中華民國九十七年四月二十六日

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遠端工程管理系統之應用

林裕益 水土保持局監測管理組組長

一、前言

行政院農業委員會水土保持局（以下簡稱水保局）為維護山坡地安全，每年辦理工程件數高達數千件，工程地點又多散佈於偏遠山區，考量既有人力短絀，每位工程師須同時肩負十餘標工程的管控，經常疲於往返工地現場進行工程品管工作。為突破此困境，水保局首先於2006年研發完成「遠端工程管理系統（Remote Construction Management，簡稱 RCM）」，運用網際網路緊密結合工程主辦機關（含水保局、縣市政府及鄉鎮市公所）、監造單位及施工承包商三方，有效監控大量偏遠工程案件之執行情形，確保各項工程品質。

二、   系統效益

RCM係採用Open Source 系列之Web軟體，OS為Linux系統，結合高效能之Apache Server，提供快速傳輸作業。另外結合PHP互動式網路程式，採用強大的MySQL 資料庫系統，達到管理使用權限控制的功能。採用Open Source之目的計有：（1）系統升級時，因Open Source軟體屬免費使用，無需另付軟體升級費用；（2）Linux OS系統所需硬體需求較低，可減少電腦設備支出。本系統效益如下：

   （一）改善工區分散、地處偏遠問題：每年管控數千件工程，可減省工程師往返工地之時間及成本，有效充分運用人力。

   （二）節省工區往返時間、提昇工作效能：管理人員可即時得知工程實際現況，降低辦公室與工地之距離限制（如圖1）。尤以工程隱蔽部分及重要檢驗停留點，可適時掌握瞭解不良之施工，並能予即時要求改善，減免打除重作之情事。

圖1   RCM 縮短時空限制

   （三）嚴密管控施工進度：以往工程進度百分比，多依賴人為主觀判斷，本系統有效運用EVMS （Earn Value Management System），作為進度掌控的精密計算。同時建置「工程進度預警系統」，利用「紅、黃、綠」燈，與進度S-Curve，由網路遠端進行客觀而科學的監控（如圖2）。

圖2  RCM 之進度實績管理

   （四）全面提昇工程品質：本系統掌控龐大工程件數，上網人次逐年鉅增，品質文件系統亦被廣泛下載使用，水保局藉由本系統的輔助下，已連續兩年榮獲行政院公共工程「金質獎」，充分展現本系統之效能。

三、系統運作與功能

RCM 系統運作模式如下：（如圖3）

 1. 工程案發包後，由主辦工程師於網路上利用「工程序號」建立工程基本資料，同時自動產生監造單位與承包商之帳號。

 2. 監造單位於網路上，開設擬監控之工程項目，於每件工程依需要開設「檢驗項目」。內容包括施工檢驗點相片、樁號註記、技師檢核及主辦人員之評語等。承包商則依上述規定，上傳所需施工相片。

 3. 網路監工日報表，取代繁複的進度計算工作，嚴密掌控工程現況。

 4. 由監造單位與承包商網路填報施工項目之實際完成數量，實績管理子系統自動計算整體工程進度，並評估進度係超前或落後，同時顯示「紅、黃、綠」燈號提出預警。

 5. 高階主管可監控所屬人員辦理之工程案，必要時得予進行輔導與糾正。

圖3  RCM之運作模式

RCM計有6項子系統：(1)施工相片回傳子系統、(2)進度實績管理子系統、(3)監工日誌管理子系統、(4)Tablet PC/3G子系統、(5)品管計畫書資料庫子系統、(6)縣市版管理子系統。其功能如下：

     1.施工相片回傳子系統：藉由數位網路科技傳輸，回傳施工相片（如圖4）。本功能著重於掌握「工程隱蔽部分」（如圖5）與施工關鍵項目（如圖6），達到「監造不出門、能知工地事」之理想。

圖4 施工相片回傳子系統，監控施工尺寸與品質            圖5 施工相片回傳，監控工程隱蔽部分

圖6 施工相片回傳，監控鋼筋施作品質

   2.進度實績管理子系統：以工程實績管理(EVMS)理論，結合預算編列機制，有效管理工程實際進度（如圖7）。由預算編列軟體PCCES，轉換成XML格式，直接匯入本系統自動成為進度管控項目。接續由系統即時評估工程進度係超前或落後，並顯示「紅、黃、綠」燈號提出預警。

圖7 進度實績管理子系統

 3.監工日誌管理子系統：於網路填報監工日報（如圖8），監控重要施工項目完成數量、出工人數、使用機具、工程進度、施工取樣試驗、通知承包商辦理事項、重要事項紀錄，以達到無紙化目標。

圖8 監工日誌管理子系統

   4.平板電腦/3G 無線傳輸子系統（如圖9）：緊急需要時，可透過平板電腦(Tablet PC)與3G無限通訊結合，迅速獲得工地資訊，執行工程「數位神經」的理念。

圖9 平板電腦/3G無線傳輸子系統

   5.品管計畫書資料庫子系統：整合三級品管文件資料庫，提供快速品管文件下載（圖10）與廣受許多工程單位愛用之「計畫書產生」之功能（圖11），以達文件標準化與自動化之目標。

圖10  品管計畫書資料庫子系統                          圖11 計畫書產生器子系統

   6.縣市版管理子系統：水保局目前已擴充本系統至21縣市政府，完成縣市政府版之RCM，免費提供縣市政府使用，協助監控地方工程品質（如圖12）。

圖12  縣市版管理子系統

此外，RCM也應用擴充整合四套輔助系統包括：(1)日報表傳輸系統、(2)人工智慧專家工法系統、(3)工程管理SOP系統及(4)廠商教育訓練管理系統。

    1.日報表傳輸系統：目前本系統已完成建置施工日報表與監工日報表之填報機制，其填報「工程項目名稱」是使用公共工程委員會正式公告之『電子採購投標單資料標準2004』，由PCCES4.2所製作之電子標單XML格式，匯入RCM。使用者僅需點選下拉式清單，選擇工程項目名稱，並鍵入每日施作之數量及完成施工日報表與監工日報表之填報。本系統進一步使用RCM之施工日報表與監工日報表匯出符合公共工程委員會格式之監工日報表與施工日報表XML介面之G2B (Government to Business)資料交換格式(如圖13)，達成公共工程各項作業流程之電子化與標準化。

圖13  日報表傳輸系統

    2.人工智慧專家工法系統：水保局已培養許多優秀工程師，這群菁英，工程經驗豐富，懂得於何時、何地、何種狀況選用「適當」工法，有效率解決水土保持問題。水保局藉由本系統利用人工智慧方法（如圖14及圖15），並繼而利用專家系統之技術，建立一套Web-based科學之工法決策機制（如圖16），以吸取資深工程師的經驗與知識，提供新進工程師參考，期達技術經驗傳承之目的。

                                      圖14  專家系統架構                                                 圖15  人工智慧專家工法系統

圖16  人工智慧專家系統人機介面

    3.工程管理SOP系統：本系統建立完成23個SOP作業流程及統一整合成135個表單（Form），可提有效提高本局工程管理作業效率（如圖17）。

圖17

    4.廠商教育訓練管理系統：本系統建置廠商教育訓練管理功能，將參與教育訓練課程之廠商人員納入訓練時數管理機制，可作為未來招標資格審查條件之參考（如圖18）。

圖18  廠商教育訓練管理系統

四、獲獎肯定

本系統研發成果榮獲2006年資訊月「傑出資訊應用暨產品獎」之肯定，評定得獎理由計有：(1)運用Internet、3G技術，即時反應實況，解決工地偏遠、人力短絀、管理不易之問題，縮短工期降低工程成本。 (2)人工智慧AI技術運用，達到高度知識管理境界。(3)研發計畫書產生器，大幅降低工程三級品管文書作業成本。(4)功能極為符合小型工程管理之需求，堪為典範。