建築資訊模型技術於耗材管理之應用

前言

在營運維護管理期間，耗材為設備維護與保養的基本元素之一，需仰賴大量的耗材支援，才可順利進行設備之維護與保養作業，可見耗材管理之重要性。隨著建築物規模化、高層化發展，以及新科技資訊的創新及進步，設施與機能亦日趨複雜，傳統耗材管理的思維備受考驗，此刻必須進行資訊化耗材管理，進而提升整體管理效率，並渴望於現場檢修維護及時提供協助，這將會是耗材管理重視與關切之議題。若能改善並推出更有效率的方案，亦可在營運成本上減少支出。

本文將針對BIM應用於耗材管理進行探討，研究其可行作法與效益，並提出導入於耗材管理之應用模式概念，幫助現場檢修人員與耗材管理者利用整合後的系統，進行現場檢修時的耗材資訊快速查閱，以便後續耗材取用作業，以及監控倉儲中的耗材存量，避免耗材低於安全存量而出現缺貨狀況，期望可提高耗材之管理效益與服務品質。

耗材管理

耗材的定義相當廣泛，其泛指各項設備元件，或是使用過程中會導致壽命減少之消耗性產品。若因管理失當，而缺乏所需的耗材，則可能使生產或維護作業中斷，因而導致時間與成本上的損失。

在企業營運作業中，耗材為日常支出之重要部分（如 圖一所示），倘若能將耗材管理與資訊化進行整合，即可掌握作業流程規劃執行、效益評估及監督管理，並推出更有效率的維護管理方案。

圖一、公共設施服務部年度費用比例（以2013 年十四廠一期為例）

良好耗材管理必包含下列各點

• 不缺料
• 不浪費
• 低庫存

要達到上述各點，必須設置安全存量，安全存量的定義係指在一定期間內所能維持該耗材最低存量。然而安全存量的多少必須參酌下列因素而訂定：

• 採購及供應耗材之前置時間
• 耗材使用的速度
• 耗材的存放保存與金額
• 倉庫儲存空間的大小

目前耗材管制皆使用ABC分析法執行，以得最合理化安全庫存量。

所謂ABC分析乃是將耗材依其存貨金額或耗用金額分為A類、B類及C類，藉以達成管理目標。其中A類物料的存貨項目百分比低，但所占金額百分比高；C類物料的存貨項目百分比高，但所占金額百分比低；B類物料介於兩者之間。欲降低存貨節省成本，設法由A類著手，進行「重點管理」

經過比較未整合（如 圖二所示）與整合（如 圖三所示）BIM之耗材管理流程圖可以有以下比較（如 表一所示）。

圖二、未整合BIM 之耗材管理流程圖

圖三、整合BIM 之耗材管理流程圖

BIM技術之整合應用

經過上述蒐集與說明，耗材管理若能與BIM進行整合應用，可望提升耗材管理效率與服務品質，本節將闡述BIM於耗材管理之應用，以資訊化管理作為核心，針對實務面的需求進行系統規劃，建立新型態的耗材管理平台，即藉由BIM的特點之視覺化來改善耗材管理之管理效率，使耗材管理者或現場檢修人員運用耗材管理平台，快速完成耗材之補充、現場檢修與取用作業。

在電腦效能資源與經濟效益考量下，通常並不會建置個別耗材之BIM模型後加以應用，由於倉儲內的耗材數量龐大，建立耗材之BIM元件並不符合時間與成本效益，僅需對倉儲建立BIM模型，進行倉儲內耗材之數量管控即可。

將所有耗材資訊皆編列於倉儲之上，以資料庫連結的概念，將該BIM倉儲模型與耗材資料庫透過應用程式介面(Application Program Interface, API)連結，針對倉儲內之耗材數量進行管控，同時可由系統設定耗材存貨量之警戒值與存放位置，當倉儲內耗材數量低於安全存量，系統將自動提醒耗材數量短缺，要求耗材管理者儘速處置。

對於耗材管理者與現場檢修人員而言，若能將BIM導入於耗材管理平台之中，可望提升耗材整體管理效率、降低財務風險、獲得精準估算。耗材管理應用建置分為三階段，分別為第一階段（基礎建設）、第二階段（整合）及第三階段（應用），衍生出耗材管理整體概念，以下將針對各階段說明。

第一階段

主要為基礎建設，包含模型資料需求。耗材管理者會將模型需求提供予工程師，要求工程師提供適當的模型以供系統應用，而為防止模型的更動及修改，耗材管理系統對於模型僅有「唯讀」權限，無法對模型進行編輯與更動，確保模型的正確性與一致性，另外，耗材資料則由耗材管理者負責整理，準備後續整合及應用。

第二階段

此階段為整合耗材，管理者須將模型與耗材資料整合進行耗材管理之建置。透過耗材管理系統，將模型與耗材管理資料庫的耗材資訊相互連結，進行整合作業時，耗材管理者僅需點選模型元件，系統即自動擷取資料庫中的耗材資料與數量，並顯示於系統介面上，提供耗材管理者或現場檢修人員參考及應用。系統建置時應將耗材管理之需求納入系統介面中，將耗材資料與前端系統進行連結，耗材管理者即可透過本系統進行後續管理作業。

至於模型可能不只有一個，可能有多個不同的模型或樓層作為倉儲用途，而耗材管理系統需提供給耗材管理者可在各個不同的模型間切換，或者是新增倉儲模型等功能，以利進行耗材管理作業。透過BIM模型視覺化呈現，可使模型於耗材清單上以顏色區分，耗材倉儲數量將依據不同的顏色呈現於耗材清單上，使耗材管理者直覺辨識耗材倉儲狀況。

第三階段

最後階段為耗材管理應用，即為耗材管理者或現場檢修人員直接操作之介面。當耗材管理者或現場檢修人員於倉儲中進行耗材管理系統操作時，考量到管理作業之便利性，因此規劃觸控電腦作為操作工具，觸控電腦本身需具有網路連線功能與BIM軟體，以便執行耗材管理系統。

現場檢修人員亦可於現場進行耗材管理系統之相關應用，可透過行動裝置開啟本系統，並讀取黏貼於設備表面之RFID標籤、QR code或二維條碼，系統將清楚列出設備之內部耗材清單，與倉儲內之目前耗材存量情形及所在位置，現場檢修人員可透過系統查詢並得到各式耗材資訊，進一步作出適當的決策，現場檢修人員查詢耗材資訊概念如 圖四所示。

圖四、現場檢修人員查詢耗材資訊概念圖

耗材管理系統分為耗材管理者與現場檢修人員介面。BIM應用於耗材管理功能概念圖如 圖五所示。其中包含耗材缺量顏色警示、耗材倉儲數量查詢、耗材倉庫位置查詢、耗材取用作業、耗材補充作業、耗材倉儲位置查詢六項功能。

圖五、BIM 應用於耗材管理功能概念圖

結語

本文以強化耗材管理為主，規劃將BIM技術應用於耗材管理。對耗材管理建置技術而言，因耗材數量普遍龐大，故無需針對各項耗材元件去建立耗材模型做後續應用，僅需建立倉儲模型並與資料庫連結，再針對模型進行數量控管即可，經過資訊整合而成的耗材管理系統，使耗材資料與模型產生了資訊連結關係，亦可在不同模型之間進行切換，提供應用及管理作業。耗材管理系統藉由它獨特之視覺化功能，表達出倉儲之空間關係，協助進行耗材存放位置的辨識，以及耗材數量的控管。現場檢修作業時，亦僅需讀取黏貼於設備之RFID標籤、QR code或二維條碼，即可展示設備內部之耗材資料，可查詢耗材存量與所在位置，以便後續耗材取用作業。

知名的競爭管理大師麥克波特(Michael Porter)所提出的鑽石理論中提及，面對未來競爭需要有差異化及獨特性。相信在將BIM導入耗材管理系統後，將展現其獨特性之視覺化的表達方式，並可提供系統操作者耗材位置及數量之能力，不再是僅能以文字表達倉儲耗材位置。在與傳統耗材管理差異化部分，亦可讓耗材管理者與現場檢修人員透過其即時性及資訊化的協助，將現場作業或倉儲管理做強化的資訊連結，而達到現場作業查詢耗材速度提升之目的，期望為公共設施服務部之耗材管理帶來助益。