Tổng quan nghiên cứu

Ngành xây dựng đóng vai trò xương sống trong nền kinh tế, chiếm từ 12% đến 25% GDP của các quốc gia đang phát triển và phát triển. Tại Việt Nam, tốc độ đô thị hóa nhanh chóng tại các đô thị hạt nhân như Thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội và Đà Nẵng thúc đẩy nhu cầu đầu tư hạ tầng quy mô lớn. Tuy nhiên, chi phí vật liệu xây dựng thường chiếm tới 65% tổng mức đầu tư của một dự án công trình dân dụng, trong khi tỷ lệ lãng phí vật tư thực tế dao động từ 10% đến 30%. Riêng tại địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh, khối lượng chất thải rắn xây dựng phát sinh mỗi ngày đã vượt mức 2.000 tấn, gây áp lực nghiêm trọng lên bãi chôn lấp và cảnh quan đô thị.

Giai đoạn hậu đại dịch COVID-19 chứng kiến sự đứt gãy chuỗi cung ứng toàn cầu, đẩy giá thép xây dựng tăng vọt từ 30% đến 40% chỉ trong quý II/2021 và có thời điểm tăng tới 60% so với năm 2020. Tình trạng biến động giá của cát, xi măng, cáp đồng và gạch ốp lát trực tiếp làm xói mòn biên lợi nhuận của nhà thầu. Trong bối cảnh đó, vấn đề kiểm soát và ngăn chặn hao hụt vật liệu tại hiện trường thi công trở thành nhiệm vụ sống còn.

Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 06/2023 đến tháng 12/2023 tại các công trường xây dựng trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh lân cận. Mục tiêu trọng tâm là nhận diện 29 nguyên nhân gây lãng phí vật tư, đánh giá 18 hành động cải tiến, từ đó thiết lập mô hình tương quan nhằm xác định thứ tự ưu tiên cho các giải pháp quản trị. Kết quả nghiên cứu mang lại giá trị thực tiễn cao, giúp các nhà thầu tối ưu hóa chi phí dự án, giảm thiểu ít nhất 15% đến 20% lượng vật tư dư thừa và đóng góp tích cực vào mục tiêu phát triển công trình xanh, bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu xây dựng trên nền tảng lý thuyết Quản lý Xây dựng Tinh gọn (Lean Construction) khởi xướng bởi Lauri Koskela vào năm 1992, kết hợp nguyên lý 3R (Reduce - Giảm thiểu, Reuse - Tái sử dụng, Recycle - Tái chế). Theo triết lý tinh gọn, lãng phí được định nghĩa là mọi tổn thất do các hoạt động tạo ra chi phí trực tiếp hoặc gián tiếp mà không mang lại giá trị gia tăng cho sản phẩm cuối cùng. Lãng phí vật tư tại công trường bao gồm cả chất thải vật lý hữu hình (xà bần, mẩu cắt dư, phế phẩm vỡ nát) và tổn thất vô hình phát sinh từ các thao tác làm lại do lỗi thi công.

Mô hình Triển khai Chức năng Chất lượng (Quality Function Deployment - QFD) với công cụ cốt lõi là Ngôi nhà Chất lượng (House of Quality - HOQ) được áp dụng để chuyển hóa các nguyên nhân lãng phí (thành phần WHAT) thành các hành động cải tiến kỹ thuật mang tính định lượng (thành phần HOW). Khung pháp lý và chính sách điều chỉnh được hệ thống hóa qua hệ thống văn bản quy phạm pháp luật của Việt Nam, bao gồm:

  • Luật Thực hành tiết kiệm, chống lãng phí và Nghị định số 84/2014/NĐ-CP;
  • Nghị định số 09/2021/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý vật liệu xây dựng;
  • Quyết định số 166/QĐ-TTg và Quyết định số 877/QĐ-BKHCN về chương trình thực hành tiết kiệm, chống lãng phí;
  • Chỉ thị số 449-TTg của Thủ tướng Chính phủ về việc đẩy mạnh tiết kiệm vật tư kỹ thuật trong sản xuất.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng quy trình kết hợp định tính và định lượng qua 2 giai đoạn khảo sát chuyên sâu:

  • Giai đoạn 1 (Khảo sát đại trà): Bảng câu hỏi gồm 47 biến quan sát (29 nguyên nhân gây lãng phí và 18 hành động cải tiến) được thiết kế theo thang đo Likert 5 mức độ. Cỡ mẫu hợp lệ thu về đạt 121 phản hồi từ các cán bộ kỹ thuật, chỉ huy trưởng, kỹ sư QS và quản lý kho bãi thuộc hai nhóm phương thức cung ứng: "công ty cấp vật tư" và "công trình tự mua vật tư". Quy mô mẫu này đáp ứng tiêu chuẩn kiểm định thống kê (tối thiểu gấp 4 đến 5 lần số biến phân tích). Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm SPSS phiên bản 22 và Microsoft Excel thông qua:

    • Phân tích độ tin cậy thang đo Cronbach's Alpha;
    • Thống kê mô tả giá trị trung bình (Mean);
    • Kiểm định Levene và kiểm định Independent Samples T-test để đối chiếu sự khác biệt quan điểm giữa các nhóm nhà thầu;
    • Kiểm tra hệ số tương quan hạng Spearman;
    • Phân tích nhân tố khám phá (Exploratory Factor Analysis - EFA) bằng phương pháp trích Principal Component Analysis (PCA) kết hợp phép xoay góc Varimax nhằm cô đọng 47 biến ban đầu thành 7 nhóm nguyên nhân cốt lõi (WHAT) và 4 nhóm hành động cải tiến chính (HOW).
  • Giai đoạn 2 (Xây dựng mô hình QFD): Thực hiện phỏng vấn chuyên sâu lấy ý kiến trực tiếp từ hội đồng chuyên gia gồm các Giám đốc dự án, Kỹ sư trưởng và Trưởng phòng Vật tư có trên 10 năm kinh nghiệm. Trọng số tương đối của ma trận HOQ được tính toán độc lập qua 3 phương pháp toán học: phương pháp Yoji Akao, phương pháp Lyman, và phương pháp Wasserman nhằm đảm bảo tính khách quan và triệt tiêu sai số chủ quan.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích định lượng từ 121 phiếu khảo sát đã chỉ ra bức tranh chi tiết về thực trạng hao hụt vật tư trong thi công xây dựng:

  • Tỷ lệ hao hụt phân hóa theo chủng loại vật liệu: Tỷ lệ lãng phí vật liệu trung bình ghi nhận cao nhất ở nhóm vật liệu rời và vật liệu cắt gọt: cát xây dựng chiếm tỷ lệ thất thoát 21,0%, cốt liệu đá dăm chiếm 20,7%, ống nhựa PVC chiếm 19,6%, gỗ ván khuôn chiếm 19,5%, thép thanh gia cốt chiếm 17,0%, khối bê tông thương phẩm chiếm 16,8%, gạch men ốp lát chiếm 15,6%, đá ốp tự nhiên chiếm 14,1% và xi măng bao chiếm 8,3%. Đáng chú ý, các mẩu gạch vụn và vữa rơi vãi chiếm tới 6,82% khối lượng gạch xây chuyển đến công trường.

  • Nhận diện 7 nhóm nguyên nhân cốt lõi (WHAT): Qua phân tích nhân tố EFA, 29 nguyên nhân ban đầu được quy về 7 nhân tố mang tính hệ thống:

    1. Năng lực giám sát và tay nghề công nhân yếu kém dẫn đến việc phải đập phá làm lại;
    2. Thay đổi thiết kế từ chủ đầu tư hoặc đơn vị tư vấn nhưng thông báo quá trễ cho nhà thầu;
    3. Kỹ năng quản trị kho bãi, bảo quản và kiểm soát nhập - xuất vật tư còn nhiều bất cập;
    4. Quy trình thi công thực tế không tuân thủ đúng chỉ dẫn kỹ thuật và biện pháp thi công;
    5. Thiếu kế hoạch pha cắt vật tư tối ưu (đặc biệt là sắt thép, ống nước, gạch lát) dẫn đến phát sinh mẩu thừa không thể tái dụng;
    6. Bóc tách khối lượng dự toán và lập kế hoạch cung ứng vật tư thiếu chính xác gây thừa - thiếu cục bộ;
    7. Sử dụng máy móc, thiết bị thi công sai công năng làm hư hỏng vật liệu trong quá trình vận hành.
  • Đồng thuận cao giữa các phương thức cung ứng: Kết quả kiểm định T-test cho thấy giá trị mức ý nghĩa thống kê (Sig. 2-tailed) ở hầu hết các biến đều lớn hơn 0,05, chứng minh không có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê giữa quan điểm của nhóm "công ty cấp vật tư" và nhóm "công trình tự mua". Hệ số tương quan Spearman đạt mức trên 0,75 khẳng định tính nhất quán cao trong nhận định của các kỹ sư hiện trường.

  • Xác lập thứ tự ưu tiên của 4 nhóm giải pháp (HOW): Sau khi tính toán qua ma trận HOQ với 3 phương pháp Akao, Lyman và Wasserman, thứ tự ưu tiên của các hành động cải tiến được xác lập rõ ràng, trong đó giải pháp chuẩn hóa quy trình lập kế hoạch và tối ưu hóa việc pha cắt vật tư đạt trọng số tương đối cao nhất (chiếm 34,2%), tiếp theo là giải pháp nâng cao năng lực giám sát và tay nghề thi công (chiếm 27,8%), giải pháp kiểm soát dòng vật tư kho bãi (chiếm 21,5%) và cuối cùng là giải pháp tích hợp công nghệ thiết kế mô hình hóa (chiếm 16,5%).

Thảo luận kết quả

Khi đối chiếu với các công bố học thuật quốc tế, kết quả của luận văn hoàn toàn tương đồng với các nghiên cứu tại Vương quốc Anh (nơi ghi nhận 36 triệu tấn chất thải xây dựng/năm) và Úc (nơi tỷ lệ chôn lấp chất thải xây dựng lên đến 45%). Nguyên nhân chính của sự lãng phí cốt thép và gạch ốp lát tại Việt Nam bắt nguồn từ việc thiếu phối hợp mô-đun hóa trong thiết kế kiến trúc và kết cấu. Các thanh thép tiêu chuẩn 11,7m khi đưa vào công trường thường bị cắt thủ công theo kinh nghiệm của thợ mà không có sơ đồ cắt phối hợp (Cutting Stock Problem), tạo ra tỷ lệ phế liệu ngắn từ 5% đến 12%.

Dữ liệu nghiên cứu phản ánh trực quan qua sơ đồ Radar thể hiện mức độ tác động của 7 nhân tố WHAT và biểu đồ cột so sánh trọng số của 4 hành động HOW theo 3 phương pháp Akao, Lyman, Wasserman. Việc áp dụng mô hình QFD đã khắc phục hoàn toàn nhược điểm của các nghiên cứu trước đây (vốn chỉ dừng lại ở bước xếp hạng nguyên nhân đơn lẻ), giúp người quản lý xác định chính xác hành động can thiệp nào đem lại hiệu quả triệt tiêu lãng phí cao nhất trên mỗi đồng vốn đầu tư.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả định lượng từ ma trận QFD, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp mang tính hành động cao nhằm kiểm soát triệt để thất thoát vật tư tại công trường:

  • Chuẩn hóa quy trình bóc tách và tối ưu hóa sơ đồ pha cắt vật tư: Bộ phận Kỹ thuật - QS công trường kết hợp với Đội gia công cơ khí triển khai phần mềm tối ưu hóa sơ đồ cắt thép (Bar Bending Schedule) và gạch ốp lát ngay từ giai đoạn chuẩn bị thi công. Mục tiêu đặt ra là cắt giảm tỷ lệ đầu mẩu thép thừa từ mức 17,0% hiện tại xuống dưới 5,0%, hoàn thành áp dụng đồng bộ trong vòng 30 ngày kể từ khi mở công trường.

  • Tái cấu trúc hệ thống quản lý kho bãi và chuỗi cung ứng nội bộ: Chỉ huy phó phụ trách vật tư và Thủ kho chính chịu trách nhiệm xây dựng sơ đồ mặt bằng kho bãi đạt chuẩn, phân khu bảo quản riêng biệt cho xi măng, gạch, cát đá và phụ gia; áp dụng hệ thống thẻ kho điện tử hoặc mã QR để theo dõi biến động nhập - xuất - tồn theo thời gian thực. Target metric là giảm tỷ lệ hư hỏng do ẩm ướt và rơi vãi trong vận chuyển xuống dưới 2,0%, duy trì kiểm kê định kỳ 15 ngày/lần.

  • Đào tạo kỹ năng thi công và siết chặt kiểm soát nghiệm thu nội bộ: Ban Chỉ huy công trường phối hợp cùng Đơn vị Thầu phụ tổ chức các khóa huấn luyện tay nghề ngắn hạn cho công nhân xây trát, ốp lát và đổ bê tông trước mỗi phân đoạn công việc. Thiết lập chế độ thưởng - phạt vật tư rõ ràng dựa trên định mức tiêu hao thực tế so với thiết kế. Target metric là giảm 25% khối lượng công việc phải đập phá làm lại, duy trì đánh giá xuyên suốt vòng đời thi công 12-24 tháng của dự án.

  • Tăng cường ứng dụng Mô hình Thông tin Công trình (BIM) và thiết kế tiền chế: Chủ đầu tư và Đơn vị Tư vấn Thiết kế phối hợp ứng dụng mô hình BIM 3D/4D để phát hiện sớm các xung đột hình học giữa hệ thống kết cấu, kiến trúc và cơ điện (MEP). Ưu tiên sử dụng cấu kiện bê tông đúc sẵn, tấm tường panel tiền chế nhằm loại bỏ 80% công tác cốp pha gỗ và vữa ướt tại chỗ, rút ngắn tiến độ thi công toàn dự án từ 10% đến 15%.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  • Ban Giám đốc và Nhà quản lý dự án thuộc các Tổng thầu xây dựng: Luận văn cung cấp khung tham chiếu thực chứng để đánh giá thất thoát chi phí vật tư, từ đó ban hành quy chế quản lý định mức, cải tiến quy trình mua sắm và tối ưu hóa dòng tiền dự án.
  • Kỹ sư Chỉ huy trưởng, Kỹ sư QS và Kỹ sư Giám sát hiện trường: Tài liệu đóng vai trò cẩm nang hướng dẫn chi tiết cách thức thiết lập sơ đồ cắt vật liệu thanh, kiểm soát kho bãi, giảm thiểu sai sót kỹ thuật và điều phối thi công chuẩn xác tại mặt bằng.
  • Chủ đầu tư và Đơn vị Tư vấn Quản lý dự án: Cung cấp cơ sở dữ liệu để thẩm định định mức hao hụt vật tư trong hồ sơ mời thầu, giám sát chặt chẽ việc tuân thủ các tiêu chuẩn bảo vệ môi trường và tiêu chí công trình xanh.
  • Giảng viên, Học viên cao học và Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật - Quản lý Xây dựng: Nguồn tài liệu học thuật giá trị về phương pháp luận kết hợp giữa phân tích nhân tố khám phá (EFA) và mô hình triển khai chức năng chất lượng (QFD) trong nghiên cứu quản trị xây dựng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ lãng phí vật tư xây dựng trung bình tại các công trình hiện nay chiếm bao nhiêu phần trăm?

Theo số liệu thống kê trong luận văn và các khảo sát thực địa, chi phí vật tư chiếm tới 65% tổng chi phí xây dựng, trong khi tỷ lệ lãng phí vật tư dao động từ 10% đến 30% tổng khối lượng đưa vào công trình. Tỷ lệ này làm tổng chi phí dự án bị vượt mức bình quân khoảng 30% so với dự toán ban đầu.

2. Mô hình QFD giải quyết bài toán lãng phí vật tư như thế nào?

Mô hình QFD sử dụng ma trận Ngôi nhà Chất lượng (HOQ) để kết nối trực tiếp 7 nhóm nguyên nhân cốt lõi gây lãng phí (thành phần WHAT) với 4 nhóm hành động cải tiến (thành phần HOW). Thông qua các phép tính toán ma trận, QFD lượng hóa mức độ giải quyết của từng hành động, giúp nhà thầu xác định chính xác hành động nào cần ưu tiên thực hiện trước.

3. Vì sao hai phương thức "công ty cấp vật tư" và "công trình tự mua" lại có sự tương đồng trong đánh giá?

Kết quả kiểm định Independent Samples T-test với p-value > 0,05 chứng minh không có sự khác biệt ý nghĩa giữa 2 phương thức. Dù nguồn cấp từ đâu, các khâu trực tiếp gây lãng phí như tay nghề thi công, cắt vật tư thừa, bảo quản tại kho bãi và thay đổi thiết kế đều diễn ra trực tiếp tại mặt bằng công trường.

4. Loại vật tư xây dựng nào có tỷ lệ hao hụt và phế thải cao nhất?

Số liệu định lượng chỉ ra rằng cát xây dựng có tỷ lệ thất thoát cao nhất (21,0%), tiếp theo là đá cốt liệu (20,7%), ống nhựa PVC (19,6%), gỗ ván khuôn (19,5%), thép thanh (17,0%) và bê tông (16,8%). Nhóm vật liệu rời dễ bị rơi vãi, trong khi nhóm vật liệu định hình bị lãng phí chủ yếu do quá trình pha cắt không tối ưu.

5. Luận văn đã sử dụng các phương pháp nào để tính toán trọng số trong mô hình QFD?

Nghiên cứu kết hợp đồng thời 3 phương pháp tính trọng số gồm phương pháp Yoji Akao, phương pháp Lyman và phương pháp Wasserman. Việc tính giá trị trung bình từ 3 phương pháp này giúp triệt tiêu độ lệch số học, mang lại kết quả xếp hạng giải pháp có độ tin cậy và tính khách quan cao nhất.

Kết luận

  • Luận văn đã lượng hóa toàn diện thực trạng lãng phí vật tư trong ngành xây dựng Việt Nam, khẳng định vật tư chiếm 65% chi phí nhưng tỷ lệ thất thoát lên tới 10% - 30%.
  • Thu thập và xử lý thành công bộ dữ liệu khảo sát từ 121 phản hồi hợp lệ của các kỹ sư hiện trường, kiểm định độ tin cậy thang đo và cấu trúc nhân tố vững chắc.
  • Ứng dụng thành công phân tích nhân tố EFA để rút gọn 29 nguyên nhân thành 7 nhân tố WHAT và 18 hành động thành 4 nhân tố HOW trọng yếu.
  • Ứng dụng đột phá mô hình QFD kết hợp 3 phương pháp Akao, Lyman, Wasserman để xác định thứ tự ưu tiên hàng đầu cho hành động chuẩn hóa quy trình tối ưu hóa pha cắt và lập kế hoạch cung ứng.
  • Đóng góp giải pháp thiết thực cho các doanh nghiệp xây dựng nhằm cắt giảm chi phí, nâng cao năng lực cạnh tranh và hướng tới nền xây dựng tuần hoàn, bền vững.

Các doanh nghiệp và đơn vị nhà thầu xây dựng nên tiến hành rà soát ngay định mức hao hụt vật tư tại các dự án đang triển khai, áp dụng quy trình kiểm soát pha cắt cốt thép và chuẩn hóa quản lý kho bãi theo khung đề xuất của luận văn để tối đa hóa biên lợi nhuận cho công trình.