水電施工中并行工程集約管理芻議論文
摘要:基于傳統(tǒng)串行施工工程的種種弊端,并行思想指導(dǎo)下的水電施工工程得到了很快的發(fā)展。本文主要是在對并行施工工程過程的簡單闡述,在此基礎(chǔ)上,分析了水電施工中并行工程集約管理。
關(guān)鍵詞:水電施工并行工程集約管理
一、引言
并行工程(concurrentEngineering,CE)是集成并行地設(shè)計產(chǎn)品及其相關(guān)過程的系統(tǒng)方法,其目標(biāo)是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。并行工程與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式之間的本質(zhì)區(qū)別在于并行工程把產(chǎn)品開發(fā)的各個活動看成是一個集成的過程,并從全局優(yōu)化的角度出發(fā),對集成過程進(jìn)行管理與控制,同時對已有的產(chǎn)品開發(fā)過程進(jìn)行不斷地改進(jìn)與提高,以克服傳統(tǒng)串行產(chǎn)品開發(fā)過程大反饋造成的長周期和高成本等缺點,增強企業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。從經(jīng)營方面考慮,并行工程意味著產(chǎn)品開發(fā)過程重組(reengineering),以便并行地組織作業(yè)。
并行工程管理系統(tǒng)由產(chǎn)品開發(fā)過程建模仿真與優(yōu)化子系統(tǒng)和產(chǎn)品開發(fā)過程管理與協(xié)調(diào)子系統(tǒng)組成。產(chǎn)品開發(fā)過程建模仿真與優(yōu)化子系統(tǒng)通過對產(chǎn)品開發(fā)過程的定義、描述、仿真和優(yōu)化,獲得全局優(yōu)化的動態(tài)產(chǎn)品開發(fā)過程模型。產(chǎn)品開發(fā)過程管理與協(xié)調(diào)子系統(tǒng)根據(jù)該并行產(chǎn)品開發(fā)過程模型,對產(chǎn)品開發(fā)過程中的人、機器和資源進(jìn)行實時管理和控制,并對設(shè)計過程中產(chǎn)生的沖突提供決策支持,以保證施工過程的順利進(jìn)行。
并行工程作為現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展方向,引起美國、歐洲和日本等工業(yè)國家的高度重視,近幾年來正在迅速發(fā)展,其進(jìn)一步的研究和發(fā)展主要在以下幾方面:
(1)目前并行工程的支持環(huán)境是建立“集成”基礎(chǔ)之上的產(chǎn)品生命周期的宏循環(huán),目前正向理想的方式是微循環(huán)進(jìn)軍。
(2)并行工程作為一種有生命的哲理越來越多地融合虛擬制造和擬實制造,通常認(rèn)為并行工程以信息集成為基礎(chǔ),實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)程的集成與并行;這將為進(jìn)一步實現(xiàn)企業(yè)間集成和企業(yè)經(jīng)營過程重構(gòu)等的敏捷制造打下基礎(chǔ)。
(3)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)是實現(xiàn)并行工程的關(guān)鍵,有待進(jìn)一步發(fā)展。
(4)并行工程作為一種哲理、現(xiàn)階段已成功地用于機械、電子、化工等工程領(lǐng)域,其應(yīng)用范圍尚需進(jìn)一步擴大,我國863/CIMS主題對此也作出積極反應(yīng),已把并行工程作為重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項目。讓我們及時掌握,現(xiàn)代切削加工生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展動向、研究開發(fā)先進(jìn)制造技術(shù)、密切結(jié)合實際,為我國的機械制造業(yè)趕超世界先進(jìn)水平而努力奮斗。優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的裝機提供一種可行途徑。
二、水電施工并行工程實施中的`問題
水電施工工程是水電站建設(shè)的最后工序,起著將電站建設(shè)投資轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實收益的重要作用。50年來我國水電施工工程的技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展,但其中也有很多失敗的實例與慘痛的教訓(xùn)。總結(jié)其中經(jīng)驗教訓(xùn),機組結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造工藝、安裝工藝和工藝規(guī)程等“硬技術(shù)”的束縛與失誤固然難辭其咎,但更深層次、更普遍意義的原因則是組織管理、控制與協(xié)調(diào)等“軟技術(shù)”中的局限性。
傳統(tǒng)的水電施工工程通常是串行安排的,從設(shè)計→設(shè)備選型→制造→運輸→現(xiàn)場安裝各過程順序執(zhí)行,過程與過程之間往往是“拋過墻”式的,即水電施工工程的參與各方按要求完成本職工作后將成果拋向其他部門,出現(xiàn)問題后則拋回以前的部門,由于參與各方缺乏經(jīng)常交流,且參與人員往往對自己在整個項目開發(fā)過程中的角色缺乏清晰的認(rèn)識,上、下活動間各自為政、聯(lián)系不緊密,常常存在難以調(diào)和的沖突。當(dāng)機電設(shè)備的可裝配性或可維護(hù)性較差,不能很好地滿足業(yè)主需求時,就需進(jìn)行設(shè)計修改或在現(xiàn)場研究進(jìn)行處理,有的甚至在現(xiàn)場根本無法進(jìn)行處理,這樣在傳統(tǒng)水電施工過程中,嚴(yán)重耽誤了施工的工期,進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)計改動量大,施工安裝周期長,項目成本高的結(jié)果。這種“拋過墻”式的機電安裝過程存在的問題可歸納如下:
(1)工程項目的設(shè)計方案缺乏系統(tǒng)性,不能充分考慮項目整個生命周期的各種需要和限制,造成項目目標(biāo)系統(tǒng)缺乏可行性。
(2)妨礙了參與項目的各方之間尤其是設(shè)計方與施工方之間的相互交流和了解。
(3)在設(shè)計方案完成之后,才選擇承包商按設(shè)計進(jìn)行施工,造成設(shè)計中的許多問題不能被盡早發(fā)現(xiàn),延長了施工期;此外項目的實施由承包商全權(quán)負(fù)責(zé),設(shè)計人員往往不能充分參與承包商施工階段的決策,因此不利于技術(shù)方案、工期和費用等的優(yōu)化。
當(dāng)今水電施工日益大型化、復(fù)雜化,這些都對實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低成本的裝機提出了更高的要求。而目前的水電施工工程項目管理模式由于存在著上述缺點,已不能很好地適應(yīng)這種趨勢。因此,有必要探求新的項目管理模式。近年來新出現(xiàn)的并行工程(ConcurrentEngineering,CE)理論可為實
三、水電施工過程中并行設(shè)計的集約管理
隨著項目管理理論和信息技術(shù)的發(fā)展,實施并行設(shè)計的組織、過程和工具等諸方面前提已逐步得到解決。
1、組織重組
應(yīng)用并行設(shè)計首先必須進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)隊伍重構(gòu),即將傳統(tǒng)的部門制或?qū)I(yè)組變成以項目為對象的跨部門多學(xué)科團(tuán)隊(multi-disciplinaryteam,MDT)。MDT指的是在項目進(jìn)行過程中,從各個主要參與方中分別選出1至2名專家或負(fù)責(zé)人與業(yè)主代表一起組成項目領(lǐng)導(dǎo)核心。團(tuán)隊是項目的決策機構(gòu),協(xié)調(diào)和控制著各個參與方之間的信息交流,促進(jìn)各參與方之間的合作和相互信任,最終確定各個參與方的具體職責(zé)和項目的實施計劃,確保項目組織的努力目標(biāo)與業(yè)主需求保持一致。
2、設(shè)計工作流程重組
基于并行工程原理的設(shè)計流程重組即是從傳統(tǒng)的串行產(chǎn)品開發(fā)流程轉(zhuǎn)變成集成的、并行的產(chǎn)品開發(fā)過程,它不僅是活動的并發(fā),更主要的是下游過程在產(chǎn)品開發(fā)早期參與設(shè)計過程;另一個方面是過程的改進(jìn),使信息流動與共享的效率更高。
傳統(tǒng)模式下的建筑工程項目管理中通常按照生命周期劃分階段,不同階段工作由不同的職能部門負(fù)責(zé),工作在移交階段時部門之間的工作交接是“拋過墻”式的。而并行工程的思想是以系統(tǒng)的觀點來處理產(chǎn)品開發(fā)過程,將產(chǎn)品的開發(fā)從概念設(shè)計、制造、組裝、銷售、維護(hù)以至最后的報廢,看作是一個有機統(tǒng)一的過程,在產(chǎn)品設(shè)計階段就將產(chǎn)品整個生命周期中的各種因素考慮進(jìn)去。
3信息技術(shù)平臺的支持
(1)項目管理系統(tǒng):在水電施工并行設(shè)計中,其管理方式是按照項目管理的思想進(jìn)行,可以利用項目管理軟件進(jìn)行設(shè)計管理,這些項目管理軟件包括Primavera公司的P3,Cores技術(shù)公司的Artemis等;另外國外有些公司建立了自己的計算機集成項目管理信息系統(tǒng)(P-CMIS),在工程管理方法、網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)以及決策支持模型上做了大量研究開發(fā)工作,這些都讓并行設(shè)計成為可能。
(2)群體決策支持系統(tǒng):通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展產(chǎn)生了群體決策支持系統(tǒng),它以產(chǎn)品為核心,提供電子會議環(huán)境將分散的生產(chǎn)實體組成一個多實體小組或“虛擬群體”,協(xié)同進(jìn)行設(shè)計問題解決,使得各方面專家和技術(shù)人員不斷朝共同的目標(biāo)努力。這類產(chǎn)品有SoftBicycle公司的CONSENSUS@nyWARE,Banxia公司的DECISIONEXPLORER等。
(3)工作流管理系統(tǒng):工作流管理聯(lián)盟(WorkflowManagementCoallition,WFMC)頒布了一系列工作流產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),包括工作流參考模型、術(shù)語表、管理系統(tǒng)接口規(guī)范、產(chǎn)品的互操作性標(biāo)準(zhǔn)等,承包商可以基于這些標(biāo)準(zhǔn)建立自己的工作流管理系統(tǒng)。
(4)計算機輔助設(shè)計:近年來,CAD技術(shù)隨著微電子技術(shù)發(fā)展而迅速發(fā)展,并在水電施工領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用和推廣,由于傳統(tǒng)的2D和3D的設(shè)計都難以描述建筑物隨時間的變化以及各工序間復(fù)雜的內(nèi)在聯(lián)系,于是在3D模型的基礎(chǔ)上附加時間因素和成本費用等,通過構(gòu)建5D模型來實現(xiàn)3D立體模型、施工組織方案、成本及造價等3部分的集成,實行一體化的項目控制,使得高質(zhì)量建筑設(shè)計和合理化的建造成為可能.
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