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期刊导读

装配式预制构件精益建造的SWOT分析

——以南京D集团装配式预制构件研发生产基地为例
SWOT Analysis of Lean Construction of Fabricated Prefabricated Components:
Taking Nanjing D Group's Prefabricated Component R&D and Production Base as an Example

胡雅琴 HU Ya-qin;蒋黎晅 JIANG Li-xuan;田登登 TIAN Deng-deng
(南京工业大学建设管理与房地产系,南京 211800)
(Department of Construction Management and Real Estate,Nanjing Tech University,Nanjing 211800,China)

摘要:预制构件是装配式建筑的前提,预制构件的生产效率对装配式建筑的生产效率起着重要的影响。本文从精益建造的角度,采用SWOT分析方法,探讨了精益建造在预制构件生产中应用的可能,分析了装配式预制构件精益建造所面临的优势、劣势、机遇和威胁。研究显示,预制构件精益建造的生产宜采取机遇型战略,抓住外部政策机遇,克服内部生产劣势,促进预制构件精益建造早日由现在的机遇型战略向理想的促进型战略转变。
Abstract: Prefabricated components are the premise of prefabricated buildings. The production efficiency of prefabricated components plays an important role in the production efficiency of fabricated buildings. From the perspective of lean construction, this paper uses SWOT analysis method to explore the application of lean construction in prefabricated component production, and analyzes the strengths, weaknesses, opportunities and threats of fabricated prefabricated components. Studies have shown that the lean construction of prefabricated components should adopt an opportunity-oriented strategy, seize external policy opportunities, overcome internal production disadvantages, and promote the production of prefabricated components from the current opportunity-oriented strategy to the ideal promotion-oriented strategy.
关键词:预制构件;装配式建筑;精益建造;SWOT分析
Key words: prefabricated components;fabricated buildings;lean construction;SWOT analysis
  中图分类号:TU71                                        文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2020)29-0015-04

0  引言
随着我国建筑产业化的发展,装配式建筑已经成为我国建筑产业现代化发展的一个重要方向。政府相继颁布了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》以及相关技术、评价标准,并提出预计十年以后,装配式建筑占据新建建筑的比例达到30%。预制构件生产是装配式建筑发展中的重要一环,提高其生产效率,保证其生产质量,对于促进装配式建筑产业的发展至关重要[1-2]。然而,目前预制构件的生产仍然存在不可忽视的弊端:如质量缺陷、库存积压、过量生产等,这给工厂的生产带来了不少考验。
精益建造是一种先进的建造体系,由精益生产发展而来,是一种针对建筑工程的设计、施工的不同特点进行设计的生产哲学[3]。其以精益思想为指导,将生产过程视为一个“连续流”,通过不断地消除流程存在的浪费,以实现生产的精益化[4-5],为上述预制构件生产存在的问题提供了解决思路。国外相关研究表明,近几年来,精益建造在装配式建筑中可以发挥更大的效益[6],并且已经将精益建造广泛的应用于预制构件的生产当中[7-9]。
相比于国外的研究而言,国内在精益建造与装配式建筑结合的研究更多的倾向于装配式建筑的施工过程[6,9],而对预制构件的生产阶段分析较少。然而在实际中,将精益建造与预制构件生产过程相结合对于装配式建筑的发展至关重要,且选择合适的生产战略是奠基石。SWOT分析法是战略管理领域常用的一种分析方法,最早由Learned等人于1965年率先提出[10],其从内外和利害关系两个维度对决策信息做了明确的划分,能够对预制构件精益建造当前所处的内外环境和厉害关系进行客观分析,为进行战略选择提供基础。故本文在分析精益建造在装配式预制构件生产中应用的可能后,利用SWOT对当前装配式预制构件生产所面对的优势、劣势、机遇和威胁进行分析,从而提出精益建造视角下装配式预制构件生产的战略选择,为预制构件厂的生产和发展提供参考。
1  装配式预制构件精益建造的实现基础
预制构件的生产流程通常包括:模台清扫;模台划线;涂刷脱模剂;钢筋笼加工;边模支护;预埋件安放;浇筑前检查;布料斗送料;混凝土一次浇筑;振动台振捣;混凝土二次浇筑;振动台振捣;抹平与拉毛;混凝土养护;脱模起吊;进入成品库。但由于种种浪费的存在,预制构件的生产流程并不能够实现精益建造中所谓的“连续流”,预制构件生产流程中可能存在的浪费如表1。由此可见,由于移动、等待、库存、动作与行为等所造成的浪费严重消耗了预制构件的生产效率。
精益建造以流程为中心进行持续改进,目的在于不断的减少和消除浪费并使客户的价值最大化[11]。“流程”即精益建造的核心,其描述的是原材料从采购、加工直至最终交付的整个生命周期的所有活动,这些包括增值活动和非增值活动。其中,非增值活动又分为必要但并非增值的活动和不必要的非增值活动(浪费)。精益建造中被广泛讨论的七大浪费即:过量生产、运输、等待、额外加工、过量库存、不必要的移动以及缺陷产品。根据实际施工情况,还包括人员的浪费、由于沟通不当产生的浪费、由于不符合客户需求产生的浪费等[12-13]。精益建造在不断地发展过程中,形成了具有自身特色的JIT、5S、可视化管理、并行工程等基本技术以及价值管理、流程管理、LPS计划与控制技术关键技术[14]。根据精益建造的关键技术,能够减少预制构件生产中产生的浪费,如表2所示。

2  基于SWOT分析的装配式预制构件精益建造案例分析
本文以南京D集团的两处装配式建筑预制构件研发生产基地的为例,其中基地D1位于南京的浦口区,基地D2位于南京的江宁区。目前,这两个生产研发基地均有4条针对叠合板、钢筋成型、墙板以及异型构件的自动化生产线,生产的构件类别主要为叠合板、内、外墙、外挂墙窗以及楼梯等。下面将从精益建造的视角,对该装配式预制构件生产从优势、劣势、机遇和威胁四个方面展开SWOT分析。
2.1 优势(Strength)
2.1.1 拥有较高水平的自动化生产线且较早进入该行业
D集团早在1998年就从法国引进先进的预制构件生产模具和设备,用来生产预制产品,经过二十多年的探索,该预制构件厂已经将这些先进的技术转化为自己的成果,并结合精益建造的Kanban技术,对生产现场进行管理。由于自动化程度高,现场生产作业人员得到了大幅度的减少,管理费用和人工成本得到有效的降低,生产环境同现浇施工而言得到明显改善,生产效率得到进一步提高。
2.1.2 质量和进度更有保障
该厂装有电脑PC生产监管系统终端设备,可以通过导航菜单中的生产管理菜单实现流转、划线、布料、振动、预养护、堆垛、搅拌站、养护以及配方的事前和事中综合管理,其充分体现了精益建造的可视化管理。在出厂前,所有构件产品都有一个二维码标识,通过扫描预制构件产品上面的二维码,能够清晰地了解到预制构件的基本参数、出厂合格证、混凝土检测报告等,一旦出现问题能够做到事后及时追踪。通过事前、事中和事后的控制,预制构件在质量和进度上相较于以往的现场施工生产而言更有保障。
2.2 劣势(Weakness)
2.2.1 生产节拍不稳定,未能实现连续流
从精益建造的角度而言,预制构件的生产量以客户的订单需求为导向,生产节拍要根据订单需求和每天可用的净工作时间来确定。虽然预制构件厂是按照订单进行生产,但由于生产工站、生产工序、作业人员等布置不合理,各个工站的生产节拍有快有慢,生产不均衡,无法实现精益建造上所谓的连续流。不能够实现连续流就会带来很多问题,比方说工作面闲置、劳动力闲置、中间的在制品库存积压过剩等,导致精益建造的准时化生产目标不能完成。
2.2.2 预制构件产成品库存过多
库存被精益建造认为是万恶之源,库存产生的根源在于过量生产,由于预制构件厂采用的是推动式的大批量流水化生产模式,产成品库存堆积非常明显。首先,多余库存会占用工厂的资金,减少了工厂可能在其它行业投资而盈利的机会成本;其次,过多的库存会导致工厂的储存空间不足,消耗一定的管理成本;最后,库存的大量堆积容易掩盖生产流程中可能存在的种种问题,给工厂带来不必要的损失。由于库存是七大浪费之一,因此,除了维持必要的库存外,多余的库存都应当被消除。
2.2.3 生产设施布局不合理
生产设施布局的不合理会浪费大量的时间来移动、搬运和运输原材料、在制品、生产工具甚至产成品。通过对该预制构件车间的调研,可以发现:一方面钢筋加工工站在边模支护和钢筋绑扎工站对面,增加了移动和搬运时间的等待;另一方面,原材料加工到预埋件安装在一个车间,混凝土浇筑到最后的脱模运出在一个车间,两个车间之间存在分离,增加了运输之间的距离。因此,应当优化和改善生产设施布局。
2.2.4 标准化程度低
标准化是产品质量的保障,预制构件生产过程缺少标准规范,给产品的质量带来潜在隐患。一方面,作业人员缺乏标准化的生产指导,加工生产不规范,职业化程度不高;另一方面,要满足客户多样化诉求,由于预制构件规格大小、形状和尺寸不一,需要不断换模,不少模具用过几次就被闲置甚至废弃,给工厂带来了资源的浪费。因此,如果不能够实现小批量、多品种的标准化生产,预制构件的成本和规模效益很难发挥不出来,同时还会给装配式建筑的推行带来一定的阻力。
2.3 机遇(Opportunity)
2.3.1 国家政策的大力支持
装配式建筑是建筑业转型升级的重要发展方向,而发展装配式建筑的前提就是要有大量的预制构件厂生产部品部件。随着《“十三五”装配式建筑行动方案》、《装配式建筑示范城市管理办法》、《装配式建筑产业基地管理办法》等文件相继出台,装配式预制构件进入了快速发展阶段。生产预制构件厂家不仅有政策支持还有财政补贴,这是预制构件生产面临的重要战略机遇期。
2.3.2 地方政府补贴和支持力度较大
该预制构件厂不仅是住建部批准的第一批《国家装配式建筑产业基地》,同时也是江苏省建筑产业现代化创新联盟实训基地之一。除国家和江苏省政府出台了关于推行装配式建筑的实施意见外,南京市政府也出台了《关于加快推进建筑产业现代化促进建筑产业转型升级的实施意见》(宁政发〔2015〕246号)。一方面,《实施意见》对预制装配式建筑达到相关控制指标要求的项目给予相应的奖励,奖励面积部分免收土地出让金;另一方面,对预制装配率超过50%建筑单体或者商品房项目,《实施意见》指出在基础施工完成时,可以提前办理《商品房预售许可证》。由此可见,地方政府的支持力度还是相当大的。
2.3.3 预制构件市场需求量大
装配式建筑是当前建筑业发展的主流,预制构件是实现装配式建筑的主体工程,发展装配式建筑要以预制构件产品作支撑,在预制构件厂D1刚开始投产时,就已经接到超过1亿元的订单。由此可见,市场对预制构件的需求是非常旺盛的,可以说是供不应求。
2.4 威胁(Threat)
2.4.1 市场竞争大
预制构件厂的数量多,产品同质化严重,如果不能够实现低成本和差异化,难以维持自身的核心竞争能力和扩展市场占有率。通常,预制构件厂的辐射范围在200公里以内,一旦超过这个限度,运输成本就会急剧上升。目前,D1预制构件厂的辐射范围非常有限,主要针对于苏南地区装配式建筑建造市场。然而仅在南京地区,预制构件厂就多达25家,由此可见,预制构件产品市场竞争的激烈程度。
2.4.2 精益建造重视度不够
大多数预制构件厂只是不停的生产,没有考虑怎样才能使质量、成本和进度的有机统一,达到客户满意最大化和生产浪费最小化。精益建造提供了一种途径,通过“拉动式”生产控制体系,能够实现这一点。由于预制构件尚且处于起步的发展阶段,虽然精益建造在国外有着广泛的研究和应用,但在国内的应用还不多,精益建造尚未引起预制构件厂的足够重视,这在一定程度上阻碍了生产效率的提升,不能够将质量、成本和进度进行有效的协同,无法发挥预制构件生产的规模效益,工期延误,质量缺陷和成本增加时有发生,给推广装配式建筑造成一定的阻力。
3  精益建造视角下装配式预制构件生产适宜性战略选择
综上所述,本文从精益建造的角度分析了预制构件生产所面临的内部优势和劣势,以及外部机遇和威胁(见表3)。通过构建预制构件精益建造SWOT分析战略坐标系,可得出预制构件生产在面临不同环境时的4种战略选择(见图1)。

第一,促进型(SO)战略。促进型战略是预制构件精益建造的最佳战略选择,此时预制构件生产既具有工厂的内部优势,同时又拥有外部机遇。选择促进型战略,首先,预制构件厂可以充分发挥自身的先入优势以及拥有法国先进的预制构件生产设备和模具,自动化程度高等,促进专业化、标准化、产业化、信息化生产,积极参与到预制构件生产和装配式建筑发展的进程中;其次,可以利用外在发展装配式建筑政策机遇,把握国家减税降费的优惠政策,积极扩大生产,加快产品研发与技术创新的步伐,实现预制构件生产的绿色发展和建筑业的转型升级。通过不断地流程优化,进一步降低成本,提高质量,使预制构件生产提质增效;同时,加强与供应方、需求方以及工厂内部生产的供应链协同,构建以BIM为基础的精益建造信息平台,集成“精益建造+物联网”技术[14],创建精益采购供应链,从而实现对整个项目供应链的管理,不断提升客户的满意度。
第二,机遇型(WO)战略。机遇型战略表明虽然预制构件在生产过程中面临着许多劣势,比方说生产的精益化程度低,存在着许多不足和浪费,但是却拥有良好的外部机遇,比方说政府的大力支持,以及市场对预制构件的广泛需求等。首先,预制构件要把握住这一外部机遇,投入装配式建筑的发展进程,通过不断地优化,克服生产流程中存在的劣势;其次,可以设立专门的精益建造部门,引入精益理念中的“JIT”、“Kanban”等管理方式,改善和优化生产环境,提升现场工人的工作幸福感,在合理控制生产节拍的基础上引入拉式生产系统以实现生产流的连续性,提升预制构件生产的精益化,化劣势为优势;最后,预制构件厂要积极融入部品部件的生产过程中,推动传统建造方式转型升级。
第三,衰退型(WT)战略。衰退型战略是预制构件生产所面临的最坏局面,此时,预制构件生产不仅面临内部劣势,还面临外部威胁。为了能够在这一战略下发展,首先,预制构件厂要向该行业领先企业交流学习,借鉴成功企业的做法,并且可以与高等院校、科研院所以及相关企业合作,推进相关行业标准、地方标准和企业标准的形成,通过外部力量来提高自己,逐步消除外部威胁。同时做好企业自身发展的长期战略规划。放缓生产节奏,对工厂内部的生产现状不断改进和优化,促进自身效益提升。根据企业的产品线通过对生产线进行重新排列,优化改善生产布局,不断减少由于不必要或长距离的移动所造成的浪费。以客户订单需求为导向,可采用库存超市[15]等方式逐步实现准时化生产,消除多余库存。
第四,守成型(ST)战略。守成型战略意味着预制构件在生产过程中虽然存在着着内部优势,但同时也面临着外部威胁。选择此种战略,首先,预制构件生产要克服外部威胁,不断探索信息化与工业化相结合的路径,充分利用“精益建造+BIM”以及“精益建造+互联网”等适宜技术[14],与供应链中的上下游企业构建稳固的业务关系,纵向实现战略联盟,追求精益建造供应链协同,横向与同类企业建立联盟,实现优势共享,逐步建立标准化体系,提升综合竞争实力及行业规范;其次,把握市场对预制构件需求的相关信息,以市场为导向,制定企业发展战略,化威胁为优势。
4  结语
预制构件精益建造的根本目的在于逐步减少生产流程中存在的浪费,提高预制构件的生产效率,在同时考虑质量、成本和进度的情况下,以客户价值最大化和工厂浪费最小化,不断满足客户和工厂自身的需求。就目前情形来看,预制构件精益建造大体上正处在从借助外部机遇、消除自身劣势的机遇型战略阶段,过渡到立足自身优势、顺应外部机遇的促进型战略阶段。预制构件生产要想顺利实现战略转型,一是应抓住外部的政策机遇,推动预制构件生产效益提升;二是应同相关企业或科研院校展开合作,进行科技攻关以及企业标准、行业标准的探索;三是重视精益建造对预制构件生产的积极效应。然而,预制构件生产的战略环境并非一成不变,由于装配式建筑已成为建筑业转型升级的战略选择,各项政策和市场需求等都处在动态的发展变化中。因此,预制构件生产应准确把握当前所面临的社会环境,合理组织和安排生产,趋利避害,尽快使预制构件生产从当前的机遇型战略转变为理想的促进型战略。
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