（管理科学与工程专业论文）面向公路工程项目现场的工作研究.pdf

山东建筑大学硕士学位论文 摘要 借鉴制造业先进生产方式和管理模式改造传统的建筑业，已成为学界的共识。纵 观这些研究，多是建立在一个精益施工环境假设基础上的，而如何构建这一环境，即 消除施工中的浪费，建立合理稳定的施工流程，合理的配置施工资源拥有支乐于 接受创新的组织团队，及时地掌握施工现场动态等等，却很少涉及，这对于粗放式生 产方式和经验化管理模式的建筑业来说，恰是最需要的。同时，只有建立在此基础上 的先进生产理论移植，才能真正落地生根。本研究以生产过程相对简单且工程量巨大 的公路工程为突破口，探讨移植传统中最早使用的工作研究技术来改造传统的生产 管理模式，这对于建设成本高昂的公路行业来说，也是一个具有现实意义的问题。 本文首先在理论层面分析公路工程项目的特点，得出公路工程项目是以机械主导 的连续循环生产方式，在此基础上探讨了工作研究对于公路工程项目的适用性和必要 性，并根据其本身特性和施工要求提出了项目施工中工作研究的内涵，并就工作研究 具体技术的适用范围进行了分析；然后，依托工作研究平台，建立了一个与项目管理 体系相适应的工作研究管理系统，使工作研究既能真正发挥作用，又能给公路工程项 目管理带来变革，通过工作研究管理系统中的运行机制做到持续改进，利用约束机制 明确实施职责，保证制度的落实，明确目标，建立工作研究意识，借助控制机制改变 基于计划控制的反馈控制，建立敏捷的控制方式，实现同期控制和预控，依靠动力机 制改变施工中传统生产方式的桎梏，塑造鼓励创新的氛围，制定完善的奖惩制度；最 后，以沥青混凝土路面施工为例，对其进行工作研究，并验证了工作研究的效果，结 果证明工作研究的推行能给以机械化施工为主的公路工程带来很大的经济效益。 关于公路工程项目现场的工作研究，属于一个较新的研究课题，对于提高公路施 工管理的科学性和系统性，实现公路工程施工行业的可持续发展，具有理论价值和现 实意义。 关键词：工作研究，公路工程，管理系统，机械配置 山东建筑大学硕士学位论文 w o r k s t u d yo nh i g h w a ye n g i n e e r i n gp r o j e c tj o b s i t e c u ij i a n ( m a n a g e m e n ts c i e n c ea n de n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yz h a oj i n k a i a b s t r a c t i ti sac o m m o ns e n s ei nt i l ea c a d e m i cc i r c l e st h a tr e c o n s t r u c t i o nt r a d i t i o n a lc o n s t r u c t i o n i n d u s t r yb yr e f e r r i n g t ot h ea d v a n c e dp r o d u c t i o na n d m a n a g e m e n tm o d e l i nt h e m a n u f a c t u r i n gi n d u s t r y t a k i n gap a n o r a m i cv i e wo ft h e s es t u d i e s ，t h e yw e r ea l lb a s e do na l e a nc o n s t r u c t i o ne n v i r o n m e n ta s s u m p t i o n h o wt ob u i l dt h ee n v i r o n m e n tw a sr a r e l y r e v o l v e d ，s u c ha se l i m i n a t i n gw a s t ei nt h ec o n s t r u c t i o np r o c e s s ，e s t a b l i s h i n gr e a s o n a b l e s t a b i l i t yi nt h ec o n s t r u c t i o np r o c e s s ，c o l l o c a t i n gc o n s t r u c t i o nr e s o u r c e sr i g h t l y , o r g a n i z i n ga t e a mw h i c hw a sw i l l i n gt oi n n o v a t e ，a n dt i m e l ym a s t e r i n gt h ed y n a m i ci n f o r m a t i o n ，a n ds o o n f o rt h ec o n s t r u c t i o ni n d u s t r yo fe x t e n s i v ep r o d u c t i o na n de x p e r i e n t i a lm a n a g e m e n t ，i ti s t h em o s tn e e d e d m e a n w h i l e ，t h ea d v a n c e dp r o d u c t i o nt h e o r yw h i c hi so n l yo nt h i sb a s i sc a n t r u l yt a k er o o t t h ep r o d u c t i o np r o c e s si sr e l a t i v e l ys i m p l ei nt h eh i g h w a yp r o j e c t s ，s oi ti sa b r e a k t h r o u g h i nt h e s t u d y t h i sp a p e rt o o kt h er e f e r e n c eo fw o r ks t u d y , t h ee a r l i e s t t e c h n o l o g yo ft r a d i t i o n a li e ，a n dr e f o r m e dt h et r a d i t i o n a lp r o d u c t i o nm a n a g e m e n tm o d e t h i st e c h n o l o g ya l s oh a sp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c et ot h ei m m e n s ei n v e s t m e n tc o s to fh i g h w a y b u i l d i n gi n d u s t r y f i r s t l y , t h i sp a p e ra n a l y z e dt h eh i g h w a yp r o j e c t sf e a t u r et h e o r e t i c a l l y h i g h w a y p r o j e c t sd e p e n dg r e a t l yo nm e c h a n i c a ll e v e la n di t sp r o d u c t i o ni sc o n t i n u o u sc y c l i n g b a s e d o nt h i ss t u d y , w o r ks t u d y sa p p l i c a b i l i t ya n dn e c e s s i t yw a se x p l o r e df o rt h eh i g h w a y p r o j e c t i na c c o r d a n c ew i t hi t so w nc h a r a c t e r i s t i c sa n dc o n s t r u c t i o nr e q u i r e m e n t so ft h ep r o j e c t ，t h e w o r ks t u d y sc o n n o t a t i o nw a sp u tf o r w a r d ，a n dt h es p e c i f i ct e c h n i c a ls c o p eo fw o r ks t u d y w a sa n a l y z e d t h e n ，b a s e do nw o r ks t u d y , aw o r ks t u d ym a n a g e m e n ts y s t e mw h i c hi s a d a p t e dt op r o j e c tm a n a g e m e n ts y s t e mi se s t a b l i s h e d ：r e a l l yp l a y i n gi t sr o l e ，r e f o r m i n gt h e h i g h w a ye n g i n e e r i n gp r o j e c tm a n a g e m e n t c o n t i n u o u si m p r o v e m e n tw a se n s u r e dt h r o u g h o p e r a t i o n a lm e c h a n i s m s b yt h er e s t r a i n tm e c h a n i s m ，t h er e s p o n s i b i l i t i e sa n do b j e c t i v e s w e r ed e f i n e d ，w o r ks t u d ya w a r e n e s sw a sb u i l t u s i n gc o n t r o lm e c h a n i s m ，t h ef e e d b a c k i i 山东建筑大学硕士学位论文 。c o n t r o lm o d e lw a sc h a n g e d ，a n dt h ea g i l ec o n t r o lm o d e lw a s e s t a b l i s h e d ，a c h i e v i n gt h e t i m e l yc o n t r o la n dp r e c o n t r 0 1 t h et r a a i t i o n f lc o n s t r u c t i o nm e t h o d so fp r o d u c t i o ns h a c k l e s w e r ec h a n g e db a s e do nd y n a m i cm e c h a n i s m ，c r e a t i n ga l la t m o s p h e r et oe n c o u r a g e i n n o v a t i o na n df o r m u l a t i n gp r o p e rr e w a r d sa n dp u n i s h m e n t sm e c h a n i s m f i n a l l y , i l l u s t r a t e d w i t ha s p h a l tc o n c r e t ep a v e m e n tc o n s t r u c t i o n ，w o r ks t u d yw a ss t u d i e d ，a n dt h er e s u l t sw e r e v e r i f i e d r e s e a r c hr e s u l t sp r o v e dt h a tt h ei m p l e m e n t a t i o nw o u l db r i n gg r e a te c o n o m i c b e n e f i t st ot h em e c h a n i z e dh i 曲w a yc o n s t r u c t i o np r o j e c t s w o r ks t u d yo nh i g h w a ye n g i n e e r i n gp r o j e c tj o b s i t ei ss t i l la n e wa r e ao fr e s e a r c h i th a s i m p o r t a n t t h e o r e t i c a la n d p r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e f o r i m p r o v i n gh i g h w a yc o n s t r u c t i o n m a n a g e m e n to fs c i e n t i f i ca n ds y s t e m a t i c ，a n da c h i e v i n gt h e s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to f h i g h w a ye n g i n e e r i n gc o m p a n i e s k e yw o r d s ：w o r ks t u d y , h i g h w a ye n g i n e e r i n g ，m a n a g e m e n ts y s t e m ，m e c h a n i c a l c o n f i g u r a t i o n i i l 原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究 取得的成果。除丈中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得山东建筑大学或其他教育机构的学位证书而 使用过的材料对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人承担本声明的法律责任 学位论文作者签名： 塑j 翌日期塑zl ：! j 学位论文使用授权声明 本学位论文作者完全了解山东建筑大学有关保留使用学位论文的规定， 即：山东建筑大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印，缩印或其它手段保存、 汇编学位论文。 保密论文在解密后遵守此声明。 学位论文作者签名： 聋塞堡垒 日期竺乙! ：1 2 导师签名：辛垂骅日期五塑雾垒量乒 山东建筑大学硕士学位论文 1 1 问题的提出 第1 章绪论 1 1 1 公路工程巨额投资与粗放的发展模式并存 据悉，国家“十一五”将继续加大交通基础设施投资，一方面将着力组织实施国 家高速公路网规划，至2 0 1 0 年，将投资2 2 ，0 0 0 亿元新建高速公路2 4 万公里以上，高 速公路总里程将达到6 5 万公里。届时，东部地区将基本形成高速公路网，长江三角洲、 珠江三角洲和京津冀地区将形成较完善的城际高速公路网，国家高速公路网骨架基本 形成。另一方面，我国将实施农村公路“五年千亿元建设工程”，县乡公路将增加3 0 多万公里，新改建农村公路将达1 2 0 万公里。到2 0 1 0 年，全国所有具备条件的乡镇、 建制村都将基本实现通公路，9 5 的乡镇和8 0 的建制村通沥青路或水泥路【l l 。可见， 未来公路工程建设将成为建筑业投资的热点和重点。 图1 1 我国公路投资发展 从年代中期开始，我们重点进行了高等级公路成套筑路技术和现代化管理的研 究开发和推广应用工作。并在利用世界银行贷款加快公路建设的同时，积极学习和引 进了一些国外公路建设方面的先进技术和管理经验，购置了一批大型筑路机械设备， 这些措施对推动我国公路建设依靠科技进步，提高工程质量和投资效益发挥了积极作 用。 虽然我国公路建设形势十分迅猛，在管理上也积累了一些经验，但我国公路建设 山东建筑大学硕士学位论文 水平还比较低，主要表现在管理手段比较粗放和落后，人的随意性较大，对建设过程 的监控难以量化考核，跟踪评价和准确把握。如不尽快将这种高投入、高消耗、低效 益的粗放型发展模式转到集约式、内涵型发展的轨道上来，不断提高公路建设的质量 和效益，不仅要为当前的发展付出高昂的代价，而且会使公路建设逐步失去可持续发 展的后劲。因此强化科学管理的内涵型发展路子，探索适合公路工程项目特点的管理 方法已是势在必行。 1 1 2 先进的管理理念与建筑业实践脱节 与其它行业特别是制造业相比较，国内外建筑业都是一个低效率、低收益的行业。 制造业在过去的几十年里，由于管理理论和方法的创新，使生产率水平有了很大提高。 事实上，建筑业与制造业之间一直有着紧密的联系，从建筑业( 或土木工程c i v i l e n g i n e e r i n g ) 发展地历史看，其与制造业同属工程学范畴，本无明显差别，只是随着 工业革命的发展，由于建筑产品具有固定性、多样性，导致了其交易方式的特殊性， 形成了自己的一套建筑工程管理理论田。 随着科学革命的发展，学科间的融合与交叉又显趋势，人们逐渐认识到孤立地、 封闭地去研究专业领域是没有前途的，殊途而同归这一哲学思想同样适用于科学研究， 建筑业也面临着同样的问题，并且在现阶段制造业和建筑业在生产方式和管理方式上 出现了趋同性闭。一方面，随着市场竞争的加剧和客户需求的个性化，促使现代制造业 朝着“多品种、小批量、注重交货期、减少库存、面向订单设计和生产”的方向发展。 这实际上就是在汲取建筑业中的项目管理模式。另一方面，建筑业中预制生产技术等 工业化生产方式的应用，简化了现场处理，提供了可重复的好处【3 】。越来越多的建筑企 业强调自己的核心竞争力，将大量的非核心业务“外包”给其它企业，并与其它企业 保持联盟关系，这与制造业中的虚拟企业是类似的。 近年来，一些学者试图将制造业中先进的理念引入到建筑业中来。如t q m 、e r p 、 l e a nc o n s t r u c t i o n 、c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g 、v i r t u a lc o n s t r u c t i o n 等。但其成果多是处于 试验状态，未能推广。究其原因，除了建筑业复杂的利益相关者格局外，还有一个重 要原因就是缺乏了对建筑业基础工作的研究，使这些先进的理论缺乏了基础研究工作 的支持，使其建立在一个并不稳固的基础上，犹如空中楼阁，在实践中难于开展。如 果不顾建筑业所处的发展阶段及不同的体制、机制和文化的差异，试图通过照搬制造 业先进管理手段的运用作为捷径，来提升管理水平，只会让这些理论成为包袱，致使 山东建筑大学硕士学位论文 许多工作处于被动状态。企业在使用这些先进管理方法时，需要调整自身的生产方式 以适应先进管理方法的要求，这种调整不是可有可无，而是必须进行的，否则必然导 致项目的失败。因此，对建筑业来说，对制造业管理方法的需求是多层次的，目前它 最需要的是通过改进方法和挖掘内部潜力来提高生产效率和效益的技术。 1 1 3 选择工作研究改变公路工程项目落后的管理方式 现代建筑工程建设是一项综合的、复杂的大型生产活动，随着国民经济的发展和 新技术、新材料、新工艺的不断出现，建筑工程项目规模不断扩大、形式e l 益复杂， 如何在项目建设过程中合理制定施工计划、精确掌握施工过程，优化使用施工资源以 及科学进行场地布置，以掌握工期，降低成本，提高质量，己成为施工管理人员的共 识。建筑施工是一个高度动态的过程，施工项目管理极为复杂，它涉及到各工种工人、 技术人员、管理人员的协调，大量资金和材料的调配，各种类型施工机械和设备的管 理，以及整个工程项目进度和质量的控制。然而，长期以来我国建筑企业一直存在管 理思想陈旧、手段落后的问题，对科学的管理方式、管理理念等理解甚为肤浅，根本 就谈不上与实践相结合。在建筑施工项目管理过程中，相关数据的统计和编制主要采 用的是估量统计、手工编制，这种方式难以保证信息的及时有效。对于施工现场作业 流程的分析与控制多是依据经验来进行人员、材料、机械等资源的调配安排，通常缺 乏系统性、科学化的数据分析，更谈不上比较和评估，因而往往由于缺乏妥善的规划 控制形成资源的闲置和无效率。长期以来，施工项目管理的科学性、精确性相对落后 已经成为施工管理现代化的瓶颈。 工作研究正是在类似背景下产生的，2 0 世纪初，制造业生产一线的管理人员对工 人多是口头上的指导，工人缺少训练、工作方法缺少科学性和系统性，主要凭经验办 事。工作研究的诞生把科学的方法带到了管理领域，改变了这一局面，并以此为基础 发展出了传统的工业工程。工作研究是以提高生产率和经济效益为目的的- f 管理技 术，同时为实施其它工业工程奠定基础。工作研究的显著特点是，在少量投资或不需 要投资的情况下，可以使企业的生产率显著提高，从而提高企业的经济效益和增强竞 争力。工作研究的诞生距今虽已超过一个世纪，但就我国工程施工的现状来说，这一 研究仍有巨大的现实意义。 本研究即以较其它类土木工程涉及作业活动相对简单的公路工程项目为突破口， 从项目实施的微观角度，对公路项目施工中的工作研究进行探讨，以达到减少施工流 山东建筑大学硕士学位论文 程中的浪费，建立科学合理的作业流程的目的，并以此为基础建立以工作研究为平台 的管理系统，实现对整个项目施工系统动态的、系统的管理，塑造创新的组织团队， 实现系统的持续改进。 1 2 研究现状 1 2 1 国外研究现状 工作研究始于2 0 世纪初，f w t a y l o r 在1 9 0 0 年即开始对钢铁工人的铲煤铲砂工 作进行研究，创立了时间研究，吉尔布雷斯夫妇对建筑工人的砌砖进行了研究，创立 了动作研究，后来发展为方法研究，可见自工作研究诞生之日起，即应用于建筑施工 领域。 由于建筑业的特性，随后对工作研究的应用和研究多集中于制造业领域。直到上 个世纪7 0 年代，人们开始关注施工现场生产率的研究，其中有的使用了工作研究的方 法。据a b u d a y y e h 2 0 0 4 年的关于工程管理的研究趋势调查，美国宾州大学学者t h o m a s h r 是研究施工生产率最多的学者1 4 ，他专注于施工现场生产率测量标准化的研究。 1 9 8 3 年他与d o n a l dek r a m e r 共同发表施工生产率测量与绩效评估手册，他主张以 劳动密集型工作班组的劳动生产率为研究对象 5 1 。将不同作业的工作数量转化成标准的 工作数量，以便能比较和分析 6 1 ；将影响工程的干扰因素量化，从实质的生产力数据中 出去，从而得到基准生产率曲线，以作为预测未来生产率的基础1 7 ，如图1 2 。作者在 此基础上针对钢结构工程中天气对劳动生产率的影响作了实例研究 8 1 ，以生产率测量体 系为基础建立了生产率模型，t h o m a sh r 认为建筑工程的工作效率分析不同于制造 业，可通过分析影响生产率因素如人员、工作内涵等，并将影响因素量化，以此预测 整个系统的绩效唧。 山东建筑大学硕士学位论文 适合工业工程 ； - 一 ! 适合建筑工程 i 二一一： 图1 2 生产率管理模型 可见，n o m a sh r 对施工现场生产率的研究只局限于对劳动密集型班组层面劳动 生产率，侧重于通过工作研究中时间研究的运用，获得现场生产率的状况，作为比较 和预测的依据。与他抱有同种观点的还有以色列学者s p e e r ，他研究了作业测定在工程 项目中的应用，认为工作研究中仅有秒表测定法和工作抽样技术适用于建筑项目【埘。 其它学者的研究多是通过实地调查分析影响某一工种的生产效率的因素，如电工、砌 砖、钢筋绑扎、混凝土浇筑等。 1 2 2 国内研究现状 国内对于工作研究在建筑业中的应用一直局限于编制定额的需要。通过对中国期 刊全文数据库、维普科技期刊全文数据库、超星电子图书馆的检索，截至到2 0 0 6 年1 2 月2 1 日，仅查到一篇相关文献，即曾赛星等利用工作研究的方法对高层住宅的主要工 序进行调查，通过对各工序所需标准时间的测量，为分析创新施工技术的效果奠定了 基础。这是采用工作研究手段分析不同施工技术的一次尝试。未查到工作研究领域研 究施工现场管理的专门文献，也未发现施工领域应用工作研究的文献。 但有些学者的研究对于本研究有一定的启发性。一些学者意识到施工现场管理的 重要性，清华大学李伟、曹德成利用层次分析法对影响工程项目生产率的因素进行排 序分析【1 1 l 。西安建筑科技大学杨德钦在其博士论文施工工效学原理与方法研究中， 将工效学引入施工学科研究领域中，是工业工程领域中另一分支在建筑业中的应用切。 1 2 3 综述 山东建筑大学硕士学位论文 综合以上分析，国内外对于工作研究在工程项目中的应用研究因禁锢于制造业与 建筑业不同的观念，成果较少，且大多都集中在利用作业测定深入研究某一影响因素 与生产率尤其是劳动生产率之间的关系，或是对某一工种生产效率的影响因素进行分 析，研究的内容和领域比较狭窄。迄今为止，未见有利用工作研究的方法针对一类工 程项目的研究。目前，对于公路工程项目现场管理的研究还远未成熟，许多研究没有 解决管理系统问题，没有与工程项目管理理论结合起来。 1 3 研究内容、思路和特点 1 3 1 研究内容与思路 网磊赢 l的需求i 、 工作研究 自身特点 工作研究的 适用性及必要性 公路中工作研 究的概念界定 工作研究内容 的应用 行业发展 的要求 冈 i _ j 田 公路工程 项目特点 控制机制ll 动力机制 图1 3 论文研究内容与思路 山东建筑大学硕士学位论文 1 3 2 研究特点 1 不同于制造业中的工作研究。工作研究是一种方法，它的应用没有固定的模式， 工作研究之于本文不仅是一种测量和评估工具，更是一种逻辑分析方法，一种 管理工具，一种管理平台，并由此带来管理模式的革新。它不同于制造业中的 工作研究也是由于建筑业的特点造成的。 2 对的深化和发展。制造业和建筑业都面临着提高质量和生产率，降低成本 和及时交货的压力【1 3 】，而工业工程正是解决这一问题的- - 1 7 学问，将工业工 程中最基础的工作研究引入建筑业，是适合建筑业的技术水平和管理现状的。 3 对建筑业管理方式的创新。工作研究的问题和改革意识有利于解决建筑业中 “萧随曹规”“墨守成规”的传统作业方式，工作研究管理系统的建立和实施 为创新提供了组织和制度保证，有利于提升建筑业的创新能力。 山东建筑大学硕士学位论文 第2 章公路工程项目工作研究的技术体系 2 1 公路工程项目的工作研究 2 1 1 工作研究的概念1 3 l 【1 4 】 工作研究起源于泰勒提倡的“时间研究”和吉尔布雷斯提出的“动作研究”。“时 间研究”是用科学法则代替经验准则，确定一名工人每日合理的作业量，并采用秒表 测定，制定工时定额。“动作研究”是通过研究改进操作和动作方法，提高生产效率。 泰勒研究会重点推广“时间研究”，工业工程学会重点研究和推广“动作研究”。直到 1 9 3 0 年以后，双方都认识到“时间研究”和“动作研究”是相互联系，不可分割的。 于是，1 9 3 6 年两学会合并为“美国企业管理促进协会”( s a m ) ，时间研究和动作研 究结合为一体。随着动作研究技术不断发展，进一步延伸到对操作和作业流程的研究， 逐步形成了“方法研究”( m e t h o ds t u d y ) 的完整体系，时间研究的技术也日趋丰富和 完善，到4 0 年代中期，时间研究更名为作业测定( w o r km e a s u r e m e n t ) 。至此，方法 研究与作业测定两部分结合在一起统称为工作研究。 方法研究着重与对现有工作方法的改进，其实施效果要运用作业测定来衡量，作 业测定是努力减少生产中的无效时间，为作业制定标准时间。在进行工作研究时，一 般是先进行方法研究，制定出标准的作业方法，然后再测定作业时间。作业测定要以 方法研究所选择的较为科学合理的作业方法为前提，并在此基础上制定出标准作业定 额；而方法研究则要用作业测定的结果作为选择和评价工作方法的依据。因此，两者 是相辅相成的。 工作研究最显著的特点是：只需少量投资或不需要投资的情况下，通过改进作业 流程和操作方法，实行先进合理的工作定额，充分利用企业自身的人力、物力和财力 等资源，走内涵式发展的道路，挖掘企业内部潜力，提高企业的生产效率和效益，降 低成本，增强企业的竞争能力。 工作研究是工业工程中最基本、应用最广、最传统的一项作业优化技术。所谓“传 统”并非意味着“古老”与“陈旧”，而是自始至今仍相沿习和应用。工作研究是科学 管理的根基，其出发点是以科学的方法寻求最经济有效的工作方法，来减少工作中的 浪费，提升工作效率。应用工作研究，不但可使企业的生产率显著提高，而且还为企 业实施其它工业工程技术奠定了基础。因此，世界各国都将工作研究作为提高生产率 山东建筑大学硕士学位论文 的首选技术。1 9 7 6 年美国工业工程杂志与博通公司合作对1 5 0 0 家企业调查统计表明， 8 4 的企业应用工作研究，排在各种m 方法之首。 2 i 2 工作研究对公路工程项目的适用性 从工作研究本身的性质来看，工作研究是工业工程技术体系中最重要的技术基础， 从工业工程的定义中，看不出它的行业属性，更有人将m 的定义简化为一句话：“m 是质量和生产率的技术和人文状态。”关于如何深化和扩大m 应用，这是一个实践问 题，要针对具体对象和情况来确定用什么技术和如何应用1 3 1 。“工作研究是一个研究促 进生产的逻辑方法。”1 1 5 1 它以作业系统为研究对象，以提高现场生产率和整体效益为目 的。将其应用于公路工程中，即是以公路工程项目现场系统为对象，使人机物达到最 优组合，产生最佳效能为目的。尽管工作研究具有偏重制造业管理的特点，但它所蕴 含的管理原理与方法对于建筑业在内的所有产业都是适用的。工作研究是一种方法， 它的应用没有固定的模式，但需根据公路工程项目的特点加以修正。 公路工程与其它类土木工程相比，具有以下特点： 1 资金投入大，施工周期长。由于公路工程体形庞大，整体难分离等特点，使得 公路工程项目的施工周期长，资金投入量大。为了缩短施工时间，人们在组织 施工过程中，充分利用公路工程体形庞大能提供带状作业面的特点，在同一施 工对象的前后不同空间位置实施交叉作业和平行施工，以加快施工进度。这种 组织施工的方法对空间和时间利用的配合关系提出了特别严格的要求，如果安 排不当会造成混乱的施工局面。 2 机械化程度高，属于以设备为主导的作业。由于公路工程产品具有固定性、呈 线形，其基本生产过程的作业活动只能在施工现场进行并且是人机配合、以机 械为主的作业过程，机械设备的工作过程连续且多半是主导性的，多数工序可 以实现机械化，甚至个别环节可以实现自动化，对劳力技术要求低，施工任务 整个或部分过程需要用到设备，包括开挖、回填、拌和、碾压、摊铺等。由于 机群施工配置的不同，包括机群机械种类和型号的配置，更重要的是要各组成 机械生产能力的配套以及与工程要求的符合程度，因此施工机械是充分发挥工 作潜力，影响项目施工的关键因素。 3 重复性工作多，工作复杂程度低。施工过程的重复性包括施工流程本身生产循 山东建筑大学硕士学位论文 环的重复性和相同工序在不同项目中的重复性。公路工程一般施工流程是由一 系列施工工序重复而成，例如土石方作业中，自卸车经由装载、运送，倒土、 返回以及继续装载的不断循环下完成这项作业，往往需要数百甚至数千次的卡 车循环方能完成，因此其作业循环具有重复性。公路工程作业流程除本身生产 循环具重复性外，相同作业项目也会出现于不同工程，例如沥青混凝土路面施 工经常会出现同样的机械和摊铺厚度应用于不同的工程项目中。 公路工程的基本作业流程都是由人机料等各项资源经一系列高重复循环施工步骤 完成的，施工产品本身虽是固定的，但其施工过程仍然是流水作业的，仍然遵循着生 产线的基本规律，只不过这种流水线发生了相对变化，以人和设备的移动代替了制造 业中产品的流动。公路工程项目的施工过程可以看做是像制造业一样包括等待，检验、 操作等无效活动在内的流，那么生产管理就等于尽可能地减少其中的无效流，若能借 由工作研究的方法加以研究分析，必能有效提升施工项目效率。虽然就每一个建筑产 品而言，具有唯一性和一次性的特点，但就施工企业的生产来说，特别是随着机械化 施工的发展，其施工过程以机械为主导，具有一定的连续性，重复性和循环性工作多。 公路工程施工流程更易于获得稳定可靠的数据，建立标准化的作业程序，较为接近制 造业的作业方式，亦适合制造业中成功的生产率管理方法的引用。 表2 1 公路工程、其它类土木工程，制造业生产方式的特点比较 公路工程其它类土木工程制造业 产品特点固定的、带状固定的单体批量的流水线 人机关系机械主导人机配合 机械主导 连续的多变的连续的 作业特性 重复的易中断 重复的 土石方 材料种类 种类多 较单一 商品化的拌和料 2 1 3 工作研究对公路工程项目的必要性 我国的建筑业在进入w t o 后面临强大的冲击，随着建筑市场由卖方市场向买方市 场的转变，未来业主对于时间和成本的要求将更为严谨，对施工单位建造能力的要求 山东建筑大学硕士学位论文 更为严格。面对竞争日趋激烈的建筑业。施工管理者唯有通过不断创新与改善，强化 自身的体质，才能全面提高竞争优势。建筑业除了在经营层面上寻求更大的开源空间 外，亦应在施工中积极寻求节流的机会。 工程量清单计价模式的实施，给企业提供了一个公平竞争，充分展现企业综合技 术力量和管理水平的平台。旅工企业要想提高自己的市场竞争力，就必须统筹考虑 精心选择施工方案，合理确定人工、材料、施工机械要素的投入与配置，优化组合， 合理控制现场费用和施工技术措施费用等。相应的，企业迫切需要建立施工定额和企 业信息数据库，作为企业经营管理考核、投标报价的依据。 同时，在公路工程项目中以机械活动为主导，机械化施工的技术水平在日新月异 地进步，现在的施工机械更向着联合型、多功能型，甚至是半自动化、电脑化方向发 展，设备决定了活动的费用和工期。面对现状。工程管理要从根本上找原因，需要对 机械化生产的每一个生产环节或每一个操作进行深入研究，对机械化生产的使用消耗 进行经常性的统计分析，从组织管理入手，才能挖掘潜力，发挥机械管理的优势【1 6 l 。 工作研究作为制造业中消除浪费，改进作业流程和制定定额的主要技术，至今依 然发挥着重要且不可替代的作用。从工作研究起源时即以施工中的基本操作为研究对 象，后来又将其引入建筑业中作为制定定额的技术手段，其应用仅局限于针对典型旌 工项目的人机料进行阶段性的定额测定。在这种客观条件下，突破行业壁垒，将工作 研究的原理和方法借鉴过来，改造和提升公路工程施工行业的技术和管理体系，是增 强行业竞争力，发挥竞争优势的必然需求。 2 1 4 公路工程项目工作研究的概念界定 公路工程工作研究与制造业工作研究的联系来源于两个产业在管理模式上的趋同 性上，他们的区别则根源于两个产业产品的差异上。制造业工作研究的对象是产品生 产系统，一般的制造业产品、生产者和生产设备是固定的，产品在生产线上流动，需 要按照企业的特点及其经济活动的规律进行管理；公路工程中工作研究的对象是施工 生产系统，产品是固定的，生产者和生产设备不仅要随着建造地点的变更而流动，还 要随着施工部位的改变而在不同的空间流动，组织施工时必须结合施工的流动性对施 工活动的各种要素( 人、机、物等) 做出合理的安排。除此之外，生产的流动性有时 与施工的顺序紧密地联系在一起的，施工必须按严格的顺序进行，并且这一管理活动 山东建筑大学硕士学位论文 是一次性的，需要按照项目管理的科学方法进行组织管理。 公路工程项目中的外部环境是多变的，每一个项目的外部环境都有较大的差别， 露天作业方式受自然环境影响较大，带来更多的不确定性因素。公路工程项目涉及的 直接利益相关者远比制造业多，施工中涉及到业主、设计单位、供应商、分包商、监 理单位等，而且这些直接利益相关者随着施工项目、施工地点的变化而变化，没有比 较固定的合作伙伴关系。此外，施工活动涉及复杂的经济关系、法律关系、行政关系、 技术关系和人际关系等，给项目的协调工作带来了极大的困难。这就对信息的准确性 提出了更高的要求。 因此，公路工程施工的流动性和动态性，要求工作研究采取更有弹性，整合性， 有效率的衡量评估模式，采用定性与定量相结合的方法。 通过吸取制造业中工作研究的一些经验，根据公路工程项目的特点，将公路工程 项目中工作研究界定为：利用方法研究和作业测定两大技术，以工程项目现场管理为 中心，将工程施工过程( 经营管理和技术管理) 所发生的主要信息有序地、及时地记 录、存储，以现场管理改善为切入点，及时准确地以量化指标为科学决策管理提供依 据，以获得高效率的技术和管理水平，最终使施工生产效益得到显著增加。 工作研究应用于项目的管理是一种组织、管理与运行项目生产的新哲理，将项目 生产全部过程中有关人、技术、设备、组织管理集成起来，将项目管理的工作内容集 成在一起，通过信息集成、过程优化和资源优化，实现物流、信息流和价值流的集成 和优化运行，达到人( 组织、管理) 、服务( 面向业主) 和技术三要素的集成，以加强 施工生产中的时间、质量、成本、服务、环境等方面的控制和各要素的管理。其理念 是科学管理在施工生产中的应用，其目的是用工作研究技术改造和提升传统建筑施工 的生产和管理方式，从而提高施工质量，加快施工速度和改善工作环境，创造优质产 品，提高建筑业的产业水平。 公路工程项目中的工作研究面向施工生产，面向项目，是进行项目施工生产的手 段，是全面系统地借鉴先进制造业的重要体现，是吸收先进制造业科学管理模式创建 的一个系统概念。其大量的核心概念借鉴了制造业中的现场管理、价值流等成功经验， 它对建筑业的影响表现为一种生产模式的变革，为先进生产管理理念的引入奠定了基 础。 山东建筑大学硕士学位论文 2 2 公路工程项目工作研究的技术内容 2 2 i 方法研究1 4 1 方法研究是对现有的或拟定的工作方法进行系统的记录和严格的考查，并以此作 为开发和应用更容易、更有效的工作方法，以及降低成本的一种手段的研究工作。方 法研究首先着眼于整个工作系统、生产系统的整体优化( 程序分析) ，然后再深入地解 决关键的局部问题( 作业研究) ，进而解决微观问题( 动作研究) ，从而达到系统整体 优化的目的。方法研究包括程序分析( p r o c e s s a n a l y s i s ) 、作业分析( o p e r a t i o n a n a l y s i s ) 与动作分析( m o t i o n a n a l y s i s ) 。 1 方法研究的内容 ( i ) 程序分析：是工作研究的基础，如果未作程序分析，没能预先发现某工序在 某个流程中根本不必要，就先作微观的作业分析或动作分析，可能会造成较大的浪费。 在公路工程项目中，程序分析是依照工作流程全面地分析有无多余、重复、不合理的 作业，程序是否合理，搬运是否过多，延迟等待时间是否过长等问题，通过对整个工 作过程的逐步分析，改进现行的作业方法及空间布置，提高生产效率。程序分析按照 研究对象的不同，可以分为工艺程序分析、流程程序分析、布置与经路分析以及管理 事务分析。 工艺程序分析：对生产全过程的概略描述，主要反映生产系统全面的概况以及 各构成部分之间的相互关系。它将所描述对象的各组成部分，按照加工顺序或装 配顺序从右至左依次画出，并注明各项材料和零件的进入点、规格、型号、加工 时间和加工要求等。例如，根据填挖数量、运距情况及考虑均衡生产等因素，合 理配套施工机械，科学合理安排公路工程项目施工顺序，合理划分作业面等工作， 可以借助这种方法。 流程程序分析：以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺划分为加 工、检查、搬运、等待和停放等五种状态加以记录。流程分析是对产品和零件整 个制造过程的详细分析，特点适用于对搬运、储存、等待等隐藏成本浪费的分析。 在公路工程项目中，主要是针对单位工程施工全过程，或是某种机械作业流程的 专门分析。例如，对于挖、装、运、卸( 弃) 、铺、平、压、检一条龙的路面机械 化流水施工作业进行流程分析和优化，获取流程、机械、方法、时问等方面的资 山东建筑大学硕士学位论文 料。 表2 2 程序分析常用符号 基本分类符号说明 l 操作 。 将材料、半成品等作处理的活动 2 运输 日 改变材料的位置 3检测 口 检验产品的数量和质量等 4 延误 d 工作进行中的等待 5 停放 v 工作中的停放 布置和经路分析：以作业现场为分析对象，对产品、零件的现场布置或作业者 的移动路线进行的分析。例如对拌和站位置，施工场地布置或机械的移动路线进 行的分析。这种方法常与流程程序图配合使用，以达到改进现场布置和移动路线， 缩短运输距离和时间的目的。 管理事务分析：以业务处理、信息管理、办公自动化等管理过程为对象，对现 行管理业务流程的调查研究，改善不合理的流程，设计出科学、合理流程的一种 分析方法。公路施工中涉及利益相关者众多，政策的制定或文件的审批，既要考 虑到处理的及时性、准确性，更要考虑到相关方的反应，保证能让各方接受，所 以对管理事务预先进行流程分析非常必要。 ( 2 ) 作业分析：在制造业中强调以人为主的工序的详细研究，使作业者( 人) 、 作业对象( 物) 、作业设备( 机) 三者科学地组织、合理的布置与安排，以减轻工人的 劳动强度，减少作业时间的消耗，使工作质量得到保证。对于以机械化施工为主的公 路工程而言，劳力配合只起到配合作用，且成本较低，机械的合理组织是成本、进度、 质量控制的关键，因此针对机械的作业研究更有效益。 人机分析：通过对某一项作业的现场观察，记录机器设备在同一时间内的工作 情况，并加以分析，寻求合理的操作方法，使人和机器的配合更加协调，以充分 发挥人和机器的效率。此方