蔣黎晅,陳江紅,王二龍,曾 為,陳 國,蘇振民
(1.南京工業(yè)大學 經(jīng)濟與管理學院,江蘇 南京 211816,E-mail:jianglx@139.com;2.中建三局集團有限公司,湖北 武漢 4 300642)
隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和醫(yī)療水平的不斷提升,人們對綜合性醫(yī)療設施與服務的需求不斷增長?,F(xiàn)代綜合醫(yī)院項目具有規(guī)模大、投資高、醫(yī)療專項繁多、醫(yī)療設備復雜、功能單元綜合化、系統(tǒng)配置集成化等特點,從而加大了項目建設與管理的難度。
醫(yī)院項目具有高度復雜性[1],精益建造(Lean Construction,LC)作為一種面向建設項目復雜性和不確定性的解決方法[2],在國際上,醫(yī)院項目的精益建造實踐普遍而深入,并且與精益建造的理論構建發(fā)展交織在一起,取得了很多顯著的成果,同時也面臨巨大挑戰(zhàn)[3~5]。集成項目交付模式(Integrated Project Delivery,IPD)在醫(yī)院項目中獲得實踐與發(fā)展,很多研究指出IPD 與BIM、LC 在醫(yī)院項目中的協(xié)同應用可以獲取更多收益[4,6]。精益建造的LPS(Last Planner System)、LBMS(Location-based Management System)與BIM 5D 等技術的使用,為醫(yī)院項目帶來成本降低、時間縮短、質量提升等多方面的積極影響[7,8]。
新冠疫情的爆發(fā),引發(fā)了對現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目建造的關注,包括對醫(yī)院建筑滿足防疫需求的設計改善[9],應急醫(yī)院工程的快速建造[10],智慧醫(yī)院建設[11]等;但是,國內對于醫(yī)院項目實施精益建造的研究和實踐尚處于起步階段,主要集中在精益理念的引入[12]、BIM 技術的應用等方面[13];流程管理的優(yōu)化也是醫(yī)院項目應對管理復雜性的方法,賀濤等[12]提出了醫(yī)院項目的全過程精益建造概念,賴國梁等[14]構建了基于精益建造的醫(yī)院建設項目流程管理框架,通過流程管理的改進和優(yōu)化,提高建造效率。隨著我國進入現(xiàn)代綜合醫(yī)院的集中建設期,迫切需要加強對精益建造實踐應用的探索研究。
依據(jù)Bertelsen[2]對建筑復雜性的3個分析角度,現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的復雜性主要表現(xiàn)在產(chǎn)品復雜性、供應鏈不確定性、社會交互復雜性3 個方面。
(1)產(chǎn)品復雜性?,F(xiàn)代綜合醫(yī)院是建筑功能、醫(yī)療專項與醫(yī)療設備的集成功能體,涉及門診、醫(yī)技、住院、辦公及后勤保障等多項功能,二十多個以上相關科室;包含醫(yī)用氣體、醫(yī)用純水、潔凈工程、物流傳輸、防輻射工程等醫(yī)療專項系統(tǒng),需配備核磁共振(MRI)、CT、直線加速器、高壓氧艙等醫(yī)療設備;現(xiàn)代綜合醫(yī)院建筑產(chǎn)品的復雜性決定了建設過程與管理的復雜性。
(2)供應鏈不確定性?,F(xiàn)代綜合醫(yī)院項目還受到高度分散與割裂的供應鏈不確定性的影響,進而導致計劃的不確定性,如設計與施工的分離,招標采購的種類和程序繁雜、供應的時間與品質難以保證,這些因素的波動組合給建造過程帶來了較高的不確定性,成為醫(yī)院項目價值與效率損失的主要來源。
(3)社會交互復雜性?,F(xiàn)代綜合醫(yī)院項目涉及更多的專業(yè)分包商與供應商參與建設,各個參與方、各管理層級、各專業(yè)之間的界面和接口過多,在社會交互方面具有更高的復雜性,作為一個社會技術系統(tǒng),項目成功的關鍵將取決于合作、溝通和承諾等社會性因素[15]。
精益建造將起源于豐田生產(chǎn)的精益思想引入建筑業(yè),本質是追求工程項目的價值最大化和浪費最小化。浪費與價值的研究是精益建造的起點,Koskela[16]認為通過流程管理來消除浪費并減少與之相關的損失,是改善建筑業(yè)績效的主要路徑之一。流程管理的根本目的是通過對不確定性和可變性影響的研究,使流程獲得可靠性的改善,進而創(chuàng)建持續(xù)流。精益建造進而發(fā)展了“轉換-流程-價值”(Transfer-Flow-Value,TFV)理論[17],為管理建設項目的復雜性提供了方法與指導。LPS(Last Planner System)被認為是精益建造最有力的工具,通過前瞻性計劃的拉式機制與承諾性計劃,有助于穩(wěn)定工作流程,通過“屏蔽生產(chǎn)”避免計劃執(zhí)行受到干擾[18]。
由于建筑是一個復雜的、動態(tài)的和非線性的系統(tǒng),因此有必要管理戰(zhàn)略、戰(zhàn)術和操作3 個不同層次的流程,從而實現(xiàn)建造系統(tǒng)的整體價值[19]。
依據(jù)流程的屬性,可將現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的流程分為宏觀的流程(階段)和微觀的操作(工序)[20];依據(jù)現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目計劃控制的功能和深度需求,可分為里程碑級、專業(yè)工程級、醫(yī)療專項、醫(yī)療設備級等;從精益建造的健全流程所應具備的條件角度,則可分為建筑設計、部件和材料、工人、設備、空間、連接工作、外部條件等[17](見表1)。流程分類的目的一方面是為了通過更深入的流程分析,識別和消除流程中的浪費;另一方面是為了建立起流程之間的關系,實現(xiàn)流程的整體優(yōu)化。
表1 現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的流程分類
2.2.1 浪費識別的數(shù)據(jù)收集
通過廣泛的文獻閱讀,獲取精益建造關于浪費識別的相關研究成果[22,23],并在2021.7~2021.12期間,通過對中建三局工程總承包公司4 個已建或在建的現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的參與人員進行深度訪談,廣泛了解項目實施過程的問題、影響與障礙因素等,為建造流程中的浪費識別提供依據(jù)。具體訪談對象包括:總承包商建造總監(jiān)、設計人員、技術負責人、技術員、質量總監(jiān)等;醫(yī)療專項分包商(六類)的技術負責人、項目經(jīng)理及現(xiàn)場管理人員,共計60 人。
2.2.2 浪費的初步識別和維度劃分
運用扎根理論對收集到的資料數(shù)據(jù)進行整理。首先將訪談信息進行整理篩選,剔除主觀偏見性資料,保留客觀陳述,進行開放性編碼,提取出與現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目浪費相關的原始語句;將原始語句概念化,由課題組多名成員共同參與,共同命名,以保證數(shù)據(jù)的效度和信度,共概括出設計深度不夠、專業(yè)設計各自開展、專業(yè)分包進場不及時等44個概念類屬(見表2)。結合精益建造的浪費范疇,對初始概念進行軸心編碼,以建立概念類屬之間的聯(lián)系。如“設計深度不夠”“設計不能指導施工”“設計缺陷或錯誤”等均納入“設計不足”范疇;經(jīng)過多輪整理歸納,共提煉出8 個浪費范疇。
表2 現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目建造流程中的浪費識別開放性編碼分析舉例
2.2.3 基于精益建造的“浪費識別-流程優(yōu)化”模型
隨著現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的建設需求增長,很多承包商面臨快速和高質量交付產(chǎn)品的挑戰(zhàn)。建造流程中的浪費是建造活動低效和價值損失的來源,精益建造的宗旨之一就是浪費最小化,因此,通過對現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目建造流程中的浪費識別,為流程優(yōu)化提供了方向。根據(jù)主軸編碼得出的關于浪費的8 個范疇,提煉出三大浪費主范疇,并結合現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的特點,提出流程優(yōu)化的4 個主范疇,構成基于精益建造的“浪費識別-流程優(yōu)化”模型如圖1 所示。常規(guī)建筑工程與醫(yī)療專項工程、醫(yī)療專業(yè)設備的流程融合,是現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的復雜性所在,是浪費的主要來源,因此,也是流程優(yōu)化的重點,在各層級流程優(yōu)化中均要體現(xiàn)這一特點。
圖1 現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的“浪費識別-流程優(yōu)化”模型
(1)常規(guī)流程中融入醫(yī)療專業(yè)的特殊需求?,F(xiàn)代綜合醫(yī)院工程是常規(guī)公共建筑與醫(yī)療設施、設備等集成的綜合功能建筑,其建設過程需遵循和滿足醫(yī)療專業(yè)工程的特殊需求,即在每一流程(階段)都要考慮醫(yī)療專項或醫(yī)療設備等的特殊要求對流程本身和其他流程產(chǎn)生的影響。
具體而言,在報建報批線上,需要在常規(guī)的規(guī)劃設計報批節(jié)點,考慮醫(yī)療專項的報批;以及在最后的竣工驗收節(jié)點,考慮各醫(yī)療專項的檢測與驗收;在設計線上,要考慮常規(guī)建筑的各階段設計中,融合醫(yī)療的三級工藝流程設計,以及實現(xiàn)醫(yī)療專項工程與常規(guī)專業(yè)工程的協(xié)同深化設計;在招標采購線上,除了常規(guī)專業(yè)的分包采購外,還需要進行醫(yī)療設備與醫(yī)療專項工程的分包招標采購;在里程碑建造主線上,主要考慮傳統(tǒng)建造流程與醫(yī)療專項工程建設流程的穿插與集成。此外,醫(yī)療設備與醫(yī)療專項工程的建設也給各流程帶來了不同程度的相互影響,通過梳理和建立流程之間的關系可以實現(xiàn)流程的優(yōu)化,如表3 所示。
表3 各流程主線的醫(yī)療專業(yè)特點與流程間關系及優(yōu)化
(2)里程碑建造主線的拉動作用。依據(jù)精益建造的拉動式流程設計,里程碑建造主線要充分發(fā)揮其在流程中的拉動作用,即由里程碑建造主線的建造任務和工程活動拉動報建報批、設計、招標采購各線的相關活動,滿足建造任務或活動開展所具備的基本條件,保證建造主線各里程碑節(jié)點的時間要求,如圖2 所示。
圖2 里程碑建造主線的拉動作用
(3)其他流程(階段)的支持作用。里程碑建造主線能否有序、可靠、持續(xù)地運行,依賴于報建報批、設計、招標采購這三大流程對建造流程的支持作用。其中設計線需要對常規(guī)專業(yè)工程與醫(yī)療專項工程進行深化與協(xié)同設計,為建造線提供具有足夠設計深度和可施工性、經(jīng)過碰撞檢測的設計成果;招標采購線要為建造線提供各分包專業(yè)的資源組織與保障,特別是醫(yī)療設備與醫(yī)療專項工程的招標采購還需要與設計線互動,共同實現(xiàn)對建造線的呼應;報建報批線為設計、建造等流程的開展提供建設流程的合規(guī)性保證。
現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的專業(yè)工程繁多,除了房屋建筑類項目的專業(yè)工程以外,還包括大量的醫(yī)療專項工程和多樣化的裝飾裝修工程。針對專業(yè)工程眾多、依賴關系復雜、碰撞與返工普遍存在等特點和現(xiàn)象,需要對里程碑建造主線的各專業(yè)工程進行深入的流程分析,識別現(xiàn)實流程存在的浪費;理順專業(yè)工程之間相互依賴、相互制約的邏輯關系;明確專業(yè)工程啟動應該具備的圖紙、資源、指令等條件;以及制定各專業(yè)工程協(xié)調統(tǒng)一的實施計劃;從而實現(xiàn)專業(yè)工程穿插流程的優(yōu)化。
專業(yè)工程穿插流程優(yōu)化的重點在于處理好醫(yī)療專項工程與主體工程、機電安裝、精裝修和醫(yī)療專項相互之間的穿插關系,繪制優(yōu)化后的穿插流程如圖3 所示。主體結構施工時要考慮醫(yī)療專項的預留預埋,通常在豎向井道砌體砌筑完成之后即可插入醫(yī)療專項涉及管道(如醫(yī)療氣體、純水、軌道物流)的施工;要注意不同的醫(yī)療專項工程對機電安裝有不同的要求;非管道類醫(yī)療專項如防輻射工程,需要在地坪澆筑、墻體、吊頂?shù)染b修作業(yè)時配合硫酸鋇防護地面、防輻射鉛板、電解鋼板等的安裝。醫(yī)療專項工程之間則需要根據(jù)管徑的粗細、性質、位置、施工所需空間、施工速度等制定協(xié)調統(tǒng)一的實施計劃,最大程度減少交叉作業(yè)時的沖突、等待、返工等帶來的浪費。
圖3 專業(yè)工程穿插流程的優(yōu)化
醫(yī)療專業(yè)設備是現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目造價的重要組成部分,很多重要的設備價格昂貴,需從國外進口,院方選型考慮時間長、圖紙確定慢、是主要的不確定性因素,對建造流程的影響較大。因此,需要對醫(yī)療專業(yè)設備的選擇、采購、設計、安裝等流程進行深入分析,通過與其他流程的集成優(yōu)化,降低其對建造流程的不利影響。醫(yī)療專業(yè)設備流程的優(yōu)化從區(qū)分醫(yī)療專業(yè)設備的類型、總體流程分析、對設計和建造流程的影響分析3 個方面開展。
(1)區(qū)分醫(yī)療專業(yè)設備的類型。依據(jù)醫(yī)療專業(yè)設備的重要性程度差異,區(qū)分設備類型,其中一二類設備為重要、貴重、復雜的設備,通常尺寸相對較大,確定過程緩慢,對施工圖及深化設計、對建造過程的預留預埋、安裝等影響大;三類設備為常規(guī)設備,可依據(jù)設計規(guī)范及設計院的設計經(jīng)驗進行設計,對建造過程的不確定性影響也較小。
(2)醫(yī)療專業(yè)設備的總體流程。醫(yī)療專業(yè)設備的總體流程包含從院方確定設備、設備廠家提供設備圖紙、設計單位根據(jù)設備圖紙完成施工圖設計、設備廠家復核確定、設計單位圖審及下發(fā)施工藍圖、總包方施工設備機房的全過程。需要明確每一參與方的責任,落實責任履行的時間要求,建立與建造主線的對應關系。
(3)醫(yī)療專業(yè)設備對設計和建造流程的影響。醫(yī)療專業(yè)設備對設計流程的影響主要表現(xiàn)在設備型號參數(shù)對設計相關參數(shù)的影響,如房間尺寸、門洞口尺寸的設計;此外還包括機房內部的點位平面布局、設備基礎、獨立電源、溫濕度控制裝置等的設計。醫(yī)療專業(yè)設備對施工流程的影響主要表現(xiàn)在設備基礎、預埋預留、安裝流程等施工環(huán)節(jié)。
工作流是指通過相互依存的專業(yè)網(wǎng)絡進行的信息和材料的流動[21],包含了施工過程中材料、信息、勞動力、設備等的流動。工作流的可靠性改善主要用于保障現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的建造實施過程能夠按照流程優(yōu)化的方向和協(xié)同計劃的要求不受干擾地開展。為了實現(xiàn)這一目的,一方面,要使任務活動的開展?jié)M足健全流程應該具備的條件;另一方面,要依據(jù)精益建造的LPS 系統(tǒng)實施一體化的計劃與控制活動,即通過LPS 的前瞻性計劃環(huán)節(jié),排除任務活動實施的約束,保證滿足健全流程的所有條件,以及通過承諾性計劃環(huán)節(jié),保證所有執(zhí)行人員明確任務活動的交付要求并做出承諾。
某EPC 醫(yī)院建設項目,總建筑面積155540m2,設置床位500 張,包含1 棟5 層門診醫(yī)技樓和1 棟17 層住院綜合樓,3 層地下車庫,配套建設液氧站、垃圾站及污水處理站等公用工程和綠化、道路等室外工程。該項目正處于土建掃尾、室內裝飾裝修及醫(yī)療專項深化設計及施工階段,2022.5.5~2022.5.18開展為期兩周的現(xiàn)場調研和征詢研討活動,以驗證流程優(yōu)化成果的有效性,為后期正式投入使用建立基礎。
通過走訪現(xiàn)場、參與會議等方式,了解到該醫(yī)院項目按照常規(guī)的建筑項目進行規(guī)范化管理,但是由于醫(yī)院項目本身的復雜性和不確定性,存在一系列工作的滯后、流程的中斷和返工等現(xiàn)象。主要原因有以下幾個方面:
(1)院方科室調整多。項目實施過程中需要召開頻繁的醫(yī)療專項協(xié)調會及醫(yī)療專項設計的更改,而院方科室調整涉及到對醫(yī)療工藝各級流程的變更、影響醫(yī)療專項的實施,是變更及拆改的主要原因。
(2)總承包商協(xié)調管理低效。總承包商缺乏對整體流程管理的關鍵環(huán)節(jié),以及對醫(yī)療專項流程控制的工具。設計變更、招標采購、設計等關聯(lián)流程滯后、計劃安排不合理或計劃沒有及時調整等是醫(yī)療專項拆改、滯后的主要原因。
(3)計劃的可靠性無法保障??傔M度計劃對流程間關聯(lián)影響考慮不足,沒有建立建造與設計、招標采購、報建報批之間的拉動式計劃安排;分包商未參與協(xié)同計劃過程;缺少對計劃實施的前瞻環(huán)節(jié),以及計劃周報的功能不全,無法指導后續(xù)工作的持續(xù)改進。
通過組織專題研討會,邀請項目經(jīng)理,技術部的技術總工、技術員、設計工程師,建造部的總監(jiān)和工長,商務經(jīng)理,各醫(yī)療專項分包的現(xiàn)場負責人和深化設計負責人,共計15 人參與驗證流程優(yōu)化成果的適用性和有效性。驗證結果如下:
(1)基于精益建造的流程梳理和優(yōu)化能夠為現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的實施提供整體控制。項目經(jīng)理認為流程的梳理和優(yōu)化涵蓋了項目建設全生命周期,充分考慮了醫(yī)院項目的特點及各類流程間的關聯(lián),提供了把控的關鍵節(jié)點,具有可操作性。
(2)里程碑建造主線的優(yōu)化能夠實現(xiàn)各類流程的標準化管理。通過對報建報批、設計、招標采購、建造各線的活動及相互關系的梳理,明確了各類流程中的關鍵活動,能夠為標準化管理和總承包商的協(xié)調管理提供依據(jù)和工具。
(3)有利于改善醫(yī)療專項工程的工作流可靠性。建造總監(jiān)、工長及專業(yè)分包都認為流程的梳理和優(yōu)化,加深了他們對醫(yī)院項目實施整體流程的認識,了解到現(xiàn)有流程中存在的浪費及成因,有助于改善計劃的制定和實施,并改善工作流中斷、等待、反復等現(xiàn)狀。
現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目具有產(chǎn)品復雜性、供應鏈不確定性、社會交互復雜性等特點,為了實現(xiàn)高效建造,引入精益建造的流程管理理念和技術,以更好地管理現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的復雜性。依據(jù)構建的“浪費識別-流程優(yōu)化”模型,重新梳理了里程碑建造主線與報建報批、設計、招標采購各線的拉動和呼應關系,充分突出醫(yī)療專業(yè)的特點;繪制了主體工程、機電安裝、精裝修與醫(yī)療專項工程的穿插流程優(yōu)化圖;分析了醫(yī)療設備流程及其對設計和施工的影響;提出結合精益建造健全流程應該具備的條件,以及LPS 計劃與控制體系,改善工作流的可靠性。研究結論獲得了案例項目的初步驗證,可以為現(xiàn)代綜合醫(yī)院項目的流程優(yōu)化與精益建造實踐提供借鑒,但流程優(yōu)化的實現(xiàn)還需要在工程實踐中獲得進一步驗證。