尼日利亞宗格魯水電站施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用

(中國(guó)水利水電第八工程局有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

尼日利亞宗格魯水電站是中國(guó)水電和中電工組成的聯(lián)合體與尼日利亞電力部簽署的EPC總承包項(xiàng)目，合同金額約12.9億美元。項(xiàng)目石方開挖963萬(wàn)m3、瀝青心墻堆石壩填筑300萬(wàn)m3、碾壓混凝土約200萬(wàn)m3、裝機(jī)700MW。項(xiàng)目履約環(huán)境復(fù)雜，進(jìn)度管理存在較大難度。項(xiàng)目履約管理的核心是進(jìn)度管理，圍繞進(jìn)度管理主線，項(xiàng)目管理決策者依據(jù)最新進(jìn)度狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整資源投入，糾偏進(jìn)度，確保工程進(jìn)度滿足合同要求。因此，進(jìn)度信息的時(shí)效性、可讀性對(duì)項(xiàng)目管理者尤為重要。

本文介紹了一種基于生產(chǎn)日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)分析的項(xiàng)目進(jìn)度動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)，利用Microsoft Office Excel軟件開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)輸入快速計(jì)算分析實(shí)時(shí)進(jìn)度信息，并可視化輸出。

1 進(jìn)度管理中存在的困難

現(xiàn)代項(xiàng)目管理通常采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)完成。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，以Primavera Project Planner(簡(jiǎn)稱P3或P6)、Microsoft Project等為代表的項(xiàng)目管理軟件，被廣泛用于全球大型復(fù)雜土木工程建設(shè)領(lǐng)域。這些軟件功能強(qiáng)大、系統(tǒng)復(fù)雜、專業(yè)性強(qiáng)，須專業(yè)人員操作，通常按月更新進(jìn)度信息。在實(shí)際應(yīng)用中，軟件計(jì)算分析的進(jìn)度信息成果較難以快速、直觀的方式展現(xiàn)給項(xiàng)目管理者，遲滯的進(jìn)度信息常常麻痹和蒙蔽管理者，工程進(jìn)度管理中易發(fā)生青蛙效應(yīng)，使管理者錯(cuò)過(guò)決策和糾偏良機(jī)，給項(xiàng)目建設(shè)帶來(lái)?yè)p失。如何讓管理者快速得到進(jìn)度信息、實(shí)時(shí)監(jiān)控和判斷進(jìn)度發(fā)展趨勢(shì)，是項(xiàng)目進(jìn)度管理亟待解決的問題。

2 工程進(jìn)度控制

項(xiàng)目進(jìn)度控制的基本對(duì)象是工程活動(dòng)。它包括項(xiàng)目結(jié)構(gòu)圖上各個(gè)層次的作業(yè)單元，上至整個(gè)項(xiàng)目，下至各個(gè)工作包。項(xiàng)目進(jìn)度狀況通常是通過(guò)各工程活動(dòng)完成程度(也叫完成百分比)逐層統(tǒng)計(jì)匯總計(jì)算得到的，通過(guò)這種方式計(jì)算得到項(xiàng)目某個(gè)分析周期的綜合進(jìn)度狀況，如：日進(jìn)度、周進(jìn)度、月進(jìn)度、年進(jìn)度、總進(jìn)度等。

描述工程進(jìn)度的指標(biāo)和方法有多種，如產(chǎn)值、工程量、工程形象、合同節(jié)點(diǎn)等，其中產(chǎn)值完成率法被廣泛采用，它將各種工程活動(dòng)統(tǒng)一采用產(chǎn)值(或成本)計(jì)劃完成率評(píng)價(jià)。這種方法能夠相對(duì)精確地計(jì)算工程進(jìn)度，但也存在弊端。首先，通常項(xiàng)目管理人員在月初對(duì)上月完成情況進(jìn)行核算統(tǒng)計(jì)，花費(fèi)大量時(shí)間輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)度計(jì)算結(jié)果輸出常常滯后于實(shí)際發(fā)生時(shí)間；其次，由于產(chǎn)值由各種工程活動(dòng)計(jì)算轉(zhuǎn)換后匯集，難以直觀逆向查詢導(dǎo)致進(jìn)度滯后的原因，不利于管理者精準(zhǔn)糾偏。

3 項(xiàng)目進(jìn)度動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)

3.1 建立數(shù)據(jù)分析模型

通過(guò)上述進(jìn)度控制理論，建立進(jìn)度分析數(shù)學(xué)模型，見式(1)，根據(jù)各活動(dòng)的完成情況，綜合評(píng)價(jià)進(jìn)度情況。綜合進(jìn)度計(jì)算實(shí)例見表1。

(1)

式中L——項(xiàng)目綜合進(jìn)度狀態(tài)計(jì)算值；

Pi——第i個(gè)活動(dòng)的完成百分比，Pi=Ai/qi；

Ai——第i個(gè)活動(dòng)的完成量；

qi——第i個(gè)活動(dòng)的計(jì)劃量；

Q——所有活動(dòng)的計(jì)劃量。

表1 計(jì)算實(shí)例

進(jìn)度偏差，即實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)度與工期消耗比例的差值。在年計(jì)劃中，當(dāng)前計(jì)算日期作為一年中已消耗時(shí)間和可用時(shí)間的分界點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算對(duì)比實(shí)際進(jìn)度百分比和工期消耗百分比，得出當(dāng)前計(jì)算進(jìn)度偏差值。

3.2 基礎(chǔ)信息收集

根據(jù)工程建設(shè)特點(diǎn)，篩選關(guān)鍵實(shí)物工程量作為進(jìn)度評(píng)價(jià)指標(biāo)，這些實(shí)物工程量可以從各類計(jì)劃和生產(chǎn)日?qǐng)?bào)中提取，如項(xiàng)目總進(jìn)度計(jì)劃、年度進(jìn)度計(jì)劃、月進(jìn)度計(jì)劃、周進(jìn)度計(jì)劃和每日完成工程量。對(duì)于大型水利水電工程，生產(chǎn)數(shù)據(jù)可選擇土石方開挖、土石方回填、混凝土澆筑等項(xiàng)目。對(duì)于隧道工程，可選擇隧洞開挖、支護(hù)、襯砌等評(píng)價(jià)指標(biāo)。完成進(jìn)度評(píng)價(jià)的指標(biāo)確定后，利用Microsoft Excel建立進(jìn)度分析系統(tǒng)，以生產(chǎn)日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行進(jìn)度計(jì)算更新。

3.3 建立數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

3.3.1 功能設(shè)計(jì)

以Microsoft Excel為開發(fā)工具，調(diào)用函數(shù)實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能，編寫宏命令實(shí)現(xiàn)分析系統(tǒng)的自動(dòng)模擬、動(dòng)態(tài)演示和按需運(yùn)行功能。分析系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)有：日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)輸入及保存、計(jì)劃數(shù)據(jù)調(diào)用及修正、進(jìn)度狀態(tài)實(shí)時(shí)計(jì)算、進(jìn)度對(duì)比分析及進(jìn)度偏差分級(jí)預(yù)警、歷史數(shù)據(jù)查詢、圖表生成及自動(dòng)更新、可共享并具備修改權(quán)限和口令、分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)可維護(hù)。設(shè)定系統(tǒng)變量，即通過(guò)對(duì)項(xiàng)目的施工組織設(shè)計(jì)的分析，選擇具有代表性的主要關(guān)鍵作業(yè)項(xiàng)目，作為數(shù)據(jù)分析依據(jù)，也就是進(jìn)度評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3.3.2 交互式界面設(shè)計(jì)

交互界面即為系統(tǒng)用戶的管理界面(見圖1)。界面以簡(jiǎn)潔緊湊、功能區(qū)塊化為原則布置，分別顯示計(jì)劃數(shù)據(jù)、日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)、進(jìn)度狀態(tài)、進(jìn)度計(jì)算值、進(jìn)度偏差、數(shù)據(jù)日期、重要事件等關(guān)鍵信息。區(qū)塊化設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)和圖表顯示區(qū)見圖2。

圖1 進(jìn)度監(jiān)控系統(tǒng)主界面

圖2 系統(tǒng)區(qū)塊化功能布置

3.3.3 系統(tǒng)運(yùn)行

在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行Microsoft Excel，打開設(shè)計(jì)調(diào)試完成的監(jiān)控文件，即可開始系統(tǒng)運(yùn)行。完成計(jì)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入后，在日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)區(qū)對(duì)應(yīng)日期所在行輸入日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前的進(jìn)度狀態(tài)。進(jìn)度偏差超出容許范圍時(shí)顯示不同級(jí)別的預(yù)警信息，并對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí)不同的警戒顏色(0～5%綠色，6%～10%橙色，大于10%紅色)。保存監(jiān)控文件，關(guān)閉Microsoft Excel即可停止運(yùn)行。將系統(tǒng)文件在網(wǎng)上鄰居共享并設(shè)置權(quán)限和口令，可實(shí)現(xiàn)多用戶分級(jí)查閱、更新和修改功能。

設(shè)置日期變量，編寫宏命令實(shí)現(xiàn)分析系統(tǒng)在指定的日期區(qū)間的自動(dòng)模擬、動(dòng)態(tài)演示和按需運(yùn)行功能，宏命令代碼見圖3。

圖3 以日期為變量的自動(dòng)運(yùn)行宏代碼

3.4 數(shù)據(jù)更新與維護(hù)

日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)區(qū)域根據(jù)項(xiàng)目部每日發(fā)送的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)后更新，同步存儲(chǔ)并自動(dòng)計(jì)算、顯示進(jìn)度狀態(tài)，通常當(dāng)天報(bào)前一日數(shù)據(jù)。根據(jù)進(jìn)度管理的頻次需要，一般每周、月、年最后一日輸入數(shù)據(jù)更新后的進(jìn)度狀態(tài)即為周、月、年進(jìn)度報(bào)告。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤或計(jì)劃調(diào)整等變化后，及時(shí)修正原始數(shù)據(jù)，維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，確保分析計(jì)算進(jìn)度狀態(tài)的真實(shí)性和可靠性。當(dāng)工程進(jìn)展到某個(gè)階段，某項(xiàng)工作全部完成或啟動(dòng)某項(xiàng)新工作，且評(píng)價(jià)指標(biāo)出現(xiàn)變化時(shí)，需要對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)更新。

圖4 日進(jìn)度動(dòng)態(tài)可視化輸出(截圖)

3.5 輸出成果的應(yīng)用

系統(tǒng)輸出的進(jìn)度數(shù)據(jù)圖表(見圖4)可用于每日進(jìn)度監(jiān)控，也可用于周、月、季、年等進(jìn)度專題會(huì)議材料，為進(jìn)度管理者、項(xiàng)目管理決策者提供數(shù)據(jù)支持，為進(jìn)度糾偏提供重要依據(jù)。輸出的數(shù)據(jù)作為歷史記錄，也是施工日志，可分析回顧工程建設(shè)過(guò)程，總結(jié)項(xiàng)目進(jìn)度管理，也可作為進(jìn)度考核評(píng)價(jià)的依據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)模擬輸入，可對(duì)將來(lái)進(jìn)度發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，據(jù)此調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃值。

4 應(yīng)用與效果

施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)在宗格魯水電站工程中的實(shí)際應(yīng)用證明該技術(shù)可極大提高進(jìn)度信息生成、傳播和使用效率。本監(jiān)控系統(tǒng)分析計(jì)算的進(jìn)度狀態(tài)與項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)進(jìn)度較為吻合，并優(yōu)于以產(chǎn)值為指標(biāo)的進(jìn)度計(jì)算。使用本技術(shù)使進(jìn)度管理者從日常紛繁雜亂的數(shù)據(jù)文字工作中解放出來(lái)，讓決策層管理者從側(cè)重關(guān)注年、月、總進(jìn)度向關(guān)注每日生產(chǎn)進(jìn)度的微觀方向偏移；讓執(zhí)行層管理者從側(cè)重每日生產(chǎn)情況向月、年和總進(jìn)度等宏觀方向偏移。最終使項(xiàng)目管理者更加均衡全面地關(guān)注工程進(jìn)度，全面掌握進(jìn)度信息，并及時(shí)作出合理決策。

便捷的數(shù)據(jù)輸入操作、可視化圖表輸出、實(shí)時(shí)進(jìn)度計(jì)算，在尼日利亞宗格魯水電站項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度監(jiān)控中發(fā)揮了重要作用。尤其對(duì)于承包商總部在國(guó)內(nèi)的大型境外土木工程建設(shè)項(xiàng)目，總部需要加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目部的管控。

在2018年二季度的項(xiàng)目進(jìn)度監(jiān)控中，4月開始出現(xiàn)連續(xù)性多周進(jìn)度監(jiān)控完成率偏低，總部隨即展開調(diào)研，發(fā)現(xiàn)原因是大壩碾壓混凝土施工前期勞務(wù)數(shù)量和勞務(wù)技能不能滿足碾壓混凝土生產(chǎn)計(jì)劃需要。隨后總部要求項(xiàng)目部加大勞務(wù)招聘和勞務(wù)技能培訓(xùn)，并從國(guó)內(nèi)選派經(jīng)驗(yàn)豐富的碾壓混凝土施工技能人員，經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的糾偏，進(jìn)度明顯改善。

根據(jù)2018全年實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證(見表2)，進(jìn)度動(dòng)態(tài)監(jiān)控結(jié)果與產(chǎn)值完成指標(biāo)基本吻合，具有較大的參考意義。一年多的應(yīng)用和跟蹤反饋?zhàn)C明，本技術(shù)在承包人國(guó)內(nèi)總部履約監(jiān)控中發(fā)揮了積極作用，成為領(lǐng)導(dǎo)層履約管理決策的依據(jù)之一，并計(jì)劃推廣應(yīng)用。對(duì)于項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理，在不增加其他報(bào)表任務(wù)的情況下，充分挖掘施工日?qǐng)?bào)的價(jià)值，并直觀反饋實(shí)時(shí)生產(chǎn)量與進(jìn)度數(shù)據(jù)(而不是下月從經(jīng)營(yíng)或財(cái)務(wù)部門得到的產(chǎn)值)，發(fā)揮了進(jìn)度監(jiān)控作用，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理人員據(jù)此調(diào)整和優(yōu)化資源配置，提高了管理效率，得到項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理者的積極響應(yīng)和咨詢監(jiān)理的認(rèn)可。

表2 2018年宗格魯水電站月度、年度進(jìn)度對(duì)照

注產(chǎn)值完成率來(lái)自項(xiàng)目部經(jīng)營(yíng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，實(shí)物完成率來(lái)自進(jìn)度動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。

5 結(jié) 語(yǔ)

a.本技術(shù)作為評(píng)價(jià)工程進(jìn)度的方法之一，適合以實(shí)物工程量作為進(jìn)度評(píng)價(jià)指標(biāo)的各類土木工程，暫不適合以節(jié)點(diǎn)形象表達(dá)進(jìn)度的工程。

b.利用Microsoft Excel開發(fā)本系統(tǒng)，是成功的選擇。軟件本身強(qiáng)大的函數(shù)功能，為本系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)提供了便利，通過(guò)VBA編程實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能自動(dòng)化。

c.本技術(shù)為工程進(jìn)度日常管理提供了一種新的管理思路和解決方法，可作為項(xiàng)目進(jìn)度管理的必要補(bǔ)充，該技術(shù)操作簡(jiǎn)便，讓非專業(yè)計(jì)劃工程師監(jiān)控進(jìn)度成為可能。

d.通過(guò)進(jìn)一步開發(fā)，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在多種互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)終端運(yùn)行，發(fā)揮更大便捷。

e.今后可在系統(tǒng)中增加語(yǔ)言轉(zhuǎn)換按鈕，實(shí)現(xiàn)中、英文等多語(yǔ)言界面的轉(zhuǎn)換功能，增強(qiáng)可讀性和使用范圍。