quản lý dự án phải làm việc, chia sẻ thông tin, hợp tác với để đưa mơ hình cơng trình tối ưu cách nhanh Nhờ vào BIM, dự án đặt góc nhìn trực quan nhất, giúp dự án đạt chất lượng tốt với chi phí thấp giảm thời gian thực dự án Song, BIM có hạn chế định Cụ thể hội – thách thức, chức BIM thể hai bảng đây: Bảng Một số hội – thách thức BIM [12] R IP T Bảng Các chức BIM [13] C EP TE D M AN U Thiết kế vào lập kế hoạch tốt - Chức trực quan hóa cho phép hình dung cơng trình hồn thành từ chưa bắt đầu khởi cơng, từ tạo điều kiện lựa chọn phương án thiết kế lập kế hoạch tối ưu nhất, phù hợp với điều kiện không gian nguồn lực Hạn chế việc làm lại công tác trước - BIM cho phép bạn phát khu vực ẩn chứa vấn đề tiềm tàng giải chúng trước lỗi thực Điều giúp giảm thời gian chi phí cho việc sửa đổi, làm lại Tiết kiệm vật liệu, hạn chế vật liệu tồn kho - Hệ thống BIM kiểm tra giám sát nguồn tài nguyên cung cấp thông tin chi tiết vật liệu cần thiết trước bắt đầu xây dựng Điều giúp hạn chế việc đặt hàng dư thừa, bổ sung nguyên vật liệu thực cần thiết, từ giảm lượng nguyên vật liệu tồn kho Hỗ trợ tiền chế cấu kiện - BIM cho phép khách hàng đối tác dễ dàng chế tạo cấu kiện dự án nhà máy (offsite), sau cần tiến hành lắp dựng mà không cần tốn thời gian chờ đợi để sản xuất công trường, điều giảm thời gian thi công tiết kiệm chi phí Thách thức Khơng hồn tồn phù hợp với số bên hữu quan dự án - BIM mới, chưa triển khai rộng rãi, khơng loại trừ khả bên sử dụng BIM mơ hình BIM thiết lập Các vấn đề pháp lý - Các tiêu chuẩn, quy chuẩn thiết kế Việt Nam không thống với tiêu chuẩn quốc tế sử dụng BIM Cần đầu tư lớn cho cơng nghệ - BIM địi hỏi đầu tư đáng kể vào công nghệ Việc đầu tư tạo lợi định cho doanh nghiệp Tuy nhiên lợi thể có cơng nghệ tận dụng khai thác hết khả Thiếu chuyên gia - Sự mẻ BIM đồng nghĩa với việc có chun gia làm việc lĩnh vực Bên cạnh đó, việc đầu tư phần mềm với việc phải đầu tư cho đào tạo huấn luyện máy nhân Còn chưa kể đến để thực BIM cách thực chất, cần đồng toàn diện từ quy trình, cơng nghệ, người chí văn hóa doanh nghiệp Đây xem thách thức lớn cho doanh nghiệp xây dựng Việt Nam SC Cơ hội AC Quá trình Thiết kế Vùng chức chức Mã chức (hàng)3 Mô Đánh giá kiến trúc chức Nhanh chóng tạo lựa chọn để thay đổi thiết kế Tái sử dụng mơ hình để đánh giá phân tích dự đốn Phân tích đánh giá dự báo hiệu suất Tự động ước tính chi phí Đánh giá phù hợp với giá trị chương trình/khách hàng Sử dụng cho việc đọc hiểu Hình Bảo đảm thơng tin tính ngun vẹn thiết kế Nguồn thơng tin chiều Tự động kiểm tra xung đột Tự động tạo vẽ tài liệu Phối hợp đơn vị thiết kế thi công Thiết kế Chế tạo chi tiết Nhiều người dùng chỉnh sửa độc lập mơ hình Nhiều người dùng xem, đọc mơ hình cơng trình với nhiều môn (kiến trúc, kết cấu, điện ) tổng hợp tách rời 10 Nhanh chóng tạo đánh giá phương án thay 11 Mơ quy trình thi cơng Trực quan tiến độ mơ hình 4D Giao tiếp trực tuyến Trực quan trạng thái trình 12 13 14 Giao tiếp trực tuyến thơng tin quy trình sản phẩm 15 Chế tạo thiết kế công nghệ máy tính 16 SC Chuẩn bị thi cơng thi cơng R IP T Tạo nhiệm vụ tự động Tích hợp với sở liệu bên tham gia vào dự án (chuỗi cung ứng) Cung cấp hình ảnh trạng thái việc thu thập liệu thời điểm/địa điểm thu thập AN U 17 18 Nguồn: Rafael Sacks cộng (2009) [13] 3.2 Sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) Bảng Các nguyên tắc Sản xuất tinh gọn [13] C EP TE D M Thuật ngữ tinh gọn (Lean) xuất lần đầu Cỗ máy làm thay đổi Thế giới (The Machine that Changed the World) Womack xuất năm 1990 [7] Tuy nhiên, tư tinh gọn (Lean thinking) khởi thủy từ Hệ thống sản xuất Toyota (TPS) từ năm 1950, triển khai xuyên suốt hoạt động Toyota nhiều công ty, tập đoàn, tổ chức toàn giới học hỏi, ứng dụng Về bản, tinh gọn có nghĩa tạo sản phẩm lúc, khối lượng, nơi đồng thời giảm thiểu lãng phí, trở nên linh hoạt cởi mở với thay đổi Các nguyên tắc Sản xuất tinh gọn thể Bảng 3, áp dụng nhiều lĩnh vực, có xây dựng SXTG nhắm đến mục đích cao nhất: với mức sản lượng đầu có đầu vào thấp – thời gian hơn, mặt hơn, nhân cơng hơn, máy móc hơn, vật liệu chi phí AC Phạm vi nguyên tắc Quá trình tiếp diễn Nguyên tắc Mã nguyên tắc (cột)4 Giảm biến đổi Đạt chất lượng tiêu chuẩn từ bước A Tập trung vào cải thiện chu trình sản xuất (hạn chế thay đổi) B Giảm thời gian chu kỳ Giảm thời gian chu kỳ sản xuất C Giảm hàng tồn kho D Giảm quy mơ gói cơng việc E Sử dụng cho việc đọc hiểu Hình Tăng khả linh hoạt Giảm thay đổi thời gian F Sử dụng đội tay nghề cao G Lựa chọn cách tiếp cần sản xuất phù hợp H Phân cấp sản xuất I Chuẩn hóa J Liên tục cải tiến K Trực quan hóa ý tưởng sản xuất L Trực quan hóa q trình sản xuất M R IP T Sử dụng hệ thống kéo Thiết kế quy trình làm việc trơi chảy nâng cao giá trị Đơn giản hóa Chỉ sử dụng công nghệ đáng tin cậy Đảm bảo lực hệ thống sản xuất Q S Đảm bảo yêu cầu Tự kiểm tra U Tập trung lựa chọn nguyên tắc, nguyên lý T U V W Thiết lập, mở rộng mạng lưới đối tác X M Quyết định dựa xem xét tất lựa chọn D Phát triển đối tác P R Xác minh xác nhận Giải vấn đề O Đảm bảo thu thập đầy đủ thông tin yêu cầu AN Quá trình tạo giá trị SC Sử dụng hệ thống xử lí song song N TE Khả tích hợp Mơ hình thơng tin cơng trình sản xuất tinh gọn, thuận lợi, khó khăn việc tiếp cận BIM theo hướng tinh gọn Việt Nam 4.1 Khả lợi ích tích hợp BIM – SXTG AC C EP Trên giới, xu hướng lớn nhiều ngành, nhiều lĩnh vực năm gần tích hợp Có thể kể đến giáo dục, điển hình xu hướng tích hợp liên môn; công nghiệp, xử lý sinh học nước thải công nghiệp giấy bột giấy men giàu lượng kết hợp với sản xuất biodiesel làm nhiên liệu vận tải bền vững; nông nghiệp, tích hợp đa cảm biến số cho việc kiểm sốt hạn hán nơng nghiệp [8]; y tế, mơ hình kiến trúc phân tán tích hợp hồ sơ sức khỏe cá nhân OmniPHR [4],… Ngành xây dựng nói riêng, khơng phải ngoại lệ, xu hướng tích hợp có chiều hướng gia tăng: Quy trình Xây dựng Tích hợp cơng trình xanh [1] ; Nghiên cứu thí nghiệm hiệu suất cắt khe xây dựng đơn giản tích hợp với bê tơng siêu cao (UHPC) [3]; Tích hợp BIM – IKBMS (Hệ thống Quản lý Tịa nhà dựa Kiến trúc Tích hợp ứng dụng NIM BIM) để theo dõi hiệu lượng sau hồn thành xây dựng [2]; Tích hợp RFID (Nhận dạng qua tần số vô tuyến) với công nghệ khác xây dựng [6], hoạt động tích hợp ý sử dụng rộng rãi Mặt khác, việc đưa Lean BIM vào công tác ngành xây dựng Việt Nam vấn đề cấp thiết Liệu việc tích hợp BIM SXTG có tạo cơng cụ đóng góp vai trị quan trọng cho ngành xây dựng Việt Nam việc bắt kịp với ngành xây dựng giới phát triển công nghệ, suất, hiệu quả… Điểm chung dễ nhận thấy Lean BIM làm tăng tối đa giá trị sản phẩm cách hợp tác, phối hợp bên, liên tục cải tiến nâng cao suất quy trình sản xuất BIM tạo mơi trường hồn hảo để ứng dụng giá trị cốt lõi lý thuyết Lean vào ngành xây dựng Sau ma trận thể khả tích hợp nguyên tắc Lean chức BIM Giảm Giảm chu phạm Giảm Tăng tính kì sản vi biến đổi linh hoạt xuất cơng việc Tái sử dụng liệu mơ hình để phân tích dự báo Duy trì tính tồn vẹn thơng tin mơ hình thiết kế A B C D E F G H I J K L M 1,2 22 1,2 11 10 11 22 12 12 12 12 22 Tự động tạo vẽ 11 liệu Phát xung đột trình thiết kế 10 2,1 Nhanh chóng tạo 11 14 đánh giá phương án thi 12 công thay 13 Có thể giao tiếp, trao đổi 14 trực tuyến 15 18 16 19 17 18 O P Q N 7 Tập trung lựa chọn nguyên tắc R S Xây Kiểm Quyết Đảm dựng tra định dựa bảo mạng Xác xem lưới nhận cách xét tất yêu cộng trực cầu rộng tiếp lựa chọn lớn T U V W 11 X 51 16 16 1 11 5 12 22 (52) 53 54 23 24 36 33 25 (29) 15 25 (29) 40 29 25 (29) 26 30 30 26 30 30 27 28 30 30 20 21 Đảm bảo nắm bắt trọn vẹn yêu cầu khách hàng 36 31 (41) 17 34 34 32 35 34 40 40 34 38 34 38 39 54 43 (41) 37 R IP T Chức BIM Trực quan hóa Nhanh chóng tạo lựa chọn để thay đổi thiết kế Lựa chọn Chuẩn Liên Sử dụng cách tiếp Thiết kế quy trình hóa tục quản lý cận sản làm việc trôi chảy quy cải trực xuất phù nâng cao giá trị trình tiến quan hợp 56 44 40 (42) (42) SC Các nguyên tắc Lean 46 49 47 45 (42) (42) 47 47 48 49 47 48 49 50 U Hình Ma trận thể mối liên hệ sản xuất tinh gọn BIM [5] AN Ghi chú: Các có số nằm ngoặc đơn phản ánh mâu thuẫn sản xuất tinh gọn BIM D M Từ ma trận đánh giá khả tích hợp Hình 2, thấy, chức BIM nguyên tắc sản xuất tinh gọn có mức độ tương tác cao phần lớn hướng theo chiều tác động có lợi cho dự án xây dựng (cụ thể có 50 tương tác tích cực) Điều chứng tỏ BIM Lean hồn tồn có khả tích hợp để thực thi dự án, hiệp lực từ ưu điểm hai nguyên tắc tạo nên sức mạnh cộng hưởng, góp phần nâng cao chất lượng giá trị cho sản phẩm dự án xây dựng Ba lợi ích bật tích hợp BIM SXTG biểu diễn trực quan Hình BIM góp phần thực mục đích sản xuất tinh gọn AC C EP TE Chức kiểm tra xung đột BIM (clash detection) cho phép phát sớm va chạm phối hợp mơ hình từ mơn riêng biệt, từ có giải pháp xử lý kịp thời từ bước đầu, giúp hạn chế lãng phí khâu làm lại (rework) hay trễ tiến độ ngưng sản xuất để chờ giải pháp xử lý Điều gần thực phương pháp 2D truyền thống, có thực thi nguyên tắc tinh gọn trình thực hiện, vẽ 2D khó hình dung phát xung đột bước đầu, không mô trực quan hỗ trợ công cụ kiểm tra xung đột tự động Với phương pháp truyền thống này, va chạm phát giai đoạn sản xuất, xây dựng dự án Bên cạnh đó, chức tự động cập nhật mơn riêng biệt vào mơ hình giúp người sử dụng, khách hàng dễ dàng đánh giá, bổ sung thêm thông tin yêu cầu, giúp tăng giá trị sản phẩm làm thỏa mãn yêu cầu khách hàng BIM tạo điều kiện thực thi công cụ sản xuất tinh gọn Quy trình sản xuất tinh gọn thực thi cách tốt nhờ vào chức BIM hỗ trợ thực công cụ sản xuất tinh gọn Việc thực thi công cụ “thiết phương án sản xuất tối ưu” xây dựng ngày trở nên khó khăn với dự án có quy mơ lớn, phức tạp Việc lập phương án so sánh để chọn phương án tối ưu khó khăn phức tạp với phương pháp 2D truyền thống Bằng việc sử dụng công nghệ BIM 4D, kế hoạch sản xuất tiến độ mơ phịng cách trực quan, tương ứng với phương án, từ giúp dễ dàng đánh giá, so sánh lựa chọn, hiệu phương án định lượng cách xác thể trực quan mơ hình Quy trình sản xuất tinh gọn tạo điều kiện thúc đẩy áp dụng thực thi BIM R IP T SC Hình Lợi ích tích hợp BIM Sản xuất tinh gọn Nguồn: Đề xuất nhóm tác giả M AN U Mơi trường, văn hóa làm việc theo nguyên tắc sản xuất tinh gọn đòi hỏi hợp tác chia sẻ thông tin bên việc tuân thủ nguyên tắc đồng thuận Điều đặc biệt hữu ích thuận lợi cho việc sử dụng BIM mà trình thực hiện, thành công dự án BIM phụ thuộc phần lớn vào tham gia, chia sẻ thông tin bên tuân thủ nguyên tắc (work flow), quy trình dựng mơ hình (điều minh chứng qua việc cần đòi hỏi tham gia sớm bên vào dự án để có phối hợp, chia sẻ thơng tin liên tục để từ tạo giá trị sản phẩm làm thỏa mãn yêu cầu khách hàng từ bước đầu, giảm lãng phí làm lại Việc tuân thủ nguyên tắc góp phần làm giảm sai lệch, hư hỏng trình tạo lập mơ hình q trình thực BIM có liên quan sử dụng đến nhiều phần mềm, nhiều cơng cụ) 4.2 Thuận lợi khó khăn việc áp dụng BIM tinh gọn vào dự án xây dựng Việt Nam AC C EP TE D Trong điều kiện Việt Nam nay, việc áp dụng BIM tinh gọn có thuận lợi định như: Từ đơn vị quản lý nhà nước đến doanh nghiệp xây dựng bước đầu nhận thức lợi ích việc ứng dụng BIM đem lại, phủ ban hành văn pháp luật hướng dẫn cho việc áp dụng BIM xây dựng [9, 11], thị trường xây dựng phát triển với có mặt nhiều doanh nghiệp nước ngồi, thuận lợi cho việc cập nhật cơng nghệ Hình Tương quan rào cản BIM Việt Nam góc nhìn Nguồn: Số liệu từ điều tra khảo sát nhóm tác giả diễn từ 21/1 đến 22/3/2018 Di chuyển Vận chuyển Dự trữ/ Tồn kho Thao tác thừa R IP T Khuyết tật/ Sửa sai Sản xuất thừa Chờ đợi Nhà thầu (thi công, thiết kế, khảo sát, TVGS) Chủ đầu tư; Doanh nghiệp đầu tư, phát triển bất động sản Cơ sở Giáo dục SC Cơ quan Quản lý Nhà nước Hình Nhận thức lãng phí đối tượng khảo sát vị trí làm việc khác U Nguồn: Số liệu từ điều tra khảo sát Nhóm nghiên cứu đề tài KT-2017-45 [10] AN Bên cạnh thuận lợi việc áp dụng BIM tinh gọn thực tiễn gặp phải khó khăn, thách thức bao gồm tồn khó khăn áp dụng BIM (xem Hình 4) thực nguyên tắc Sản xuất tinh gọn: M - Thiếu hỗ trợ hệ thống pháp luật, sách ràng buộc tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam - Thiếu nguồn nhân lực có chất lượng đào tạo BIM D - Rào cản mặt tài chính: tốn chi phí cho việc đào tạo nhân ban đầu sử dụng phần mềm BIM, chi phí mua quyền phần mềm EP TE - Các vấn đề nội quan đơn vị: việc áp dụng gặp phải rào cản lớn nhận thức bên có liên quan Trong giai đoạn bên liên quan chủ đầu tư, nhà thầu, tư vấn,… từ chối áp dụng khó khăn, phức tạp tốn đưa lại - Với văn hóa làm việc, thói quen cá nhân, ngại thay đổi thiếu chia sẻ người Việt Nam việc áp dụng nguyên tắc Sản xuất tinh gọn vào quy trình thực BIM gặp phải khó khăn lớn Nhà thầu (thi công, thiết kế, khảo sát, TVGS) Chủ đầu tư; Doanh nghiệp đầu tư, phát triển bất động sản HỒN KHƠNG TỒN CẦN THIẾT KHƠNG CẦN THIẾT BÌNH THƯỜNG 20% 42% 20% 10% 07% 00% 00% 10% 00% 00% 00% 00% Cơ quan Quản lý Nhà nước CẦN THIẾT 73% 58% 60% 70% Cơ sở Giáo dục 00% 00% 20% 10% AC C - Nhận thức lãng phí theo quan điểm XDTG cịn chưa đầy đủ, đồng thời tư cải tiến quy trình, cách thức làm việc cịn nhiều hạn chế (xem Hình 5, 6) RẤT CẦN THIẾT Hình Mức độ nhận thức tầm quan trọng việc tìm lãng phí cải tiến quy trình với vai trò quản lý cấp cao tổ chức, doanh nghiệp 5 Đề xuất quy trình thực BIM theo hướng tinh gọn Việt Nam đánh giá hiệu dự kiến 5.1 Đề xuất quy trình thực BIM theo hướng tinh gọn R IP T Hạn chế việc sử dụng BIM Việt Nam xuất phát từ thực tiễn môi trường làm việc chung bên hữu quan chưa trọng, bên tham gia vào dự án chưa có ý thức phối hợp cộng tác, mong muốn hoàn thành cơng việc mà khơng ý đến q trình sau Bên cạnh đó, nhiều đơn vị thực BIM tập trung vào xây dựng quy trình tổng quan, chưa thực coi trọng việc thực thi nguyên tắc sản xuất tinh gọn vào bước trình thực BIM Mặt khác, việc lầm tưởng thực BIM sử dụng cơng nghệ với mục đích dựng mơ hình 3D diễn đồng thời hai yếu tố bắt buộc thay đổi văn hóa làm việc cập nhật, ứng dụng công nghệ khiến quy trình làm BIM Việt Nam trở nên phức tạp, hiệu Có nhiều đơn vị triển khai BIM chưa xây dựng rõ ràng Bản kế hoạch thực BIM (BIM Execution Plan) khiến cho trình thực BIM tiến hành mà khơng có mục đích, mong muốn xác định, dẫn đến khả sản phẩm BIM dự án không đạt giá trị kỳ vọng, gây tổn thất lãng phí cho bên tham gia Bảng Mức độ hiểu biết BIM đơn vị (ĐV: %) [14] 14,3 20,4 32,7 10,2 22,4 D M AN Mức độ tự tin BIM Rất tự tin/rất thành thạo Hơi tự tin/hơi thành thạo Bình thường Khơng thành thạo Không thành thạo Nhận thức sử dụng Đã biết sử dụng Mới tiếp cận Chưa tiếp cận chưa sử dụng Chủ đầu tư Tư vấn quản lý Tư vấn thiết kế 6,7 20 40 20 13,3 11,8 17,6 35,3 35,3 12,1 12,1 33,3 18,2 21,2 40 33,3 26,7 58,8 41,2 33,3 48,5 15,2 SC Nhà thầu U Loại tổ chức 42,9 40,8 16,3 AC C EP TE Dựa vào số liệu khảo sát tình hình sử dụng BIM cho thấy, nay, đơn vị nhà thầu, tư vấn thiết kế, tư vấn quản lý dự án, chủ đầu tư bước đầu việc thực BIM dự án, chưa thể đáp ứng đơn vị tư vấn vừa có lực thiết kế lại vừa có lực triển khai BIM Trước thực trạng này, việc thuê riêng đơn vị tư vấn BIM độc lập, có khả xây dựng quy trình, tạo dựng mơ hình quản lý nguồn thơng tin BIM phương án cho việc sớm thúc đẩy áp dụng BIM rộng rãi Việt Nam Trên quan điểm này, báo đề xuất quy trình thực BIM tích hợp tư tưởng, ngun tắc sản xuất tinh gọn bước thực hiện, xuyên suốt trình dự án trình bày hình R IP T SC U AN M D TE EP AC C Hình Quy trình thực BIM theo hướng tinh gọn Việt Nam mà nhóm tác giả đề xuất 5.2 Đánh giá hiệu dự kiến quy trình thực BIM theo hướng tinh gọn so với quy trình thực BIM Việt Nam Để đánh giá hiệu quy trình BIM theo hướng tinh gọn, báo sử dụng cơng cụ vẽ sơ đồ dịng chảy giá trị (Value Stream Mapping), cách so sánh tỷ số thời gian tạo giá trị tổng thời gian thực dự án BIM để so sánh, làm rõ hiệu quy trình đề xuất Sơ đồ chuỗi giá trị giả định đánh giá hai quy trình thực cơng trình dân dụng có quy mơ 13 tầng nổi, tầng hầm, tổng mức đầu tư khoảng 200 tỷ, diện tích xây dựng 650m2, nhân lực thực BIM hai dự án với số lượng 10 người Tùy thuộc vào lực nhà thầu, yêu cầu chủ đầu tư, điều kiện hợp đồng,…mà thời gian thực công việc dự án khác Thời gian thực công việc sơ đồ thu thập từ phương pháp chuyên gia, lựa chọn chuyên gia từ đơn vị phù hợp TE D M AN U SC R IP T a Các bước thực BIM Việt Nam EP Hình Các bước thực BIM Việt Nam hiệu Thực tế Việt Nam nay, hạn chế nhận thức BIM vai trò chức quản lý giao C tiếp, trao đổi thông tin chưa trọng khiến việc thực BIM bắt đầu muộn, phải đến giai đoạn chuẩn bị đấu thầu, mong muốn đạt tỷ lệ thắng thầu cao chủ đầu tư yêu cầu, lúc BIM AC thực Mặt khác, giai đoạn này, thời gian hạn chế mục đích muốn tạo lập mơ hình 3D, q trình khơng coi thực BIM, mà mơ hình dựng lên khơng có thơng tin gần phải làm lại từ đầu để phục vụ thi công kiểm soát khối lượng giai đoạn sau Điều gây lãng phí thời gian chi phí việc phải làm lại nhiều lần, khơng tận dụng sản phẩm trình trước Bên cạnh đó, việc thực BIM giai đoạn sau đấu thầu phức tạp tốn thời gian, chi phí chủ đầu tư chưa có nhận thức cao BIM đòi hỏi đơn vị tư vấn BIM phải thực nhiều công việc lúc, dẫn đến trình thực phức tạp hiệu AN U SC R IP T b Quy trình thực BIM theo hướng tinh gọn Hình Các bước thực BIM theo hướng tinh gọn đề xuất hiệu TE D M Bằng việc nâng cao nhận thức kiến thức BIM, quy trình BIM tinh gọn, bên tham gia (đặc biệt khách hàng) hiểu biết nhiệm vụ, vai trò quy trình BIM, khơng tốn thời gian cho q trình khơng tạo giá trị (thu thập RFI bên liên quan) Bên cạnh đó, việc tuân thủ nguyên tắc làm việc chung sản xuất tinh gọn, môi trường giao tiếp bên cải thiện, hiệu BIM triển khai từ bước đầu với việc tư vấn BIM tiếp cận từ vẽ sở, từ rút ngắn thời gian dựng, cập nhật sửa lỗi mơ hình cơng việc làm song song gối đầu EP Quy trình BIM thơng thường thể Hình cho thấy khoảng thời gian khơng tạo giá trị lớn, có tới 66/718 ngày, chiếm 9,2%, nguyên nhân xuất phát từ việc giành thời gian để thu thập RFI, dựng mơ hình sau giai đoạn đấu thầu Trong đó, với quy trình BIM tinh gọn thể Hình 9, đơn vị tư vấn BIM thu thập RFI (chủ đầu tư tự thực sau nâng cao kiến thức hiểu biết C BIM) tiếp cận để thực mơ hình BIM từ sớm (ngay từ giai đoạn thiết kế sở) giúp giảm khoảng thời gian không tạo giá trị, cịn 26/662 ngày, chiếm 3,93% Ngồi ra, nhờ tổ chức thực song song, AC gối đầu hai công tác phát triển vẽ thiết kế lập, chỉnh sửa mơ hình BIM (điều khơng thể thực quy trình BIM thơng thường giai đoạn chuẩn bị đấu thầu việc lập mơ hình BIM tiến hành) giúp tổng thời gian thực quy trình BIM tinh gọn 662 ngày, quy trình BIM thơng thường cần tới 718 ngày để hồn tất, từ cho thấy hiệu rõ rệt quy trình BIM tinh gọn mặt giảm thiểu lãng phí rút ngắn tổng thời gian thực hiện, điều hoàn toàn phù hợp tuân theo nguyên tắc sản xuất tinh gọn Kết luận đề xuất giải pháp Các phân tích cho thấy, Sản xuất tinh gọn Mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) hồn tồn có khả tích hợp, việc triển khai BIM thực thi nguyên tắc tinh gọn bước thực dự án Thực tế, việc áp dụng BIM dự án xây dựng Việt Nam chưa đạt hiệu mong muốn nguyên nhân xuất phát từ nhận thức, kiến thức BIM chưa nâng cao chậm chạp việc thay đổi văn hóa vầ cập nhật xu hướng, chưa hướng đến nguyên tắc Sản xuất tinh gọn Do đó, để dự án BIM Việt Nam đạt hiệu mong muốn, sớm thúc đẩy rộng rãi BIM toàn ngành xây dựng việc xây dựng quy trình áp dụng, cách thức phối hợp giao tiếp bên nhiệm vụ hàng đầu Bên cạnh khơng thể thiếu hỗ trợ từ nhà nước, ý thức tự học hỏi, làm chủ công nghệ cá nhân, doanh nghiệp Giải pháp trang thông tin điện tử chuyên san kiến thức dễ hiểu, gần gũi BIM (website vietnambim.net, diễn đàn congdongbim.vn, chuyên san BIM học thường thức) phương pháp cho việc nâng cao nhận thức, trình độ BIM Việt Nam Ngoài vấn đề lý luận giả thiết khoa học, báo đưa gợi ý quy trình áp dụng BIM theo hướng tinh gọn, rõ thuận lợi, khó khăn áp dụng đánh giá sơ hiệu quy trình so với việc thực BIM áp dụng Việt Nam Do hạn chế thời gian nguồn lực, mức độ đánh giá dừng lại lý thuyết Tuy nhiên, với điều kiện nguồn lực thời gian khác, nhóm tác giả kiểm chứng việc áp dụng quy trình thực BIM theo hướng tinh gọn vào thực tế, từ củng cố làm rõ lợi ích R IP T mà Lean – BIM tích hợp mang lại, góp phần thúc đẩy tốc độ triển khai, mức độ áp dụng nâng cao chất lượng thực BIM ngành xây dựng Việt Nam Tài liệu tham khảo 10 SC U AN AC 11 M D TE EP Yong Han Ahn cộng (2016), "Integrated construction process for green building", Procedia Engineering 145, tr 670-676 Ali GhaffarianHoseini cộng (2017), "Application of nD BIM Integrated Knowledge-based Building Management System (BIM-IKBMS) for inspecting post-construction energy efficiency", Renewable and Sustainable Energy Reviews 72, tr 935-949 Hyun-O Jang cộng (2017), "Experimental study on shear performance of plain construction joints integrated with ultra-high performance concrete (UHPC)", Construction and Building Materials 152, tr 16-23 Alex Roehrs, Cristiano André da Costa Rodrigo da Rosa Righi (2017), "OmniPHR: A distributed architecture model to integrate personal health records", Journal of biomedical informatics 71, tr 7081 Rafael Sacks cộng (2010), "Interaction of lean and building information modeling in construction", Journal of construction engineering and management 136(9), tr 968-980 Enrique Valero Antonio Adán (2016), "Integration of RFID with other technologies in construction", Measurement 94, tr 614-620 James P Womack cộng (1990), Machine that changed the world, Simon and Schuster Xiang Zhang cộng (2017), "Multi-sensor integrated framework and index for agricultural drought monitoring", Remote sensing of environment 188, tr 141-163 Bộ Xây dựng (2017), Quyết định số 204/QĐ-BXD ngày 21/3/2017 Bộ Xây dựng việc Ban hành Kế hoạch thực Đề án áp dụng mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) hoạt động xây dựng quản lý vận hành cơng trình, chủ biên Nhóm SV ĐH Xây dựng (2017), Nghiên cứu thực trạng nhận thức lãng phí dự án xây dựng Việt Nam góc nhìn Xây dựng Tinh gọn (Lean Construction) Chính phủ (2016), Quyết định số 2500/QĐ-TTg ngày 22/12/2016 Thủ tướng Chính ohur phê duyệt Đề án áp dụng mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) hoạt động xây dựng quản lý vận hành cơng trình, chủ biên David Mineer (2015), Pros & Cons of Using a BIM Model for your Next Project, truy cập ngày, trang web https://www.constructionmonitor.com/blog/2015/12/03/pros-cons-of-using-a-bim-model-for-yournext-project/ Rafael Sacks cộng (2009), "The Interaction of Lean and Building Information Modeling in Construction", Journal of Construction Engineering and Management Nhóm SVĐHXD (2018), Nghiên cứu khả tích hợp xây dựng tinh gọn (Lean Construction) mơ hình thơng tin cơng trình (BIM): đề xuất cách tiếp cận BIM tinh gọn phù hợp với điều kiện Việt Nam C 12 13 14 A C C E P T E D M A N U S C R I P T Scanned with CamScanner ... kiện thực thi công cụ sản xuất tinh gọn Quy trình sản xuất tinh gọn thực thi cách tốt nhờ vào chức BIM hỗ trợ thực công cụ sản xuất tinh gọn Việc thực thi công cụ “thiết phương án sản xuất tối ưu”... hoàn toàn phù hợp tuân theo nguyên tắc sản xuất tinh gọn Kết luận đề xuất giải pháp Các phân tích cho thấy, Sản xuất tinh gọn Mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) hồn tồn có khả tích hợp, việc triển... nguyên tắc sản xuất tinh gọn bước thực hiện, xuyên suốt trình dự án trình bày hình R IP T SC U AN M D TE EP AC C Hình Quy trình thực BIM theo hướng tinh gọn Việt Nam mà nhóm tác giả đề xuất 5.2