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传统方式中被明文记载的低效率

本文论述传统做法为何会造成不必要的浪费和错误,史丹佛大学综合设施工程研究中心(Center for Integrated Facility EngineeringCIFE)发展的图表(CIFE2007年)说明了工地生产力低下的证据。而由国家标准和技术公会(National Institute of Standards and TechnologyNIST)所执行的一项研究结果则说明了资讯流通的不足和重复性带来的影响(Gallaher等,2004年)。

CIFE营建产业劳动生产率的研究

已有许多研究指出了和传统设计与施工相关的额外成本,下图是由其中一位作者所整理的,说明1964年至2009年的45年间,美国营建产业与所有非农产业生产效率的相关性。这些数据是由合约定额(来自经济部)除以合约中工地工人的劳动时数(来自劳工统计局)计算而来的。合约金额包括建筑和工程成本、材料成本和从异地运送元件的成本。但不包括重型生产设备,如印刷机、冲压机以及类似机械安装的相关成本。工人的劳动时数不包括异地工作,如钢铁制作、预制混凝土等,但包括这些材料的安装。在这44年间,非农产业(包括建筑业)的生产率已经增加超过两倍以上,同时期的建造业劳动生产率却持续不变,现在则估计比1964年少约10%

劳工费占用建造估计费用(取决于结构类型)的40%60%,在2009年,建造相同的建筑物,业主其实比在1964年多支付5%。当然,过去四十几年来,建筑物在建材和技术上有很多的改进。结果也许比呈现的要好,因为品质确实提升,且异地预铸材料也是重要的因素。另一方面,产品制造也比过去复杂,但现在可以用比以前明显更低的成本生产。自动化设备取代人力的结果,降低了劳动成本和提升品质,但同样的说法并不实用在整体建造行业上。

1建设与非农产业的劳动生产率指数,1964-2009年。改编自CIFEPaul Teicholz的研究。

承包商善用工厂条件及专业设备,大量使用异地制造的元件,显然的,这比现场施作能生产更好品质、更低成本的元件(EastmanSacks2008年)。虽然这些元件的成本包含在工程的成本资料里,但并没有劳力支出。这使现场生产效率看起来比实际上好,然而,这些错误的程度很难计算,因为在异地生产的总支出,在这些统计表所涵盖的时期里并未被详细记录。

虽然施工生产力明显减少的原因尚未被完全了解,此统计资料戏剧性的显示出建造业结构上的重大障碍。显然使制造业更有效率的自动化、资讯系统、更好的供应链管理和改良的协作工具,尚未实践在工地的施工上,可能原因包括:

·65%的建筑公司组成人员少于无人,使他们难以投资新技术;即使是最大的公司,因占不到0.5%的总工程量,无法建立业界的领导风范。

·在这段时间,通货膨胀后调整的实际工资和建筑工人的福利计划都已停顿,拒绝公会的参与和增加使用移民工人,阻碍了节省劳力需求的创新。这段时间虽然推出了一些创新,如钉枪、较大及更有效的地表移动设备、更好的起重机,但所带来的相关生产力改善,并未能足够改善整体工地的劳动生产力。

·增建、改建或重建占总工程量的23%;维修及修缮占总工程量的10-12%,表示新工作只占总工程量的64%。这些工作比较难使用资本密集型的方法,这些也可能会持续使用劳动密集型。

·在设计及建造中,很明显的新的及改进的业务方式进展得很缓慢,且主要限于发公司。此外,新技术的引进常常是零散的,通常还是得恢复使用书面或2D CAD绘图,以便专案团队的所有成员能彼此沟通,也使有足够数量的潜在竞标商和分包商能参与。几乎政府所有机关都需要以书面方式承交,方可审查施工许可。基于这些原因,书面使用在业界还是主流方式。

·另一方面,制造商往往会与相同的合作伙伴有长期约定,并以互相商定的方式进行合作;而建设专案通常会有不同的合作伙伴,一起合作一段时间后在解散,因此很少有或根本没有机会随着时间的推移,透过应用学习去了解与改进,反而每个伙伴会依靠陈旧和耗时的程序,保护自己,远离会导致法律上困难的重大纠纷,使得快速和有效率的执行各项解决方案,变得更难或不可能,当然这意味着更高成本和时间的支出。

2制造业和建筑业每小时实际工资的趋势图,1974-2008年。BLS,序号IDEES00500006

建造业生产率停滞的另一个可能原因是,现场施工因自动化而受益并不明显,因此工地效率仰赖工地劳力培训的品质。下图显示,1974年以来,每个工人每小时的薪水稳定下降,因为使用非工会且无职前训练的移民劳工,这些工人的低成本,可能会降低使用自动化(或异地)解决方案取代工地劳力的努力。制造业平均每小时的工资比建造业还低的事实,可能代表这两个行业的自动化与劳动成本较无关系,而是取决于基本流程是否能自动化(工厂与工地工作环境,及类似的比较)。

NIST建设行业低效率成本的研究

国家标准和技术工会NIST进行一项因交换性不足(Gallaher等,2004年),带给业主额外成本的研究。该研究设计资讯的分享与管理,研究中的个别系统无法存取其他系统的资讯。在建造业,系统的不相容性是专案团队成员快速及正确分享咨询的阻碍;这是许多问题的起因,包含成本增加等。NIST的研究范围包括商业、工业和公共设施,及在2002年新建的建筑物,结果显示,效率低的交换性会使新建设每平方尺的建筑成本增加$6.12美元;每平方尺的操作维修费(O&M)增加$0.23美元;总成本增加$158亿美元。下表显示这些费用的细目,及其所属的利益相关者。

NIST研究中,因交换性不足而造成的费用是经由比较现有业务活动与成本,和假定无缝隙的资讯流通与无重复性资料登录的计算所获得的。NIST的结论是不足的交换性将造成以下的开销:

·避免(多余的电脑系统、低效率的业务流程管理、多余的电脑人员编制)

·减轻(手动重新输入资料、咨询管理的需求)

·延迟(冗员和其他资源的成本)

3交换性的不足在建筑业中的额外成本,2002年(以$M百万美金计算)

在这些费用中有大约68%$106亿美金)的费用是由业主和经营单位所造成的,因为无法提供确切的资料,所以这些预估是推测来的。然而这部分是值得深思并尽可能的努力去减少或避免的,在建筑物的生命周期里,大量采用BIM和易懂的数为模型,会是消除因资料交换性不足而产生开销的目标迈向正确的一步。

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