基于工厂对象的任务管理及进度可视化方案

章剑波

中国石化镇海炼化分公司 浙江 宁波 315207

目前工程建设项目的任务管理和进度管理一般使用Oracle Primavera P6（以下简称P6）软件进行，其主要优点是，通过WBS 对项目范围灵活定义，工作任务之间逻辑清晰，适用于大体量且复杂的项目计划编制和管理。主要缺点是，很难做到分项任务计划制定和跟踪，进度跟踪统计耗费大量人力；进度显示主要为数据和曲线，不够直观明了和形象。

近年来，随着数字化交付技术在项目实施过程中的不断探索和应用，利用项目工厂对象清单进行任务明细的自动生成、完成情况的在线统计、三维模型进度可视化管理成为可能，这是对现行以P6 为主的进度管理方案的一个有效补充和完善。

以下基于工厂对象的任务管理和进度可视化方案进行研究和阐述。

1 总体思路

1.1 总体方案

项目实施过程中，设计、采购、施工等各项工作任务都是围绕着工厂对象展开的，这些对象包括所有的动设备、静设备、包设备、电气设备、仪表设备、电信设备和建（构）筑物等实体对象。因此，从项目的工厂对象出发，定义其分类及每一类对象在整个项目实施过程中对应的任务清单，从而得到整个项目实施过程中的所有任务清单；利用数字化交付平台和P6 软件，基于工厂对象任务清单及工厂对象编码进行计划编制、进度统计，以及依托项目数字化交付模型进行各类进度的展示，由此实现整个项目任务管理的精细化和数字化，进度展示的形象化、直观化。

1.2 基本架构及实施流程

本方案采用三维设计平台、P6 进度控制平台和项目数字化交付平台相结合的方式，P6 进度控制与三维设计、数字化交付工作深度融合。方案的主体架构组成及工作流程如图1 所示。

图1 项目任务管理及进度可视化方案的框架组成及工作流程图

2 方案实施

本方案的实施按照任务的生成、进度的统计，再到进度的可视化展示顺序，分为工厂对象分类定义、任务词典定义、项目对象清单收集、项目WBS 创建，以及P6 三级计划编制、四级计划生成、进度在线统计、三维建模及交付、进度可视化方案及展示等八部分。

2.1 定义工厂对象分类

基于工厂对象的任务管理，首先需要对工厂对象进行整理和分类并给定分类码，针对每一类工厂对象定义其任务清单，建立对象任务词典，通过软件工具实现自动生成项目任务清单。工厂对象分类可以采用《中石化项目数字化交付执行细则》中关于分类的方案，也可采用《石油化工项目数字化交付标准》（GB/ T 51296- 2018）中关于分类的方案。另外需要说明的是，独立的管架、建（构）筑物也是工厂对象，在设计阶段也要进行编号。

2.2 建立任务词典

一般而言，对于同一类工厂对象，在项目的设计、采购和施工等各阶段，其相应的工作任务是确定的。在确定了常见工厂对象分类之后，可以通过建立常见类型的工厂对象任务词典，收集项目的工厂对象清单，实现借助计算机自动生成项目所有对象的任务清单，既可减轻计划工程师的工作，又能更加细化项目的进度计划。

任务词典的建立，既要明确工厂对象的分类代码、分类名称、任务名称，又要明确每一项任务的标准人工时和任务归属等属性信息。对象分类代码是程序生成项目任务清单时查询词典的关键词；标准人工时是进行进度权重分配和统计计算的基础；任务归属是项目每一项具体任务与P6 中WBS 进行关联的条件。工厂对象任务词典及任务归属按表1 的格式进行定义。

表1 工厂对象任务词典

任务归属由任务阶段、专业、任务分类和任务包组合而成。任务阶段分设计、采购、施工、开车等阶段；专业设置按常规设置方式，包括工艺、管道、设备、机械、工业炉、电气、仪表、电信、建筑、结构、暖通、储运、总图、给排水、消防、分析化验和安全环保等专业；任务分类根据不同阶段不同专业的不同工作内容分别进行定义，如设计专业一般可分为管理文件、委托资料、请购文件、设计文件等；任务包的定义则根据本专业每一类任务中的不同任务对象进行定义，如管道专业的设计委托分为基础委托任务包、开口委托任务包和上部结构委托任务包等等。

2.3 编制项目工厂对象清单

项目的工厂对象清单是生成对象任务清单的基础，由设计单位在基础设计阶段或详细设计阶段组织编制和发布，建设单位进行确认和审核。项目实施过程中对象清单有变化时应及时更新，以便更新相应设计、采购、施工和交付的工作任务。清单的编制需明确每个对象的分类代码、分类名称、位号/ 编号和名称/ 描述等信息。工厂对象清单格式按表2 的格式定义。

表2 项目工厂对象清单

2.4 编制项目一、二、三级计划

创建WBS 是项目起始阶段的首要工作。WBS 应以整个项目生命周期中所有可交付成果为导向对项目任务进行分组，把项目整体任务分解成较小的、易于管理和控制的若干子任务或工作单元、可交付成果等更简单的项目组成部分。项目的WBS 结构按表3 的型式定义。

表3 项目WBS 结构表

项目进度计划分四级编制。其中一级是项目总进度计划；二级是控制进度计划，即装置/ 单元计划，对应于WBS 第五级；三级是详细进度计划，对应WBS 第七级，即任务包的计划。一、二、三级计划的编制在P6 中完成，每一项任务包对应唯一的任务包编码，以便后续程序生成对象任务清单时做为WBS 的对应。

2.5 生成项目任务清单及任务计划

项目工厂对象任务清单的生成及计划的编制需要三个输入条件：对象任务词典的定义、项目工厂对象清单的收集，以及项目三级计划的编制。完成上述三部分工作后，可以通过软件平台（本方案为数字化交付平台）进行关联和对照，自动生成项目的四级计划——项目任务清单和计划的生成，包含所有对象的任务清单和完成计划。任务清单的生成通过对照不同数据源的对象分类、任务归属、对象位号生成与WBS 一致的任务清单。需要说明的是，非关联性的任务需要单独考虑，不在进度可视化管理的范围。典型的项目任务清单和计划如表4 所示。

表4 项目/ 装置任务清单及计划

2.6 建立项目三维模型

项目的三维模型是进行进度可视化的依托，建立包括所有工厂对象的三维模型才能完整有效地显示各项目任务的实际进展。项目三维模型的建立，首先需要在设计阶段制定三维建模规定，确保项目三维模型满足项目数字化交付要求和进度可视化方案需要。一般而言，搭建的三维模型应满足以下要求：

（1）合理的PBS 结构，分专业进行建模；PBS 结构应尽可能与P6 的WBS 相同或相近，以方便后续的关联和对照；

（2）三维建模的内容应尽可能全面，涵盖所有工厂对象，以满足后续进度可视化的需要；

（3）工厂对象的位号/ 编号命名规范，与项目工厂对象清单或项目工厂对象任务清单编码中的位号一致，以确保后续可视化时进行进度数据的关联或读取。

2.7 在线统计任务实际进度

为了便于在项目建设过程中实时准确的统计进度，区别于传统的进度统计模式，本方案采用线上填报完成工作的模式进行进度统计。即在项目实施过程中，各阶段各专业负责人采用电脑或手机等终端登录交付平台系统，查看其在本项目待完成的任务清单并确认当前完成的情况。任务的完成情况可以定期填报，也可根据项目管理需要即时填报。平台系统自动统计进度数据，方便快捷。由此实现进度线上自动统计，为后续P6 进度数据更新和在交付平台实现进度可视化创造输入条件。

2.8 确定进度的可视化方案

除了传统的利用P6 导出进度数据报表、绘制进度曲线外，利用数字化交付的对象进行进度可视化显示。进度可视化分设计、采购、施工及交付进度可视化等四个阶段，每个阶段的显示以项目工厂对象为最小单位，可按照专业分类、任务分类和任务包分类，以动态数据、图表加三维模型的模式进行显示。进度的可视化按照以下两种方式进行显示：

（1）选定时间点，查看不同任务包的进展状态和完成计划；

（2）选定任务包或对象，查看不同时间点的进展状态和完成计划。

不同颜色的对象表示不同的状态，如绿色代表已完成，黄色代表待完成，红色代表滞后计划。各阶段进度可视化方案见表5。

表5 各阶段进度可视化显示方案

3 结语

综上所述，基于工厂对象的任务管理及进度可视化方案开发和应用是从石油化工工程项目管理实际需要出发，其意义在于：

（1）实现项目四级计划编制和管理的软件化和数字化，提升计划编制的精细化程度，完善了以往四级计划不规范、不完整等问题；

（2）项目任务清单的生成、计划的编制，以及进度的统计自动化、数字化，解决了传统项目计划制定需要的输入条件多、工作量大，计划统计繁琐、准确性差等系列问题；

（3）实现了基于工厂对象三维模型的进度可视化，设计、采购、施工、交付等各阶段进度、各专业进度、各分项进度，以不同的对象颜色进行显示，进度数据形象直观，一目了然，超越了以往仅以表格和曲线的显示和报告模式的效果。

此方案是基于P6 进行项目进度计划管理方案的有效补充和提升，可进一步进行方案细化研究和实践推广。