關(guān)鍵鏈管理技術(shù)在多機組電站建設(shè)工程項目中的應(yīng)用

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(1.上海電力學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,上海 200090; 2.上海電氣電站工程公司 華事德項目部,上海 201199)

在多機組電站建設(shè)工程項目進(jìn)度管理中,單純采用關(guān)鍵路徑法(Critical Path Method,CPM)會存在很多風(fēng)險,如進(jìn)度策劃過程中過度估算工期、項目執(zhí)行過程中進(jìn)度管理失控、資源浪費等。因此,有必要對關(guān)鍵路徑法進(jìn)行改進(jìn),以期達(dá)到資源優(yōu)化配置和進(jìn)度管控得當(dāng)?shù)哪康摹?/p>

1 傳統(tǒng)關(guān)鍵路徑法的弊端

當(dāng)前在我國的電力工程項目管理領(lǐng)域,進(jìn)度管理技術(shù)主要是以關(guān)鍵路徑法為主。由于電站工程項目本身具有系統(tǒng)龐大、工序邏輯關(guān)系復(fù)雜等特點,如果單純使用關(guān)鍵路徑法,往往無法滿足要求,最終導(dǎo)致項目的延期。究其原因,主要有以下4個方面。

(1) 關(guān)鍵路徑法的前提條件是假設(shè)無資源約束。這一條件對于復(fù)雜的電站工程項目是無法滿足的,任何一個零部件的缺失都可能導(dǎo)致整個工序無法完成,進(jìn)而影響到緊后工序的按時開工,特別是在多機組電站工程項目中,公用系統(tǒng)的缺陷必定影響到所有機組的緊后工序,最終導(dǎo)致整個工程項目無法按時完工投產(chǎn)。

(2) 關(guān)鍵路徑法中的局部最優(yōu)思路會導(dǎo)致級聯(lián)效應(yīng)。在項目進(jìn)度管理中,并行工序的其中一個工序提前完成,但剩余時間并不能被緊后工序所利用;如果其中一個工序延誤,由于邏輯關(guān)系產(chǎn)生級聯(lián)效應(yīng),延遲的時間會被緊后工序所承受,導(dǎo)致整個項目延誤[1]。

(3) 多層級系統(tǒng)分包或多層級專業(yè)施工分包的管理模式將導(dǎo)致工期的延長。在進(jìn)行項目進(jìn)度規(guī)劃時,各級制定者或執(zhí)行者傾向于采用完工概率較高的工期估計值[2],因此會對工序的工期進(jìn)行放大,最終導(dǎo)致估算的工期被過分夸大,造成資源的浪費。

(4) 關(guān)鍵路徑法中所有邏輯關(guān)系的設(shè)定和工期估算都僅僅考慮了客觀因素,勞動力的主觀因素往往被忽略。

2 關(guān)鍵鏈管理技術(shù)的基本概念及理論基礎(chǔ)

1994年,高德拉特提出了進(jìn)度管理的新方法——關(guān)鍵鏈項目管理(Critical Chain Project Management,CCPM),引起了項目管理界的高度重視。關(guān)鍵鏈管理技術(shù)被認(rèn)為是自關(guān)鍵路徑法和計劃評審技術(shù)(Program Evaluation and Review Technique,PERT)之后在項目進(jìn)度管理方面最重要的進(jìn)展之一。關(guān)鍵鏈管理技術(shù)是將項目工期整體最優(yōu)作為項目進(jìn)度管理的目標(biāo),同時考慮工序和資源的雙重約束及人的行為因素對項目的影響,并將緩沖的概念用于確定關(guān)鍵鏈和對項目進(jìn)度進(jìn)行控制[3]。

高德拉特認(rèn)為,組織行為是影響進(jìn)度管理的重要因素之一。在項目實施階段,運用關(guān)鍵路徑法進(jìn)行工期估算時,每個工序都預(yù)留了安全時間,但這些安全時間并沒有被合理利用,反而會對完工產(chǎn)生不利的影響。

(1) 學(xué)生綜合癥 學(xué)生綜合癥體現(xiàn)在項目進(jìn)度管理上,即由于項目成員的惰性和習(xí)慣性拖拉,無論預(yù)留了多少安全時間,項目成員都會拖拉到最后期限才開始趕工。因此,預(yù)留越多的安全時間,導(dǎo)致越多的資源浪費[4]。

(2) 帕金森定律 要完成一項工作時,如果時間越充裕,那么打算要做的事情也就會越多,即通常人們在工作時間緊迫的情況下,會有比較高的工作效率,但是如果人們在某項工作上有足夠的時間,就會把精力轉(zhuǎn)移到其他事情上或者以很低的效率來做這項工作直到時間都被消耗[5]。根據(jù)帕金森定律,在項目進(jìn)度管理中,如果預(yù)留了足夠的安全時間,反而會使項目執(zhí)行人員放慢了工作節(jié)奏,出現(xiàn)“磨洋工”現(xiàn)象,造成資源浪費,即使提前完成工作,也不會匯報給上級,導(dǎo)致本應(yīng)節(jié)約的時間沒有被后續(xù)的工序或工作所利用。

高德拉特提出,以50%完工概率的時間作為預(yù)估工期,將項目關(guān)鍵鏈上所有工序的安全時間放在關(guān)鍵鏈的末端,設(shè)置一個項目緩沖(Project Buffer,PB),可以有效縮短工期;在非關(guān)鍵路徑末端、匯入關(guān)鍵路徑的前端設(shè)置一個輸入緩沖(Feeding Buffer,FB),用于防止非關(guān)鍵路徑上的工序?qū)﹃P(guān)鍵路徑的工序進(jìn)度造成影響。為了保證關(guān)鍵路徑上的工序能夠及時得到資源,在工序開始前設(shè)置了資源緩沖(Resource Buffer,RB)。上述緩沖的設(shè)置位置如圖1所示。

圖1 緩沖設(shè)置位置

關(guān)鍵鏈管理技術(shù)克服了關(guān)鍵路徑法的缺陷,在資源約束、工期計劃等方面能夠更好地適用于多機組電站工程項目。它將項目看作一個整體系統(tǒng),將所有工序的安全時間放到關(guān)鍵路徑的末端,在項目執(zhí)行過程中,任何工序提前結(jié)束或釋放了資源,都可以立即開始緊后工序。如果關(guān)鍵路徑上的任一工序延期完成,并且延期時間超過預(yù)設(shè)的安全時間警戒比例,就會引起執(zhí)行管理人員的警覺,及時對工期進(jìn)行調(diào)整。在多機組電站工程項目中,不同機組的相同工序占用相同的資源,在前臺機組的工序完成后,立即釋放資源以供后臺機組進(jìn)入相同工序。采用50%概率完工的預(yù)估工期,能夠很好地節(jié)約資源、縮短工期。

3 關(guān)鍵鏈管理技術(shù)的應(yīng)用

在多機組電站工程項目中,單臺機組前、后工序搭接進(jìn)行,多臺機組的相同工序搭接進(jìn)行,人員、機具等資源在多臺機組之間調(diào)度,因此公用系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)度會對各臺機組的投產(chǎn)產(chǎn)生不同的影響。關(guān)鍵鏈管理技術(shù)能夠在編制計劃階段加快項目的進(jìn)度,并在項目執(zhí)行過程中以較高的概率如期完工,達(dá)到資源的優(yōu)化配置。

3.1 單臺機組中的應(yīng)用

圖2是上海某國有企業(yè)2×610 MW燃油(氣)火電項目單臺機組的主要工序網(wǎng)絡(luò)示意圖。其中,“樁基施工—鍋爐基礎(chǔ)澆筑—鍋爐鋼結(jié)構(gòu)安裝—鍋爐本體安裝—鍋爐水壓試驗—鍋爐酸洗—點火沖管—首次并網(wǎng)”為關(guān)鍵路徑。

圖2 單臺火電機組工序網(wǎng)絡(luò)

為了確保工程如期完成和資源的優(yōu)化配置,根據(jù)關(guān)鍵鏈管理技術(shù),采用專家評價法估算50%概率完工的預(yù)估工期,如表1所示。

表1 50%概率完工預(yù)估工期 月

由表1的對比數(shù)據(jù)可知,專家評價法估算的50%概率完工的預(yù)估工期比原計劃工期可縮短6個月。圖2中設(shè)置了3類緩沖:在3條非關(guān)鍵路徑匯入關(guān)鍵路徑之前,插入輸入緩沖FB1,FB2,FB3;點火沖管所需的消音器等沖管工具作為資源緩沖RB1插入關(guān)鍵路徑。在對整個項目進(jìn)度進(jìn)行預(yù)估時,采用了50%概率完工工期,取消了每個工序的安全時間放大量,將所有安全時間放置在項目末端,即為PB1。上述設(shè)置如圖3所示。

3.2 多(兩)臺機組中的應(yīng)用

多臺機組電站工程項目設(shè)置3類緩沖的工序網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖4和圖5所示。

在多機組電站工程項目中,施工所需的機具等資源通常為多臺機組的公用資源,只有等前臺機組釋放了該資源后,后續(xù)機組才可使用。如圖3中的RB1,只有在1#機組點火沖管完成后,2#機組的點火沖管工作才能開始進(jìn)行,這是典型的資源約束。

圖3 單臺機組設(shè)置3類緩沖的工序網(wǎng)絡(luò)

圖4 多機組電站工程項目設(shè)置3類緩沖的工序網(wǎng)絡(luò)

圖5 多機組電站工程項目設(shè)置3類緩沖的進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)

在項目執(zhí)行過程中,需要對資源不斷進(jìn)行評估,尋找瓶頸資源。瓶頸資源的約束,可能導(dǎo)致關(guān)鍵路徑的變化。

圖4中,若啟動鍋爐的安裝(1#機組和2#機組的公共系統(tǒng))出現(xiàn)嚴(yán)重的資源短缺,可能會使1#機組的關(guān)鍵路徑發(fā)生變化,進(jìn)而影響1#機組的總體工期,但2#機組的關(guān)鍵路徑并不一定會發(fā)生變化;圖5中,非關(guān)鍵路徑上的RB2為汽機安裝特種工具,是1#機組和2#機組的公用資源,假設(shè)由于海運清關(guān)等原因,導(dǎo)致該特種工具無法按照前期預(yù)設(shè)的時間到達(dá)現(xiàn)場,延誤時間較長,突破了該工序的自由時差,就需要使用輸入緩沖FB3和FB3′,如果繼續(xù)延遲,就可能導(dǎo)致非關(guān)鍵路徑變成關(guān)鍵路徑,而原始的關(guān)鍵路徑變成非關(guān)鍵路徑,從而造成整體工程的延期。

若設(shè)置緩沖的插入順序不同,則有可能導(dǎo)致不同的資源沖突。例如,在設(shè)置輸入緩沖時,非關(guān)鍵路徑與關(guān)鍵路徑上的工序產(chǎn)生資源沖突,非關(guān)鍵路徑與非關(guān)鍵路徑上的工序產(chǎn)生資源沖突。

該項目經(jīng)理管理部采用關(guān)鍵鏈管理技術(shù)對2臺火電機組的電站工程項目進(jìn)行進(jìn)度管理和資源調(diào)配,達(dá)到了很好的效果,在優(yōu)化資源配置的同時,提前9個月完成了基建工程并投入商業(yè)運行,節(jié)約了成本,成為該公司在進(jìn)度管理方面的示范工程。

4 結(jié) 語

在多機組電站工程項目進(jìn)度管理中,科學(xué)利用關(guān)鍵鏈管理技術(shù)對進(jìn)度進(jìn)行工期規(guī)劃,在項目執(zhí)行過程中對資源進(jìn)行合理配置,可以達(dá)到縮短工期的效果。同時,關(guān)鍵鏈管理技術(shù)應(yīng)用于資源密集型的復(fù)雜系統(tǒng)項目,能夠更好地發(fā)揮其優(yōu)勢。本文通過實際工程案例,將關(guān)鍵鏈管理技術(shù)引入多機組電站工程項目進(jìn)度管理中,彌補了傳統(tǒng)關(guān)鍵路徑法的缺陷。但是,關(guān)鍵鏈管理技術(shù)的引入需要對整個工程項目管理環(huán)境等進(jìn)行相應(yīng)配套的修改,仍需要進(jìn)行深入的研究。

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