大型施工企业进度预警管理的信息化研究

王志刚

摘要：为适应大型施工企业法人层级多、管理链条长、管辖工程项目数量庞大的特点，提高进度管理的信息化水平，摈弃人工监控在建项目施工进度存在滞后性的缺点，结合“互联网+进度管理”，通過融合进度管理中直方图、形象进度图、斜率图、“S”曲线图、时间转换约束的时差分析等技术理论，集成工程项目的进度图形、数据表单，运用大数据进行统计分析在建项目工期进度，运用互联网技术预警预报工期滞后的项目、工点、工序，确保大型施工企业各层级管理者对工程项目工期进度的有效监控。

关键词：大型施工企业；进度管理；信息化；预警监控

中图分类号：F406.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）30-0022-04

0引言

当今中国正处于“两个一百年”转型发展阶段，实现民族振兴还有很长一段路要走，随着“一带一路”的深入推进，各洲际国家之间综合交通网互联互通，高速铁路、城际铁路、既有铁路升级改造、城市轨道交通、国省干道升级改造、城市综合管廊、海绵城市、智慧城市、特色小镇、建筑工业化等基础设施领域还有很大的发展潜力，大型施工企业在国内、国际两个市场还有广阔的增长空间，千亿级、万亿级的建筑施工企业不断涌现，中国中铁、中国铁建等特大型施工企业管理的工程项目成倍增长，如何有效监督监控在建项目的工期进度，提早发现工期风险突出的项目，发挥施工企业管理后台对项目现场这个前台的进度管理的前瞻性、有效性，真正实现大型施工企业对工程项目进度的事前、事中、事后的全过程闭合管控，实现进度管理的信息化是必然选择，是信息化产业革命给建筑施工企业带来解放生产力、提高管理效率和水平的战略方向。

在建筑施工企业规模不断扩张的背景下，管辖的工程项目成倍增长，扁平化、矩阵式的管理方式加大了企业管理层的管控难度，形成了臃肿的企业管理总部。为了更好地监控大型施工企业在建项目的施工进度，便于比照施工组织设计，对进度工期偏离的项目、工点、工序及时分析查找原因，协助项目及时纠偏，使其回归施组，有必要结合“互联网+进度管理”，开发一套施工进度管理系统，及时预警工期进度滞后的项目，第一时间采取有效进度纠偏措施，确保大型施工企业各层级管理者对工期进度的有效监控。

1进度管理信息化技术发展历程与现状

1.1进度管理信息化发展历程

从几十年以来的发展历程来看，建筑施工企业的进度管理信息化大致经历了四个阶段。第一阶段是工具软件应用阶段，这一阶段主要体现的是以CAD制图软件为代表的进度管理软件的出现，实现了从手工图板办公到计算机电子化办公，基层工作人员从繁重的手工劳动中得到解放，工作效率成倍提高Ⅲ。第二阶段是进度管理单机应用软件阶段，主要是电算化软件、或者以微软Office办公软件为基础的横道图、网络图单机软件的应用，体现的是进度报表的电算化和进度分析的图表电算化。第三阶段是进度管理的集成化软件应用阶段，这一阶段把企业所有层级的进度管理干系人都纳入进来，实现企业、子分公司、项目部的进度管理事前、事中、事后的全过程监控，打造全链条的进度预控管理。第四阶段是Web平台化深度集成阶段。互联网信息技术日新月异、飞速发展，BIM技术与互联网集成平台、云计算、大数据、无线互联网等互联网技术融合发展，促成建筑施工企业进入一体化集成应用阶段，企业各个业务管理系统可以通过SOA架构的一体化集成平台形成综合集成、有效衔接Ⅲ。

进度管理的信息化逐渐开始向智能化向发展。最近几年，GIS（地理信息系统）也逐步应用到进度管理系统中。在工程项目施工过程中遇到一些技术问题通过GIS可以得到解决。Internet与地理信息系统结合在一起产生了更广泛的应用，比如地下隧道盾构掘进机施工状态过程中的远程监控与智能化决策等。作为工程建设领域的新信息技术革命的BIM技术，也逐步从传统的三维渲染、精确计算、碰撞检查、可视化施工、冲突协调等信息化便利应用，开始融合无线互联网、云计算、大数据、3D打印、人工智能，有可能对项目管理、施工进度管理带来更加广阔的信息化深度发展。

1.2进度管理信息化的发展现状

无论是企业级还是项目级施工进度管理信息化成果运用，都是在现有的技术规范和施工技术原理基础上，汲取关键线路法（CPM）和计划评审技术（PERT）以及关键链法（CCPM）这三种进度管理的理论，形成符合自身管理需求的理论实践运用方案。运用Web和无线通信技术，用客户机，服务器（Client/Server）、浏览器，服务器（Browser/Server）体系架构内置于企业中Intranet和项目中的Intranet，然后通过Internet实现数据和信息的交互，搜集建立工程项目施工进度管理系统的数据库，根据工程项目施工进展情况来进行进度管理，满足工程项目合同履约的工期进度目标，从而实现企业层次和项目层次施工进度管理的信息化。

1.3国内外进度管理信息化系统存在问题

我们看到诸如P6、Open Plan、微软MS Project、杭州新中大URP软件、三峡工程管理系统TGPMS、铁路建设项目管理信息系统RCPMIS等广泛应用的项目管理系统在推动建筑施工企业信息化管理，提升工程项目管理水平，提高工程项目建设各环节信息沟通方面确实发挥了较大的作用，越是大型、复杂工程项目，信息化系统发挥的作用越明显。但受工程项目的特点影响，国内外工程项目信息化系统还有很多缺点和不足，表现在进度管理方面就是企业级和项目级进度管理设计同时使用的模块基本设有，社会上存在的各种信息化管理软件系统基本上是自成体系，造成了各行业职能部门、通用软件系统无法形成接口融合。再者就是，只是单独的项目级进度管理系统或者企业级进度管理系统，没有将两者融合起来，而且进度管理与技术方案、成本核算、安全质量、财务分析等等项目管理其他业务没有横向数据联系，造成工程项目数据多样化、项目编码分类规则通用性较差、不同业务流程各自为政拥有自己的一套数据，不能实现一次输入、信息共享、多次利用，没有真正形成集成数据信息的高速公路。最后，进度管理的动态检查纠偏功能不够完善，合同工期变更、重要节点调整等现象在施工现场较为普遍，可是这些软件系统要么未曾考虑、要么变更流程繁琐，操作流程与实际存在脱节现象。软件更多的是搜集实际进度来反映物资、成本的功能，在进度偏差的自动化监测和进度预警预报方面几乎是空白，没有发挥利用信息化手段规避项目和企业在工程项目施工过程中的工期进度风险的作用。endprint

2基于Web施工企业进度管理系统设计

2.1系统设计的目标

系统设计以中国中铁、中国铁建等央企二级工程局集团公司为需求对象，结合“互联网+进度管理”，基于关键线路法（CPM）和计划评审技术（PERT）的网络计划技术理论利用网络平台建立一套满足工程局集团公司工程项目进度控制流程以及管理要求的施工进度管理系统。

通过全面的调研进度管理的信息化需求和目标，确定了系统设计的主要核心业务功能包括进度预警提醒、进度图形管理、数据统计三大部分。局集团公司、子（分）公司和项目部的相关人员可以通过该软件系统汇报工程实际进度情况：系统根据各项目输入的进度数据，实时生成或更新各级施工进度文件和图表，并向上级管理用户提供进度预警信息：各级进度管理部门和相关人员可以通过系统查看所有的工程进度，达到项目进度管理的电子化、网络化和自动化。

2.2具体方案设计

①施工进度管理系统的主要功能。

施工进度管系统包含账户管理、系统组织机构和人员账户管理、工程项目和工点工序的预警管理、进度数据存储与查询、项目具体单项工程的创建管理、一级和二级进度图形文件的创建和斜率图进度数据维护、形象进度图填色等主要功能。整体功能构成如图1。

②施工进度管理系统方案设计构想。

以工程局集团公司承建的铁路、公路两大主要板块土建施工为主，以城轨、房建、市政板块为辅构建局集团公司施工进度管理系统。图形划分为一级进度图、二级进度图和三级进度图。一级进度图：主要直观显示出项目的总体概况信息。二级进度图：是对一级进度图的详细说明，是对重、难点工点和各主要结构物的关键工期、节点目标、形象进度、斜率等生产指标的具体反映，便于详细分析对比施组，监督项目施工进度的受控状态。三级进度图：个别较复杂、工序较多的单项工程，在二级进度图中不能反映全面的信息时，执行更下一级、更详细反映施工进度的三级进度图，主要包括大隧道的斜井、竖井、横通道，特殊结构的桥梁（如：钢桁梁的拼装、拱形钢梁的拼装、钢混结合梁、公铁两用桥的钢梁拼装、节段拼装梁、斜拉桥、拱形桥等）的结构拼装等，见图2。

2.2.1系统架构设计和工作任务分解

①施工进度管理系统运行环境及架构。

因承建的工程项目广泛地分布于全国各地，为方便集中管理，提高系统访问效率，本系统基于Web建立，采用浏览器Web服务器一数据库服务器的模式，也就是B/S（Browser/Server）模式。其中浏览器是用户与系统进行信息交互的接口，通过Web服务器实现系统的主要功能，系统部署在局集团企业内网中：外部用户和外地用户需要使用通过互联网提供的VPN服务接入企业内网，并使用本系统。系统包括基础数据中心、应用服务中心和信息访问点三个部分。系统以短信猫（网关）和即时通讯系统接口的方式发送预警提醒短消息：系统用户支持使用域账号和独立定义账号。

②工程项目结构分解和工作任务分解。

参考了国家相关标准《建设工程分类标准》（GB/T50841-2013）以及企业标准和施工管理习惯，将工程类别划分铁路工程、公路工程、城市轨道交通工程、建筑工程、市政公用工程共5大类。工程项目结构按照工程类别、工程项目、单一工程、工序进行分解。

鉴于我国工程项目建设管理粗放，精细化管理意识不足，项目管理研究时间短，对建设项目信息分类和编码体系研究还远远不够。软件系统开发对工序进行WBS分解时设有太多的规范分解体系引以为证，划分参考了《铁路工程工程量清单计价指南》、《建设工程工程清单计价规范》（GB50500-2013）、交通部颁布的公路工程量清单计价相关规范文件和办法、参阅了铁路、公路、市政、房建等工程类别的工程量清单，以及各专业类别的施工手册及其施工规范和质量验收规范，并且结合了施工进度管理中日常进度报表，挑选出常用数据的工序名称。以工程量清单为母版，修改完善而形成项目细分工序编码库。

2.2.2进度图形文件模板库设计

进度图形文件构划分为三级进度图形文件，其中一级和二级进度图形文件以CAD为母版进行二次开发，设置专门的图形模板字典库，从而实现计算机自动绘制CAD图形文件。

2.2.3进度斜率图的计划和实际数据收集和偏差分析

由项目部登陆系统对桥梁、隧道、路基的二级设计图中操作数据模板管理，选中进度斜率图的折算项和折算单位，录入每个斜率图施工计划，施工计划包括周计划、月计划。

综合考虑前锋线比较法和列表比较法的优势，充分与计算机软件系统图形结合，在工程项目一级进度图中，以每一个线下单项工程为紧前工序，紧前工序直方图中有计划完成时间，实际完成实物量与该单项工程总设计量存在一个比例，通过实物完成量与该单项工程计划完成时间的是否同步的比较，便可以得出当前的进度是超前的还是滞后的。在工程项目二级进度图中，有具体的桥梁、隧道、路基等单项工程的主要工序（桥梁基础、承台、墩柱，隧道开挖、仰拱、衬砌，路基填方、挖方等）计划进度值与实际进度值的斜率线，对比各工序的计划进度和实际进度斜率线即可分析得到时间偏差和实物完成量偏差。

在设计施工进度管理系统进度偏差分析上，有一个很重要的管理要点就是如何选择对比分析的时点，如果时点选择为周、旬、月的话，间隔时间太长，当系统的管理部门发现进度滞后时，可能采取进度纠偏措施的成本和代价扩大了，不利于及时有效地消灭问题于萌芽。如果选择时点为小时、天的话，可以及时发现分析进度偏差的项目和工点，但是相对于上级管理者来说，这样的频次太密，每天进度偏差分析之后关联上预警预报系统，这样管理者收到过多的预警提示，反而引起预警恐慌，进而形成预警麻痹思维，对管理者是一种负担。同时，还需要区别对待不同层级的管理需要，对于项目部、子分公司、集团公司应以实际情况来选择日、双日、周、旬、月为进度偏差的分析时点，满足大型施工企业不同管理层级差异化的需求。

2.2.4进度系统的预警预报

施工进度管理系统中紧后工序与紧前工序的时差逻辑关系，既包含了一级进度图各单项工程进度偏差分析，也包含了二级进度图主要工序进度偏差分析。当进度发生偏差时，遇到偏差分析时点，施工进度管理系统将启动预警预报功能。

该系统融合了人机交互，目的是提供进度管理的多样化决策方式和各层级使用者的粘性。进度偏差分析和预警预报之后，提供不同管理者进行决策的信息传递。可以是上级领导对施工进度不正常的项目和工点给予的批示，发送给指定的项目负责人：也可以是下级管理人员对施工进度情况进行汇报、反馈，实现信息交流双向互动交流。

2.2.5实施效果评价

实施应用以来，工程进度信息的检索准确率和及时性大幅度提高，对施工进度监控的效率提高数倍，实现集中存储施工进度数据、检索与查询工程项目基本信息、填报与查询施工报表、实时查询与展示形象进度等功能：具备对进度计划执行情况进行比较分析、实现工期进度自动预警的效果。改变了过去人工搜集进度报表后分析进度计划和节点工期，判别施工项目的进度受控状态；改变了粗放的进度管理模式呈现搜集资料多、工作量大、效率低的弊端：改变了过去只能有侧重点地监控铁路大线和重难点施工项目，基本实现了在建项目的全覆盖，充分显示了进度管理信息化自动监控和预警预报的优势。

3结束语

现有中国中铁、中国铁建等行业内的工程局集团公司都是国内建筑施工领域的主力军，这些百亿级、千亿级的施工企业，管理的链条长，管辖的工程项目数量庞大，工期进度风险是集团各层级管理者面临的主要风险之一，如何通过信息化手段实现在建工程项目的有效监管监控，是管理者共同面临的课题。本论文以工程局对进度管理信息化需求出发，深入分析国内外进度管理的理論和进度管理信息化系统的实现方式，开发的施工进度管理系统，主要研究成果有以下几点：

①研究提出了工程项目管理数据标准，制定了各专业的工程项目结构分解和项目编码标准化体系。

②结合Office和CAD绘图软件的特性进行二次功能开发，实现了形象进度图、斜率图等进度管理系统图形图表的标准化。

③研究提出了工程项目进度预警预报管理机制。endprint