大型施工项目精准进度计划与控制研究-祁神军.pdf.doc

DOI :10.15986/j.1006 -7930.2008.03.024第 40 卷 第 3期西 安建筑科技大学学报(自然科学版)V ol .40 N o .3J.Xi an U niv .of A rch .&Tech .Jun.20082008 年 6 月(N atural Science Edition)大型施工项目精准进度计划与控制研究祁神军1 , 2 ,丁烈云1 , 2 ,骆汉宾1 , 2(1.华中科技大学土木工程与力学学院, 湖北武汉 430074; 2 .华中科技大学控制结构湖北省重点实验室, 湖北武汉 430074)摘 要:鉴于大型施工项目地域分散、参与主体多、工艺复杂, 进度计划多阶段、多层次、多作业、动态变化、编 制复杂、控制难度高等特点, 提出了“大型施工项目精准进度计划与控制” 观点.借鉴精准建造理论和项目总控 思想, 提出了大型施工项目精准计划的体系, 包括:总进度纲要、总体进度计划、阶段性计划和执行性计划, 并 分析了大型施工项目进度计划的特点;再此基础之上, 分析了大型施工项目精准进度计划的编制规则和流程; 最后采用学习曲线对大型施工项目的周计划进行追踪、控制、学习, 逐层向上汇总, 为各层决策者提供科学的 决策依据, 实时动态地调整周计划, 并合理有效地调整下一前瞻计划, 保证工程项目的顺利施工.关键词:大型施工项目;精准建造;精准计划体系;学习曲线中图分类号:T U-9 文献标识码:A 文章编号:1006-7930(2008)03-0382-06 大型施工项目进度计划是多阶段、多层次、多作业、工艺复杂的动态网络计划, 且参与主体众多 ,地 域分布散 ,因此编制复杂、控制难度高.如何快速准确的编制层次复杂、作业多的大型施工项目进度计 划,并能持续、动态、有效地调整,是现阶段政府、业主、承包商以及监理共同关注的焦点.精准建造是一种基于建筑产品管理 ,通过精确的建筑产品定义、合理有效的分解建造单元、精准产 品策划、精准设计,在材料的精准供应、全过程的产品控制、及时的信息流通和反馈、全体人员早期介入 下实现建筑产品的精准施工, 达到建筑产品的成功交付、资源浪费的最小化、价值创造的最大化的建造 管理方法 .在大型施工项目建造过程中 ,精准建造通过预测性阶段进度计划、最后者计划以及改进的关 键线路法 ,精准地编制和优化进度计划 ,并实施中对进度偏差进行偏差精准分析和控制 1-2 .项目总控是以强化项目目标控制和项目增值为目的, 运用现代信息技术为大型施工项目各层决策 者提供战略性、宏观性和总体性咨询服务的一种新型组织管理模式 .其本质是以项目总控平台为依托, 对大型工程项目的信息进行收集、加工和传输 ,编制项目的各种进度计划总控报告, 包括计划年度完成 报告、季度完成报告、月度完成报告 ,支持项目各层决策者进行规划、协调和控制 3 .鉴于此,本文提出了“大型施工项目精准进度计划与控制研究”观点,可解决大型施工项目进度计划 的编制机制、流程及方法 ,实时动态地追踪、控制执行性计划 ,且持续动态地调整执行计划、前瞻计划,甚 至分部分项进度计划 .1 大型施工项目精准计划体系及特点1 .1 大型施工项目精准计划体系的组成大型施工项目精准计划体系是由多个相互关联的子进度计划组成的具有不同深度的多阶段、多层 次的计划体系, 包括总进度纲要、总体进度计划、分部分项进度计划、瞻前计划以及执行性计划.其中瞻 前计划包括年度计划、季度计划和月度计划.(1)总进度纲要 .总进度纲要既覆盖与项目有关的各级组织和单位,也包括项目的设计过程、施工过 程和物资供应过程以及各过程之间的界面控制.因此, 总进度纲要是大型施工项目进度控制中的一个重收稿日期:2007-12-28 修改稿日期:2008-03-02基金项目:中港二航局信息化若干子系统建设与开发项目 作者简介:祁神军(1982-), 男,湖北宣恩人, 博士研究生, 主要从事精准建造的理论与应用研究.第 3 期祁神军等:大型施工项目精准进度计划与控制研究383要的计划文件, 也是基础性和关键性的工作.其功能体现在:对大型施工项目总进度目标进行预测和科 学的论证 ;分析确定工程进度的关键路线和里程碑事件的时间点 ;对工程总进度进行总体、战略性部署; 确立工程项目实施过程中总进度目标控制的依据 ;确立总体进度计划和详细的分部分项进度计划编制 和调整的依据, 确立编制大型施工项目建设资金需求计划的依据 4 .(2)总体进度计划.总体进度计划是在编制年度计划之前, 根据初步设计 ,对项目全过程的统一部 署,是瞻前计划和执行性计划的指导性计划.(3)分部分项进度计划.分部分项进度计划是承包商对某一分部分项的设计、采购、预制、土建、安 装、调试等各环节进行协调和控制的进度计划 ,是总体进度计划的保证计划 .(4)瞻前计划.瞻前计划, 是以分部分项进度计划为纲 ,以年度、季度 、月度为基本计划周期, 编制的 阶段性的进度目标, 即年度计划、季度计划和月度计划 .其中年度计划是季度计划的指导纲要 ,季度计划 是月度计划的指导纲要.(5)执行性计划 .执行性计划, 即周计划, 是以月度计划作为纲,以 6 个星期为基本滚动单位滚动编 制的详细的可执行进度计划.1 .2 大型施工项目精准进度计划的特点1 .2.1 多级、多阶段性大型施工项目进度计划是由多个相互关联的子进度计划组成的具有不同深度的多阶段多层次的计 划体系,体现在以下基本特征 5 :顶层计划是里程碑、指导控制性计划 , 底层计划是周密详细计划 . 父级计划的周期比子级计划长 ;父级计划粗放 ,考虑因素少 ,风险大;子级计划详细、考虑的因素多、风险 小.距离顶层计划越近 ,计划的战略性越强 ;距离底层计划越近 ,其详细程度越深.底层计划的存续 期都不应该超过 4 6 星期.因此 ,大型施工项目的组织结构、作业、资源的分解是从粗到细、层层细化 ,其建立和完善是一个动 态过程 6 .1 .2.2 基于 WBS 进度 、投资集成控制WBS 分解是进度控制系统活动的首要环节, 建立完整的 WBS 工作活动单元, 是整个工程项目建设 进度、投资等目标都按照项目工程活动单元的构成一一细分并加载到工程活动单元上的基础 ,并形成以 进度控制为主线的工程项目集成控制单元.其实质是通过 WBS 建立工程项目的底层可控的工程活动, 加载进度和成本控制目标 ,且将底层数据逐级向上汇总 ,便于工程结构单元的进度的追踪与控制.因此, 为了保证 WBS 分解的继承性,WBS 工作包须具备成本、进度基本属性, 如图 1 所示 .2 大型施工项目精准进度计划编制2 .1 规则鉴于大型施工项目精准进度计划的多阶段性、多级性、多主体协同参与和实时动态性 ,其编制需要 坚持以下基本的规则 :(1)以精准建造思想为基础理论,以大型施工项目工作流持续、稳定、均衡为基本目标 ; (2)科学地采用最后计划者体系与方法; (3)以工作结构化分解为基本工具 ,对大型施工项目进行工作结构化分解, 并将工序的进度 、投资、质量等目标进行集成 ;(4)以工程项目的详细分部分项进度计划的工程量为基础, 以 WBS 为纽带 ,使阶段性计划 、执行性 计划的编制和执行与总体进度计划对应 ,便于对进度计划的执行过程进行追踪和控制;(5)以滚动的执行性计划为基础,充分考虑资源的可得性、耗用的均衡性以及其他约束条件,以进度 计划的可执行性为目标, 持续动态的改善大型施工项目进度计划 .2 .2 编制大型施工项目精准进度计划的编制 ,是随着建造过程, 采用最后计划着体系及方法, 分阶段、分布式 协同编制和完善总体进度计划、阶段性计划以及执行性计划 ,从而提高计划的可靠性和可执行性 ,保证384西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报(自然科学版)第 40 卷图 1 基于 WBS 的工程项目集成进度控制单元Fig .1 The unit of integrated schedule con trol of con struction project based on W BS大型施工项目的顺利开展 .其编制流程如图 2 所示 .2 .3.1 总进度计划纲要的编制总进度计划纲要是在项目立项后编制 的纲要性文件 , 一般由业主委托专业的咨 询公司来完成 .首先合理的确定项目的子 系统 ;其次合理的确定每个子系统关键性 里程碑工作及持续时间, 准确的把握每个 子系统内的工作之间的关系;再次合理确 定每个子系统内的工作与系统外工作之间 的关系;最后绘制相应的网络图, 科学地执 行总体进度计划纲要 .2 .3.2 总体进度计划和分部分项进度计 划的编制按照最后计划者体系及方法, 自上至 下、三阶段、三主体分布式协同编制总体进 度计划和分部分项进度计划.首先施工总图 2 大型施工项目精准进度计划编制流程Fig .2 T he flow chart of lean plan in large-scale construction project承包商工程计划部根据业主编制的总进度计划纲要及需求 ,在各专业承包商的协作下,编制项目总体进 度计划;并根据各专业承包商所承包项目,将其分解为分部分项进度计划;其次 ,各专业承包商根据工程 项目的实际状况、资源等约束限制条件 ,编制详细分部分项进度计划 .最后 ,施工总承包商工程计划部根 据总体进度计划、详细分部分项进度计划以及工程项目实际情况 ,对项目的计划进行合并 ,从而编制详 细的总体进度计划 7 .2 .3.3 瞻前计划的编制专业承包商的工程计划部部以月度、季度和年度为基本单位 ,汇总执行性计划的执行状况, 分析进 度偏差,根据工程项目的材料、设备、人力等资源以及施工水文条件, 及时调整和编制下一瞻前计划 .其 编制流程如图 3 所示 .2 .3.4 执行性计划的编制专业承包商的工程施工人员以月度计划为依据,对上一周计划执行状况进行追踪、分析, 找出偏差,第 3 期祁神军等:大型施工项目精准进度计划与控制研究385根据工程项目的材料、设备、人力等资源以及施工水文条件 ,以六个星期为时间窗口 ,滚动编制的周执行 性计划.其编制流程如图 3 所示.图 3 前瞻计划及周执行计划的编制流程Fig .3 The process to develop th e lookahead plan and weekly wo rk plan3 大型施工项目进度计划精准控制 基于学习曲线的进度计划追踪 、分析 与控制3 .1 建筑工程学习曲线概念及模型3 .1.1 学习曲线概述在建筑工程的建造中, 存在“学习效应” , 即在工序建造的 “重复性”工作中 ,随着工作经验的积累 ,工作效率 8 就会逐渐提 高,单位工程量的作业时间和成本会随累计工程量增加而不断 下降 ,如图 4 所示 9 .学习曲线对建筑工程工序工期或者成本的预测是在工程进 行到一定时期后 ,对各时段的累计工程量和累计平均作业时间、 累计平均作业成本进行统计, 并建立它们之间的函数关系, 从而 预测完成全部工程所需作业时间(成本)和剩余工程尚需作业时 间(成本)的一种方法 .3 .1.2 学习曲线模型根据图 4 所示的学习曲线 ,对某一施工工序来说, 设作业总 时间或成本为 L ,则图 4 建筑工程施工学习曲线Fig .4 Learning cu rve model of construction projects activitiesL =y x =ax 1+b(1)设 A =lna , X =lnx ,Y =lnL ,则有:Y =A +bX(2)3 .1.3 学习曲线参数求解在建筑施工过程中, 因累计工程量和累计工时(成本)的变化, 可以收集多组工程实际数据, 求解参 数 a 和b ,从而根据(1)式对将来建造工期或者完成成本进行预测 .另外 ,可对线性回归的显著性进行检 验,r 的绝对值越大, 说明 X 与Y 的相关性就越强,预测效果就越好 .r可以用下式求解 ,386西 安 建 筑 科 技 大 学 学 报(自然科学版)第 40 卷ni=1(X i -)(Y i -)r =XY(3)nni=1(X i -X)i=1(Y i -Y )223 .1.4 工期或成本的追踪预测将追踪学习计算出的参数 a 和b 代入式(2)可求解出完成该工程的累计作业时间或者成本 .3 .2 学习曲线对大型施工项目进度的追踪、学习与控制在进度计划执行过程中, 对周计划进行追踪、统计 ,并预测完成该计划的工期和成本, 并与计划工 期、成本进行比较,找出偏差, 为各层决策者提供科学的决策依据 ,并从组织、管理、经济和技术的角度提 出科学的建议和措施 ,实现计划实施的科学性和有效性 ,确保整个项目总进度计划的实现 .(1)对进度计划的追踪 、统计 、学习与控制 对最小单元的周计划的累计作业工程量、累计作业成本、累计作业时间(扣除非作业时间)进行统计,并逐层向上汇总 ,并对某一工序执行完成所需要的时间、成本进行预测 ,实时动态地调整下周计划、 前瞻计划 ,甚至分部分项进度计划 .例如 ,某一工序计划完成时间是18 d ,对其建造过程进行追踪,从第一天到第六天都正常施工 ,完成 的工程量分别为 4 .6 m3 、9 .8 m3 、15 .2 m3 、20 .8 m3 、26 .7 m3 、33 .0 m3 , 采用学习曲线模型进行模拟回 归,结果如表 1 所示 .表 1 该工序执行情况线性回归表Tab .1 Linear reg ression of the executed activityParametersCoefficientStd .Errort-StatisticP rob .a-0 .603 1220 .004 795-125.790 70 .000 0b-0 .087 7390 .003 937-22 .282 960 .000 0A djusted R-squared0.990 011F -statistic496.530 3通过表 1 ,可知:A =-0 .603 122 , b =-0 .09 ;相关系数 r 为 0 .99 ,说明 X 与Y 高度相关 ;且 F =496 .53 F0 .95(1 , 4)=9 .12 , 表明 X 与 Y 回归显著.故, a =10A =0 .25 , 则预测方程为:y =0.25 x1 -0.09 ,因此完成该工程作业总时间为 :0.25 1201 -0.09 =19.50 , 故还需要 13 .50 d 的时间可完成该工 作,且比计划工期 18 d 延长 1 .50 d , 需要加快进度的控制, 才能防止进度的拖延 .因此需要对下周的进 度计划进行相应的调整, 且可能会对下一月度的进度产生影响.(2)以项目为最基本的统计单位 ,逐层向分子公司、公司的统计各阶段性计划 以项目、统计时段(月度、季度以及年度)作为基本的统计单位,对周计划完成情况进行统计,逐层向分子公司、公司进行汇总 ,并与相应的前瞻计划进行比较, 判断进度是否拖延 .若进度拖延 ,则制定科学 的进度计划补救措施 ;若进度计划超前 ,如何制定在保证进度计划下 ,降低成本、提高质量的策略.4 结论与建议大型施工项目的投资、规模越来越大,施工难度越来越高,如何分布式协同地编制精准进度计划,根 据物资、设备、人力等约束限制条件 ,实时动态的优化执行计划, 并根据进度计划地执行状况科学的预测 进度计划完成时间和成本 ,分析实际进度与计划之间的偏差 ,调整下一阶段计划 ,至关重要.因此 ,从业主、总承包商工程计划部、专业承包商工程计划部及施工人员等参与主体提出的“大型施 工项目精准进度计划与控制”这一方法, 能有效地将业主的总进度计划纲要与施工阶段的总体进度计 划、分部分项进度计划、瞻前计划以及执行性计划有效地结合,科学施工,并对最小单元的执行计划进行 有效的追踪,准确预测进度计划的完成地时间和成本, 采取有效措施纠正偏差, 指导编制下一瞻前计划, 避免过去工程建设中只重视工程施工进度的弊端 ,能有效的提高业主的满意度和执行进度计划.第 3 期祁神军等:大型施工项目精准进度计划与控制研究387参考文献 References 1 Salem O , Solomon J , Genaidy A , et al.Site implementation and assessment of lean construction techniques J . 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