關(guān)鍵鏈技術(shù)在流水作業(yè)中的應用研究

張曉光等

摘要: 引入了關(guān)鍵連思想對工程項目進度延遲的原因進行了分析,將關(guān)鍵連技術(shù)應用到流水作業(yè)中,使在資源限制條件下工程進度的延遲問題得到改善,并以主體工程為例,對這種方法進行了具體說明。

關(guān)鍵詞: 關(guān)鍵鏈;流水作業(yè);流水施工

中圖分類號:F406·2文獻標識碼:A

文章編號:1006-4311(2009)11-0096-03

0引言

在當今競爭日益激烈的市場經(jīng)濟條件下,以項目管理為中心是企業(yè)提升核心競爭力的有效手段。這就要求項目周期更短、準時完工率更高、項目成本更低。遺憾的是,大量證據(jù)表明,仍有很多項目工期延遲,預算超支或者范圍超出計劃,甚至根本不能完成。這些問題很大程度上歸咎于傳統(tǒng)項目進度管理技術(shù)關(guān)鍵路徑法和計劃評審技術(shù),即(Critical Path Method and Program Evaluation and Review Technique,CPM/PERT)自身存在的缺陷。

作為常用的項目進度規(guī)劃技術(shù),其有效運用主要表現(xiàn)在評價功能上,趨向于一種評價結(jié)果,而在規(guī)劃功能上存在一定的問題,由于沒有考慮資源的約束和人的行為因素,在實施過程中沒有克服多任務和不確定因素的影響,使項目失敗率較高[1]。

最近10年內(nèi)開發(fā)出來的關(guān)鍵鏈項目管理(CriticalChainProject Management,CCPM)即是一種新的進度管理技術(shù),其方法基礎(chǔ)為約束理論(TheoryofConstraints,TOC),并得到了廣泛的接受和認可,它是 CPM/PERT關(guān)鍵路線思想的進一步豐富和發(fā)展。

本文結(jié)合項目管理新技術(shù)—關(guān)鍵鏈管里技術(shù),提出工程項目進度計劃的新方法,并以主體工程為例將這種管理技術(shù)應用到實際問題中加以討論。

1工程項目進度延遲的原因分析

項目工期延遲受很多因素影響,其主要分為如下幾點:

1.1 不確定因素影響

由于項目自身存在的不確定性和一次性的特點,在做進度計劃時,計劃人員為了保證完成100%的安全性,中間加入了很多的安全時間;而同時,管理層也會影響工期的估計,各層管理者為了保證完成任務的安全性,分別加入了安全時間;由于不確定性因素越多,基礎(chǔ)任務完成者要求的時間越長,從而就大大延長了整個項目工期。

1.2 資源限制的因素

由于采用CPM/PERT技術(shù)編制項目的進度計劃,而CPM/PERT技術(shù)并不考慮資源約束對計劃的影響,因此當計劃實施時,由于缺少某種資源,而使計劃不得不延遲。

如圖1任務A和任務B為并行工序,由于B資源供給不到位,使并行工序不得不改為串行執(zhí)行,此種現(xiàn)象使工期出現(xiàn)了延誤。

1.3 人性因素的影響

人們?yōu)榱恕氨ｋU”起見,一般習慣于為自己的任務極力爭取時間。由于人本身有一種惰性,知道自己有充足的時間,開始時不全力以赴,等到時間變得緊迫時,才開始努力去做,這樣使原本富裕的時間被浪費掉,出現(xiàn)“前松后緊”的現(xiàn)象,一旦有意外發(fā)生,往往造成工期的延誤。

2關(guān)鍵鏈技術(shù)與流水施工的結(jié)合

關(guān)鍵鏈技術(shù)(Critical Chain,CC)是項目管理技術(shù)的新發(fā)展.關(guān)鍵鏈技術(shù)的基本思想見文獻[2]。與CPM/PERT相比,關(guān)鍵鏈具有如下的優(yōu)點:

首先,關(guān)鍵鏈強調(diào)全局、整體最優(yōu)的觀點。它重視并促使人力和物力資源得到最充分的利用,強調(diào)找出項目的制約因素,通過對其松綁、挖潛,以保證項目的如期完成[3];

第二,關(guān)鍵鏈不僅考慮了工作間的緊前關(guān)系約束,而且還考慮了工作間的資源沖突[4]。因此,它能更加符合實際應用;

第三,通過項目緩沖、輸送緩沖和資源緩沖機制來消除項目中不確定因素對項目計劃執(zhí)行的影響,保證項目的順利實施。

雖然CC是CPM/PERT技術(shù)的進一步豐富和發(fā)展,但是,在實際運用中人們卻很少應用。究其原因,本文對眾多學者提出來的觀點進行分析和總結(jié),歸結(jié)出如下三方面的原因:

①關(guān)鍵鏈鏈上緩沖量難以確定。高德拉特博士提出的計算緩沖量的方法沒有確鑿的科學依據(jù),對于大型工程復雜項目來說難以滿足要求;而眾多學者提出來的緩沖量的算法卻又相當?shù)膹碗s,難以在實際工程中得以運用;

②目前所研究的關(guān)鍵鏈技術(shù),都是停留在項目整體計劃層面上。而對于實施單位、單項、分布、分項計劃時,卻仍然是按照以往的計劃方法來編制具體的實施計劃;

③國內(nèi)大量計劃人員和管理層人員不了解CC這種新興的項目管理技術(shù)。這就使得CC在國內(nèi)項目進度計劃中還很少見。

實際上,對于大型復雜工程來說,應用CC卻是個難題。但CC可以應用在建筑技術(shù)不高、工序相對固定、簡單,資源制約相對較少的工程上。而在實際的工程中,流水作業(yè)施工恰恰符合如上的要求,且流水施工真實地反映工程實施的組織情況和計劃安排,因此更符合現(xiàn)實生活中項目的需要[5]。

3應用舉例

3.1 工程概況

某三層建筑物主體,其主體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架?？蚣苋坑?m×6m的單元構(gòu)成;橫向為3個單元,縱向為21個單元,劃分為3個區(qū)段計劃施工,工期為81天;計劃投入鋼筋工30人,木工48人,混凝土工56人,電氣與水暖預埋與主體同時施工,由于本工程各層構(gòu)造基本相同,工程計劃分為6個施工段,各施工過程工程量相差均小于15%,故決定采用全等節(jié)拍流水組織施工,流水節(jié)拍為4天。

3.2 原計劃工程情況

本工程框架部分劃分為四個施工過程:綁扎柱鋼筋,支模板,綁扎梁鋼筋,澆筑混凝土。綁扎柱鋼筋和支模板間可搭接施工,搭接時間為1天;支模板完成后,由于施工單位缺少施工技術(shù)員,故2天后才開始綁扎梁板鋼筋;綁扎梁板鋼筋完成后,作業(yè)準備時間為1天,層間技術(shù)間歇的時間為7天。進度計劃如圖2所示。工程實施時,由于其他工程占用混凝土工,故本工程混凝土工只投入了45人,人力不足,故工期出現(xiàn)了拖延,不能按時交工。

3.3 應用關(guān)鍵鏈方法估算項目時間

由于主題工程出現(xiàn)資源制約,根據(jù)關(guān)鍵鏈的定義,故主體工程為整個關(guān)鍵鏈的一部分,電氣與水暖預埋是非關(guān)鍵鏈的一部分。

①項目緩沖(ProjectBuffer,PB)的設(shè)置。在施工過程中,當技術(shù)人員、組織間歇時間、材料供應發(fā)生變更時,這種延誤更是不可避免的。關(guān)鍵鏈管理技術(shù)則在關(guān)鍵鏈末端設(shè)置項目緩沖,將延誤控制在預期的范圍內(nèi)。

PB的時間是由關(guān)鍵鏈上所有安全時間之和乘以一定的系數(shù)q來確定。由于建筑工程的復雜性,作業(yè)準備時間不能縮短,混凝土凝固和養(yǎng)護時間不能輕易縮短,故不能采用50%法則來縮短工序的時間,應當具體工程具體分析。經(jīng)調(diào)查分析,本主體工程各層的安全時間分別為5,6,7天,q取0.6。PB=q×∑Δn(n表示關(guān)鍵鏈上活動的安全時間)

PB =0.6×(5+6+7)=11天

②接入緩沖(FeedingBuffer,FB)的設(shè)置。為防止匯入關(guān)鍵鏈的活動給關(guān)鍵鏈帶來的延誤,在匯入關(guān)鍵鏈的工序后設(shè)置接入緩沖。與PB相同,FB的時間應是由非關(guān)鍵鏈上所有安全時間之和乘以一定的系數(shù)q來確定。FB=q×∑Δm(表示非關(guān)鍵鏈上的活動的安全時間),故得:

FB1=0.6×(ΔB1+ΔC1)=0.6×(2+3)=3天

FB2=0.6×(ΔB2+ΔC2)=0.6×(1+3)=2天

FB3=0.6×(ΔB3+ΔC3)=0.6×(2+2)=2.4天

按照關(guān)鍵鏈管理技術(shù),重新編制的進度計劃,圖如3所示。

分析實際工程資源的投入情況,本工程的資源約束為施工技術(shù)人員和混凝土工。根據(jù)關(guān)鍵鏈的基本思想,應解決瓶頸,需要增加勞動力資源,按關(guān)鍵鏈技術(shù)編制計劃的需要,增添了1名施工技術(shù)人員,混凝土工盡量滿足要求。

經(jīng)計算,新的流水節(jié)拍時間為3天,施工段仍為6段。由于施工技術(shù)人員和混凝土工的增加,支模板1天后開始綁扎鋼筋,層間技術(shù)間歇調(diào)整為6天,最后求得的工期為71天。

③項目關(guān)鍵鏈跟蹤管理。要求項目人員在實施過程中適時報告最新的完工預估時間,對后續(xù)施工工序負責。緩沖區(qū)為項目管理者提供了項目當前進行狀況的指示表,通過對剩余緩沖區(qū)的觀察就可以對項目的當前執(zhí)行情況一目了然,并在需要時采取必要的措施:

1)當施工工期延誤沒有超過1/3的緩沖時間時,不采取任何行動;

2)當施工工期延誤超過1/3的緩沖時間時,對問題出在哪里進行識別并準備好采取備選措施;

3)當施工工期延誤超過2/3緩沖時間時,開始實施備選方案。

4結(jié)束語

本文主要說明了關(guān)鍵鏈應用到實際工程中出現(xiàn)的問題和對應用關(guān)鍵鏈技術(shù)工程的要求,并將關(guān)鍵鏈管理技術(shù)引入到流水施工中加以應用。

研究表明,關(guān)鍵鏈方法較好地解決了工期延遲的問題,但對于工期控制節(jié)點的影響、工期控制與成本控制的矛盾協(xié)調(diào)等方面仍有待繼續(xù)研究。