章竑骎 張思恩 徐潔

(浙江交工集團(tuán)股份有限公司設(shè)計(jì)院分公司，浙江 杭州 310023)

0 引言

相較施工環(huán)境復(fù)雜、自然條件多變的現(xiàn)澆梁施工模式，預(yù)制梁構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)裝配生產(chǎn)模式具有效率高、周期短、機(jī)械化程度高、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于橋梁工程[1]。目前，預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理模式存在計(jì)劃失效、資源調(diào)配混亂、生產(chǎn)效率低下等問題，急需建立高質(zhì)量、高效率的管理模式。20世紀(jì)90年代，Lauris Koskela提出精益建造的管理思想[2]，旨在避免浪費(fèi)和非增值活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目?jī)r(jià)值最大化。在此基礎(chǔ)上，Glenn Ballard和Greg Howell研究了以最后計(jì)劃者系統(tǒng)(Last Planner System，LPS)為中心的項(xiàng)目交付體系[3]，通過重新設(shè)計(jì)工作流程和多級(jí)交互計(jì)劃提高項(xiàng)目交付的穩(wěn)定性。目前，LPS在工程建設(shè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[4-7]。工程實(shí)例表明，應(yīng)用LPS能夠充分激發(fā)管理人員的主觀能動(dòng)性，降低事故率和質(zhì)量缺陷率[8]。

本文將LPS引入預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理體系，將生產(chǎn)規(guī)劃與控制進(jìn)行整合，使生產(chǎn)計(jì)劃更加科學(xué)有效，從而解決施工項(xiàng)目管理中人、機(jī)、料配置復(fù)雜、難以協(xié)調(diào)的問題，降低工期延遲的風(fēng)險(xiǎn)，提高過程管理的有效性。

1 研究方法

1.1 LPS理論概述

LPS由工程最終執(zhí)行人(如生產(chǎn)班/組長(zhǎng))根據(jù)施工的實(shí)際進(jìn)度反饋生產(chǎn)管理計(jì)劃，自下而上總結(jié)計(jì)劃，從而保證工作流程的有序運(yùn)轉(zhuǎn)。相比由項(xiàng)目經(jīng)理設(shè)置生產(chǎn)計(jì)劃，LPS使各生產(chǎn)班組擺脫了被動(dòng)等待的角色，成為拉動(dòng)式管理流程的推動(dòng)者。應(yīng)用LPS可以帶來多方面的收益，除減少工作流的不確定性和提供有前瞻性的工作計(jì)劃，還可以提升現(xiàn)場(chǎng)管理水平，提高生產(chǎn)效率，減少返工，降低項(xiàng)目的直接成本和間接成本。

1.2 研究方法

本文主要采用三種分析方法對(duì)基于LPS的梁場(chǎng)進(jìn)度管理進(jìn)行研究，具體如下：

(1)文獻(xiàn)研究法。分析總結(jié)項(xiàng)目進(jìn)度管理、工程案例、LPS理論相關(guān)文獻(xiàn)。

(2)比較分析法。將LPS管理方法與現(xiàn)行進(jìn)度管理方法進(jìn)行比對(duì)，探討引入LPS優(yōu)化梁場(chǎng)進(jìn)度管理的適用性。

(3)實(shí)地調(diào)研法與專家訪談法。以瑞蒼高速項(xiàng)目、紹興城投建筑工業(yè)化基地項(xiàng)目、杭紹甬智慧梁場(chǎng)項(xiàng)目、義東高速公路項(xiàng)目等案例為調(diào)研對(duì)象，實(shí)地調(diào)研預(yù)制梁場(chǎng)中存在的技術(shù)和管理問題，并走訪相關(guān)專家和技術(shù)人員，確定基于LPS的進(jìn)度管理體系。

綜上所述，本文研究方法及主要內(nèi)容如圖1所示。

2 LPS在預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理中的適用性分析

2.1 預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理特點(diǎn)與現(xiàn)狀

2.1.1 管理特點(diǎn)

預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理涉及進(jìn)度計(jì)劃的編制、執(zhí)行、反饋。根據(jù)工程項(xiàng)目的進(jìn)度目標(biāo)，預(yù)制梁場(chǎng)需要如期生產(chǎn)和交付預(yù)制構(gòu)件以配合現(xiàn)場(chǎng)施工，進(jìn)度延誤將帶來合同違約、總成本增加、安全和質(zhì)量隱患等多方面風(fēng)險(xiǎn)，因此，進(jìn)度管理在梁場(chǎng)項(xiàng)目管理中十分重要。然而，現(xiàn)行進(jìn)度管理方式的計(jì)劃編制、執(zhí)行和反饋環(huán)節(jié)互相割裂，不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的需求難以協(xié)調(diào)，整體可執(zhí)行性和可控性較差。

對(duì)多個(gè)預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度計(jì)劃編制的調(diào)研結(jié)果顯示，進(jìn)度計(jì)劃編制存在多約束性、不確定性、多目標(biāo)性的特點(diǎn)。

(1)多約束性。項(xiàng)目生產(chǎn)進(jìn)度受多種因素影響，需要考慮加工、完成、存梁、交付時(shí)間以及加工成本、設(shè)備占有情況等一系列因素。其中，對(duì)進(jìn)度影響最大的因素為當(dāng)存梁場(chǎng)地。因?yàn)楫?dāng)存梁臺(tái)座占滿時(shí)，相關(guān)生產(chǎn)線無法繼續(xù)生產(chǎn)。

(2)不確定性。生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的影響因素是動(dòng)態(tài)的、不確定的，如工程變更、人員流動(dòng)、突發(fā)或偶然事件(設(shè)備損害)、原材料供應(yīng)不足、天氣變化等。在編制進(jìn)度計(jì)劃時(shí)，需要充分考慮這些不確定性因素。其中，天氣變化尤為重要，陰雨或晴朗天氣會(huì)對(duì)混凝土預(yù)制構(gòu)件的初凝時(shí)間產(chǎn)生4～5天的影響。

(3)多目標(biāo)性。雖然工期是進(jìn)度計(jì)劃的重要指標(biāo)，但并非單一指標(biāo)，安全、投資、質(zhì)量、合同、信息等管理目標(biāo)共同構(gòu)成項(xiàng)目進(jìn)度管理體系，而不同的管理目標(biāo)之間往往存在沖突。

2.1.2 管理特點(diǎn)現(xiàn)狀

(1)計(jì)劃執(zhí)行階段。主要存在計(jì)劃編制和實(shí)際生產(chǎn)脫節(jié)、計(jì)劃實(shí)施可靠性低的問題。針對(duì)需要生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件，負(fù)責(zé)人應(yīng)以合同約定的交付日期為依據(jù)，分解施工計(jì)劃，采用橫道圖編制進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃的可靠性主要取決于計(jì)劃編制人員的工程經(jīng)驗(yàn)。一旦預(yù)制梁的生產(chǎn)進(jìn)度滯后于施工進(jìn)度，一般采用加大投入、加班趕工的方式追趕進(jìn)度。若超前生產(chǎn)預(yù)制梁配件，則會(huì)增加梁場(chǎng)存梁的成本與壓力。此外，協(xié)調(diào)人、機(jī)、料配置，整合管理體系，避免計(jì)劃失效和生產(chǎn)節(jié)奏錯(cuò)亂也是計(jì)劃實(shí)施的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

(2)項(xiàng)目實(shí)施階段。在工程項(xiàng)目中，變更和進(jìn)度偏差普遍存在。當(dāng)前，針對(duì)計(jì)劃偏差，通常采用事后控制的措施。當(dāng)發(fā)生變更時(shí)，需要?jiǎng)澐謽?gòu)件生產(chǎn)的重要和緊急程度，重排生產(chǎn)計(jì)劃。若生產(chǎn)工藝出現(xiàn)變動(dòng)，則需要進(jìn)行生產(chǎn)線改線或特殊構(gòu)件生產(chǎn)，不僅影響工程進(jìn)度，而且增加了工程成本[8-9]。此外，不同班組的進(jìn)度管理水平存在一定差異，一旦產(chǎn)生進(jìn)度偏差，需要投入大量資源趕工。

圖1 研究方法及主要內(nèi)容

(3)計(jì)劃反饋階段。主要存在歷史數(shù)據(jù)收集不足、管理混亂等問題。若無法掌握準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，容易導(dǎo)致后續(xù)計(jì)劃調(diào)整緩慢，整體計(jì)劃完成率浮動(dòng)較大，無法實(shí)現(xiàn)進(jìn)度優(yōu)化控制。

2.2 LPS與現(xiàn)行進(jìn)度管理的對(duì)比分析

LPS將計(jì)劃分為主導(dǎo)計(jì)劃、階段計(jì)劃、前瞻計(jì)劃和周工作計(jì)劃等，實(shí)行多級(jí)交互動(dòng)態(tài)管理。其中，主導(dǎo)計(jì)劃和階段計(jì)劃屬于長(zhǎng)期項(xiàng)目計(jì)劃，前瞻計(jì)劃和周計(jì)劃屬于短期執(zhí)行計(jì)劃。工程項(xiàng)目的復(fù)雜性和不確定性使長(zhǎng)期計(jì)劃的可執(zhí)行性較低，而LPS的分層計(jì)劃管控可以提高計(jì)劃執(zhí)行的可靠性。LPS流程圖如圖2所示。

圖2 LPS流程圖

傳統(tǒng)的進(jìn)度管理模式主要采用集中管理和推動(dòng)式管理，由項(xiàng)目經(jīng)理部進(jìn)行管控，不同環(huán)節(jié)之間缺乏優(yōu)化和協(xié)調(diào)。對(duì)于預(yù)制梁場(chǎng)而言，變更普遍存在且不易確定，如征地困難導(dǎo)致的交付時(shí)間變化、業(yè)主要求變更等。同時(shí)，不同橋梁工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，對(duì)預(yù)制梁的工序和工藝要求不同，因此，管理流程應(yīng)具有更高的靈活性。

采用LPS可以靈活面對(duì)變更，有效減少計(jì)劃的波動(dòng)性。例如：某建筑項(xiàng)目引入LPS后，實(shí)現(xiàn)了平準(zhǔn)化流水施工[10]；在某鋼結(jié)構(gòu)裝配式建造項(xiàng)目中引進(jìn)LPS，使項(xiàng)目進(jìn)度提前42天，工期縮短9.6%[11]；在某半蓋挖軌道交通車站項(xiàng)目管理中，將關(guān)鍵鏈(CCPM)理論與LPS相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目進(jìn)度目標(biāo)[9]。

近年來，預(yù)制梁場(chǎng)智能化、信息化的生產(chǎn)趨勢(shì)為L(zhǎng)PS的應(yīng)用提供了客觀條件，如智慧梁場(chǎng)系統(tǒng)、設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等[12-13]。

3 基于LPS的預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理體系

3.1 基本框架

基于LPS的預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理體系強(qiáng)調(diào)計(jì)劃與執(zhí)行的統(tǒng)一，注重優(yōu)化資源需求和供給配合。LPS體系將一線生產(chǎn)負(fù)責(zé)人納入計(jì)劃編制過程，提升了計(jì)劃編制的合理性以及對(duì)生產(chǎn)實(shí)際的貼合性。在執(zhí)行階段，一線管理人員可以靈活地對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，并在反饋糾偏階段使用PPC指標(biāo)、RNC指標(biāo)開展計(jì)劃實(shí)施的量化評(píng)估。

3.1.1 制訂主導(dǎo)計(jì)劃

主導(dǎo)計(jì)劃的制訂應(yīng)考慮生產(chǎn)計(jì)劃的總體安排和施工合同的履行要求，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)統(tǒng)一主導(dǎo)計(jì)劃實(shí)施的方針和政策，確立LPS的組織結(jié)構(gòu)、職責(zé)劃分。主導(dǎo)計(jì)劃的制訂與里程碑進(jìn)度計(jì)劃制訂類似。

3.1.2 制訂階段計(jì)劃

階段計(jì)劃一般計(jì)劃時(shí)間為一個(gè)季度，用以評(píng)估下一個(gè)季度內(nèi)項(xiàng)目的生產(chǎn)力、資金、勞力、材料等是否會(huì)影響工程進(jìn)度。對(duì)于小型工程項(xiàng)目，可以根據(jù)實(shí)際情況判斷是否需要制訂階段計(jì)劃。

3.1.3 制訂前瞻計(jì)劃

前瞻計(jì)劃以工程節(jié)點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)將階段計(jì)劃分解為6周的提前計(jì)劃。從這一階段開始，計(jì)劃制訂者為實(shí)際生產(chǎn)管理者，即最后計(jì)劃者，承擔(dān)識(shí)別約束和任務(wù)準(zhǔn)備的職責(zé)。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)周計(jì)劃的實(shí)施情況和反饋，每周更新前瞻計(jì)劃，同時(shí)對(duì)周計(jì)劃提出要求。在必要時(shí)，可以對(duì)上一層級(jí)的主導(dǎo)計(jì)劃和階段計(jì)劃提出變更。

3.1.4 制訂周計(jì)劃

周計(jì)劃是最終被執(zhí)行的計(jì)劃，也是最后計(jì)劃者承諾完成的計(jì)劃。周計(jì)劃將詳細(xì)顯示不同工序之間的相互關(guān)系，直接驅(qū)動(dòng)構(gòu)件生產(chǎn)過程的實(shí)現(xiàn)。不同的工序/工種應(yīng)制訂相應(yīng)的周工作計(jì)劃，并根據(jù)人、機(jī)、料的情況確保制定的工作量能在本周完成。項(xiàng)目生產(chǎn)人員應(yīng)定期檢查工作進(jìn)度是否與主導(dǎo)計(jì)劃相匹配，判斷是否需要采取措施。

3.1.5 計(jì)劃完成百分比和未完成原因分析

每個(gè)周計(jì)劃結(jié)束時(shí)，應(yīng)詳細(xì)檢查和評(píng)估承諾的工作任務(wù)實(shí)際完成情況，以糾正偏差并指導(dǎo)下一步施工。采取的主要評(píng)估方法為計(jì)劃完成百分比圖(PPC)，通過計(jì)算實(shí)際完成的工程量與計(jì)劃完成的工程量之比，作為衡量系統(tǒng)績(jī)效的關(guān)鍵指標(biāo)。若PPC=100%，說明項(xiàng)目沒有延遲。若PPC值等于生產(chǎn)負(fù)責(zé)人規(guī)定的目標(biāo)百分比(如85%或以上)，則計(jì)劃是可靠的。若PPC值低于生產(chǎn)負(fù)責(zé)人規(guī)定的目標(biāo)百分比，則需要采取控制措施，如增加資源供給、改變班次時(shí)長(zhǎng)和減少無價(jià)值活動(dòng)等。

除了用PPC圖評(píng)估計(jì)劃完成情況，還應(yīng)分析未完成原因(Reason for Non-Compliance，RNC)。無法按計(jì)劃完成任務(wù)的原因可分為執(zhí)行失敗和計(jì)劃失敗，而設(shè)置不合理的計(jì)劃目標(biāo)是計(jì)劃失敗的重要原因之一。通過RNC分析，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理和持續(xù)改進(jìn)。

綜上所述，基于LPS的預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理體系如圖3所示。

圖3 基于LPS的預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理體系

3.2 LPS進(jìn)度管理方法應(yīng)用

以T梁生產(chǎn)為例，分析LPS的具體應(yīng)用。目前，LPS管理理念在國內(nèi)的普及程度較低[14]，在應(yīng)用LPS前需要進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，通過LPS培訓(xùn)手冊(cè)樹立拉動(dòng)式生產(chǎn)管理理念，為后續(xù)前瞻計(jì)劃和周計(jì)劃的制訂做好準(zhǔn)備。

3.2.1 主導(dǎo)計(jì)劃與階段計(jì)劃編制

在主導(dǎo)計(jì)劃和階段計(jì)劃編制階段，參與計(jì)劃制訂的人員與現(xiàn)行進(jìn)度計(jì)劃的制訂人員一致。

3.2.2 前瞻計(jì)劃編制

在前瞻計(jì)劃編制階段，計(jì)劃制訂者為各一線班組管理人員，如生產(chǎn)線基礎(chǔ)班組、拌和樓基礎(chǔ)班組、鋼筋棚基礎(chǔ)班組、張拉班組和龍門吊運(yùn)輸班組的負(fù)責(zé)人。將生產(chǎn)過程中預(yù)制梁的鋼筋數(shù)量與混凝土方量需求與實(shí)際產(chǎn)能建立聯(lián)系，并根據(jù)生產(chǎn)線優(yōu)化生產(chǎn)流程。

制訂前瞻計(jì)劃時(shí)，應(yīng)盡量做到平均排產(chǎn)，使預(yù)制梁場(chǎng)的產(chǎn)能與需求相匹配，避免出現(xiàn)生產(chǎn)峰值。根據(jù)預(yù)制橋梁構(gòu)件的類型、數(shù)量、方量、完成與供應(yīng)時(shí)間、運(yùn)輸和存儲(chǔ)成本，各負(fù)責(zé)人確定相應(yīng)的機(jī)械、模板、鋼筋、混凝土、人員的整體需求，從而制訂資金和材料供應(yīng)計(jì)劃以及生產(chǎn)計(jì)劃。同時(shí)，做好設(shè)備的購置、租借與維護(hù)規(guī)劃，減少設(shè)備故障等風(fēng)險(xiǎn)。

存梁區(qū)的存放能力是影響預(yù)制梁生產(chǎn)過程和計(jì)劃排產(chǎn)的重要因素。調(diào)研結(jié)果顯示，物料成本占預(yù)制梁生產(chǎn)總成本的70%左右。因此，應(yīng)通過供應(yīng)鏈優(yōu)化、反季節(jié)采購等措施，在不影響進(jìn)度的前提下降低生產(chǎn)成本。

各生產(chǎn)負(fù)責(zé)人應(yīng)學(xué)習(xí)和掌握LPS專業(yè)知識(shí)和技能，如描述生產(chǎn)所需的資源、制定合理的生產(chǎn)任務(wù)等。隨著項(xiàng)目的推進(jìn)，執(zhí)行團(tuán)隊(duì)整體效率將得到顯著提升[15]。

3.2.3 周計(jì)劃編制

編制周計(jì)劃時(shí)，應(yīng)由一線生產(chǎn)者分解工作任務(wù)，優(yōu)化工作效率。例如，預(yù)制T梁的制作流程為鋼筋加工及安裝→模板安裝→砼澆筑→養(yǎng)護(hù)→拆?！B(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力張拉→孔道壓漿→養(yǎng)護(hù)→存梁。根據(jù)預(yù)制梁施工特點(diǎn)，考慮到機(jī)械、材料的資源壓力，很難實(shí)現(xiàn)各工序均衡施工。在混凝土澆筑階段，需要人工分層澆筑振搗密實(shí)以保證強(qiáng)度，但受混凝土供應(yīng)的限制，為保證關(guān)鍵工序，應(yīng)為其優(yōu)先劃撥資源。

預(yù)制梁構(gòu)件施工后需要進(jìn)行過程質(zhì)檢，因此，質(zhì)檢效率也是制約項(xiàng)目進(jìn)度的主要因素之一。

3.2.4 周計(jì)劃控制

生產(chǎn)負(fù)責(zé)人應(yīng)每周召開工作會(huì)議，除了明確下一階段的生產(chǎn)任務(wù)，還要討論延遲原因和改善措施。在預(yù)制梁場(chǎng)應(yīng)用LPS的過程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)部因素，如質(zhì)量問題產(chǎn)生原因和處理措施、返工影響等，以有效改善進(jìn)度管理的實(shí)施條件[16]。

4 結(jié)語

本文針對(duì)預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理特點(diǎn)與現(xiàn)狀，分析了引入LPS進(jìn)行優(yōu)化的適用性，構(gòu)建了基于LPS的預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理體系，為預(yù)制梁場(chǎng)進(jìn)度管理提供了新的思路。今后，可結(jié)合其他輔助技術(shù)，如BIM等信息技術(shù)，進(jìn)一步研究LPS的跟蹤和檢測(cè)機(jī)制，以實(shí)時(shí)反饋計(jì)劃偏差。此外，可將LPS與其他預(yù)制梁場(chǎng)管理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。