Tổng quan luận án
Đề tài luận án tiến sĩ kỹ thuật: "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)
Nghiên cứu sinh: Nguyễn Quang Vinh
Người hướng dẫn khoa học: PGS. Đinh Tuấn Hải
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội (Năm bảo vệ: 2023)
Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu
Ngành xây dựng đóng góp tỷ trọng lớn vào tổng sản phẩm quốc nội (GDP) và tạo dựng cơ sở vật chất cho nền kinh tế. Sự gia tăng các dự án nhà cao tầng và chung cư cao tầng tại các đô thị lớn ở Việt Nam nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội. Tuy nhiên, quá trình thi công xây lắp công trình cao tầng hiện nay bộc lộ nhiều hạn chế liên quan đến chậm tiến độ, chi phí phát sinh do lãng phí nguồn lực, diện tích mặt bằng thi công hạn hẹp, ô nhiễm môi trường và nguy cơ mất an toàn lao động. Các phương pháp tổ chức thi công truyền thống chủ yếu dựa trên hệ thống sản xuất "đẩy" (Push System), tạo ra lượng vật tư tồn kho lớn và gia tăng thời gian chờ đợi.
Lý thuyết Quản lý tức thời (Just-In-Time - JIT) xuất phát từ sản xuất công nghiệp với nguyên tắc cung cấp đúng sản phẩm, đúng số lượng, đúng địa điểm và đúng thời điểm nhằm loại bỏ lãng phí và cải tiến liên tục. Mặc dù JIT đã được nghiên cứu và ứng dụng trong một số khâu của ngành xây dựng trên thế giới, việc áp dụng lý thuyết này vào thi công nhà cao tầng tại Việt Nam còn khoảng trống lớn: chưa có mô hình tích hợp nhận diện đầy đủ các nhân tố lãng phí đặc thù và chưa có hướng dẫn thực thi gắn liền với điều kiện thi công thực tế tại các đô thị Việt Nam. Do đó, việc nghiên cứu áp dụng JIT trong thi công nhà cao tầng là yêu cầu cấp thiết từ thực tiễn và lý luận.
Mục đích và mục tiêu nghiên cứu
- Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu áp dụng lý thuyết quản lý tức thời trong thi công nhà cao tầng tại Việt Nam nhằm tìm ra các giải pháp áp dụng phù hợp một số nguyên tắc cơ bản của JIT vào thi công nhà cao tầng ở Việt Nam nói chung và thành phố Hà Nội nói riêng, qua đó gia tăng chất lượng, rút ngắn thời gian và giảm thiểu lãng phí.
- Mục tiêu nghiên cứu:
- Hoàn thiện cơ sở lý luận về áp dụng lý thuyết quản lý tức thời trong thi công nhà cao tầng tại Việt Nam.
- Đánh giá thực trạng thi công nhà cao tầng tại Việt Nam trong thời gian qua.
- Xây dựng và xác định các nhóm nhân tố lãng phí trong thi công xây dựng nhà cao tầng.
- Đề xuất áp dụng một số giải pháp phù hợp vào thực tế nhằm chứng minh tính khả thi và lợi ích của lý thuyết quản lý tức thời trong thi công nhà cao tầng tại Việt Nam.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Lý thuyết quản lý tức thời (JIT) trong thi công xây dựng; ứng dụng JIT nhằm hợp lý hóa các công tác thi công nhà cao tầng, trọng tâm là chung cư cao tầng.
- Phạm vi không gian: Các công trình nhà cao tầng trong các đô thị tại Việt Nam, với trường hợp nghiên cứu khảo sát điển hình là các dự án đầu tư xây dựng chung cư cao tầng đang thực hiện tại thành phố Hà Nội.
- Phạm vi nội dung: Công nghệ và tổ chức thi công chung cư cao tầng trong các quá trình xây dựng cụ thể: sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn; vận chuyển, lắp đặt cấu kiện; thi công bê tông cốt thép toàn khối; thi công hoàn thiện. Đánh giá hiệu quả dựa trên 3 mục tiêu chính: chất lượng, thời gian, và kinh tế (giảm lãng phí/hao phí).
- Phạm vi thời gian: Xem xét trong bối cảnh quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050; các đề xuất giải pháp tập trung trong phạm vi thời gian đến năm 2030.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Các hướng nghiên cứu trước đây
Luận án đã hệ thống hóa các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến lý thuyết JIT và ứng dụng trong xây dựng:
- Nghiên cứu quốc tế về nguồn gốc và nguyên lý JIT/Lean: Lịch sử phát triển JIT từ Whitney (1850), Taylor (1911) với phương pháp quản lý khoa học, Gilbreth với sơ đồ thao tác, Henry Ford (thập niên 1930) với dây chuyền lắp ráp; Deming và Juran (1950-1965) với SPC và TQM; Taiichi Ohno (thập niên 1970) hoàn thiện hệ thống sản xuất Toyota (TPS); Fuji Cho mô hình hóa ngôi nhà TPS với hai cột trụ JIT và Jidoka; James P. Womack, Daniel Jones và Daniel Roos (1990) phát triển khái niệm Lean Production (Big-JIT).
- Nghiên cứu quốc tế về JIT và Lean trong xây dựng:
- Ballard (1992): Phát triển Hệ thống kế hoạch Last Planner (Last Planner System - LPS) với 4 trạng thái công việc: SHOULD (Nên), CAN (Có thể), WILL (Sẽ), DID (Đã).
- Low Sui Pheng và Chan (1997): Thiết lập khung lý thuyết JIT cho ngành công nghiệp xây dựng.
- Lim và Low (1992), Akintoye (1995), Bertelsen (1995), Low và Mok (1999): Tổng kết các lợi ích của JIT trong việc giảm tồn kho, cải thiện mặt bằng và nâng cao chất lượng.
- Gul Polat và David Arditi (2005): Đánh giá hệ thống quản lý vật liệu JIT tại các nước đang phát triển (nghiên cứu tại Istanbul, Thổ Nhĩ Kỳ), so sánh JIT và JIC (Just-in-Case).
- Low Sui Pheng và Stephanie K. Tan (khoa học quản lý xây dựng): Đo lường thời gian lãng phí tại dự án nhà ở công cộng ở Singapore.
- Low Sui Pheng và Gao Shang: Đánh giá tiềm năng áp dụng JIT trong ngành xây dựng Trung Quốc.
- Yong-Woo Kim và Jinwoo Bae: Đánh giá tác động môi trường của chuỗi cung ứng Lean tại dự án chung cư cao tầng ở Hàn Quốc.
- Low Sui Pheng và Gin Keng Ang: Nghiên cứu tích hợp JIT và công cụ 5S trong quản lý mặt bằng công trường.
- Akintola Akintoye: Đề xuất mô hình ứng dụng JIT trong quản lý vật liệu xây dựng.
- Iris D. Tommelein và Annie En Yi Li: Nghiên cứu JIT trong chuỗi cung ứng và vận chuyển bê tông thương phẩm.
- Low Sui Pheng và Mok Sze Hui: Nghiên cứu điển hình áp dụng 7 nguyên tắc JIT trong bố trí tổng mặt bằng thi công.
- Yoshitaka Nakagawa và Yoshitugu Shimizu: Khảo sát việc áp dụng TPS trong xây dựng công trình tại Nhật Bản.
- Bộ Xây dựng Malaysia: Nghiên cứu điển hình RMB 511 về ứng dụng JIT trong hệ thống xây dựng công nghiệp hóa (IBS).
- Bajjou, M. và các nghiên cứu xác định nguyên nhân lãng phí: Tổng hợp danh mục các yếu tố hao phí trong dự án cao tầng.
- Nghiên cứu trong nước:
- Phạm Hồng Luân và Lê Anh Vân: Phân tích hai xu hướng cung ứng vật tư (dự trữ an toàn truyền thống và cung ứng JIT/Byggologistik kết hợp LPS).
- Đinh Tuấn Hải và Nguyễn Văn Hanh: Giới thiệu tổng quan khái niệm JIT và khả năng áp dụng trong xây dựng (lắp ghép cấu kiện, tối ưu kho bãi, cân bằng nhân lực).
- Đinh Tuấn Hải và Tạ Văn Phấn: Phân tích phương pháp JIT và ứng dụng mô hình LAS cho công tác hoàn thiện nhà cao tầng.
Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết
- Các nghiên cứu trước đây chưa lượng hóa đồng bộ 8 nhóm nhân tố lãng phí trong thi công xây dựng nhà cao tầng tại Việt Nam bằng công cụ định lượng thực nghiệm.
- Phần lớn công trình nước ngoài áp dụng cho thị trường có chuỗi cung ứng hoàn chỉnh, chưa giải quyết được bài toán đặc thù của đô thị Việt Nam (mặt bằng hẹp, mật độ giao thông cao, nguồn lao động biến động, năng lực thầu phụ không đồng đều).
- Chưa có mô hình giải pháp tích hợp giữa JIT với Hệ thống Last Planner (LPS), Mô hình thông tin công trình (BIM) và công cụ 5S/Kanban áp dụng cho các quy trình thi công cụ thể (như ván khuôn cột, cung ứng thép) tại Việt Nam.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết và khung phân tích
- Lý thuyết Quản lý tức thời (JIT) và Sản xuất tinh gọn (Lean Construction): Vận hành theo nguyên tắc "Kéo" (Pull System), chỉ sản xuất và vận chuyển vật tư khi công đoạn sau có yêu cầu; triết lý cải tiến liên tục (Kaizen); kiểm soát trực quan bằng thẻ Kanban; cân bằng chuyền và bình chuẩn hóa dòng công việc.
- Hệ thống Last Planner (LPS): Quản lý kế hoạch sản xuất xây dựng từ kế hoạch tổng thể (SHOULD), kế hoạch khả thi (CAN), kế hoạch cam kết tuần (WILL) đến đánh giá kết quả thực hiện (DID).
- Hệ thống tự kiểm lỗi (Jidoka) và Quản lý chất lượng: Sử dụng quy trình kiểm tra và thử nghiệm (ITP - Inspection and Test Plan) nhằm kiểm soát chất lượng tại từng thao tác, loại trừ phế phẩm chuyển sang công đoạn kế tiếp.
- Khung phân loại 8 nhóm lãng phí trong thi công: Kế thừa từ mô hình TPS và Bajjou, M., gồm: (1) Sản xuất quá mức; (2) Chờ đợi; (3) Di chuyển không cần thiết; (4) Quy trình/cách thức làm việc không cần thiết; (5) Tồn kho; (6) Chuyển động dư thừa; (7) Sai lỗi thi công; (8) Năng lực nhân viên không được sử dụng.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp định tính:
- Phương pháp diễn dịch: Tổng quan tài liệu, phân tích tổng hợp lý thuyết JIT để xây dựng mô hình nghiên cứu lý thuyết.
- Phương pháp chuyên gia: Phỏng vấn sâu, thảo luận với các chuyên gia, cán bộ quản lý dự án, tư vấn giám sát và chỉ huy trưởng công trường nhằm điều chỉnh danh mục nhân tố lãng phí và thiết kế bảng câu hỏi khảo sát.
- Phương pháp định lượng:
- Khảo sát thực trạng sơ bộ: Thực hiện khảo sát trên 150 mẫu tại các dự án nhà cao tầng ở Hà Nội để thu thập dữ liệu về tiến độ, cung ứng vật tư và sai sót thi công.
- Nghiên cứu định lượng chính thức: Thực hiện điều tra bằng bảng hỏi cấu trúc trên cỡ mẫu N = 250 quan sát là các kỹ sư, nhà quản lý, cán bộ kỹ thuật tham gia thi công nhà cao tầng.
- Kỹ thuật xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm SPSS 20 để thực hiện: thống kê mô tả; kiểm định độ tin cậy thang đo (hệ số Cronbach’s Alpha); phân tích nhân tố khám phá (EFA) với kiểm định KMO và Bartlett's Test; phân tích tương quan Pearson; phân tích hồi quy tuyến tính bội theo phương pháp chọn biến Enter (đánh giá biến phụ thuộc Y1, Y2) và kiểm định phân tích phương sai ANOVA.
- Phương pháp thực nghiệm đo lường:
- Tiến hành bấm giờ trực tiếp (time-study) đo thời gian từng bước công việc và tổng thời gian hoàn thành dây chuyền.
- Quay phim, chụp ảnh hiện trường để phân tích biểu đồ không gian di chuyển nhân công và mặt bằng tập kết vật tư.
- Phân tích sơ đồ dòng giá trị (Value Stream Mapping - VSM) trước và sau khi can thiệp giải pháp JIT trên công trường thực tế.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan về lý thuyết quản lý tức thời trong thi công xây dựng
Chương 1 phân tích quá trình hình thành lý thuyết JIT từ công nghiệp sản xuất sang ngành xây dựng, đồng thời công bố số liệu khảo sát thực trạng thi công nhà cao tầng tại địa bàn thành phố Hà Nội (khảo sát 150 đối tượng tham gia quản lý, giám sát và thi công):
Bảng 1: Kết quả khảo sát mức độ hoàn thành tiến độ dự án (N = 150)
| Mức độ hoàn thành tiến độ |
Số người trả lời |
Tỷ lệ (%) |
| Dự án hoàn thành đúng tiến độ |
24 |
16,0% |
| Dự án hoàn thành chậm tiến độ |
117 |
78,0% |
| Dự án hoàn thành vượt tiến độ |
9 |
6,0% |
| Tổng cộng |
150 |
100,0% |
Bảng 2: Thời gian cung ứng, vận chuyển vật tư đến công trường (N = 150)
| Thời gian tập kết vật tư trước khi sử dụng |
Số người trả lời |
Tỷ lệ (%) |
| Chuyển đến công trường trước 7 ÷ 10 ngày |
18 |
12,0% |
| Chuyển đến công trường trước 10 ÷ 20 ngày |
78 |
52,0% |
| Chuyển đến công trường trước 20 ÷ 30 ngày |
54 |
36,0% |
| Tổng cộng |
150 |
100,0% |
Bảng 3: Khảo sát khả năng thay đổi phương pháp cung ứng vật tư (N = 150)
| Mức độ thay đổi phương thức cung ứng |
Số người trả lời |
Tỷ lệ (%) |
| Thay đổi phương pháp cung ứng vật tư |
33 |
22,0% |
| Không thay đổi phương pháp cung ứng vật tư |
87 |
58,0% |
| Sẽ thay đổi khi tìm được phương pháp mới |
30 |
20,0% |
| Tổng cộng |
150 |
100,0% |
Bảng 4: Thống kê các sai sót thường gặp trong quá trình thi công (N = 150)
| Loại sai sót trong quá trình thi công |
Số người trả lời |
Tỷ lệ (%) |
| Sai sót hoặc khác biệt trong bản vẽ thi công |
84 |
56,0% |
| Sửa chữa, làm lại sản phẩm do sai lỗi thi công |
21 |
14,0% |
| Vật liệu đầu vào không đúng chủng loại |
18 |
12,0% |
| Trình độ quản lý và chuyên môn của giám sát kém |
15 |
10,0% |
| Sự cố về máy móc, thiết bị trong quá trình thi công |
12 |
8,0% |
| Tổng cộng |
150 |
100,0% |
Về an toàn và môi trường, luận án trích dẫn số liệu thống kê: năm 2022 số vụ tai nạn lao động tăng 23,98% so với 2021; lĩnh vực thi công xây dựng chiếm 9,73% tổng số vụ tai nạn và 10,26% tổng số người chết; tại Hà Nội, hoạt động xây dựng phát thải lượng lớn khói bụi (khoảng 80.000 tấn bụi khói/năm). Các dữ liệu thực trạng chỉ ra các hạn chế cố hữu: quản lý tiến độ lỏng lẻo, vật tư cung ứng theo mô hình Đẩy gây ứ đọng kho bãi, mặt bằng chật hẹp thiếu kiểm soát luồng di chuyển và tỷ lệ sai sót thiết kế cao.
Chương 2: Cơ sở khoa học về lý thuyết quản lý tức thời và quản lý thi công xây dựng
Chương 2 thiết lập nền tảng lý luận chi tiết về JIT trong mối quan hệ với công nghệ và tổ chức thi công nhà cao tầng:
- So sánh bản chất giữa nguyên tắc "Đẩy" truyền thống (sản xuất theo dự báo, tích lũy kho đệm lớn, rủi ro ứ đọng) và nguyên tắc "Kéo" JIT (sản xuất theo nhu cầu thực tế của công đoạn sau, kho bãi tối thiểu, dòng chảy liên tục).
- Phân tích cấu trúc phân nhỏ công việc (WBS) trong thi công nhà cao tầng gồm 4 giai đoạn chính:
- Công tác tạm - phụ trợ (chuẩn bị mặt bằng, cấp điện nước, hàng rào, cẩu tháp).
- Thi công phần ngầm (cọc khoan nhồi, tường vây Barette, đài - giằng móng, kết cấu tầng hầm).
- Thi công phần thân (cột, vách, dầm, sàn bê tông cốt thép toàn khối).
- Thi công phần hoàn thiện (xây tường chèn, trát trong, ốp lát, sơn bả, lắp đặt cửa và thiết bị kỹ thuật).
- Phân tích các mô hình triển khai thi công: tuần tự, song song và theo dây chuyền chuyên môn hóa, từ đó xác định điều kiện áp dụng JIT nhằm đồng bộ hóa tốc độ giữa các dây chuyền bộ phận.
- Hệ thống hóa 8 dạng lãng phí đặc thù trong xây dựng theo quan điểm JIT/Lean và phân tích bài học kinh nghiệm từ các quốc gia (Nhật Bản, Hoa Kỳ, Singapore, Hàn Quốc, Malaysia).
Chương 3: Nghiên cứu xác định các nhân tố lãng phí trong thi công xây dựng nhà cao tầng
Chương 3 trình bày quy trình nghiên cứu định lượng kiểm định mô hình các nhân tố lãng phí:
- Thiết kế thang đo: Xây dựng thang đo gồm 8 nhóm biến độc lập tương ứng với 8 dạng lãng phí trong thi công:
- Nhóm Sản xuất quá mức.
- Nhóm Chờ đợi.
- Nhóm Di chuyển không cần thiết.
- Nhóm Quy trình, cách thức làm việc không cần thiết.
- Nhóm Tồn kho.
- Nhóm Chuyển động dư thừa.
- Nhóm Sai, lỗi thi công.
- Nhóm Năng lực của nhân viên không được sử dụng.
- Quy trình thu thập và phân tích dữ liệu: Thực hiện khảo sát chính thức trên 250 mẫu hợp lệ. Sử dụng phần mềm SPSS 20 để kiểm tra độ tin cậy thang đo (Cronbach's Alpha đều đạt yêu cầu > 0,7); phân tích nhân tố khám phá EFA (kiểm định KMO và Bartlett's Test có ý nghĩa thống kê p < 0,05, tổng phương sai trích giải thích thỏa mãn yêu cầu phân tích).
- Phân tích tương quan và hồi quy: Sử dụng phương pháp chọn biến Enter để xây dựng mô hình hồi quy giữa các nhóm nhân tố lãng phí với các biến phụ thuộc đánh giá hiệu quả thi công xây dựng (biến Y1: Tiến độ và chất lượng; biến Y2: Chi phí và năng suất). Kết quả kiểm định ANOVA xác nhận mô hình hồi quy đạt độ tin cậy thống kê, làm cơ sở khoa học khẳng định các nhóm lãng phí chờ đợi, sai lỗi, tồn kho và di chuyển có tác động tiêu cực đáng kể nhất đến hiệu quả dự án.
Chương 4: Áp dụng lý thuyết quản lý tức thời trong thi công nhà cao tầng
Chương 4 đề xuất hệ thống 5 nhóm giải pháp quản lý thi công theo JIT và triển khai thực nghiệm kiểm chứng:
1. Hệ thống giải pháp JIT đề xuất
- Giải pháp kiểm soát sai lỗi thi công: Áp dụng công cụ bảng kiểm tra và thử nghiệm chi tiết (ITP) kết hợp cơ chế tự kiểm lỗi Jidoka; yêu cầu nghiệm thu nội bộ phân tầng trước khi mời TVGS/CĐT.
- Cải tiến quy trình làm việc: Tích hợp Hệ thống Last Planner (LPS) với Mô hình thông tin công trình (BIM) để kiểm soát tiến độ biểu đồ nhìn trước 4-6 tuần và kế hoạch cam kết tuần.
- Giải pháp loại bỏ lãng phí tồn kho: Chuyển đổi phương thức mua sắm vật tư từ hệ thống Đẩy sang hệ thống Kéo; ứng dụng thẻ Kanban điện tử và đơn hàng nhỏ định kỳ ngắn ngày.
- Giải pháp giảm thời gian di chuyển: Tối ưu hóa mặt bằng thi công theo nguyên lý 5S (Sàng lọc, Sắp xếp, Sạch sẽ, Săn sóc, Sẵn sàng), bố trí bãi tập kết vật tư phụ trợ sát bán kính làm việc của cẩu tháp và vị trí thao tác.
- Giải pháp giảm thời gian chờ đợi: Thiết lập dòng công việc nhịp nhàng, cân bằng biểu đồ nhân lực, xử lý triệt để xung đột thiết kế trên mô hình BIM trước khi ra công trường.
2. Kết quả các tình huống thực nghiệm mẫu
- Thực nghiệm 1: Lắp dựng ván khuôn cột nhà cao tầng (cột C1 và C2):
- Hiện trạng trước khi áp dụng JIT: Tổ thi công gồm 7 công nhân; vật liệu cốp pha để phân tán lộn xộn; đường di chuyển nhân công đan chéo dài; phát sinh nhiều thao tác thừa; tổng thời gian thi công kéo dài.
- Sau khi áp dụng JIT/5S: Tổ thi công tinh gọn còn 5 công nhân; mặt bằng vật tư được quy hoạch phân khu chuẩn xác sát chân cột; loại bỏ hoàn toàn các bước di chuyển tìm kiếm công cụ; rút ngắn đáng kể tổng thời gian lắp dựng và tăng năng suất lao động trên mỗi đầu công nhân.
Bảng 5: Tổng hợp so sánh giải pháp lắp dựng ván khuôn cột trước và sau khi áp dụng JIT
| Chỉ tiêu so sánh |
Trước khi áp dụng JIT |
Sau khi áp dụng JIT |
Chênh lệch / Hiệu quả |
| Quy mô tổ nhân công |
7 công nhân |
5 công nhân |
Giảm 2 người (-28,6%) |
| Bố trí mặt bằng |
Tập kết tự do, xa vị trí |
Quy hoạch 5S sát vị trí lắp dựng |
Tối ưu hóa không gian thao tác |
| Đường di chuyển nhân công |
Dài, chồng chéo, xung đột |
Ngắn, theo tuyến thẳng |
Loại bỏ chuyển động dư thừa |
| Tổng thời gian thi công lắp dựng |
Kéo dài do chờ đợi, tìm vật tư |
Rút ngắn, dòng chảy liên tục |
Tăng năng suất lao động |
- Thực nghiệm 2: Chuỗi cung ứng thép xây dựng tại Công ty A:
- Hiện trạng: Quy trình cung ứng thép đặt hàng theo khối lượng lớn đẩy về kho dự án; thời gian hoàn thành đơn đặt hàng kéo dài; chi phí lưu kho cao; rủi ro han gỉ và chiếm dụng diện tích mặt bằng.
- Sau can thiệp JIT: Lập sơ đồ chuỗi giá trị (VSM), phân tách các bước tạo giá trị gia tăng và không tạo giá trị gia tăng; kết nối thông tin trực tiếp giữa bộ phận kỹ thuật công trường và nhà máy sản xuất thép; cung ứng thép theo từng đợt lắp dựng cấu kiện (JIT delivery). Kết quả rút ngắn thời gian hoàn thành chu kỳ đơn hàng, giảm lượng tồn kho thép tại công trường về mức an toàn tối thiểu và giải phóng diện tích mặt bằng thi công.
Kết quả và những đóng góp mới
Những đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận
- Luận án đã hệ thống hóa và hoàn thiện cơ sở lý luận về việc áp dụng lý thuyết Quản lý tức thời (JIT) trong lĩnh vực thi công xây dựng nhà cao tầng, làm rõ sự chuyển đổi từ triết lý sản xuất công nghiệp sang điều kiện đặc thù của công trường xây dựng.
- Xây dựng và kiểm định mô hình 08 nhóm nhân tố lãng phí trong thi công nhà cao tầng tại Việt Nam thông qua phân tích định lượng (N = 250), bao gồm: Sản xuất quá mức; Chờ đợi; Di chuyển không cần thiết; Quy trình/cách thức làm việc không cần thiết; Tồn kho; Chuyển động dư thừa; Sai lỗi thi công; và Năng lực nhân viên không được sử dụng.
Những đóng góp mới về mặt thực tiễn và giải pháp
- Đề xuất hệ thống các giải pháp đồng bộ ứng dụng JIT vào quản lý và tổ chức thi công chung cư cao tầng tại các đô thị lớn ở Việt Nam, bao gồm: kiểm soát lỗi theo ITP/Jidoka, cải tiến tiến độ tuần bằng Last Planner kết hợp BIM, điều phối cung ứng vật tư theo hệ thống Kéo/Kanban và tổ chức mặt bằng theo 5S.
- Kiểm chứng thành công tính khả thi và hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của các giải pháp thông qua 02 thực nghiệm cụ thể tại công trường (lắp dựng ván khuôn cột giúp giảm nhân lực từ 7 người xuống 5 người nhưng vẫn rút ngắn thời gian; và tối ưu hóa quy trình cung ứng vật tư thép tại doanh nghiệp xây dựng).
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của đề tài
- Địa bàn khảo sát thực trạng và điều tra định lượng chủ yếu tập trung tại thành phố Hà Nội và nhóm công trình chung cư cao tầng, chưa mở rộng ra các đô thị thuộc miền Trung, miền Nam hoặc các loại hình công trình công cộng, công nghiệp phức tạp khác.
- Nghiên cứu thực nghiệm hiện trường mới triển khai chuyên sâu trên hai công tác điển hình (ván khuôn cột phần thân và cung ứng thép xây dựng); chưa tiến hành thực nghiệm toàn diện trên toàn bộ các chuỗi dây chuyền phần ngầm, hoàn thiện nội thất và cơ điện (MEP).
- Khả năng áp dụng hệ thống Kéo JIT phụ thuộc lớn vào sự sẵn sàng của chuỗi cung ứng bên ngoài và mức độ chuyển đổi số của các nhà thầu phụ tại Việt Nam.
Hướng nghiên cứu tiếp theo
- Mở rộng phạm vi khảo sát và kiểm định mô hình nhân tố lãng phí tại nhiều địa phương và các dạng công trình cao tầng có quy mô siêu cao tầng (> 40 tầng).
- Nghiên cứu tích hợp sâu hơn giữa JIT với công nghệ xây dựng công nghiệp hóa (IBS), cấu kiện bê tông đúc sẵn (Precast Concrete) và tự động hóa thi công.
- Xây dựng phần mềm quản lý tích hợp JIT - BIM - LPS thời gian thực phục vụ công tác điều hành tại hiện trường.
Giá trị tham khảo
- Đối với nhà thầu thi công và chỉ huy trưởng công trường: Cung cấp tài liệu hướng dẫn sắp xếp mặt bằng theo 5S, biểu mẫu kiểm soát chất lượng ITP và quy trình điều phối tổ đội lắp dựng ván khuôn giúp tiết giảm nhân công, giảm hao phí vật tư và rút ngắn tiến độ.
- Đối với chủ đầu tư và ban quản lý dự án: Cung cấp phương pháp luận chuyển đổi mô hình cung ứng vật tư từ hệ thống Đẩy sang hệ thống Kéo, giúp tối ưu hóa vốn lưu động, giảm chi phí lưu kho bãi và giảm thiểu rủi ro biến động giá.
- Đối với các viện nghiên cứu, giảng viên và nghiên cứu sinh: Cung cấp khung lý thuyết hoàn chỉnh, thang đo 8 nhóm lãng phí đã qua kiểm định thống kê SPSS và mô hình tích hợp JIT - LPS - BIM làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu thuộc chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng và Quản lý xây dựng.
Câu hỏi thường gặp
1. Khảo sát thực trạng trong luận án cho thấy tỷ lệ dự án nhà cao tầng tại Hà Nội bị chậm tiến độ là bao nhiêu và nguyên nhân chính do đâu?
Kết quả khảo sát 150 chuyên gia và kỹ sư (Bảng 1.2) cho thấy có 78,0% dự án hoàn thành chậm tiến độ, chỉ có 16,0% đúng tiến độ và 6,0% vượt tiến độ. Nguyên nhân chính bao gồm: sai sót hoặc khác biệt trong bản vẽ thiết kế (chiếm 56,0%), thời gian chờ đợi vật tư/thiết bị chuyển đến công trường và sự phối hợp giữa các bên chưa đồng bộ.
2. Thực trạng cung ứng vật tư tại các công trường nhà cao tầng ở Hà Nội đang diễn ra như thế nào?
Theo kết quả khảo sát (Bảng 1.3 và Bảng 1.4), công tác cung ứng vật tư phần lớn vận hành theo hệ thống Đẩy truyền thống: 52,0% dự án chuyển vật tư đến trước 10 ÷ 20 ngày và 36,0% chuyển đến trước 20 ÷ 30 ngày (chỉ 12,0% chuyển trước 7 ÷ 10 ngày). Có tới 58,0% người được hỏi không muốn thay đổi phương pháp cung ứng truyền thống, dẫn đến lượng tồn kho lớn và chiếm dụng diện tích mặt bằng.
3. Mô hình nghiên cứu định lượng của luận án xác định bao nhiêu nhóm nhân tố lãng phí trong thi công xây dựng nhà cao tầng?
Luận án xác định và kiểm định mô hình gồm 08 nhóm nhân tố lãng phí: (1) Sản xuất quá mức; (2) Chờ đợi; (3) Di chuyển không cần thiết; (4) Quy trình, cách thức làm việc không cần thiết; (5) Tồn kho; (6) Chuyển động dư thừa; (7) Sai, lỗi thi công; (8) Năng lực của nhân viên không được sử dụng.
4. Kết quả thực nghiệm áp dụng JIT trong công tác lắp dựng ván khuôn cột nhà cao tầng mang lại hiệu quả cụ thể ra sao?
Trong tình huống thực nghiệm lắp dựng ván khuôn cột C1 và C2 (Bảng 4.5), việc quy hoạch lại mặt bằng theo 5S và áp dụng JIT đã giúp giảm quy mô tổ nhân công từ 7 người xuống còn 5 người (giảm 28,6%), đồng thời loại bỏ các di chuyển thừa, rút ngắn tổng thời gian thi công và gia tăng năng suất lao động trên mỗi công nhân.
5. Luận án đề xuất những giải pháp công nghệ và quản lý nào để hỗ trợ JIT vận hành hiệu quả trong thi công xây dựng?
Luận án đề xuất phối hợp đồng bộ JIT với: Hệ thống kế hoạch sản xuất Last Planner (LPS) để kiểm soát kế hoạch nhìn trước và tiến độ cam kết tuần; Mô hình thông tin công trình (BIM) để xử lý xung đột thiết kế và theo dõi phân phối vật tư; Công cụ 5S và thẻ Kanban để kiểm soát trực quan mặt bằng và luồng vật tư; Bảng kế hoạch kiểm tra thử nghiệm (ITP) kết hợp tự kiểm lỗi Jidoka để loại trừ sai sót kỹ thuật.
Kết luận
Luận án tiến sĩ kỹ thuật của NCS. Nguyễn Quang Vinh đã hoàn thiện cơ sở khoa học và thực tiễn về việc ứng dụng lý thuyết Quản lý tức thời (JIT) trong thi công nhà cao tầng tại Việt Nam. Bằng phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa khảo sát định lượng trên cỡ mẫu 250 quan sát và thực nghiệm bấm giờ đo lường tại hiện trường, tác giả đã xác định 8 nhóm nhân tố lãng phí và chứng minh tính hiệu quả của các giải pháp JIT kết hợp LPS, BIM và 5S. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho các nhà quản lý, chủ đầu tư, nhà thầu xây lắp trong việc rút ngắn thời gian thi công, giảm chi phí lưu kho và nâng cao chất lượng công trình nhà cao tầng.