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关键链理论在工程进度管理的应用

发布时间:2020-09-05   |  所属分类:建筑设计:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

  公路实验室工程建设过程中经常出现进度缓慢、工期超出批复规定等问题。通过对公路实验室工程进度管理的现状分析,并说明关键链理论的概念及核心思想,从而分析了关键链理论在公路实验室工程进度管理中的应用原理,从理论上阐述了对于改进公路实验室工程进度管理的可行性。通过对相关工程案例的介绍,设置缓冲区,采用PERT进行工期估计,依据位置度系数、难度弹性系数、重要性系数计算缓冲区大小,得出基于关键链理论的工程项目进度计划时间,从实践上验证了关键链理论对于解决公路实验室工程经常出现的进度缓慢、工程延期等问题的有效性。

关键链理论在工程进度管理的应用

  关键词:进度管理;关键链理论;公路实验室工程

  《“十三五”国家科技创新规划》讲明了“十三五”时期科技创新的思路、目标、任务和举措,明确了着力推进以国家实验室为方向的科技创新基地建设。随着国家和行业重点实验室大规模建设,其自身的土建工程进度已经成为阻碍其及时投入使用,发挥科研保障能力的重要因素。公路实验室工程是满足科研设备使用的配套工程,因为施工难度较大、建设工期长、牵扯面广、风险源较多、影响因素多等特点,加大了其按照计划进度实施的难度。许多学者在其他工程进度管理中引入关键链法等方面进行了研究,但是对公路实验室工程进度管理引入关键链法的研究尚未见诸报端。本文将关键链法应用于公路实验室工程进度管理,充分考虑资源约束,合理设置三种缓冲区,为公路实验室工程进度管理提供了一种崭新的有效的理论依据。

  1关键链理论

  1.1关键链的基本概念

  1997年,Goldratt博士正式提出了关键链理论。关键链法把约束因素和工序间的逻辑关系一起作为项目进度管理的关键环节。与传统的关键路径法相比,在考虑工序前后联系的基础上,更加注重人的因素和资源约束。基本思路:首先压缩项目中的工序时间,消除因人为因素造成的安全时间消耗,在处理各个工序中的安全时间的基础上设立三种缓冲区,并及时通过对缓冲区的管理来抵消项目实施过程中因各种情况变化引起的延期,起到减少工期的效果。

  1.2缓冲区的介绍

  (1)PB项目缓冲项目缓冲设置在关键链的末端,为了消除关键链上不确定因素对整个项目工期带来的影响,用于确保整个项目按期完工。(2)FB输入缓冲输入缓冲设置在关键链与非关键链连接处,为了非关键链上的工序不受不确定因素影响,消化延期,确保非关键链的延期不对关键链工期产生影响。(3)RB资源缓冲主要放在关键链的某一关键工序之前,为了此关键工序开始实施前有充足的资源储备。RB将随着关键链上工序资源需求的变化而调整位置,用来保证该资源能够满足关键工序的需要。

  2公路实验室工程进度管理现状分析

  2.1公路实验室工程的特点

  公路实验室工程的建设将推动交通行业创新能力建设,稳定科研队伍,培养高层次的科研人才和团队,改善科研平台条件,实现科研的集成性、继承性及延续性。公路实验室工程的建设为我国公路建设技术自主创新提供基本条件,将理论研究、性能研究、施工工艺评价有机结合起来,为公路交通科学的发展提供强有力的技术支撑。公路实验室工程建设周期长、建设规模大且复杂、前期工作要求高、独创性强的特点,使得其建设的协调难度、专业广度、创新高度增加。

  2.2公路实验室工程的难点

  公路实验室工程可分为以下单项工程:试验平台、房屋建筑、市政基础设施等。试验平台满足科研试验的精度要求,房屋建筑满足设备系统的安装要求,市政基础设施满足地下管线、人防工程、供电工程要求。

  2.3公路实验室工程进度管理存在问题

  公路实验室工程的进度管理存在问题主要体现在以下方面:管理岗位数量有限,项目工期管理不完善,不能及时、全面、准确提出建设项目工艺需求,土建工程和仪器设备购置工作界面不清晰,地质勘查、图纸设计不完善,没有充分发挥监理、造价等咨询单位的作用,进度管理方法缺乏改进。

  3案例分析

  本文以公路桥梁安全检测与加固实验室扩建工程进度管理为案例。

  3.1工程工期目标

  计划2016年6月26日开工,计划2017年10月13日竣工,总计475日历天。

  3.2工程项目结构分解

  (1)利用PERT提出的时间估计方法进行工期估计。(1)t表示期望时间,ta表示最乐观时间,tb表示最可能完成时间,tc表示最悲观时间。(2)本项目结构分解如表1所示:(3)本项目可供支配资源情况如表2所示:

  3.3工程项目进度计划管理

  (1)绘制网络计划图网络计划如图1所示:由图1可知,关键路径为:A-B-D-E-F-G-I-J-K-L,项目的周期为:45+16+42+38+26+51+46+39+60+20=383(天)。(2)确定关键链参照表1,工序B、E与C对资源有需求冲突,工序H、I对资源有需求冲突,工序B、E为关键工序,与工序C为平行工序,工序I与工序H为平行工序,按照关键工序优先的原则分别将工序B、E和工序C、工序I和工序H调整为先后工序。调整后的网络计划图如图2所示,图中的虚箭线表示资源使用顺序。从图2中可以找出最长的路径为A-B-D-E-C-G-I-H-J-K-L,项目的周期为:45+16+42+38+80+51+46+31+39+60+20=468,因考虑了资源约束条件的最长施工顺序即为关键链,所以A-B-D-E-C-G-I-H-J-K-L为关键链。在考虑资源约束的情况后,关键链与关键路径明显不同,但是工期却也变长了。因为在关键路径上能够并发活动,而在资源约束情况下,同时进行是不可能的。正是由于资源的约束,最终导致工期的延长。(3)设置缓冲区项目缓冲PB设置在关键链的末端;输入缓冲FB设置在非关键链和关键链的衔接处。缓冲区设置示意如图3所示:(2)式中,Np为工序i所在线路上作业的紧前工序个数;Nq为工序i所在线路上的工序总数;Tp为工序i从线路开端直至工序i的开始所持续的时间;Tq为工序i所在线路上的总持续时间。任务A为项目开始任务,取先行任务数Np=1,关键链上的工序数Nq=11,工序持续时间Tp=45,关键链上的工序总持续时间Tq=468,则任务A的位置度系数为任务B的任务数Np=2,工序持续时间Tp=45+16=61,则任务B的位置度系数为(3)ta为活动的最乐观时间,tb为活动的最可能时间,tc为活动的最悲观时间。计算难度弹性系数如表3所示。③确定重要性系数工序重要性系数γ的范围为(0,1]。γ越小,表示该工序越不重要,对项目工期的影响也越小,反之则越大。

  4结论

  (1)在根据关键链法实施步骤,将上一步骤确定的缓冲区分别插入到图3所示的已经化解资源冲突的项目进度计划中,考虑缓冲区的情况下,总工期T=493天,这与实际项目计划比较接近。基于关键链的工程项目进度计划时间,可以比最悲观时间进度计划节省54天。(2)关键链法应用于公路实验室工程进度管理过程中,充分考虑了资源约束条件,通过设置缓冲区抵消了工程实施过程中产生的延期,达到了减少工期的目的,在一定程度上解决了工期延误问题。

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  作者:卢伟

  

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