大型水电站工程设计项目生产管理系统研究

    0 引言

    

    中南勘测设计研究院（以下简称中南院）是一家专业从事水电站工程建设项目设计的研究院，已先后成功地设计了湖南五强溪水电站、向家坝水电站、龙滩水电站、风滩水电站、东江水电站、酉酬水电站等大中型水电站。由于水电站建设工程项目设计生产与通常企业产品生产有着本质的差别，项目设计比较多地涉及智力劳动，其产品表现为各种图纸和文档，设计过程工序繁多而且复杂，参与的技术人员众多，专业性和知识性都比较强，因此生产过程难以控制、设计人员业绩难以考核，这样就直接影响到工程设计项目的质量、进度和效率。 中南院已建立计算机局域网，配有比较先进的服务器和相应的网络设备，通过委托开发了中南院网站和综合管理信息系统。目前中南院的水电站工程设计业务管理采用人工过程控制和计算机软件设计文档处理相结合的方式。

    

    由于大型水电站工程项目建设规模庞大、 建设周期长、投资及风险大、参与单位和人员多，给项目设计提出了更高的要求，使得项目设计的成败更大程度上依赖于相应的信息技术。中南院水电站工程项目设计业务管理缺乏一个统一的信息平台，急需建立一个以项目设计为业务核心的水电站设计项目生产管理系统。 目前P3平台在大型水电站建设中的应用主要侧重于工程施工项目计划与控制[1~3],P3与企业原有管理信息系统的数据交换与数据集成[4~5],P3在石油工程设计中的应用[6]. 本文提出一种基于P3E / C平台的以大型水电站建设工程设计项目为核心的项目生产管理系统及其实现方法，为提高中南院大型水电站工程项目设计的生产效率提供支持，同时也为其它水电站工程设计项目生产管理信息化提供借鉴。

    

    1 系统平台建立

    

    1.1 系统网络结构。

    

    由于项目设计人员具有流动性，因此在中南院现有局域网的基础上，应该进一步支持远程设计需求，中南院总部与远程设计人员通信采用VPN （虚拟专用网络-VirtualPrivate Network），VPN是通过一个公用网络 （通常是英特网）建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定的隧道（VPN是对企业内部网的扩展），构成项目设计广域通信网。 项目设计整个系统采用如图1所示的网络通信结构。

    

    

    1.2 系统运行与开发平台。

    

    根据调研和比较，本系统的实现采用P3E/C作为系统运行与开发平台。 P3E/C主要实现范围管理，计划 / 进度管理，质量控制，人员考核，门户网站，统计分析（如赢得值分析等），安全 / 权限控制等功能。 结合中南院水电站工程设计项目管理现状， 配置不少于20个并发用户的P3E/C供项目设计人员和管理人员使用。系统中门户网站、部分统计报表、 与其它信息系统接口等二次开发采用ASP.NET平台开发实现。

    

    应用服务器安装Weblogic,同时安装P3E/C的组件MyPrimavera和TeamMember的服务器（包括Collab-orator,TimeSheet）。 客户端分两种 :

    

    局域网客户（C/S模式）和互联网客户（B/S）。 局域网客户需安装C/S的客户端，如果是管理层、项目经理或计划人员， 需安装PM/PA及MM组件，其它客户端主要使用浏览器。

    

    2 生产过程控制关键技术

    

    要在规定的时间内高效地完成设计项目的生产，必须解决3个关键技术：一是动态矩阵网络图的实现，该技术的解决关系到项目生产进度控制问题；二是项目工序表流转实现， 该技术的解决关系到项目设计过程控制和设计人员的考核问题；三是项目产品的安全管理实现，该技术的解决关系到设计项目产品的版权问题。

    

    2.1 动态矩阵网络图实现技术。

    

    动态矩阵网络图是项目进度控制的核心，在P3E/C中用PDM（单代号网络图）表示项目各工序的逻辑关系。网络图的数据来源是WBS（项目作业分解）和作业的定义，在作业中除了定义工期外， 还要定义作业间的逻辑关系，在P3E / C中作业间的逻辑关系可定义为 : 完成到开始（FS）、开始到开始（SS）、完成到完成（FF）、开始到完成（SS）4种，这些关系设置在作业的属性中。 有了WBS、作业及作业的逻辑关系，P3E/C就会自动生成项目的网络图， 而且会运用顺推法或逆推法计算关键路径。 当作业的属性修改后（如工期、逻辑关系等），网络图会动态更新。

    

    2.2 工序表的流转实现技术。

    

    工序表是本系统中最核心的数据结构，不仅代表工序的内容、逻辑关系，更是计算项目工期和人员绩效的重要依据，如表1所示。 实现工序表在系统中的流转，是设计项目生产管理的关键问题。

    

    

    工序表中包含有很多数据域：代码、输入/输出、工作文档、难易系数、重复系数、换算系数等，工序表在系统中进行流转完成设计项目的生产。 P3E/C没有直接对应的数据表，但可以通过定制来实现，将工序表与项目作业对应起来。由于P3E/C中的作业包括很多属性， 其中有些属性就对应了工序表的部分数据域，如代码、输入/输出、工作文档等，但有一些工序表中的数据域，如难易系数、重复系数、换算系数等，在P3E/C的作业中并没有直接对应的属性，这些数据域，通过在P3E/C中自定义字段来实现。 自定义字段可以是全局的， 也可以是面向项目的。 通过为作业添加自定义字段， 可以将工序表的所有数据域映射到P3E/C作业的属性中去，从而顺利地实现工序表在系统中流转。

    

    工序表的流转控制通过P3E/C的PM和PR组件来实现，其中PM实现工序表的创建、发放，供需标的反馈。P3E/C提供了多种方式，一种方式是登录PM主模块反馈任务的开完工时间、完成百分比，反馈资源的本期完成量。另一种方式是登录Progress Reporter, 本文推荐采用这种方式，因为它构成B/S结构， 非常适合外地的设计人员远程及时反馈工作进展。 在P3E/C的工序单反馈界面上，系统自动列出本期需要用户参与的任务。 用户可以：①记录任务的实际开完工时间；②获取来自项目经理的信息，也可以就当前任务向项目经理反馈意见；③使用记事本记录完成该任务的工作日志；④挂接与该任务相关的文档；⑤反馈作业步骤完成情况；⑥填写针对单个任务，填写每天或者每星期实际工作小时数。填写完毕，选择提交，该表单即不用编辑，等候批准人审批。

    

    2.3 设计项目产品的安全管理实现技术。

    

    设计院的主要产品是各类图档或计算稿，这类产品很容易复制，所以产品的安全管理是设计项目管理的一个非常重要的内容，它利用P3E/C提供的角色安全管理策略来实现，用户的权限直接和EPS,OBS及WBS相关联。 设计产品安全管理策略如图2所示。

    

    

    一个用户的权限取决于他在OBS处于什么层次，及项目结构中把相关项目（或WBS）分配给了这个组织层次（如部门）。 所以，项目的权限管理在定义EPS、OBS、WBS和用户角色时同时进行定义，与整个项目结构保持有机联系。

    

    此外，利用P3E/C个人工作中心的文档管理，可以方便地处理设计产品和过程文档的审批流程，以及文档的版本、查看、下载、安全审核等管理需求。

    

    3 基于 P3E / C系统功能实现方法

    

    根据需求和目标，参照项目管理知识体系划分相应的功能子系统，其逻辑关系如图3所示。

    

    

    3.1 项目进度计划。

    

    项目进度计划包括项目基本信息，项目的EPS（企业项目结构）、OBS（组织分解结构）、WBS（工作分解结构），项目的人员配备与资源计划，进度计划的分发与下达等。

    

    项目进度计划通过P3E/C中PM组件的WBS功能实现。

    

    工作结构分解（WBS）是对项目范围的一种逐级分解的层次化结构编码。WBS是面向可交付成果的对象目元素的分组，它组织并定义了整个项目范围，未列入WBS的工作将排除在项目范围以外。所以WBS的设定既是制定计划的主要内容，也是后面定义作业（工序）的重要依据。 在P3E/C的WBS功能设计中，专门设置了WBS的窗口，用于编制项目的WBS.

    

    WBS代码采用项目代码+设计阶段代码+工序代码的结构，它是一个三层代码，利用P3E/C的WBS可以直接实现。 项目的时间计划可以按以下步骤实现：①建立WBS工作分解结构；②列出作业名称；③估算作业时间，安排工作计划；④优化工作计划。

    

    3.2 作业过程控制。

    

    实现工序作业过程的跟踪、控制、决策、统计分析，对工序耗时、工序衔接、工序工作状态、工序产品或者成果校审等作业状态（包括谁在设计、校审、谁给我输入条件、我的结果给谁等等）进行管理。 工序工作的动态通过电子看板 （网络视图）反映出来。

    

    作业（TASK）是在P3E/C中安排计划的基本设计工作单位。

    

    它表示完成项目必须发生的任务。 一般情况下，由许多作业组成一个WBS,几个WBS组成更高一级的WBS,一直到组成项目。

    

    P3E / C中作业有很多属性 ,对应本系统中工序表中的数据域，其中，工序代码、名称对应P3E / C的作业代码和说明； 输入条件 / 输出对应作业的逻辑关系及紧前 / 紧后作业；输出的成果对应作业的工作产品及文档。 定额工日对应工期类型、作业日历和完成百分比等。设计 / 校审对应作业的文档等。

    

    工序表在系统中的流转，在P3E/C中由PR组件的自动定期派发作业任务来实现。 作业执行人员通过PR反馈上报的工时单， 利用P3E/C进行工时单批准功能的实现，只有批准的工时单才能更新P3E/C数据库的内容。

    

    3.3 作业人员绩效管理。

    

    自动将工序作业人员完成的工序工日、校审人员完成的工日汇集到作业人员和校审人员的个人账户和统计账户中，并按照结算规则计算出奖金等报酬。

    

    工作人员的绩效在本系统中主要是各类人员的工时的归结。 这部分的实现建立在正确定义EPS、OBS、WBS和作业的基础上。 实际工时的计算利用P3E/C的赢得值功能进行计算，对工作业绩进行考核，通过对工期预算值、实际值及赢得值的对比分析，可以得出进度是否拖期，人工时消耗与预算相比，是节约还是透支等，以便及时找出原因进行补救。

    

    此外，利用P3E/C的自定义字段功能，可以极大地扩展P3E/C的应用。 比如，可以通过增加作业的自定义字段，对员工完成工作的质量进行考评、打分，以此作为业绩考核的参考。 定义的评价参数可以是：超期扣分，工作纪律，工作难度，工作强度，工作态度，难度系数等等，通过一定的计算公式，得到一个综合分。

    

    4 结束语

    

    水电站建设由于其特殊性和复杂性，其工程项目设计管理信息技术平台国内外主要有两种模式：一种是采用微软公司的Project平台，另一种是美国Primavera公司的P3E/C平台。 Project平台主要实现工程项目的进度控制，使用非常方便，但只能单机使用，对于大型复杂设计项目难以胜任；P3E/C提供一个平台， 能够实现和开发的功能非常广泛，可在网络环境下实现大型复杂工程的设计和管理。

    

    水电站建设工程项目设计过程信息化及其管理是一种新的尝试，本文主要结合中南院水电站工程项目设计的实际，尝试采用P3E/C平台实现这种管理模式，设计系统运行的网络通信方式和网络结构， 构建了系统运行平台，结合P3E/C平台的先进管理思想， 提出了基于P3E/C平台的系统功能结构，项目进度计划、作业过程控制、项目作业人员绩效管理3个核心子系统中的关键技术和系统实现方法，为中南院水电站工程设计项目的成功生产提供了良好的支持。

    

    参考文献：

    

    [1] 刘绍泉。P3进度计划软件在二滩水电工程项目管理中的应用[J].四川水力发电，1998（4）：25-27.    

    [2] 周厚贵。Primavera软件包在三峡工程建设中的应用 [J].项目管理，2003（10）：21-23.    

    [3] 陈洲。P3项目管理软件的应用与实践 [J].电力信息化 ,2006（4）：72-75.    

    [4] 侯鑫 ,常谦端。企业管理信息系统与P3e / c数据交换的研究与实现[J].管理工程学报，2005（1）：58-61.    

    [5] T DEVOGELE,C PARENT,S SPACCAPIETRA.On spatialDatabase intergration [J].International Journal ofGeograhicaInformation Science ,1998（4）：335-352.    

    [6] 唐敏。P3项目管理软件在石油工程设计中的应用 [J].中国科技信息，2005（13）：23-23.