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基于关键链技术的古建筑保护修缮项目进度管理研究

2022-06-09刘硕徐雅男

建筑与预算 2022年5期
关键词:缓冲区古建筑工期

赵 愈,刘硕 ,2,徐雅男

(1. 沈阳建筑大学 管理学院,辽宁 沈阳 110168;2. 辽宁省住房和城乡建设厅村镇建设处,辽宁 沈阳 110168)

古建筑的修缮是一种具有高度专业化的技术,目的在于重现历史和美学价值的同时保护古建筑[1]。随着政府对文物保护工作的不断重视,相关资金的投入持续增加,愈来愈多的古建筑修缮工程相继出现,但是实施的结果却没有达到预期。一方面古建筑修缮工程非主流趋势,具有独特性及专业性、起步发展略晚且缓慢;另一方面是古建筑修缮工程项目进度管理体系仍未完善[2]。因此,在进行古建筑修缮工程项目进度管理时,大多数管理人员照搬了现代建筑工程进度管理的基本方法,并未结合其特点及要求构建适合我国古建筑修缮工程的项目进度管理体系[3]。故此本文将目光投向了关键链技术,期望以此改善现有建筑工程进度管理在古建筑修缮工程项目管理实践中存在的问题[4]。

国外对于关键链技术的发展较早,其中:Goldratt 等[5]提出了约束理论并将其引入到项目管理领域之中,提出了基于关键链的项目管理(CCPM)方法;Graham K Rand[6]运用关键链技术将核心点由里程碑事件转移为关键链;Herman Steyn[7]将心理学的相关知识融入到关键链技术中;Yeo 等[8]将供应链管理和关键链相结合并给出了新理念;Larry[9]对关键链的管理绩效质量展开了科学的评价。而我国在该领域的研究主要聚焦于关键链的识别、CPM/PERT 在关键链管理中的应用、缓冲区确定方法的研究和在资源约束下条件的关键链管理方法研究等方面,其中:艾琪[10]认为关键链线路上存在资源约束等逻辑不清问题,因此她将资源共享的方法加入到关键链的识别中;蔡晨和万伟[11]在研讨约束理论时,提出了工期的两点时间估计法;田旻等[12]认为项目实际会存在诸多无法确定的影响因素,因此采用不同的影响系数对缓冲区间的设置进行了修正;刘志清和高浩瀚等(2017)[13]共同提出的一种项目管理方法,此方法是根据项目完工概率修正的关键链法进行项目进度的跟踪优化。

综上所述,本文将利用关键链技术,构建一套有指向性的项目进度管理法,对日后国内古建筑修缮工程项目质量和项目进度管理水平的有效提升提供了一条新路径。

1 研究方法

关键链技术指受制于资源的情况下,使用关键链进行项目进度管理;是约束理论在项目管理中运用的结果;是对管理中的不确定性因素进行系统性思考;是确定性分析和不确定性分析的融合。

1.1 理论基础与基本假定

(1)理论基础:约束理论

约束理论是在20 世纪70年代由以色列物理学家戈德拉特博士提出的关于如何最好地实施和改善管理的思想。TOC 提出了五个核心步骤:①找出系统中的制约因素;②对链条中最薄弱的环节的最大限度利用;③确保其他活动应遵从第二步中明确举措;④平衡或消除制约因素;⑤判断是否有新的约束。

(2)基本假定:

关键链技术对项目实施的主体的行为提出了四个基本假定:

①学生综合症:是指人总是要等到工作终止的最后一刻才开始努力。

②帕金森定律:是指在项目的实际实行中,各任务会有意识地展开并占据全部可利用性时间。

③墨菲定律:是指当一件坏事有可能会发生,无论概率有多小,它都会发生。

④级联效应:是指在项目的实际实施中,若某项工作任务延期,也会使后续任务拖后。

1.2 关键链技术的应用步骤

(1)识别关键链

①初始网络计划图:确定项目的工作分解结构,估算WBS 中各任务的工期。

②资源冲突的调整:确定该项目的关键资源,找寻发生冲突的关键资源,在此基础上对网络计划图调整平衡,构建一个新的网络计划图。

③确定关键链:关键链是在资源调整后,耗时最长的那条任务链。

(2)设置缓冲区

关键链技术主要含括三种缓冲:其一,导入缓冲,指为防止非关键链上的流程变化导致关键链受影响,在非关键链导入关键链处设置的缓冲;其二,项目缓冲,指为保护整个项目,在关键链末端设置的缓冲;其三,资源缓冲,即是指为避免关键资源消耗殆尽所设置的预警区域。常见计算的方法有三种方法,如下所示:

① Gottratt 博士的50%法

此方法将关键链上所有工序的二分之一时间作为整个项目的缓冲区。同时也将非关键链上的二分之一时间纳入非关键链的缓冲区(B)。公式表示为:

② 剪切粘贴法

此方法将最悲观的时间Dij 与最乐观的时间dij,二者之间差值的一半作为项目缓冲区(B)。

③ 根方差法

此方法假定项目的所有工期是每个独立任务工期的叠加,同时各项任务是相互独立的;每个单个任务的工期按照概率来分布的。

(3)缓冲区管理

目前,往往采用Goldratt 博士提议的三色缓冲区管理方法,即根据项目缓冲区的消耗程度来划分区域及管理。

2 古建筑保护修缮项目进度管理优化

2.1 古建筑修缮项目管理存在的问题

(1)项目进度计划编制不合理:

目前古建修缮项目体系中各级日程计划相互独立,上层计划的抑制和指引效用较弱,下层计划不具备信息传递主动性。

(2)资源冲突状况频发

项目所需资源数量及使用资源的持续时间并不明晰,而临开工前才着手资源调度工作。所以会引发关键资源发生冲突,当多个项目同时开始时更是如此,导致冲突现象格外严峻。

(3)修缮项目工期估计过长

①各项目主要负责人对工期估计过高:

一般在修缮项目进度的实践安排进程中,各位主要负责人会为了保证项目各工序可以按时达到所要求的完工率,往往会按50%完工概率估算工期并增加一定的安全时间,由此会导致项目各工序工期估计过高。

②修缮项目经理安全边界:

在修缮项目汇总中,项目经理和各主要负责人都会在此基础上增加一定的安全时间,更全面有效地掌控进度。

③对修缮施工单位管理高层削减项目工期的预测:

企业高层管理者对修缮项目的进度进行查验时会对一些耗时长的计划进行缩减用时。因此,各主要负责人为了应对缩减情况发生,会在项目初期略加工期估计。

(4)缺乏有效的修缮项目进度控制

修缮计划管理大都是保持静态,由于缺乏监控导致实际与计划情况的比较分析不具备及时性。所以当产生资源冲突等突发情况时,修缮施工单位会不断调整进度计划,但屡次变更必定对项目整体造成负面影响。

2.2 关键链识别优化

(1)建立修缮建筑项目工作分解结构(WBS)

首先,依据古建修缮工程单绘制该修缮建筑项目的工作分解结构(WBS)。其次,在相关标准下,将修缮建筑项目的工作量从整体角度出发,对全部工作进行分组,每组由i 来表示。

(2)进行任务工期估算

关键链技术通过借助古建修缮建筑各方面专家学者的经验,在50%完工概率的前提下进行工期预估,将节省时间汇总后二次处理,最后得出相对乐观的预估工期(di)。

(3)确定各修缮项目的逻辑关系

依据修缮工程单、项目节点计划和修缮建筑项目WBS 列出及绘制相关图表,分析各项目间的逻辑关系。

(4)形成初始网络图

依据其自身特点对各工序间的逻辑关系进行梳理后,绘制该项目的初始进度网络图。

(5)平衡资源冲突及识别关键链

对发生资源冲突的施工工序应进行相应调整,然后编制修缮建筑项目网络图。网络图中耗时最长的就是修缮建筑项目的关键链。

(6)确定非关键链汇入点

9月28日是孔子诞辰纪念日,每年的这一天,我校都会钟鼓齐鸣,古乐飘扬,隆重举行“祭先师孔圣、承尊师传统、育德能英才”为主题的纪念孔子诞辰周年暨新生入学仪式活动,以此高擎中华文化传承的薪火,聆听圣哲先贤的训导,以庄严肃穆严谨的传统礼仪为我校学生的心灵深处埋下穿越千古万代的礼乐种子。将中华优秀传统文化教育与仪式教育相结合,通过活动塑造学生的人格,培养学生的品质,形成正确的人生观、价值观、世界观。

本文根据最终开始时间设置导入点,若非关键流程的结束时间与关键流程的开始时间恰好吻合,关键流程就是关键链的流程组成部分。非关键流程可以使用的即时操作或关键项目资源的最后开始时间,则非关键流程可以是修缮项目进度表中的非关键链导入点。

2.3 缓冲区设置及管理优化

(1)缓冲区的设置

本文认为资源缓冲对项目所需资源具有指向性,避免了项目进度计划因资源产生影响。但在实际中可能产生资源冲突、造成项目延期等情况,因此将其相关资源进行分类,并对不同资源类型的缓冲设置方法进行归纳和分析。

(2)关键链中的缓冲区管理机制

①缓冲区三色区域划分:

在对修缮建筑项目缓冲区进行管理时,按照缓冲区不同的实际消耗情况将整个区域分为绿、黄、红三种颜色区域。同时在不同的区域釆取相应措施:其一,绿色区域,即进展情况良好不需采取任何行动;其二,黄色区域,即有一定逾期风险,应提升监控预警能力,拟定预期风险应对方案;其三,红色区域,即具有极大地逾期风险,须尽早实行方案追赶项目原进度。

②动态监控机制:

多半项目的实施都保持动态,由此进度控制的管理也必须保持动态。本文基于此思路认为应将实施监控,并根据项目进展,将监控点的增设重点放在容易发生延误的工序后,对缓冲区进行实时动态监控。

③监控触发点设置:

图1 检控出发点设置

缓冲区监控触发点设置前需要得知关键链上任务的完成比例,见图1 所示。即随着项目的不断推进,涉及到工期风险的各项工序不断减少,工期风险也随之降低。反映在图1 中即为随着完成比例的增高,触发点的设置也不断增高。

(3)资源缓冲管理

古建修缮建筑整体项目进行资源缓冲管理时应随时注意资源消耗的预警,主要包括如下几点:

①若主项目进度计划发生变动,资源需求及使用计划也应随之更新。

②在项目中专设资源缓冲经理岗位,承担对其所需资源进行统一调配的责任。

③理顺其中各环节,编制符合标准规范的操作单。

④将项目资源缓冲管理延伸到资源的设计、生产、制造、运输、仓储保管等所有环节。

⑤利用信息技术重塑项目资源管理相关流程,提高管理水平。

⑥设置合理的激励制度提高员工的工作热情,降低学生综合症等心理因素产生的负面影响。

3 关键链技术在古建筑修缮项目进 度管理应用

3.1 项目基本情况

红梅文创园,经原沈阳红梅味精厂旧厂房改造而成,位于沈阳市铁西区卫工明渠西侧,北三西路南侧。

3.2 项目修缮难点

(1)原料库建成于1939年,坐落于园区东南部。采用落架的保护手法最大程度上保证建筑主体外观风貌,用原工艺砌筑修复,做建筑整体性风貌复原。

(2)研究所建成于1966年,位于园区中部,与拱顶的发酵厂房东侧相邻。破损倒塌墙体采用落架的方式进行建筑的历史风貌复原,最大化保护建筑历史痕迹。

(3)提纯车间建成于1939年,位于园区中部,与拱顶的发酵厂房西侧相邻。整体采用落架的修缮手法,不改变建筑结构形式,对立面进行原砖细致的修建。

(4)发酵过滤厂房建成于1945年,位于园区中部。维持建筑立面特征及形式,外墙保留并加固,局部结合落架方式进行砌体的修复,内部结构以钢结构加固保护为主。

(5)俱乐部建成于1939年,位于园区北部。基础承载力缺失,基础需优先加固或重新浇筑,建筑墙体应用最佳的落架方案进行立面上的编号处理手法进行砌筑。

3.3 基于关键链技术的进度管理优化方案

通过使用资源分配方法来识别关键链,并绘制项目的双代码网络图。如图2 所示。

图2 红梅文创园项目双代号网络图

同时,本文运用PERT 三点时间估计方法计算输入缓冲区(FB)和项目缓冲区(PB)。计算结果图3所示。

图3 红梅文创园项目缓冲区设置

3.4 基于关键链技术优化方案的实施效果及分析总结

(1)实施效果

2019年9月30日,建设项目整体竣工,正式验收合格,10月2日交付使用。从总体进度时间看,工程实际竣工时间比原计划竣工时间(45 周)提前3 周完成,即工期42 周。与基于关键链技术的项目进度管理计划中提出的48周完成时间比较,也提前了6周。缓冲区为25周,实际消耗量为18周。本项目实际建设周期为42 周,缓冲区总体已经消耗的比例为72%,通过关键链技术进行优化后的进度方案使项目能够提前目标进度完成。

(2)传统方案与优化方案对比分析

①优化后的项目总工期与实际的施工进度更符合实际需求;也比传统的进度方案有更多时间和弹性来应对过程中的突发情况和复杂事件,更好地适应项目管理需求。

②传统项目进度管理方案基本未考虑资源约束的影响,但是关键链技术新方案着重研究关键链和资源冲突的分析和关系,将资源约束和现实解决措施都进行了详细研究,更加贴近实际,实用性更好。

③传统修缮项目进度管理方案时间估计常取各自工期的上限值作为总进度的基础;而关键链技术新方案使总工期最小的任务组合,相对更加科学合理,同时更高效。

④在传统的计划方案中,并没有对各种不确定情况进行预测,也未提出解决措施;关键链技术新方案是将计划和控制作为一个系统进行同步管理,并通过缓冲区的设置、监控与预警对项目的各项任务采取不同措施进行高效调整,提高了工期质量。

4 结语

古建筑修缮工程的技术核心是要保护和传承文物的价值。修缮中的工程行为也多属非标准化的操作等非常规工程内容。在进度管理方面,面对工序复杂、古建修缮急迫、个体多样性等特点,如何科学有效地解决这一类项目所面临的进度管理难题,是现在面临的难题。本文提出了将关键链的技术方法应用于古建筑的修缮项目中,并结合已参与过的实际案例进行应用及验证,通过与实际的执行计划进行对比,验证关键链技术在此类项目中具有显著的作用,同时优化提升整个管理进度体系。

由于本文在写作过程中,理论知识和实践经验还有一定的不足,而笔者所接触到和所能收集到的国内实施项目进度管理的修缮类项目数量有限,在研究过程中、结合解决实际问题中、案例应用中的也是在不断尝试,可能存在许多不完善之处,所以很多方面需要进一步的分析和认真研究。

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