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赢得值法在核电设计管理中的应用

2013-04-29赵晓光张利峰马春生

科技创新与应用 2013年9期
关键词:设计管理改进建议

赵晓光 张利峰 马春生

摘 要:我国核电行业起步晚,采取技术引进发展方式,未开展完整的自主研发;该方针导致核电自主设计动力不足,无法形成具有权威性、统一的设计标准与规范;至于设计管理现状则更加混乱,完全无法满足目前的核电发展需求。赢得值管理法是国际先进的项目费用、进度控制管理理念和实施方法,在国外及国内电力行业已得到广泛应用。现通过对赢得值管理法的介绍,分析其适用范围、管理流程;通过分析火电项目的反馈经验,梳理应用赢得值法的核电设计管理的工作流程、应用基础、实施方案、改进建议等。

关键词:设计管理;赢得值法;WBS/CBS;改进建议

1 前言

由于我国核电设计尚处于起步阶段,缺乏统一的行业标准及设计规范,未形成专业的核电设计能力;缺乏完整的、深度适合的设计任务分解结构WBS(即设计文件体系)、成本控制分解结构CBS及相应的标准设计定额;未建立设计进度、成本归集测量系统,不能对设计进度、成本控制做到精细化和过程化管理,处于事后总结阶段。

因此核电设计管理优化应从基础工作做起:逐渐细化设计流程,引入先进的进度控制理念和模式;建立统一、适用的设计任务/成本分解结构(WBS/CBS),积累修正最终形成标准设计进度、成本定额。而优化设计管理的目标则是提供有力的数据支持,实现设计管理的精细化、过程化、以及量化管理。本文重点介绍应用“赢得值法”的设计管理流程,并提出“赢得值法”的应用基础和改进措施。

2 赢得值管理法介绍

2.1 赢得值法原理

赢得值法(Eamed Value Management,EVM)起源于美国,是一种全面衡量工程进度、成本状况的整体方法,是一种完整有效的工程项目监控指标和方法。其首先在美国海军北极星计划中使用,1967年美国国防部制订了费用/进度控制系统准则,将赢得值评价技术作为能够有效进行费用、进度和技术业绩联合管理的工具。随着赢得值评价技术的不断积累、完善,其有效性日渐彰显,国际先进AE公司已普遍采用赢得值法进行工程项目费用、进度的综合分析控制。

2.2 赢得值法基本概念

2.2.1 三个基本参数:

2.2.2 四个评价指标:

(1)费用偏差 CV(Cost Variance),CV=EV-AC;(2)进度偏差 SV(Schedule Variance),SV=EV-PV;(3)费用绩效指数 CPI=EV/AC;(4)进度绩效指数 SPI=EV/PV。

赢得值法管理原理如图1所示。

2.2.3 四个偏差类型:

(1)费用增加且工期拖延(CPI<1且SPI<1),这种类型是纠正偏差的主要对象;(2)费用增加但工期提前(CPI<1且SPI>1),这种情况下要适当考虑工期提前带来的效益;(3)工期拖延但费用节约(CPI>1且SPI<1),这种情况下是否采取纠偏措施要根据实际需要确定;(4)工期提前且费用节约(CPI>1且SPI>1),这种情况是最理想的,不需要采取纠偏措施。

2.3 赢得值法管理流程及适用范围

赢得值管理法强调的是科学、规范的过程管理,通过制定严密可行的计划,贯彻以计划-协同-跟踪-管理-控制-积累为主线的管理思路,它引入了赢得值-已完工作的预算值(EV)的概念,用来对项目费用/进度进行综合评估。在项目实施过程中任一时刻,赢得值原理将已完工作的预算值(EV)与该时刻工作任务的计划预算值(PV)进行对比,以评估和测算其工作进度,并将已完工作的预算值(EV)与实际资源消耗值(AC)进行对比,以评估和测算其资源的执行效果。

赢得值法的实施需项目具备工作结构计划、成本结构计划和适当的信息收集系统,具有下述特征:

目标界定清晰、可以制定明确的项目计划;达到目标的路径清晰、可以执行目标的工作分解深度适合;具备规范的管理基础,如具备明确的管理流程、标准规范和基础数据(项目进度数据、实耗资源数据)采集手段; 需要大量人员参与、大量物资投入、较长工期并具有创造性的工作。

3 赢得值法在设计管理中的应用

3.1 赢得值法设计管理流程

赢得值管理的基础是建立评估基准(PV)曲线,即设计进度和成本计划,而制定设计进度计划的关键是制定设计工作分解结构(WBS),制定成本计划的关键则是设计成本分解结构(CBS),且两者具备同一性。

项目经理(设总)和项目控制工程师根据业主里程碑计划,经综合权衡和协调编制施工图设计进度计划;在设计进度计划的基础上,结合成本赋值(即设计定额工时)应用P3E软件编制项目评估基准曲线。同理亦可同时编制各部门、各专业的独立评估基准曲线。另外,强化项目的跟踪和管理,对设计文件体系的跟踪管理落实到人,如项目控制工程师或主设人、设计人和校对人。

在项目进行中,为准确测定设计工作的实际进度取得合理的赢得值,将每册文件的设计过程分解为提资、设计、校核、审核、批准等环节,而且针对各个环节设定其实际进度完成的百分比例数,分别为15%、70%、85%、95%、100%。同时主设人每月根据文件设计完成情况填报《设计文件目录及实耗工日表》,项目控制工程师根据各专业部室填报的完成工作、实耗工日表等,绘制项目或专业处室的EV和 AC曲线,每月动态跟踪上述曲线的实施情况。

赢得值法在某核电设计项目上实施的工作流程见图2。

3.2 火电项目赢得值法应用经验反馈

部分设计院在火电施工图设计管理中引入了赢得值法,对保证工程建设工期和提高内部管理效果显著。其应用反馈如下:

工作分解方面沿用火电项目的标准设计文件体系,即施工图卷册,其完全滿足赢得值法管理深度要求,只需添加编码和适当调整分解的逻辑结构即可。而核电设计工作分解到每张图纸,任务分解过细、管理工作量过大,反而不利于实际运作。

设计成本分解结构CBS及其赋值(设计定额工时),与设计文件体系完成同一、匹配,便于管理使用。

施工图工作分解时,所有的内外部接口、采购规范书也应当列入工作分解,这是一项需要收集大量基础资料和经验积累的工作。

最关键的是对涉及面最广的卷册设计进展跟踪。目前只要求按设计人员自己的主观判断,按月填报完成任务的百分比,存在无法精确测算的硬伤。因此开展设计进度量化方法研究,建立设计进度精确系统是设计工作实现赢得值精细化管理的根本前提。

4 赢得值法应用基础分析

4.1 建立统一的WBS与CBS结构

4.1.1 统一WBS/CBS建立的必要性

从前述可知,赢得值法在具有完整的设计进度-成本分解、赋值体系,且管理对象具有同一性的火电设计实践中得到了有效验证,因此引入赢得值法是核电工程设计管理优化的捷径。

通过对国际核电巨头AREVA项目管理体系分析,发现其管理核心为整合管理,而整合管理的首要任务就是建立标准工作分解结构。AREVA对EPR核电项目设置了标准工作分解结构,其涵盖了100%项目工作范围,准确描述了从项目开发到项目完成所需要完成的全部内容,同时该WBS结构适用于AREVA整合管理的九大领域,即:项目范围管理、进度管理、成本和财务管理、质量管理、人力资源管理、沟通管理、风险和机会管理、合同管理等。

因此建立适用于进度与成本管理的、统一的、深度适合的工作测量单元(WBS/CBS结构),即标准设计文件体系,是核电设计管理的重点基础工作。

4.1.2 统一WBS/CBS的建立方案

由图3 WBS/CBS结构示意图可以看出:在同一WBS结构的适当层级设定成本控制单元CA,完整CA单元的归集,形成成本分解结构CBS,且WBS与CBS具有同一性;根据CA单元的额定人工时,对任务分解结构WBS(或CBS)进行成本赋值,形成CA单元的成本控制目标,按照不同纬度的归集形成各类成本控制目标;特别说明,根据CA单元的组织屬性,可归集形成不同等级组织机构(OBS)的成本控制目标和管理对象。

对于核电项目施工图设计文件的WBS/CBS结构首层,建议按照设计项目、设计阶段、子项/厂房、设计活动、专业等不同属性进行分解、归集。如图4所示。

由于设计管理的重点部分为施工图文件管理,仅分解到上一层级是远远不够的,因此需对于施工图文件进行更细化的WBS结构分解。具体方案为对不同子项/厂房的施工图文件,结合专业、区域、系统等不同管理纬度、以及成本赋值信息,进行归集并建立WBS、CBS结构。例如对于XX厂房,首先根据设计活动分为综合设计文件、土建设计文件、布置设计文件、系统设计文件五部分,作为WBS第一层结构;第二、三、四层结构则根据不同设计活动所包含内容灵活处理。具体分解方案如下图5所示。

4.2 现有核电设计管理弊端及优化建议

4.2.1 现有设计管理流程弊端

由前述火电项目反馈经验可知,实现赢得值法管理的最大难度是设计进度和实际资源消耗值(AC)采集问题,解决该问题的最终途径则是建立设计进度精确测量系统和工作量统计系统,进而实现数据自动收集。目前核电项目设计管理的核心对象为IED(设计文件索引,即设计文件目录清单),实际操作中开发了IED管理系统,并基于设计任务对象(WBS结构)开发了业务量统计系统。核电设计管理流程如下图5所示,由图可见目前的设计进度管理流程弊端有如下几点:(1)管理部门、生产部门的管理对象分别为“设计进度作业”、“设计任务单”,由于WBS结构设置不合理、四级进度的缺失或不完善,导致实体工作与管理对象不一致、进度管控信息不能准确传递,总体设计进度管理不能准确到位。(2)设计管理对象、实体工作是基于设计任务分解结构WBS确定的,一般为多份文件,而设计进展信息来源为“IED清单”,其信息对应单一文件。同时由于WBS结构与IED之间缺乏精确关联关系,设计进度管理对象与进展信息来源两张皮,造成设计进度管理信息错位。(3)即便在设计完成前可参考以往工程,建立设计活动作业与IED清单对应关系,但由于准确的IED清单是在设计完成、出图后才能最终确定,因此往往会因IED动态变化而导致设计活动作业的进展评估存在一定的偏差。

设计成本管理中主要弊端有:(1)CBS结构不能合理、有效分解,无法与WBS结构相匹配,导致成本管理对象与进度管理对象不一致,成本信息无法准确加载到进度计划中。(2)由于业务量统计系统存在随意增减、修改管理对象的问题,加剧了管理对象与实体工作的不匹配,造成实耗资源也无法准确统计、归集。

4.2.2 设计管理优化建议

综上所述,要完善核电设计进度管理手段、实现赢得值法,就必须对已经发现的建议问题和弊端进行调整和优化,具体建议措施如下:(1)建立标准设计文件体系,保证各级设计进度WBS结构与对应层级的成本分解结构CBS相互对应、匹配,做到设计进度与成本控制的联动管理。(2)建立设计任务单与最小设计进度作业、最小设计成本控制单元相互匹配关系,保证成本信息准确赋值,保证业务量统计数据的准确归集。(3)建立设计任务单(最小设计进度作业、成本控制单元)与设计文件、IED清单之间的对应关系。(4)加强设计生产部门的进度管理体系建立,保证“设计任务活动”与“设计进度管理对象” 的一致性和设计进度信息的连贯传递。(5)在建立统一WBS/CBS结构的基础上,开发设计进度精确测量系统,对设计进度实时准确监控、及时反馈。(6)对业务量统计系统按照最小CBS单元进行适应性调整,深度适当的工作分解结构有助于实际资源消耗值(ACWP)的数据采集,有利于统一的成本核算体系的建立。

5 结束语

大量电力项目设计管理实践证实,赢得值管理法是设计管理中费用、进度综合分析控制的有效方法。随着我国在建核电项目不断完善其WBS/CBS结构,开发并完善设计进度精确测量系统、业务量统计系统、以及成本归集系统,赢得值管理法势必在核电项目生根发芽,成为核电设计管理的首推监控指标和方法;核电设计管理人员一定会完成设计文件体系、成本赋值体系、设计定额体系等设计管理标准体系的建设任务,为我国核电建设事业增砖添瓦。

作者简介:赵晓光,男,33岁,汉族。本科,热能与动力工程专业毕业,现从事核电项目管理工作。

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