Tổng quan nghiên cứu

Ngành xây dựng tại các quốc gia đang phát triển, trong đó có Việt Nam, đang đối mặt với thách thức năng suất thấp và quản lý tài nguyên chưa hiệu quả. Theo báo cáo của ngành, vật tư chiếm từ 50% đến 60% tổng chi phí dự án xây dựng và kiểm soát vật tư ảnh hưởng đến 80% tiến độ thi công. Tại TP. Hồ Chí Minh, khảo sát 220 chuyên gia và nhà quản lý xây dựng đã xác định 36 yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả quản lý vật tư, được phân thành 5 nhóm chính: lập kế hoạch, dự trù vật tư, mua vật tư, vận chuyển và nhận vật tư, quản lý kho. Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng mô hình thông tin xây dựng (BIM) kết hợp nguyên lý Just-In-Time (JIT) nhằm nâng cao hiệu quả quản lý vật tư xây dựng, giảm lãng phí, tối ưu chi phí và tiến độ thi công. Nghiên cứu tập trung vào các dự án xây dựng tại TP. Hồ Chí Minh trong giai đoạn từ tháng 01/2019 đến tháng 06/2019, với phạm vi áp dụng chủ yếu trong giai đoạn thi công hoàn thiện. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc cung cấp giải pháp quản lý vật tư hiện đại, giúp các nhà thầu chính chủ động hơn trong kiểm soát vật tư, đồng thời tăng cường phối hợp giữa các bên tham gia dự án, góp phần nâng cao năng suất và giảm chi phí xây dựng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết trọng tâm: Mô hình Thông tin Xây dựng (Building Information Modeling - BIM) và nguyên lý Just-In-Time (JIT). BIM được hiểu là một quy trình tích hợp dữ liệu và thông tin về công trình trong suốt vòng đời dự án, giúp các bên tham gia phối hợp hiệu quả, giảm thiểu xung đột thiết kế và tối ưu hóa quản lý vật tư. JIT là phương pháp quản lý sản xuất nhằm cung cấp vật tư đúng lúc, đúng số lượng, giảm tồn kho và lãng phí, tăng năng suất lao động. Ba khái niệm chính được sử dụng gồm: quản lý vật tư xây dựng (bao gồm lập kế hoạch, dự trù, mua sắm, vận chuyển, quản lý kho), mô hình BIM (tập trung vào tích hợp dữ liệu và phối hợp đa bên), và nguyên lý JIT (nhấn mạnh giảm tồn kho và tối ưu chu trình cung ứng). Mô hình cấu trúc tuyến tính SEM được áp dụng để phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả quản lý vật tư.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập qua khảo sát bảng câu hỏi với 220 đối tượng tham gia gồm nhà thầu chính, tư vấn quản lý dự án và nhà cung cấp tại các dự án xây dựng ở TP. Hồ Chí Minh. Cỡ mẫu được chọn dựa trên phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên có chủ đích nhằm đảm bảo tính đại diện cho các nhóm đối tượng liên quan. Phân tích dữ liệu sử dụng kỹ thuật phân tích nhân tố khám phá (EFA), phân tích nhân tố khẳng định (CFA) và mô hình cấu trúc tuyến tính SEM để xác định mức độ ảnh hưởng của các nhóm yếu tố. Song song đó, phần mềm lập trình Python được sử dụng để phát triển hệ thống hoạch định yêu cầu vật tư dựa trên nguyên lý JIT, tích hợp với mô hình BIM nhằm hỗ trợ lập kế hoạch và kiểm soát vật tư trên công trường. Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 01/2019 đến tháng 06/2019, bao gồm các giai đoạn: tổng quan tài liệu, khảo sát thực địa, phân tích dữ liệu, phát triển phần mềm và áp dụng thử nghiệm tại công trình thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của các nhóm yếu tố đến hiệu quả quản lý vật tư: Kết quả SEM cho thấy nhóm lập kế hoạch có ảnh hưởng mạnh nhất với hệ số chuẩn hóa 0.82, tiếp theo là dự trù vật tư (0.75), mua vật tư (0.68), vận chuyển và nhận vật tư (0.63), và quản lý kho (0.59). Điều này cho thấy việc lập kế hoạch chi tiết và chính xác là yếu tố then chốt quyết định hiệu quả quản lý vật tư.

  2. Tác động của ứng dụng BIM và JIT: Việc tích hợp BIM với nguyên lý JIT giúp giảm tồn kho vật tư trung bình 35%, đồng thời rút ngắn chu kỳ cung ứng vật tư xuống khoảng 20%. Phần mềm lập trình Python hỗ trợ lập kế hoạch dự trù vật tư theo tiến độ thi công giúp các kỹ sư công trường chủ động hơn trong kiểm soát và điều phối vật tư.

  3. Khó khăn trong quản lý vật tư truyền thống: Khảo sát cho thấy 74% nhà thầu, 76% tư vấn và 77% chủ đầu tư đánh giá thiếu hụt vật tư là nguyên nhân chính gây chậm tiến độ và vượt chi phí. Việc thiếu liên kết thông tin giữa các bên và phương pháp quản lý thủ công là những rào cản lớn.

  4. Hiệu quả phối hợp giữa các bên: Mô hình BIM tạo điều kiện cho việc chia sẻ thông tin cung ứng vật tư giữa nhà thầu chính, nhà cung cấp và tư vấn, giúp giảm thiểu sai sót và tăng tính minh bạch trong quá trình cung ứng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân nhóm lập kế hoạch có ảnh hưởng lớn là do đây là bước đầu tiên quyết định toàn bộ quá trình cung ứng vật tư, từ dự trù đến mua sắm và vận chuyển. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả tương đồng với báo cáo của Akintoye và cộng sự (2000) về vai trò trung tâm của nhà thầu chính trong quản lý vật tư. Việc ứng dụng BIM và JIT đã được chứng minh hiệu quả trong nhiều nước phát triển như Anh, Mỹ và Nhật Bản, giúp giảm tồn kho và tăng năng suất lao động. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện mức giảm tồn kho và rút ngắn chu kỳ cung ứng khi áp dụng BIM-JIT so với phương pháp truyền thống. Kết quả cũng cho thấy sự phối hợp thông tin qua BIM giúp giảm thiểu rủi ro thiếu hụt vật tư, từ đó cải thiện tiến độ và giảm chi phí dự án. Tuy nhiên, việc áp dụng JIT trong ngành xây dựng Việt Nam còn hạn chế do đặc thù tạm thời và phức tạp của công trường, đòi hỏi sự thay đổi nhận thức và nâng cao năng lực quản lý của các bên liên quan.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng hệ thống lập kế hoạch vật tư tích hợp BIM và JIT: Các nhà thầu chính cần triển khai phần mềm hoạch định yêu cầu vật tư dựa trên BIM và JIT trong vòng 6 tháng tới nhằm giảm tồn kho và tăng tính chủ động trong quản lý vật tư.

  2. Đào tạo nâng cao năng lực quản lý vật tư cho cán bộ kỹ thuật: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về BIM và JIT cho kỹ sư công trường và quản lý dự án trong 12 tháng, giúp họ nắm vững công cụ và phương pháp quản lý hiện đại.

  3. Tăng cường phối hợp và chia sẻ thông tin giữa các bên: Thiết lập quy trình trao đổi dữ liệu vật tư qua nền tảng BIM để đảm bảo thông tin chính xác, kịp thời giữa nhà thầu, nhà cung cấp và tư vấn, giảm thiểu sai sót và chậm trễ.

  4. Xây dựng chính sách khuyến khích áp dụng công nghệ quản lý vật tư: Các cơ quan quản lý nhà nước cần ban hành các chính sách hỗ trợ, ưu đãi cho doanh nghiệp xây dựng ứng dụng BIM và JIT nhằm nâng cao năng suất và chất lượng dự án trong vòng 2 năm tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà thầu chính và quản lý dự án xây dựng: Giúp hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến quản lý vật tư và áp dụng công nghệ BIM-JIT để nâng cao hiệu quả công tác cung ứng vật tư.

  2. Chủ đầu tư và tư vấn giám sát: Hỗ trợ trong việc kiểm soát tiến độ, chi phí và chất lượng dự án thông qua việc phối hợp quản lý vật tư hiệu quả.

  3. Nhà cung cấp vật tư xây dựng: Nắm bắt quy trình cung ứng vật tư theo nguyên lý JIT và phối hợp chặt chẽ với nhà thầu qua mô hình BIM để đảm bảo giao hàng đúng hạn, đúng chất lượng.

  4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành quản lý xây dựng: Cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn về ứng dụng BIM và JIT trong quản lý vật tư, làm nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo.

Câu hỏi thường gặp

  1. BIM là gì và vai trò của nó trong quản lý vật tư xây dựng?
    BIM là mô hình thông tin công trình giúp tích hợp dữ liệu và phối hợp các bên tham gia dự án. Trong quản lý vật tư, BIM giúp lập kế hoạch chính xác, theo dõi tiến độ và giảm sai sót trong cung ứng vật tư.

  2. Nguyên lý Just-In-Time (JIT) áp dụng như thế nào trong xây dựng?
    JIT cung cấp vật tư đúng lúc, đúng số lượng, giảm tồn kho và lãng phí. Trong xây dựng, JIT giúp rút ngắn chu kỳ cung ứng, tăng năng suất và giảm chi phí lưu kho.

  3. Làm thế nào để kết hợp BIM và JIT nâng cao hiệu quả quản lý vật tư?
    BIM cung cấp dữ liệu chính xác về khối lượng và tiến độ, trong khi JIT tối ưu hóa thời gian cung ứng vật tư. Kết hợp hai công cụ này giúp lập kế hoạch và điều phối vật tư hiệu quả hơn.

  4. Khó khăn khi áp dụng JIT trong ngành xây dựng Việt Nam là gì?
    Khó khăn gồm đặc thù công trường tạm thời, trình độ quản lý còn hạn chế, sự không ổn định của nguồn cung và thiếu liên kết thông tin giữa các bên.

  5. Phần mềm lập trình Python được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
    Phần mềm được phát triển để hoạch định yêu cầu vật tư dựa trên nguyên lý JIT, giúp kỹ sư công trường chủ động kiểm tra, lập kế hoạch và dự trù vật tư theo tiến độ thi công.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định 5 nhóm yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả quản lý vật tư xây dựng, trong đó lập kế hoạch đóng vai trò quan trọng nhất.
  • Ứng dụng mô hình BIM kết hợp nguyên lý Just-In-Time giúp giảm tồn kho vật tư khoảng 35% và rút ngắn chu kỳ cung ứng 20%.
  • Phần mềm hoạch định vật tư trên nền tảng Python hỗ trợ kỹ sư công trường chủ động hơn trong quản lý vật tư.
  • Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao hiệu quả quản lý vật tư, giảm chi phí và tăng tiến độ thi công tại các dự án xây dựng ở TP. Hồ Chí Minh.
  • Đề xuất các giải pháp đào tạo, phối hợp thông tin và chính sách hỗ trợ nhằm thúc đẩy ứng dụng BIM-JIT trong ngành xây dựng Việt Nam trong giai đoạn tiếp theo.

Các bước tiếp theo bao gồm triển khai thử nghiệm phần mềm tại các dự án thực tế, mở rộng phạm vi nghiên cứu và đào tạo nhân lực chuyên sâu. Để nâng cao hiệu quả quản lý vật tư, các nhà quản lý và doanh nghiệp xây dựng nên chủ động áp dụng các công nghệ và phương pháp hiện đại được trình bày trong nghiên cứu này.