[[alternative]]The application of BIM on cost and schedule management

碩士[[abstract]]進度管理與成本管控是營建管理領域中兩項重要的課題，然而傳統在進行成本及進度規劃及管理時，時常分為兩個部分進行製作，造成工作分解結構（WBS）及成本分解結構（CBS）之間結構的不同，因此兩個之間的關聯需藉由人工進行連結，且由於結構的不同，時常會有成本項目及進度項目無法對應的問題，進而造成成本與進度管控的落差、施工情形無法確實掌控、估驗計價亦時常發生爭議。 再者，進度項目的編製一般先分解各項作業項目，再將工作項目進行分區，又或是先進行分區後再分解各項作業項目，與成本項目使用材料進行結構分解完全不同，若再加上建築資訊模型（BIM），整合上會更加困難。在實際施作上，施工作業之施作順序又會隨著現場情況、工班及資源配置等因素改變，作業關係變化頻繁，將會更進一步造成進度與成本在規劃及整合的時的複雜度。 為解決上述問題，本研究將探討預算書、進度表及BIM之組成結構，並提出以成本導向之進度排程模式的系統，透過物件導向分析與設計，使BIM元件、成本項目透過本系統發展成為進度表，並達到成本、進度與BIM元件三者間自動連結，進而解決傳統進度表與預算書因結構不同而無法連結之問題，且讓後續施工階段之管理更有效的控制。[[abstract]]Integration of cost and schedule has been an issue of great concern for researchers and practitioners in the construction industry. However, the proper design and development of an automated solution that would support the needs of integrated cost and schedule control and acquire and store quality data in a timely manner has been lacking. To solve this problem, this research investigated the relations between the structure of BIM elements, cost items and scheduling activities, and then proposes a model to integrate BIM elements, cost items and scheduling activities. With the proposed model the time needed for integration of BIM elements, cost items and scheduling activities have been greatly reduced.[[tableofcontents]]目錄 目錄 I 圖目錄 IV 表目錄 VII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究方法 2 1.4 研究流程 3 第二章 文獻回顧 6 2.1 進度與成本整合 6 2.2 BIM與進度整合(4D BIM) 6 2.2.1 建築資訊模型 6 2.2.2 4D BIM的概念 7 2.2.3 4D BIM應用流程 7 2.2.4 4D BIM應用比較 12 2.3 BIM與進度、成本整合(5D BIM) 14 2.3.1 5D BIM的概念 14 2.3.2 5D BIM應用流程 14 2.3.3 5D BIM應用比較 22 2.4 固定與不固定作業關係探討 25 2.4.1 固定作業關係 25 2.4.2 不固定作業關係 25 第三章 物件導向系統分析與設計 27 3.1 應用案例分析 27 3.1.1 進度項目與預算項目關係 27 3.1.2 進度項目與BIM元件關係 31 3.1.3 預算項目與BIM元件關係 32 3.1.4 元件座標 35 3.2 本系統類別圖 35 3.2.1 類別 35 3.2.2 類別之間之關聯 36 3.2.3 類別方法與屬性 37 3.3 主要流程間物件之關係順序圖 42 3.3.1 建立專案 42 3.3.2 定義分區 43 3.3.3 建立施工項目 44 3.3.4 顯示分區數量 45 3.3.5 建立進度表 46 第四章 系統實作與系統功能介紹 49 4.1 系統開發環境 49 4.1.1 系統作業環境 49 4.1.2 硬體設備 50 4.1.3 應用軟體 50 4.2 系統流程與畫面介紹 50 4.2.1 系統流程 50 4.2.2 系統限制 53 4.2.3 系統畫面介紹 53 第五章 應用案例說明 61 5.1 案例介紹 61 5.2 預算書介紹 62 5.3 應用案例操作 64 5.3.1 進入本系統 64 5.3.2 建置專案 65 5.3.3 匯入標單 65 5.3.4 匯入BIM元件資訊 67 5.3.5 定義分區 69 5.3.6 施工項目 70 5.3.7 顯示分區 71 5.3.8 分區順序 71 5.3.9 分區數量 72 5.3.10 進度表 72 5.3.11 建立進度表 75 5.3.12 更新BIM模型 79 5.3.13 進行4D模擬展示 80 5.4 討論 83 第六章 結論與建議 87 6.1 結論 87 6.2 建議 87 參考文獻 88 圖目錄 圖1-1 研究流程 5 圖2-1 SMARTPLANT設定工作項目資訊 10 圖2-2 SMARTPLANT 4D模擬 11 圖2-3 MICROSTATION程式介面 12 圖2-4 AUTODESK NAVISWORKS程式介面 17 圖2-5 VICO預算編製介面 18 圖2-6 VICO 4D模擬 19 圖2-7 廣聯達4D模擬 21 圖2-8 魯班駕駛艙4D模擬 22 圖2-9 固定作業關係 25 圖2-10 不固定作業關係 26 圖3-1 元件起始點之座標位置 35 圖3-2 系統類別圖 37 圖3-3 建立專案順序圖 43 圖3-4 定義分區順序圖 44 圖3-5 建立施工項目順序圖 45 圖3-6 顯示分區數量順序圖 46 圖3-7 建立進度順序圖 48 圖4-1 開發環境起始畫面 49 圖4-2 系統使用流程圖 52 圖4-3 原始預算書格式 53 圖4-4 系統使用格式 53 圖4-5 選擇專案介面 54 圖4-6 「匯入標單」介面 55 圖4-7 「匯入BIM」介面 56 圖4-8 「定義分區」介面 56 圖4-9 「施工項目」介面 57 圖4-10 「顯示分區」介面 58 圖4-11 「分區順序」介面 58 圖4-12 「分區數量」介面 59 圖4-13 「進度表」介面 60 圖5-1 建築資訊模型 61 圖5-2 詳細預算書(建築工程) 63 圖5-3 詳細預算書(水電工程) 63 圖5-4 啟動系統 64 圖5-5 歡迎畫面 64 圖5-6 建置新專案 65 圖5-7 匯入標單畫面 66 圖5-8 匯入預算書 66 圖5-9 預算書匯入成果 67 圖5-10 REVIT自製按鈕「匯出BIM」 67 圖5-11 匯入BIM畫面 68 圖5-12 匯入BIM 68 圖5-13 BIM資訊畫面 69 圖5-14 定義分區畫面 69 圖5-15 定義分區結果 70 圖5-16 合併施工項目結果 70 圖5-17 施工項目拆分畫面 71 圖5-18 BIM元件分區結果 71 圖5-19 顯示分區資訊 72 圖5-20 顯示分區數量資訊 72 圖5-21 進度表資訊 73 圖5-22 匯出BIM與進度項目對應表 73 圖5-23 BIM與進度項目對應表 73 圖5-24 匯出進度表、預算項目與BIM元件的相關資訊 74 圖5-25 進度表、預算項目與BIM元件的相關對應表 74 圖5-26 於MS PROJECT匯入EXCEL檔案 75 圖5-27 選擇檔案 76 圖5-28 進入「PROJECT匯入精靈」 76 圖5-29 建立對應 77 圖5-30 設定為新專案 77 圖5-31 匯入任務 78 圖5-32 建立對應關係 78 圖5-33 進度表顯示結果 79 圖5-34 REVIT自製按鈕「匯入進度」 79 圖5-35 選擇更新檔案 79 圖5-36 模型屬性更新後成果 80 圖5-37 NAVISWORK匯入進度項目 81 圖5-38 設定欄位對應 81 圖5-39 建立進度表 82 圖5-40 設定自動連結方法 82 圖5-41 設定4D模擬顯示色彩資訊 83 圖5-42 4D模擬成果 83 表目錄 表2-1 4D流程比較表 13 表2-2 5D流程比較表 24 表3-1 進度項目無法與預算項目對應項目範例 27 表3-2 預算項目無法與進度項目對應項目範例 28 表3-3 進度項目與預算項目一對一關係範例 28 表3-4 進度項目與預算項目多對一關係範例 29 表3-5 進度項目與預算項目一對多關係範例 29 表3-6 進度項目與預算項目多對多關係範例 30 表3-7 進度項目無法與BIM元件對應之項目範例 31 表3-8 進度項目與預算項目一對多關係範例 31 表3-9 進度項目與預算項目多對多關係範例 32 表3-10 預算項目無法與BIM元件對應之項目範例 32 表3-11 預算項目與BIM元件一對一關係範例 33 表3-12 預算項目與BIM元件一對多關係範例 34 表3-13 預算項目與BIM元件多對多關係範例 34 表3-14 專案類別的屬性 37 表3-15 專案類別的方法 38 表3-16 計價項目類別的屬性 38 表3-17 計價項目類別的方法 38 表3-18 BIM元件類別的屬性 39 表3-19 BIM元件類別的方法 40 表3-20 分區類別的屬性 40 表3-21 施工項目類別的屬性 41 表3-22 施工項目類別的方法 41 表3-23 進度項目類別的屬性 42 表3-24 進度項目類別的方法 42 表5-1 元件品類數量表 61 表5-2 預算書總表 62 表5-3 BIM元件、預算項目與進度項目對應次數表 84 表5-4 5D流程比較 86[[note]]學號: 604380427, 學年度: 10