工序

一、基本解读
工序,在工程网络计划中又称为工作、活动等。《工程网络计划技术规程》(JGJ/T 121-2015)2.1.3将其定义为:“工作(activity),计划任务按需要粗细程序划分而成的、消耗时间或资源的一个子项目或子任务。”英国工程法学会《工期延误与干扰分析准则》(以下简称“SCL准则”)将工序定义为“消耗时间或可能消耗其他资源的一项作业或一个过程。工序是整个项目进度计划的可测量单元。”在双代号网络计划中,工序用箭线表示,在单代号网络计划中,工序用节点表示。
工序是编制工程网络计划、进行进度计划管理的基本单元。如《工程网络计划技术规程》(JGJ/T 121-2015)总则1.0.3规定:“工程网络计划应在确定技术方案与组织方案、工作(工序)分解、明确工作(工序)之间逻辑关系及各工作持续时间后进行编制”。工序也是工程网络计划技术应用程序中工程项目工作结构分解的最低层次。例如,对于大型建筑工程项目,其工作分解结构可以分为六级:一级为工程项目、二级为单项工程、三级为单位工程、四级为分部工程、五级为分项工程、六级为工作或活动(工序)。SCL准则2.2.7认为:“根据项目复杂程度,可在合同中规定进度计划中的一个工序的最长计划时间。作为指导性意见,除综合工序外,一个工序时段或工序后置搭接时段最多不应超过28天。一个工序尽可能只包括一个工种或一项作业。”
工序与时差、关键线路、工期等直接相关。例如,总时差就是指在不影响工期和有关时限的前提下,一项工序可以利用的机动时间。网络计划中机动时间最少的工序称为关键工序。如SCL准则认为:关键线路就是通过项目网络形式所表达出的各工序从开始到完工的逻辑顺序,所有工序的作业时间的累计决定了项目整体工期。对关键线路上的任何工序的延误,若不加赶工或重新调整工序,则会引起项目总工期拖延,此类延误因此也被称为关键延误

二、工序涉及主要时间参数
在工程网络计划中,一项工序所涉及的时间参数主要有工序持续时间、最早开始时间、最早完成时间、最迟开始时间、最迟完成时间、自由时差、总时差等。工序持续时间是指一项工序从开始到完成的时间。最早开始时间是指在紧前工序和有关时限约束下,工序有可能开始的最早时刻。最早完成时间是指在紧前工序和有关时限约束下,工序有可能完成的最早时刻。最迟开始时间是指在不影响任务按期完成和有关时限约束下,工序最迟必须开始的时刻。最迟完成时间是指在不影响任务按期完成和有关时限约束下,工序最迟必须完成的时刻。自由时差是指在不影响其紧后工序最早开始和有关时限的前提下,一项工序可以利用的机动时间。总时差是指在不影响工期和有关时限的前提下,一项工序可以利用的机动时间。这些时间参数在工期优化、工期管理、工期延误分析等方面具有重要意义。
工序持续时间是计算和确定工期的最主要参数。确定工序持续时间的主要依据包括:(1)工作的任务量;(2)资源的供应能力;(3)工作的组织方式;(4)工作努力及生产效率等。确定工序持续时间涉及资源问题,SCL准则2.2.9也认为:“对于每项工序,应设定关键资源,如劳工(包括相关的设计劳工)、技工、主要施工设备、专用资源、主材和工效。”

三、工序之间的逻辑关系
工序之间的相互制约或相互依赖的关系叫逻辑关系,逻辑关系可分为工艺关系和组织关系。确定工序之间的逻辑关系是编制初步网络计划的前提,也是计算和确定工期和关键线路的重要因素。对于施工进度计划而言,分析工序之间的逻辑关系时,应考虑施工工艺的要求、施工方法和施工机械的要求、施工组织的要求、施工质量的要求、当地的气候条件、安全技术的要求。
SLC准则2.2.8也认为,各工序之间应由恰当的逻辑关联联系在一起,并在附录中列举了工序之间的八种逻辑关联:
1.结束到开始的逻辑关系,是正常的一个工序接着另一个工序之间的顺序关系,只有在工序A完成之后,工序B才能开始,如图1所示。

2.有后置搭接时段的结束到开始的关系,如图2所示,也即在工序A结束之后,只有再过d天,工序B才能开始。

3.开始到开始的逻辑关系,如图3所示,只有工序A开始后,工序B才能开始,更确切地说,工序B可以与工序A同时开始,但不得早于工序A。

4.有后置搭接时段的开始到开始关系,也即如图4所示,只有在工序A开始后延时“d”时间段,工序B才能开始。

5.结束到结束的逻辑关系,如图5所示,这一关系表示只有在工序A结束之后,工序B才能结束。这也即意味着工序B与工序A可以同时结束,但不能早于工序A结束。

6.有后置搭接时段的结束到结束的关系,也即如图6所示,只有在工序A结束后延时“d”天,工序B才能结束。

7.有后置搭接时段的开始到结束的关系,也即如图7所示,B工序必须在A工序开始之后“d”天才能开始;同时B工序也必须在A工序结束之后“t”天才能结束。

8.负的后置搭接时段关系,也即如图8所示,B工序在A工序计划结束时间之前的“d”天就可以开始。

四、工序在工程网络计划实施与控制中的应用
工序是进度计划的重要内容。SCL准则4.3认为,进度计划应尽可能显示下列内容:所有工作包中的工序;每一工作包中每一工序的最早开始和最早结束日期以及最晚开始和最晚结束日期。4.4认为,认可的进度计划应按计划表的显示提交,具体要包括:列出所有工序的计划表,对每一工序,列出工序编号和简单描述、紧前工序和紧后工序的编号、最早和最晚的开始日期和结束日期、总时差和自由时差。列出关键工序一览表等。在合同履行过程中,要实际记录各工序的实际开始的日期和实际完成的日期,仍然没有完成的工序的完成比例,以及剩余工序所需的时间段。
工序是工程网络计划优化的基本对象。网络计划的优化是以工序为基本对象,结合工序的持续时间、工序的资源消耗、工序的直接费用等要素进行优化。其中工期优化就是当计算工期超过要求工期时,通过压缩关键工序的持续时间进行优化,来满足工期要求。在选择压缩持续时间的关键工序时,应优先考虑有作业空间、充足备用资源和增加费用最小的工序。采用“资源有限、工期最短”方式进行计划调整时,应对超过资源限量时段内的工序做新的顺序安排,并计算工期的变化。采用“工期固定、资源均衡”方式进行优化一般可采用削高峰法,利用工序的时差降低资源高峰值,获得资源消耗量尽可能均衡的优化方案。而对于工期—费用优化,需要计算不同工期下的直接费用,找出直接费用最低的一项或一组关键工序,作为压缩持续时间的对象并进行优化。
工序还是网络计划检查与调整的主要对象。工程网络计划检查的主要内容包括:(1)关键工序的进度;(2)非关键工序进度及尚可利用的时差;(3)关键线路的变化等。当实际进度与计划进度严重不符时,应当对网络计划进行调整。网络计划的调整可包括如下内容:(1)调整关键线路;(2)利用时差调整非关键工序的开始时间、完成时间或持续时间;(3)增减工序项目;(4)调整工序之间的逻辑关系;(5)重新估计某些工序的持续时间;(6)调整资源投入等。

五、工序在工期延误分析中的应用
延误是指一项工序持续时间延长的状态,或者相对于它的紧前工序开始或结束时间没有及时完成的状态。延误事件是构成工期延误的基本要素,工期延误分析的基础工作是对延误事件进行识别与分析。而延误事件的识别和分析需要建立在对工序相关时间参数进行识别和分析的基础之上的。
例如,在延误事件识别和分析中,需要识别每一个延误事件详细的实际开始日期和实际结束日期,以及与之相关联的事件及它们与延误关系。然后,需要将延误事件和受延误事件影响的特定工序相关联,并确定该延误是否影响了某个特定工序的开始时间或工作的时长。在延误事件识别和分析中还需要对所有重要的工作延误进行识别,制表并量化,并以表格方式列出所有识别的延误事件、延误开始时间、结束时间和延误期限、受影响的事件,确定延误事件的责任分配。在延误事件识别的基础上,结合开竣工日期、合同工期、进度计划和关键线路的识别和确定,分析延误事件对工期的影响,并结合工期延误事件责任分配,建立工期延误责任矩阵,形成工期延误分析成果,作为工期索赔或处理工期纠纷的依据。这其中,将工序与延误事件进行对应,确定延误事件的影响期限、对总工期的影响等是关键的基础性工作。