帝国大厦高效建造奇迹

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在1930年,帝国大厦创造了世界最高建筑的记录,并且将它保持了40多年,这座摩开大楼的可用楼层有85层,它不仅高,而且巨大,围度是当时其他摩天大楼的两倍。随着时间的推移,其他的建筑在调试和横截面上超过了帝国大厦,但没有哪一座建筑能够接近它最了不起的记录:这座庞大的建筑是在一年的时间里建成的。

在1929年秋末,帝国大厦还只是少数几个投资人眼中微弱的希望。他们没有计划,只有一些相邻的地块和4幢废弃的大建筑,一堆财务预估,以及一个绝对的最后期限:1931年5月1日,即20个月之后。那时候的纽约,所有的办公室出租都是从5月1日开始的,所以赶不上最后期限是不可以的。

三周后,出资人请了个设计公司和一个建筑公司,从9月22日开始,拆除原有建筑的工作开始了。经过一个冬天,场地准备好了,图纸画好了,物流计划好了,材料订购好了。1930年4月7日,第一根钢桩打下了。到了5月份,大厦以每个月20层的速度增长着,每天一层楼。在任何一天,从顶楼下来的15层楼都已装好了金属窗框,再接下来15层都刷好了水泥墙。“当我们全力建造主楼时,事情计划得极其精确,我们曾一度在10个工作日内建行了14层半,包括钢结构,混凝土,石料和所有东西。我们总是认为这是一次阅兵,每个参与者都保持着步伐,迈向建筑顶端,并仍旧保持着完美的步伐,”建筑设计师Richmond Shreve说。

在钢结构开始后6个月,框架已经达到了顶部的85层。一个月后,除了装饰性的塔杆,外面已经完成。在建行开始11个月之后,内部系统已经准备好了:电梯、电力、水管、供热和通风。帝国大厦按计划在1931年5月1日开张营业了。

他们是怎么做的?

这种惊人的速度在今天看来几乎是不可能的,但在当时却并非极不寻常。当他们在1929年接到这个工作时,Eken公司正在完成66层的曼哈顿公司大楼(华尔街40号),他们花了一年时间建造,包括拆除原有的建筑。虽然帝国大厦更高,楼层周长是前者两倍,但至少在开始建造之前,他们有时间拆除原有的建筑。克莱斯勒大厦当时正和曼哈顿公司大厦竟争谁是世界上最高的建筑,它也只花了18个月来建造。那时候的纽约,人们从春天开工建造,秋天就完成了外部装修,在冬天完成内部装修,这样就可以在第二年5月1号出租。

我们是怎么做的?基本上,他们看问题的方式和我们今天看问题的方式不同。他们的思维模式(这决定了什么重要、什么不重要)不会被今天的商业世界所认可,也许除了那些理解精益思考的人之外。让我们通过Bill的眼睛来看世界。到1930年为止,Bill曾为战争工业委员会工作,以惊人的速度建造基地、医院和机场。在这种背景下,建造者们看世界的方式与今天的方式截然不同。

团队设计

设计帝国大厦的团队方式得到了其成员的一致称赞,而且总是被引用为建行速度的最生要因素之一。毫无疑问,帝国大厦的成功很大程度上要归功于设计大厦的人和建行大厦的人组成的团队:他们是一个团队。建造商Paul写道:“我怀疑在所有者、建筑师和工程队之间,是否还可能有更和谐的组合。我们不断互相咨询,所有建造的细节都事先经过讨论并做出决定,然后再加入计划之中。”

在设计团队的所有成员之中,不仅是有真正的尊重和信任,而且如果团队没有答案,他们也不会瞎猜。他们会打电话给分包商(包括制造商、安装工程队和监察员),寻求设计方面的建议,并在现场做出各方一致同意的决定。例如,建筑设计曾受到机械工程师和Otis公司(电梯制造商)的极大影响。Jones是首席机械工程师,他写道,“正确的建筑并行施工、钢结构和电梯计划,避免了常见的错误,即试图将电梯植入事先固定的建筑格局和钢结构中。”

因为施工方对建筑的设计有着巨大的影响,所以它是特别为快速建造而设计的。Starrett写道,“建筑史上从未出现过,将来可能也不会出现这样的情况,即架构设计在很大程度上为建造的速度而进行调整。”

流动

Paul和Bill非常关注他们所面临的最大约束。这不是钱,也不是工人,真正的问题是如何让所有建造一座巨型大厦所需要材料放到一个非常繁忙的城市中心的一个小场地上。然后他们如何将材料在正好需要的时候送到建筑中需要材料的地方?他们如何让3000名工人处于正确的位置?最后,他们如何清除拆除和挖掘产生的30,000车的垃圾和泥土?“我们的工作就是重复——采购、运到现场、以相同的关系放置相同的材料,一遍又一遍地重复。那就像.......像一条装配线,一条标准件的装配线,”Paul写道。既然建筑不能沿着装配线移动,那么装配线就沿着建筑流动。管理装配线的流动基本上就是所有建造者关注的问题。他们不是将工作分解成任务。如果他们能够在一年的每一天中,将正确的材料、正确的人在正确的时间送到正确的位置,大厦就会建成。这种流动中即使存在最轻微的扰动,也会影响完成日期。

进度计划

1930年还没有计算机,这也许是件好事。Starrett从尽可能分断工作流开始,简化他们的工作,减少因依赖延迟而产生的风险。然后他们为每个工作流创建了独立的进度计划,专注于他们所谓的“4个节拍器”:结构钢材、混凝土预制板、金属窗框和外墙石灰石。这4个节拍器中的每一个都是为了能够脱离其他工作而独立安排进度计划而设计的,但是,结构钢材当然必须先到位。要知道这些节拍器是如何安排进度的,请看图3-1,它展示了结构钢材的进度计划。

这份进度计划左边显示了85层楼,询问显示了月份。每一层楼的第一条竖线表示了每一层的设计最后期限。这些线段积累而成的对角线表示了设计的进度计划。请注意,走到底层开始建造后,奇丑还没有设计。第二条竖线表示发出钢材工厂订单的时间。第三根竖线表示施工图完成的时间。第四竖线表示钢材送到现场的时间。最后一条竖线表示钢材安装到位的时间:在送货后一周之内。你可以看到钢结构在5个月之内就竖起来了。

关键要注意的是,钢结构工作流五个步骤中的每一步(设计、订单、细节、到货、安装)都是以同样的节拍进行的,钢结构工作流就像是一个5段式方阵,以稳定的嗻一起行进。但是,钢结构工作流不依赖于其他的工作。实际上,建造者选择了两家工厂,让他们交替提供大厦的水平部分,以便让每个工厂有一些缓冲,能够保持所需的节拍。

消除耦合

在钢结构准备好之后,其他三个节拍器就可以彼此互不依赖地进行了。例如,窗框的设计是从建筑的内部开始建造,不需要脚手架,也不需要楼板完工。因此每个节拍器都有独立的进度计划,与图3-1中钢结构的进度计划类似。

在大厦内部,还有另一种解耦合的方法。向帝国大厦这种规模的建筑提供电力服务是前所未有的工作,确实没有时间可以拿来冒险。所以大厦被垂直分成了两半,然后每一半被分成3个30层的部分,每个部分的布线就像是一个独立的建筑一样。因此,一个复杂的问题就是变成了6个较简单的问题,大家都知道解决方案。如果没有消除耦合,管理帝国大厦的建造将是不可能的任务。今天,我们偏向于创建紧耦合的进度计划,忘记了最小的偏差都一定会级联传递给整个紧耦合的系统。不只是消除耦合的进度计划变得更简单,而且偏差的影响变小。

后勤

在一个繁忙的工作日,大约500辆卡车会卸下材料:常常每分钟超过一辆卡车,卡车的调试非常紧凑,就像它们装的材料 的进度计划一样。材料几乎是立即送到安装的位置,因为没有地方存放。钢结构从外部运送,在一周内安装。最后还有一个问题,就是如何将有技术的工人每天早上,大概3000个工人由工头雇佣,并安排工作。他们必须到达大厦中正确的位置,工作半天,吃午饭,再回去工作到这一天结束。现场安装了复杂的升降系统:大约顶部的30层使用笼式升降机,接下来的30层使用从一幢拆除的建筑中回收的电梯,随着建筑的升高,最低的楼层就使用永久电梯,在施工期间里面用木板保护起来。他们与当地一家餐厅签订了合同,在建筑中大约每12层的地方设立餐厅。所有者没有为这种便利而付钱,而是与餐厅达成协议,以较低的价格提供街面餐厅同样的食物,让工作们中午在现场吃饭,而不是让数千人离开,然后又重新回到工作现场,造成电梯瓶颈。

现金流思考

在20世纪30年代早期,时间就是金钱。在帝国大厦建造期间,光是利息和税收就大约是每天10000美元。所以,如果你能够花5000美元节约一天时间,这就是很好的投资。例如,施工方购买了更大的配电箱(因此也更贵),这样电线导管不需要弯折就可以安装到位,这节约了弯折和拖线时间。

在地板施工时,就在地板上安装了工业导轨,材料是放在小车中,通过竖井在大厦内提升,然后在轨道上推到需要的位置。轨道的费用通常在小建筑项目中是难以承受的,但在建造帝国大厦时,就是花这些钱也值得。在整个建造过程中,建造者从现金流的角度来做决定,而不是从平衡表的角度。

帝国大厦不是以成本、进度计划和范围作为取景框来考虑的。它的约束条件是两英亩地、纽约市的区划法、3千5百万美元的资金、物理定律和1931年5月1日的最后期限。它是由经验丰富的领导者建造的,他们从流的角度。

高效 不等于 价值

帝国大厦其实是个失败的项目,因为1931年直至二战结束15年,因为经济萧条,其实大楼基本上租不出去。造成的损失非常巨大。也意味着不做价值分析,一味高效做事,才是最大的浪费。

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