談工程進度的圖形表示法

官明郎 技師

 

施工網狀圖的編製,因其貫穿工程首尾,乃為整個施工計畫的靈魂所在

一、            引言

台灣省土木技師公會的20週年生日慶祝活動正在進行中,筆者一路思索切身與20有關的事蹟,終於想到筆者參加公務人員高等考試及格,迄今恰滿20寒暑,這似乎使筆者與公會更親近了些。回顧20年來所參與的各項工作,包括小小工兵(戰鬥工兵與營繕工程),台北市政府公務人員文職生涯,參與土木工程相關的可行性評估、規劃、設計、監造、監造顧問,以及施工規範、施工計畫及施工工期評估等,依所接觸的多寡排序,大致上應是與施工有關的這一區塊,著墨的時間多了點,而其中較費心思者屬施工網狀圖的編製,因其貫穿工程首尾,乃為整個施工計畫的靈魂所在,況專案工程往往為個案,並不具重複性。

工程進度的表示方法除了文字之外當屬圖形,施工網狀圖為圖形表示法中難度較高者。簡單的專案或許不需施工網狀圖表示,但是複雜、尤其是環境因素複雜時,則益顯施工網狀圖的重要性;優質的施工網狀圖,有良好的戰略佈局與戰術技巧,經得起各方角度的檢視。在筆者接觸的個案中,有大略規劃者、有平鋪直述者,至精妙絕倫者則較少見矣。今若採文字表述方式,向讀者談此方面粗淺的經驗,實在有些難度,難在有些描述需要口語傳述、且讀者尚須具備施工網狀圖觀念及實務執行的經驗較宜;故退一步與讀者談談工程進度的各種圖形表示法,容筆者敘述於後。

 

建築工地常將建築工程立面圖以不同顏色塗色的方式表示結構體施工進度,並可於各樓層標示完成時間,這是最基本、最直接的表達方法

二、            塗色表示法

建築工地常將建築工程立面圖以塗色的方式表示結構體施工進度,並可於各樓層標示完成時間,這是最基本、最直接的表達方法,不具任何工程背景的人均可輕易判讀。在橋梁工程方面,可利用平面圖記錄基樁施築情形、利用立面圖標示下部結構與上部結構的進度及配合情況(如照片一)。又如道路等呈線狀的工程,亦可利用平面展開圖,一目瞭然的向巡視長官報告何處擋土牆已施作完成、何處路面側溝正在施作中等等,當然亦有利於施工者對整體工程的掌控。

 

一般在使用上,僅利用Gantt chart的工作進度表部分,似乎並不夠嚴謹,建議統稱為Bar chart即可

三、            Bar chartGantt chart

Bar chart就是桿狀圖,或稱條狀圖、線條圖、長條圖等,以各作業項目為縱座標、時間為橫座標,各作業項目有一對應之水平長條。水平長條的起訖點表示該項作業的開始及完成時間點,長度即代表該項作業的工期,若有浮時要表示時,則可利用僅具外框之白色水平長條緊接於其後;另可視需要依自己的創意,以不同顏色或線條區分該水平長條的各個階段,並於顏色或線條的轉換處加註標記及文字說明。

Gantt chart即是甘特圖,在1971年為Henry L. Gantt所設計,是一種以視覺效果用於協助排定在機器操作的工作之順序,並且監視工作的進度。Gantt圖表有兩種基本的形式:工作進度表和機器圖表,圖表的兩種類型可顯示出、在一段時間中理想和實際資源的使用狀況。筆者認為一般在使用上,僅利用Gantt chart的工作進度表部分,並未將資源的圖表表現出來,若稱之為甘特圖,似乎並不夠嚴謹,建議統稱為Bar chart即可。

 

 

四、            ADMPDM

網狀圖(Network Diagram)的繪製有ADMPDM兩種形式,ADM即箭線圖法(Arrow Diagram Method)PDM即先行圖法(Precedence Diagram Method)。讀者須注意其與CPM要徑法、PERT計畫評核術的區別。僅介紹ADMPDM兩者主要的差異點如下:

1.  ADM

作業項目標示於箭線上,任何二個連結點,不能以一個以上的作業項目連結之,且僅以FS(Finish to Start)關係連結之,故必產生許多虛作業。若讀者對虛作業有興趣,可參考筆者於本報377期之撰文:「淺說施工網狀圖之虛作業」,該文已有詳細之解說。

2.  PDM

因作業項目之資料標示均集中於一節點上,故常稱為「節點式網狀圖」。基本連結關係有四種:FS(Finish to Start)SS(Start to Start)FF(Finish to Finish)SF(Start to Finish),各關係尚需注意延遲時間(Lag Time)的設定。

五、            MS ProjectOPPP3

專案管理的應用軟體甚多,較具代表的如MS ProjectOPPP3等。其中以MS Project在應用上較為簡易,而功能上則以P3較為完整,當然在操作門檻及複雜度上相對也高了些。

各應用軟體基本上內建資料係以PDM建立,表現方式主要以Bar chart呈現,也可設定里程碑(Mile stone)等。在完成的檔案中可輸出需要的各種文字或圖形報告。另應用軟體只是時程與成本的管理工具,最重要的還是管理的觀念與方法。

六、            WBSStratification

WBS即是分工結構圖(Work Breakdown Structure),與品質管制七大手法之層別(Stratification)類似,為群組的概念。WBS各階層群組可依工程特性設置,各階層群組內的網狀圖可化繁為簡的用一個簡單的Bar chart表示此階層的整體進度。

在專案工程中,管理者可用簡單的Bar chart向業主報告進度,而其下階管理者恐須瞭解整體施工網狀圖的進展情況,再下階的管理者則可能只需要注意幾個工作面(Bar chart)即可。考量施工順序、施工邏輯、資源調配及環境因素等,除垂直關係線外,各群組之間必然存在一些水平關係線,此等關係線往往左右工期的長短,時程安排時必須特別注意。

七、            S CurveBanana Curve

S Curve為累計進度百分比曲線,係以進度百分比縱座標,時間為橫座標。假若是單純的工程,每天完成相同之數量,或是以天數作為進度的計算單位,則進度即可等於工期,其S Curve為一斜直線。但大多數的工程係以工程費用為進度計算基準,且工程初期動員、準備階段,工程末期收尾、整理階段所佔費用偏低,整個工程的進行大致上呈現鐘形曲線的分佈,故累計進度百分比曲線即趨近於S形,稱之為S Curve

網狀圖中的浮時路徑,可為最早開始(Early Start)或最晚開始(Late Start),故可產生上限、下限兩條S Curve,圍成之芭蕉形區域稱為Banana Curve Diagram

若採下限曲線,則所有路徑均成為要徑,殊為不智;一般可採用上限曲線作為工作計畫預定之預算成本(BCWS),承包商施工後尚會產生BCWP(工作完成的預算成本、即“可”估驗款),及ACWP(工作完成的實際成本)等兩條曲線。曲線間的差值,如SV=BCWPBCWS表示進度差異,CV=BCWPACWS表示成本差異;若再加考量估驗款進帳時間延遲及現金流量問題,則益形複雜。

八、            其他表示方式

暫定時間鏈網圖(Tentative Time Chainage Diagram),係以時間為縱座標,里程為橫座標,較適用於呈線狀分布之工區。各作業項目依里程位置及施工時間以具斜率之直線表示,施工中遇阻礙時則可能變成折線或斷線;定點工作則為垂直線。

時程邏輯網路圖(Time-scaled Logic Diagram),利用Bar chart加入需要的關係線,以表示各作業項目間之關係,輔以關係及數據之說明,即可為完整的施工網狀圖。

九、            後記

施工網狀圖的編製必須對工程有全面性的瞭解,若在有限的時間內進行,則恐難免有疏漏之處。本章僅為筆者一時之談,採點到為止的敘述方式,唯恐所知有限,野人獻曝,倘有未盡之處,還望各位先進不吝給予指正。

在成本/時程管控這一領域,啟蒙於高安祥技師,高安祥技師為眾多台北科技大學(包含前身台北工專)學子心中的老師,而此「老師」不僅僅指的是一位高姓的老師,而且已成了一個專屬名詞,可見老師受學子愛戴的程度。特在此表達一份敬意:老師,感謝您!

 

照片一 施工中的懸臂工法橋梁平、立面圖