浅谈关键链技术在电厂大修进度管理中的应用

2022-03-07雒焕胜LUOHuansheng

价值工程 2022年8期

雒焕胜 LUO Huan-sheng

（兰州交通大学土木工程学院，兰州 730070）

0 引言

高德拉特提出的“关键链”这一新的概念，与传统项目进度管理不同的是，关键链不仅需要考虑各项工序之间的相互逻辑，还需要考虑相应的各项工作之间的资源受约束的情况，以及在工程项目施工中人的行为心理因素，这将组织行为学的一些研究结果应用到项目进度的管理中，从而补充了传统项目进度管理方法中的一些不足之处，为项目进度管理提供了一种全新的科学方法。项目负责人将该种方式应用于高度复杂的发电企业大修项目活动时，降低了项目管理难度，同时结合任务量、人力资源投入量，编制合理的进度计划，确保了人员安排、调度的科学性。

1 关键链技术基本思想

关键链技术认为项目管理人员为了使工程项目的工期能够按期完成，通常对各个需要完成的分项工期进行估计都是采取比较保守的态度，为防止意外发生通常会留出多余的安全时间，并以这个工期作为项目进度计划的工期。关键链技术除了对分项工程的工期中存在的安全时间提出质疑之外，还会认为资源的有效利用率是不可能平衡的，根据是否影响工程项目进度把资源分为瓶颈资源和非瓶颈资源，为了使工程项目进度能够顺利的进行，必须对约束项目进度的瓶颈资源加以解决，消除资源的冲突问题，提高其利用率。

1.1 关键链技术和传统进度管理对比

关键链技术是在传统的CPM、PERT方法基础上逐渐发展起来的，其表现形式均为网络计划图，均通过压缩关键工作的持续时间来达到减少项目总工期的目的，但关键链技术和传统进度管理还是有很大区别，具体如下：

1.1.1 对待资源态度不同

传统进度管理方法只考虑工序间的逻辑关系，不考虑资源约束对工序的影响；关键链技术不仅考虑工序间的逻辑关系，还结合资源约束进行考虑，合理分配资源，提高项目进度。

1.1.2 对待风险因素态度不同

以往的工程项目进度管理方法为了避免项目延期风险，采用90%的完工概率制定计划；而关键链技术通过50%可能完工概率进行估计，插入三大缓冲区，通过对缓冲区的管理来解决不确定性因素对项目工期的影响。

1.1.3 对待人的行为因素态度不同

以往的进度管理方法不考虑人的行为心理因素，只是注重技术的因素，由于学生综合征、墨菲定律、帕金森定律、安全时间过度估计等造成工期延误；关键链技术考虑人的行为因素，以50%可能完工概率估计工期，给员工一种工作紧迫感，避免了人的行为因素对项目造成工期延误。

1.1.4 网络图表现形式不同

传统进度管理方法只考虑工序逻辑关系，只有一条起点和终止节点非常明确的关键路径；关键链技术考虑工序间逻辑关系以及资源约束的影响，通过不同资源优先规则可能得到多个关键链路。

1.1.5 确定关键线路次数不同

以往的进度管理方法通过计算一次确定关键路径；关键链技术通过均衡资源冲突、插入缓冲区识别关键链，不断完善，直至最终确定关键链。

1.2 关键链技术的隐含假设

关键链技术是建立在一定的估计工期基础之上的，这些隐含假设主要包括如下几个内容：

①项目约束被视为关键链的主要内容。

②项目工期估计中的人的心理因素。

③项目实施阶段的行为假设。

④非关键链上的工作安排服从资源约束的要求。根据约束理论的思想，资源必须服从于关键链上受限制的资源，关键链将不再考虑各项资源均衡的问题。

1.3 关键链实施步骤

关键链技术方法是在传统进度管理方法的网络图及关键线路的基础上发展起来的。主要步骤为：

①通过WBS的分解以获取相应的任务清单，继而以此为前提通过建立相关任务逻辑后形成网络图[1]，找出关键线路。

②各项工作需要从新估计工期，消除安全时间。对每个工序进行重新的工期估计，是为了避免人的行为心理所带来的保守估计工期，这样做是为了使项目执行者感觉到任务紧迫性，保证各工序的工期不发生延期现象。

③解决有限资源的束缚和资源的冲突情况，正确认识项目关键链。在平衡各项资源和消除多余安全时间的前提下重新计算网络图中各个工序的时间参数，找出最长的路径，作为关键链。

④设置关键链中的时间缓冲区。根据项目管理中的风险聚合原理和墨菲定律，设置相应项目进度计划管理中的时间缓冲，具体有项目缓冲、汇入缓冲和资源缓冲。

⑤建立缓冲管理机制。监控关键链进度计划就是对项目的时间缓冲进行有效的监督和控制。

1.4 关键链相关方法

1.4.1 剪贴法

高德拉特最先提出了剪贴法，该方法又被称之为50%方法。即在预估工期的基础上去除其中的50%工期，将去除的这部分工期设置于项目进度最后的缓冲阶段，同时对其中的关键路径确定为关键链[2]。缓冲期通常为关键链总体工作中50%的安全时间。具体计算如下：

其中PB的含义是项目缓冲；△ti的含义是工序安全时间；n的含义是关键链中的工序数。

前不久，习近平总书记在民营企业座谈会上发表重要讲话时强调，“要不断为民营经济营造更好发展环境，帮助民营经济解决发展中的困难，支持民营企业改革发展”。

剪贴法在实际应用的过程中存在一定的优势但是也有不足。其优势主要是应用灵活可以在不需要考虑任何风险性的情况下通过50%工序压缩的方式即可获取缓冲区域的时间长度。但是不足之处就在于未对供需持续时间估算存在的风险性和波动性进行解释的情况下容易导致最终所设置的缓冲区域与实际需求存在偏差。

1.4.2 根方差法

从一定程度上来说可以认为跟差法是在剪贴法的基础上进行了优化，但是计算方式更加的精准与严谨，相对来说其是通过对50%工时进行缩减的方式计算最终的结果的。也就是该方法认识到了对风险因素考虑的重要性，所获取的计算结果更加的精准。以下为具体的计算流程：

上式中n表示为项目缓冲；PB的含义是关键链中的工序数；△ti的含义是i工序的安全时间。

根方差法的应用优化了关键路径上的工时，同时在原有基础上进行工作包范围压缩的方式，一方面避免了管理人员和施工单位关于工作进度和时间安排上存在的冲突，另一方面可以为缓冲区域设置过程的问题提供有效的解决路径。但是如果独立性对路径上工作包工期压缩进行预算的话难以将工作包间存在的逻辑关系考虑在内，甚至有可能会产生缓冲量估算偏差的问题。此外，根方差法存在一定的不足，因为结合计划评审技术的应用下来获取相应的数据的，因此在项目工作包较多的情况下加大了数据采集的难度，基于此，根方差法在理论分析方面较为常见。

上述两种方法在计算缓冲区域方面较为常见，在关键链方法逐渐推进和发展的过程中得到了更多的研究与应用，并在此基础上提出了相应的缓冲区域计算方法。

2 电厂大修组织结构和工程进度

2.1 电厂大修基本情况介绍

电厂大修也就是A级检修项目间隔时间为4-6年，目前国内各个发电企业为提高发电设备的可靠性普遍采用定期检修。A级检修是设备四个定期检修等级中最全面、最重要的预防性检修。

2.2 组织结构介绍

建立大修组织机构是对机组大修实行全过程、全方位管理的必备条件，根据职能划分机构并明确其职责，实现分级管理、统一指挥和协调，以实现大修检修目标。

2.3 决定电厂A修工程进度的原因

2.3.1 原材料的原因

2.3.2 使用设备的原因

大型机械设备也是电厂A修工程的顺利进行的有效条件。相关人员要对大型机械设备的进场出场做好管理工作，及时合理保养继续设备、施工人员也要按要求使用，规范操作流程，确保整个电厂A修工程所需的设备都能正常运作。

2.3.3 工程设计及施工的实践

在电厂A修工程管理中，设计方案与施工方案是开展工程顺利进行的前提与关键因素。一旦项目改造中出现设计变更的情况，则会致使工程暂停或延后，直接影响了整个进度管理[3]。

2.3.4 人员效率的原因

人员是A修工程中的实施主体，所以管理人员、及施工人员要严格依照图纸施工都是工程安全、质量的保证。

3 机组检修进度管理中存在的常见问题

3.1 忽视客观资源受限条件

复杂性是发电企业设备检修项目的基础特征之一，该项目的完成，需要多个部门协调运行，同时也需要投入多种资源，专业人力资源、资金资源、辅助设备等基础资源。但是从整体层面来讲，企业完成该项目受到资源限制，因为企业所拥有的相应资源是有限的，这就导致在各项工程项目在施工过程中，资源冲突、资源供应不足问题是客观存在的。

在项目进展过程中，采用基于CPM/PERT的进度控制技术，使得进度控制、进度优化主要集中于关键路径[4]，因此，假设为项目的顺利进行能提供充足的资源支持，基于此识别关键活动后，依照关键活动的关系确定关键路径，进而开展项目进度优化。

3.2 忽视不确定因素的影响

发电企业设备检修项目进展过程中，面临多种不确定因素，这些因素来自多个层面，如随着检修工作的开展，发现设备故障问题，该问题的处理需要花费时间，且时间需求不确定；如需要更换的零部件未能及时供应，导致更换工作无法开展，进度延误；相关团队的协作性不强，整体效率低，导致实际进度缓慢。总而言之，设备检修项目能否在预定时间内完成，受到多种不确定因素的影响，需要在项目开展之前对这些因素进行全面分析预测，根据识别结果制定完善的应对方案，确保项目进度目标有效实现。

基于CPM/PERT的进度控制及优化技术将各项主要活动的起止时间做了明确的规定，但是未能充分考虑活动开展期间处理不确定性问题的时间，同时，也未能将风险因素对进度计划实施、计划调整产生的影响纳入考虑范畴，导致不能直接将其作为进度管理控制依据，采用网络图实施进度管理，势必导致管理效果差。