第十八篇 浅谈三峡工程生产经营管理信息系统的开发与应用

    摘要：三峡工程生产管理信息系统是由葛洲坝集团三峡指挥部为适应三峡工程建设而开发的综合性管理信息平台。该系统将IT技术充分应用到三峡工程生产经营管理各环节中，创造性地提高三峡指挥部在水电施工领域的现代化管理水平，有力地推动了三峡工程建设的顺利进行，企业创效赢利能力也显著增强。

    一、立项背景

    三峡工程是当今世界上最大的在建水利枢纽工程，中国葛洲坝集团三峡工程施工指挥部承担了三峡工程近70%的项目施工任务，土建合同累计300余项、总金额135多亿元。三峡二期工程顺利实现“蓄水、通航、发电”三大目标后，同时三期工程建设全面展开。工程建设业主三峡总公司明确提出：三峡三期工程要在一、二期建设成果的基础上，全面争创一流。这是对各参建单位提出的新的更高标准的要求。如何迎接新的挑战，续写建设三峡工程的辉煌新篇章，指挥部面临着全新而严峻的挑战。

    葛洲坝集团三峡指挥部作为施工主力军，充分认识到建设好一流的工程必须要有一流的项目管理。三峡指挥部着眼于全面提升项目管理水平，就如何提高三期项目管理效率、提高创效赢利能力进行了充分深入的调研。水电工程施工项目具有工程量大、工期长、强度高、工序复杂以及项目建设一次性等特点，施工过程中需要各方面的专业人员共同配合，在大量分工协作的过程中产生大量的包括质量、安全、进度、成本等纷繁复杂的数据信息，只有充分有效地收集、筛选、整理信息，才能及时准确地反映出工程施工现状，找出问题和不足，有针对性地提出改进措施。因此，提升项目管理水平的关键突破点就在于如何加强信息管理，为决策提供可靠的依据。

    经深入调研，发现传统的项目信息管理中主要存在以下不足：各级职能部门在数据的统计整理时缺乏统一规划，生产数据在部门间重复统计、重复录入的问题较为严重；生产数据在同一部门内部可以较好的共享，但部门间数据的交换大部分仍依赖报表方式，工作效率低；原始生产数据采集责任体系不明确，各部门只收集与本部门相关的数据，容易造成数据采集不完整及数据间不吻合的现象；数据收集与分析大部分任由手工完成，不能做到实时信息汇总。同时，现场施工数据不能及时反馈给技术部门制定相应的施工方案，未建立起快速的计划－实施－控制调整的信息反馈回路，计划相对现场变化情况反映不及时。

    在三峡总公司的大力支持下，三峡指挥部经过审慎决策，自主开发成功了三期工程施工管理信息系统。该系统以三峡三期工程项目管理为依托，以国际上较为通用的PMPOK项目管理框架为基础，利用成熟可靠的计算机系统和现场视频监控系统，将工程设计资料、水工施工规范和施工组织设计等与管理信息系统紧密结合，优化、规范了三期工程施工管理工作。有助于引领国内水电工程施工的最新管理技术和管理模式，占领水电工程施工管理的制高水平，使我们的管理工作与国际接轨，跟上国际最新管理模式，顺应信息技术管理的时代发展趋势。

    二、项目原理与特点

    该系统采用客户/应用程序服务器/数据库服务器（B/S/S）结构，以项目要素为基础，以工程项目进度控制为主线，根据三峡指挥部的工作流程，建立了合同管理、WBS体系、计划进度管理、现场管理、物资管理、设备管理、质量管理和系统管理八大模块，并根据工程业主批准的工程计划，通过实时跟踪、比较分析、动态调整和配置人力、物资、设备和信息等各种资源，实现了对工程施工的动态监控，最大限度减少了指挥部所属各施工单位、各职能部门之间的重复工作，减轻了管理人员各类计算、分析、查阅和绘图等工作量，为合理调配资源和决策计划提供了强有力的依据与支持。

    主要特点如下：

    1、实现了各部门间最大程度的共享及利用，降低数据统计的劳动强度，提高生产数据的准确性、及时性及完整性。

    2、维护保持完整准确的合同工作量，实现工程量在施工过程中的有序转变：合同量-设计量-计划量-现场完成量-签证量-结算量。

    3、实现指挥部内部物资数据的全面管理，实现物资在计划-调拨-消耗过程的跟踪，实现工程进度计划到主材物资采购计划的自动转换。

    4、利用大坝砼浇筑过程仿真软件，为坝体浇筑计划及浇筑方案优化提供量化的决策依据，自动生成各级坝体浇筑计划，并可根据现场的实际完成情况迅速调整后期计划。

    三峡三期工程施工管理信息系统根据工程的特性与实际需要，有效地利用整合信息技术、仿真技术及计算机图形处理技术，能够从施工方案的制定开始，就对施工计划制定、现场实施、实施结果进行系统的管理及监督，确保各类施工信息的准确性、及时性和统一性，快速科学地对施工信息进行统计、实时查询、分析和传递，以达到全面控制施工进度、质量，实现科学化、现代化管理目的。

    三、项目内容

    三峡三期工程施工管理信息系统主要包括三方面的工作内容：建立施工管理MIS系统，建立大坝浇筑过程仿真系统，建立坝体三维模型以及所对应的工程量数据库。

    1、施工管理MIS系统

    以国际项目管理协会所提倡的PMBOK项目管理框架为基础，针对三峡三期工程的施工内容，开发以工程量管理为主线的信息管理系统。信息管理系统的主要框架如下：

    系统跟踪施工任务从“合同工程量→设计工程量→计划量→现场完成量→监理签证量→合同结算量”的转变过程，统计转变过程中与工程量相关的各类属性，包括：施工单位、任务时间信息、任务结算信息等。除工程量管理主线外，系统还包括了对物资的采购及消耗管理、设备运行情况统计管理等功能。

    系统按照功能划分为：合同管理、WBS体系管理、计划进度管理、现场管理、设备管理、质量管理、物资管理、系统管理，八个模块。每个模块实现的具体功能如下：

    模块名功能实现

    合同管理合同登录：录入合同概要信息，形成合同台帐

    报价系统：保存人、材、设备基本价格表，合同报价单及单价构成表

    变更管理：保存变更记录，更新变更所影响的合同项

    结算管理：根据签证工作量，得出当期对上对下结算工作量及结算金额

    WBS体系管理WBS体系：按照合同大类、单位工程、分部工程、分项工程、单元工程、实物工程量、工序等级别建立WBS体系

    设计工程量库：按照WBS结构，管理单元工程下的各种设计工程量

    计划管理建立各级计划：利用大坝砼浇筑过程仿真结果，自动形成大坝的年、半年、月砼浇筑计划。提供月、周等计划的调整录入界面，并在数据库中存储各级计划数据，方便下一级计划调用。

    现场管理与进度管理1．现场管理模块可实时记录现场施工情况，记录仓号相关所有信息，记录施工调度信息，生成班报表、日施工动态表、日产柱状图与日产均线图、砼浇注考核基本情况表等。

    2．统计已完成的工程量，完成坝体形象图，形象表；比较实际进度与计划进度，生成周、月、年计划形象与实际形象对比情况表，砼月强度柱状图（包括计划强度与实际强度）等生产用文件。

    3．生成大坝浇筑形象动态三维模型图，及二维形象图。

    设备管理录入设备名称、计划检修、实际检修、故障开始时间、故障处理时间、故障内容、日班产强度等信息，统计设备周、月、年生产强度。可标出同类设备中的最高纪录。

    质量管理原材料检测结果及各种报表

    物资管理采购管理：统购自购材料计划生成；材料采购汇总，材料入库管理

    库存管理：库存台帐、清点、价格维护等

    出库管理：材料的领用消耗、统购材料核销等

    系统管理数据字典管理：录入管理系统所共用的信息

    系统管理：系统管理模块的功能负责系统的安全管理，增加、修改、删除帐号。系统实行分级授权机制。通过用户帐号和密码限制登录访问系统的人员和权限。

    2、大坝浇筑仿真系统

    三峡大坝施工是一个复杂的系统工程。影响工程施工的因素众多，且许多因素在设计阶段难于精确预测，因此，即使一个非常优秀的施工组织设计，也难于与实际施工完全符合，不可避免地会产生误差。这就要求工程管理人员能够不断根据现场实际情况，及时对施工方案及施工进度进行快速、准确地调整，制定出既符合现实情况又满足总体要求的施工方案和进度计划，按照最优的方案组织施工。

    为此，根据工程原始数据、砼浇筑基本施工流程，建立砼浇筑、设备运转、气候影响、排仓优先次序、人为影响因素在内的计算机仿真模型。首先是建立坝体三维模型：根据现有施工图纸，分坝段、坝块建立坝体三维体模型。建立每个坝块内所包含砼分区的三维体模型。其次是建立坝体块模型：在坝体三维体模型的基础上，用砼分区体模型作为限制条件，建立坝体块模型。计算不同性状砼方量。第三是完成三维数据库：按高程，生成各坝块每十公分切片中所含有的各种砼方量。完成与MIS系统及仿真系统的数据传递。

    建立三峡工程三期大坝浇筑仿真系统的主要目标就是为在工程实施过程中，进行实时控制和动态管理，及时指导和决策，保证工程近期目标和长远目标有效结合，以现有的条件为基础，按对工程总体最优的施工方案施工。仿真系统将影响大坝浇筑的众多因素作为模拟限制条件，对混凝土浇筑过程进行计算机模拟，全面系统的反映各种因素对大坝混凝土浇筑的影响程度，每一种限制条件的改变都将得到一个定量的结果，为各种施工措施的合理选择和施工方案的确定提供了依据。同时，系统通过分析各坝段的上升次序，自动提供每一种施工方案所对应的跟仓计划及各级施工进度计划。

    仿真系统具体实现功能如下：<... -->>
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