Luận án Áp dụng lý thuyết quản lý tức thời trong thi công nhà cao tầng tại Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI NGUYỄN QUANG VINH ÁP DỤNG LÝ THUYẾT QUẢN LÝ TỨC THỜI TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG TẠI VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI NGUYỄN QUANG VINH ÁP DỤNG LÝ THUYẾT QUẢN LÝ TỨC THỜI TRONG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG TẠI VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ SỐ: 9580201 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. Đinh Tuấn Hải Hà Nội - 2023 I LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn, lời cảm ơn trân trọng tới PGS.TS. Đinh Tuấn Hải và những người thầy đã luôn quan tâm, dành thời gian và công sức, tận tình hướng dẫn, hỗ trợ và động viên tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường Đại học Kiến trúc Hà nội, Bộ môn Công nghệ và Tổ chức Thi công, Khoa Xây dựng, Viện Đào tạo mở và Khoa sau Đại học, các thầy cô đã luôn nhiệt tình, tạo điều kiện để tôi được học tập, nghiên cứu, thực hiện luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các thầy cô ở trong và ngoài trường, bạn bè và đồng nghiệp, các nhà khoa học tham gia các hội đồng đánh giá đã có những góp ý quý báu để tôi từng bước hoàn thiện luận án. II LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả luận án Nguyễn Quang Vinh III DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên đầy đủ ATLD An toàn lao động BT Bê tông CĐT Chủ đầu tư CP Cốp pha CT Công tác JIT Just - In - Time (Quản lý tức thời) LPS Last Planner System (Hệ thống Last Planner) MBTC Mặt bằng thi công NCS Nghiên cứu sinh NLĐ Người lao động QLTT Quản lý tức thời SPSS Statistical Product and Services Solutions TPS Toyota Production System (Hệ thống sản xuất Toyota) TQM Total Quality Management (Quản lý chất lượng toàn diện) TVGS Tư vấn giám sát TVTK Tư vấn thiết kế VSMT Vệ sinh môi trường XDCT Xây dựng công trình XL Xây lắp XT Xây trát WBS Work Breakdown Structure (Cấu trúc phân nhỏ công việc) IV DANH MỤC HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ Hình 1.1: Hệ thống Last Planner ................................................................................... 12 Hình 1.2: Khung JIT cho ngành công nghiệp xây dựng ............................................... 13 Hình 1.3: Quy trình quản lý tiến độ thi công ................................................................. 14 Hình 1.4: Tỷ lệ tiến độ hoàm thành dự án ..................................................................... 15 Hình 1.5: Công tác cung ứng vật liệu trên công trường xây dựng ................................ 15 Hình 1.6: Khả năng thay đổi phương pháp cung ứng vật tư ......................................... 17 Hình 1.7:Trình tự lập tổng mặt bằng thi công ............................................................... 19 Hình 1.8: Quy trình quản lý, kiểm soát tổng mặt bằng thi công ................................... 20 Hình 1.9: Quy trình quản lý chất lượng vật tư đầu vào ................................................. 21 Hình 1.10: Quy trình quản lý chất lượng thi công......................................................... 21 Hình 1.11: Tỷ lệ các sai sót trong quá trình thi công .................................................... 22 Hình 2.1: Các yếu tố chính trong mô hình JIT .............................................................. 40 Hình 2.2: Hệ thống kéo trong JIT .................................................................................. 44 Hình 2.3: Ví dụ về hệ thống kéo (Pull system) trong JIT ............................................. 45 Hình 2.4: Các bước cải tiến liên tục trong JIT .............................................................. 48 Hình 2.5. Mô hình 5S .................................................................................................... 49 Hình 2.6: WSB và các công việc cụ thể đối với một công trình ................................... 58 Hình 2.7: Thiết lập sơ đồ mạng lưới công việc thi công cọc nhồi ................................ 62 Hình 2.8: Thiết lập sơ đồ mạng lưới công việc thi công tường Barette ........................ 62 Hình 2.9: Thiết lập sơ đồ mạng lưới công việc thi công đài-giằng móng ..................... 62 Hình 2.10: Thiết lập sơ đồ mạng lưới công việc thi công tầng hầm ............................. 62 Hình 2.11: Thiết lập sơ đồ mạng lưới tổng thể công việc thi công phần ngầm ............ 62 Hình 2.12: Thiết lập sơ đồ mạng lưới công việc thi công phần thân ............................ 63 Hình 2.13: Thiết lập sơ đồ mạng lưới công việc - công tác xây ................................... 66 Hình 2.14: Thiết lập sơ đồ mạng lưới công việc - công tác trát trong .......................... 66 Hình 2.15: Thiết lập sơ đồ mạng lưới công việc - công tác ốp, lát ............................... 67 Hình 2.16: Thiết lập sơ đồ mạng lưới tổng thể công việc thi công hoàn thiện ............. 67 Hình 2.17: Phương pháp triển khai thi công tuần tự .................................................... 68 Hình 2.18: Phương pháp triển khai thi công song song ................................................ 68 Hình 2.19: Phương pháp triển khai thi công theo dây chuyền ...................................... 69 Hình 2.20: Một số nguyên tắc JIT được áp dụng tại Trung Quốc ................................. 75 V Hình 3.1. Khung nghiên cứu của luận án ...................................................................... 79 Hình 3.2: Các nhóm nhân tố lãng phí trong thi công xây dựng nhà cao tầng ............... 83 Hình 3.3: Quy trình điều tra khảo sát ............................................................................ 89 Hình 3.4. Trình độ học vấn của người trả lời ................................................................ 93 Hình 3.5. Kinh nghiệm làm việc của người trả lời ........................................................ 93 Hình 3.6. Cơ quan công tác của người trả lời ................................................................ 94 Hình 4.1: Các bước vận hành hệ thống Kanban trong thi công xây dựng nhà cao tầng ..................................................................................................................................... 108 Hình 4.2. Áp dụng JIT trong cải tiến quy trình làm việc ............................................ 110 Hình 4.3: Trình tự ứng dụng phối hợp Xây dựng tinh gọn và BIM trong vòng đời sản phẩm xây dựng ............................................................................................................ 114 Hình 4.4: Quy trình kiểm soát tiến độ tuần theo LPS ................................................. 117 Hình 4.5: Ứng dụng mô hình phân phối vật tư được đề xuất trong hệ thống LPS, theo dõi thông tin bởi BIM .................................................................................................. 120 Hình 4.6: Áp dụng hệ thống "kéo" trong công tác cung ứng vật tư trên công trường xây dựng120 Hình 4.7: Quy trình lắp dựng ván khuôn ..................................................................... 123 Hình 4.8: Mô tả quá trình thực nghiệm trên công trường ........................................... 124 Hình 4.9: Mặt bằng hiện trạng thi công lắp dựng cốp pha cột .................................... 125 Hình 4.10: Mặt bằng phân bố, tập kết vật liệu hiện trạng ........................................... 125 Hình 4.11: Mặt bằng phân bố vị trí và đường dịch chuyển nhân công hiện trạng ...... 126 Hình 4.12: Một số hình ảnh lắp dựng ván khuột cột trước khi áp dụng JIT được ghi lại ..................................................................................................................................... 130 Hình 4.13. Mặt bằng phân bố, tập kết vật liệu theo JIT .............................................. 131 Hình 4.14. Mặt bằng phân bố vị trí và đường dịch chuyển nhân công theo JIT ......... 131 Hình 4.15 Một số hình ảnh lắp dựng ván khuột cột sau khi áp dụng JIT được ghi lại ..................................................................................................................................... 134 Hình 4.16: Sơ đồ cơ cấu tổ chức công ty A ................................................................. 136 Hình 4.17: Sơ đồ quan hệ trong hoạt động dự án ........................................................ 137 Hình 4.18: Dòng lưu đồ quá trình cung cấp vật tư ...................................................... 138 Hình 4.19: Sơ đồ chuỗi giá trị theo dòng chảy hiện tại trong nội bộ công ty ............. 139 Hình 4.20: Thời gian hoàn thành đơn đặt hàng vật tư thép khi chưa áp dụng JIT ...... 140 VI DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.2: Kết quả khảo sát mức độ thời gian hoàn thành dự án ................................... 14 Bảng 1.3: Kết quả khảo sát việc cung ứng vật tư, vật liệu của các dự án ..................... 16 Bảng 1.4: Kết quả khảo sát mức độ thay đổi phương pháp cung ứng vật tư ................ 16 Bảng 1.5: Tình hình tai nạn lao động ............................................................................ 17 Bảng 1.6: Kết quả khảo sát mức độ sai sót trong quá trình thi công ............................. 22 Bảng 2.1: So sánh nguyên tắc “kéo” và nguyên tắc “đẩy” ............................................ 44 Bảng 2.2: Quy định nhà cao tầng của một số quốc gia ................................................. 54 Bảng 2.3: Bảng tổng hợp các công tác tạm - phụ trợ .................................................... 59 Bảng 2.4: Bảng tổng hợp các thành phần công việc thi công phần ngầm ..................... 60 Bảng 2.5: Bảng tổng hợp các thành phần công việc thi công phần thân ....................... 62 Bảng 2.6: Bảng tổng hợp các thành phần công việc thi công phần hoàn thiện ............. 63 Bảng 2.7: Sự khác nhau giữa phương pháp quản lý xây dựng truyền thống và Xây dựng tinh gọn theo JIT................................................................................................... 73 Bảng 3.1. Tổng hợp các nhân tố lãng phí trong thi công xây dựng nhà cao tầng ......... 80 Bảng 3.2. Thang đo nhân tố sản xuất quá mức ............................................................. 83 Bảng 3.3. Thang đo nhân tố chờ đợi ............................................................................. 84 Bảng 3.4. Thang đo nhân tố di chuyển không cần thiết ................................................ 84 Bảng 3.5. Thang đo nhân tố quy trình, cách thức làm việc không cần thiết ................. 84 Bảng 3.6. Thang đo nhân tố tồn kho ............................................................................. 84 Bảng 3.7. Thang đo nhân tố chuyển động dư thừa ........................................................ 85 Bảng 3.8. Thang đo nhân tố sai, lỗi thi công ................................................................. 85 Bảng 3.9. Thang đo nhân tố năng lực nhân viên ........................................................... 85 Bảng 3.10. Nhóm sản xuất quá mức .............................................................................. 94 Bảng 3.11. Nhóm chờ đợi .............................................................................................. 94 Bảng 3.12. Nhóm di chuyển không cần thiết ................................................................ 95 Bảng 3.13. Nhóm quy trình, cách thức làm việc không cần thiết ................................. 95 Bảng 3.14. Nhóm tồn kho .............................................................................................. 96 Bảng 3.15. Nhóm chuyển động dư thừa ........................................................................ 96 Bảng 3.16. Nhóm sai, lỗi thi công ................................................................................. 97 Bảng 3.17. Nhóm năng lực của nhân viên không được sử dụng ................................... 97 Bảng 3.18: Kết quả kiểm định KMO & Barlett’s ......................................................... 97 Bảng 3.19. Phần trăm giải thích cho các biến và tổng phương sai trích ....................... 98 Bảng 3.20: Phần trăm giải thích cho các biến và tổng phương sai trích ....................... 99 Bảng 4.1: Thời gian thực hiện lắp dựng ván khuôn cột C1 và C2 (tổ có 7 CN) trước khi áp dụng JIT ............................................................................................................ 127 Bảng 4.2: Tổng thời gian thi công lắp dựng ván khuôn cột C1 và cột C2 trước khi áp VII dụng JIT ....................................................................................................................... 130 Bảng 4.3: Thời gian thực hiện lắp dựng ván khuôn cột C1,C2 (tổ có 5 CN) sau khi áp dụng JIT ....................................................................................................................... 132 Bảng 4.4: Tổng thời gian thi công lắp dựng ván khuôn cột C1 và cột C2 sau khi áp dụng JIT ....................................................................................................................... 134 Bảng 4.5: Kết quả đo lường giải pháp lắp dựng ván khuôn cột trên công trường ...... 135 Bảng 4.6: So sánh nhu cầu đầu vào và kết quả đầu ra theo các bước công việc thực hiện theo dòng chảy hiện tại chảy trong nội bộ ........................................................... 141 Bảng 4.7: Bảng so sánh kết quả trước và sau khi áp dụng JIT trong quy trình cung cấp thép .............................................................................................................................. 147 Bảng 3.21: Hệ số tương quan Pearson giữa các biến độc lập và biến phụ .................... 14 Bảng 3.22: Mô hình tóm tắt phân tích hồi quy với phương pháp chọn biến Enter của Nghiên cứu. ................................................................................................................... 16 Bảng 3.23: Kết quả phân tích hồi quy với phương pháp chọn biến Enter của Nghiên cứu – Biến Y1 ................................................................................................................ 16 Bảng 3.24. Kết quả phân tích hồi quy với phương pháp chọn biếN Enter của Nghiên cứu – Biến Y2 ................................................................................................................ 18 Bảng 3.25: Kết quả phân tích ANOVA trong phân tích hồi quy với phương pháp chọn biến Enter của Nghiên cứu ............................................................................................ 20 VIII MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ I LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................... II DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... III DANH MỤC HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ ....................................................................... IV DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ VI PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................ 1 2. Mục đích và mục tiêu nghiên cứu ............................................................................ 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 2 4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 3 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài................................................................. 4 6. Những đóng góp mới của luận án ............................................................................ 4 7. Các khái niệm và thuật ngữ ...................................................................................... 5 8. Cấu trúc các chương, phần của luận án .................................................................. 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT QUẢN LÝ TỨC THỜI TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG .............................................................................................. 7 1.1. Tổng quan về quản lý tức thời ............................................................................... 7 1.1.1. Giới thiệu chung về lý thuyết quản lý tức thời ...................................................... 7 1.1.2. Áp dụng quản lý tức thời trong ngành công nghiệp trên thế giới và Việt Nam .... 8 1.1.3. Sự phát triển của lý thuyết quản lý tức thời trong ngành xây dựng .................... 11 1.2. Thực trạng công tác thi công nhà cao tầng tại thành phố Hà Nội ................... 13 1.2.1. Thực trạng công tác quản lý tiến độ/thời gian thực hiện công việc .................... 13 1.2.2. Thực trạng công tác cung ứng/kho bãi vật tư ...................................................... 15 1.2.3. Thực trạng an toàn và vệ sinh môi trường ........................................................... 17 1.2.3. Thực trạng công tác tổ chức mặt bằng/dây chuyền công việc ............................ 18 1.2.4. Thực trạng công tác kiểm soát lỗi/chất lượng công việc ..................................... 20 1.2.5. Đánh giá môi trường thi công, ứng dụng hình thức quản lý tức thời trong thi công nhà cao tầng tại thành phố Hà Nội........................................................................ 22 1.3. Các nghiên cứu trong nước và ngoài nước về lý thuyết quản lý tức thời trong thi công xây dựng ......................................................................................................... 28 1.3.1. Các nghiên cứu nước ngoài ................................................................................. 28 1.3.2. Các nghiên cứu trong nước .................................................................................. 33 IX 1.3.3. Khoảng trống nghiên cứu của luận án ................................................................. 35 Kết luận chương 1 ........................................................................................................ 38 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ LÝ THUYẾT QUẢN LÝ TỨC THỜI VÀ QUẢN LÝ THI CÔNG XÂY DỰNG ......................................................................... 39 2.1. Cơ sở khoa học về lý thuyết quản lý tức thời ..................................................... 39 2.1.1. Khái niệm về lý thuyết quản lý tức thời .............................................................. 39 2.1.2. Đặc trưng của lý thuyết quản lý tức thời ............................................................. 40 2.1.3. Điều kiện và lợi ích áp dụng lý thuyết quản lý tức thời ...................................... 50 2.1.4. Thuận lợi khó khăn khi áp dụng lý thuyết quản lý tức thời trong thi công xây dựng ............................................................................................................................... 52 2.2. Cơ sở khoa học và thực tiễn về quản lý thi công xây dựng nhà cao tầng........ 54 2.2.1. Cơ sở khoa học về quản lý thi công xây dựng nhà cao tầng ............................... 54 2.2.2. Các loại lãng phí trong thi công xây dựng theo JIT ............................................ 71 2.2.3. Quan điểm thực hiện JIT trong thi công xây dựng .............................................. 72 2.2.3. Kinh nghiệm của các nước trên thế giới .............................................................. 73 2.2.4. Kinh nghiệm của Việt Nam .......