本文是一篇项目管理论文,本文借助关键链方法的管理理论和技术方法,运用到国内核电站役前检查项目的进度管理中,通过对海阳核电役前检查项目的关键资源分析,平衡资源冲突,进行项目关键链识别和缓冲区设置,有效保障项目中关键的自动化检查专项的进度。通过项目管理实践和关键链方法实际运用结果反馈,本论文取得了如下成果:(1)针对国内当前较为粗放式的核电役前检查项目进度管理现状,详细研究分析了役前检查项目进度管理的特点及存在的挑战,为关键链方法的应用提供了良好的契机。(2)采用关键链方法对项目工作流程规划和总工期确定,项目工期比计划提前了 6 天,可有效实现对项目进度控制,为核电厂全范围役前检查项目的进度管理和工期计算提供重要参考。
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
随着国民经济的快速发展,国家对用电量的需求持续上升,但长期以来我国电力结构发展不均衡,截止 2012 年数据统计,火力发电量占总量的 78%,火力发电带来的高污染、高能耗和高运输成本都表明依赖火力发电不是可持续的发展道路。核能发电具有年运行时间长、能力密度高、运行成本低,可大幅度减少温室气体和污染物的排放,是一种安全可靠、可持续发展的清洁能源。经初步估算,以一座发电容量 60 万千瓦的核电厂为例,反应堆初始装料仅 1500 公斤,可供核电厂满功率连续运行发电一年半。而对于相同发电容量的燃煤火电站,一年半则需要消耗 250 万吨的优质煤,同时将产生大量的废气排放污染物,其中二氧化碳排放量约 660 万吨、二氧化硫和氮氧化物排放量约 6.2 万吨,另外运输成本及车辆运输过程废气排放还未统计计算在内。截至 2015 年底,我国在役、在建的核电机组达到 54 台,分布在浙江、广东、江苏等沿海 8 个省区、13 个核电基地,总装机容量 5556 万千瓦。其中,在建 26 台,装机容量 2913 万千瓦,占世界在建核电机组的三分之一[3]。按照国家“十三五核工业发展规划”纲要提出的安全高效发展核电要求,预计到 2020 年全国在建达到 3000 万千瓦以上,“十三五”期间预计有 24 台机组投入运行,30 台左右机组开工建设,是我国新建核电机组数最多的五年,根据发展的进度和规模,预计 2030 年核电站装机总容量达到 1.5亿千瓦[4],届时,我国将成为仅次于美国的世界核电第二大国。
1.1.2 研究意义
按照美国锅炉及压力容器标准规范(ASME)XI 卷的要求,核电厂在投入试验、商运发电运营之前必须严格按照 ASME 标准规范要求的检查范围进行全面的无损检测,即所谓的核电厂役前检查。其主要目的是为核电机组服役发电后的在役检查提供初始数据,也为核电站关键设备、部件在役检验结果评估建立可供对比的基准,为核电站业主对缺陷扩展的部件进行可接受性评价提供数据依据。核电站役前检查涉及无损检测的具体实施方法有超声检测、射线检测、液体渗透检测等七种检测方法。根据 HAF602 的相关要求,从事核电役前检查工作的无损人员应按照国家民用核安全设备无损检验人员资格取证要求获得相应的检测资格证书,而针对核电站核岛一回路系统关键设备如反应堆压力容器、蒸汽发生器、主管道焊缝的无损检测则更为严格,检验单位需从自动化检测装置、人员资格证和检查技术的有效性等方面证明其自动化检查系统对缺陷的检测能力,通过核安全局监管单位的检验能力验证考核方可从事核电关键设备的检查工作。
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1.2 国内外研究状况
项目的进度管理早期应用广泛的关键路径法和评审技术在特定时间阶段内适应了项目管理的要求,亦提供了良好的实践效果。随着经济和科学技术的进步,项目实施的要求更加多元化,对管理水平和技术方法提出了更高的要求,项目的管理也趋向精细化和程序化。项目在实际执行过程中,传统的进度管理方法容易导致项目进度的延期,甚至无法执行下去。关键链理论研究在基于约束理论基础上,通过对约束条件的识别和改进,提高系统整体效率的优化管理[5],自以色列物理学家Goldratt博士首次提出以来受到国内外学者的广泛的关注和研究。
关键链方法由于突破传统进度管理方法的局限性,将项目的资源争夺作为项目进度管理关键的输入反馈参数,将各活动分散、零散的安全时间利用聚合原理进行重新分配和管理,在资源约束的条件下进行排序,实践也表明该方法可有效控制了项目的进度工期[6]。关键链方法的一大创新是提出了缓冲区的概念,充分考虑了资源约束对进度计划的影响、工序的作业时间估算不合理、工序之间相互独立的假设和实际执行人员的行为学等多方面因素的带来的综合影响[7][8]。
在充分检索和阅读国内外主要的学术论文、期刊和学位参考文献,通过分析总结前辈学者的研究成果,提取与本项目关键链方法研究密切相关的知识点,为本项目的研究提供理论指导,目前国内外研究成果主要集中在以下几个方面。
基于关键链方法的项目管理方法在欧美企业早有应用的先例,并且取得较好的效果,比较著名的案例是以色列飞机工业公司的飞机维修项目引入关键链方法后,总工期由原先三个月时间大幅缩减至两个星期[9]。H.Steyn利用约束理论,阐述了单项目和多项目如何应用关键链方法来编制进度计划[10][11]。在文献[12]中杨雪松重点讲述了关键链方法应用到多项目管理中,通过调度、同步优化和对缓冲区管理,分析了如何应用关键链进行多项目进度管理;文献[13]中详细地描述了关键链方法在送变电工程项目进度管理中的实际应用,极大地提高了工作效率,节约了成本。
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第二章 项目进度管理理论及方法
2.1 项目进度管理概述及内容
项目进度管理的根本目标是运用系统的理论知识和科学的方法对所在项目实施过程中的各进度节点进行有效的监督检查、控制和管理,执行者需根据项目的工作内容、时间节点、工序逻辑关系和可用资源等限制条件制定可供实现的进度计划。一个有效的项目进度计划编制主要有以下基本的步骤,包括建立工作分解、活动定义及排序、编制网络计划图、工序时间估算与资源估算、制定项目进度计划、进行控制与修正[36][37]。
(1)工作分解及活动定义
工作分解结构(简称 WBS)是将项目按照执行阶段分解成一个更易于管理和执行的组织部分的过程,一般采用树状结构对项目进行分解直到分解到若干个相互关联的可具操作性的基本活动单元。工作分解是项目执行过程中最重要的工作之一,是制定项目进度计划,资源需求和风险控制的基础工作。
(2)活动排序
活动排序是指对分解后的各项基本活动之间的逻辑关系进行识别,通过节点法、箭线法等方法标记各项活动的顺序,在安排活动顺序时,根据项目实际情况考虑适当的紧前紧后关系,设定适当的时间提前与滞后量。
(3)活动工期估算
活动工期估算是指综合活动的工作内容范围、项目所需的资源等信息估算各项排序之后的每项活动所需的时长,时间估算是建立在工作分解细化和参考以往同类型工作的经验数据的基础上得到,应采用科学的方法尽量做到客观以确保活动工作估算的准确性。
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2.2 传统项目进度管理方法
项目进度管理是一门集项目时间管理、资源控制和作业分工于一体的综合学科[38],通过节约作业时间和资源的优化配置进而提升企业的经济效益和竞争力。项目执行方必须借助科学的进行管理方法,其中编制进度计划表是比较有效的手段之一,它包括了项目进度管理的全部信息。项目进度管理最早源于美国,经过多年的发展,传统的进度管理方法大致经历两个发展阶段,第一阶段,20 世纪50 年代之前,以图形或表格的形式显示活动[39]的甘特图。第二阶段,20 世纪 50年代至 90 年代之间发展起来的网络计划技术,主要有关键路径法(CPM)、计划评审技术(PERT)和风险评审技术(VERT),也是目前工程实践中应用最为广泛的进度计划管理方法。以上方法有各自的应用的特点和优缺点,其中甘特图法是最常见、使用简单有效的一种方法,最早由 Henrry L.Ganntt 提出[40], CPM和 PERT 技术同属于网络计划管理类的方法,通过绘制网络图和活动时间估算,通过控制关键活动及关键路径[27],根据项目的实际变动情况,反馈和修正网络计划,最终达到预定的进度控制目标。CPM 虽然与 PERT 相互有所独立,但二者在基本原理和确定关键路径等思路是基本一致,CPM重点侧重于成本控制,PERT主要侧重于不确定时间估算[41]。网络计划在我国早期称之为统筹法,我国数学家华罗庚对 CPM/PERT 技术进行过深入研究,也对其中的一些观点提出了不同的意见,比如 Beta 分布[42]等。
图 2.1 采用聚合原理设置缓冲区
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第三章 G 公司核电役前检查项目进度管理现状及问题分析..................19
3.1 核电役前检查项目概述..................................19
3.1.1 役前检查定义及意义..........................................19
3.1.2 役前检查项目组织及实施................................19
第四章 基于关键链的核电役前检查项目进度管理实例应用..............................28
4.1 海阳核电役前检查项目概况...............................28
4.1.1 核电役前项目现场实施..............................28
4.1.2 项目主要检查内容......................