건설관리학 강의슬라이드 7장. 공정관리

공정관리의 정의 공사에 필요한 자원과 비용의 투입에 대한 합리적이고 효율적인 계획을 수립하고, 공종별 작업 활동을 도표화하여 각 시점별 진도관리는 함으로써 목표한 결과물을 완수하기 위하여 공사일정을 계획하고 조정하는 기법

공정관리의 목표 공사계획의 합리화와 과학적 의사결정을 한다. 투입 자원과 비용의 할당을 효율적으로 하여 적정화를 꾀한다. 주기적인 진도관리를 통하여 진척사항을 파악하고 대책을 강구한다. 시공계획의 합리화를 통하여 공사 능률을 향상시킨다. 공사품질을 높이고 공사비 절감에 기여한다.

횡선식 공정표 간트 도표는 1차 세계대전 중 미육군 병기청의 컨설턴트였던 간트(H. L. Gantt)에 의하여 병기 생산 작업을 계획하고 통제하기 위하여 창안된 가장 직접적이고 쉽게 이해할 수 있는 공정관리 기법

횡선식 공정표 간트 도표는 해당 작업에 대한 달성도를 표시한 것으로 현재 시점에서의 진행상태 또는 달성도를 알 수 있지만 각 작업이 필요한 일 수 및 공기에 영향을 주는 작업이 어느 것인지 불분명 이러한 결점을 보안하기 위하여 수정된 것이 막대도표

횡선식 공정표의 장단점 장점 각 공종별 공사와 전체 공사시기 등이 일목요연하게 나타난다. 각 공종별 공사의 착수 및 완료일이 명시되어 판단이 용이하다. 공정표가 단순하여 경험이 적은 사람도 알아보기 쉽다. 단점 작업 상호간의 연관관계가 불분명하다. 주공정선이 파악할 수 없으므로 전체공기의 관리가 어렵다. 한 작업이 다른 작업 또는 전체에 미치는 영향을 파악할 수 없다. 작업의 양이 많거나 순서가 복잡한 경우 세밀한 공정계획을 수립하기에 부적절하다.

사선식 공정표 사선식 공정표는 일명 바나나 곡선이라고도 하는데 이 공정표는 세로축에 전체 기성고(시공량의 누계)를 표시하고 가로축에 공사기간을 기입하여 예정과 실적을 비교할 수 있도록 한 것이다 A: 부실공사의 우려가 있으므로 충분히 검토할 사항임. B: 적당한 진척이므로 속도 유지하여 계속 수행함. C: 공정이 늦어져 있으므로 공정촉진을 요함. D: 하한계선안에 있으나 공기완료가 가까우므로 공정촉진 요망.

사선식 공정기법의 장단점 장점 공사 전체의 동향을 파악할 수 있다. 시공 진척도를 파악할 수 있다. 예정과 실적의 차이를 파악하기 쉽다. 단점 공사의 세부사항을 알 수 없다. 각 공종의 개별사항 및 연관사항을 파악하기 어렵다. 세부적 공정계획표라기 보다는 전체적 진도점검표로서 보조적 수단이다. 따라서 종종 바차트와 함께 표기하는 경우가 많다.

바차트와 사선식 공정표의 혼합표기

LOB(Line of Balnce) 또는 LSM(Linear Scheduling Method) 이것은 단위공사의 Cycle이 일정한 반복작업이 계속되는 곳에 유용하게 사용된다. 토목의 항만, 도로, 교량 등과 건축에서는 아파트 및 초고층건축에서 자주 사용된다. 3rd Pile Cap Deck 2nd Pile Cap Deck 1st Pile Cap Deck

네트워크 공정표(PERT/CPM) PERT(Program Evaluation and Review Technique)기법은 1956년 미국 Polaris 잠수함 건조계획을 계기로 대규모적인 신규 군사발전계획을 담당할 특별사업국에서서 대륙간 탄도탄 및 기타 연구개발사업을 수행 중 새로운 관리기법의 요구되어 개발되었다. CPM(Critical Path Method)은 1957년 미국의 Dupont사에서 신규설비와 공장건설 등의 대규모 프로젝트의 효율적 통제를 위하여 개발되어 종래의 관리 방식에 비하여 상당한 성과를 거둠으로써 이후 많이 사용되었다. PERT는 연구개발업무가 새로운 것이 대부분이어서 확률적인 추정치를 기초로 하여 이벤트(Event) 중심의 확률적 시스템을 전개하여 최단기간에 목표를 달성하고자 함 CPM은 공장건설 등 과거의 실적자료와 경험을 통하여 액티비티(Activity) 중심의 확정적 시스템으로 전개하여 목표기일의 단축과 비용의 최소화를 의도한 것임

네트워크 공정표(PERT/CPM)의 장단점 장점 각 작업들간의 연관관계가 표시되어 내용을 알기가 쉽다 주공정선을 알 수 있고 이에 따른 전체적 공정관리가 편리하다. 재래의 개념적인 공정표가 숫자화되고 계획관리면에서 신뢰도가 높으며 전산화가 가능하다. 작성자가 아니더라도 이해가 쉬워서 공정회의에 대단히 편리하다. 단점 작성시간이 많이 걸리며 대규모 공사에서는 전담 관리자가 필요하다. 작성 및 검사에 특별한 기능이 요구된다. 기법의 표현상 세분화에 한계가 있다. 편리한 진도관리를 위하여 연구가 필요하다.

네트워크 공정표의 작성 네트워크 공정표의 작성은 ADM(Arrow Diagramming Method)방식과 PDM(Precedence Diagramming Method) 방식이 있다. 국내에서는 ADM방식이 주로 사용됨 Activity (작업, 활동) 화살표로 표시하고 각각의 단위작업을 의미한다. 화살표 위에는 작업명과 물량을, 아래에는 소요일수를 기입한다. Event, Node (결합점, 단계) 원으로 표시하며 단위작업의 개시와 종료를 나타내는 결합점이다. 단계마다 번호를 부여하되 선행 결합점의 번호는 후속 결합점의 번호보다 적어야 한다.

네트워크 공정표의 작성 Dummy (명목상의 작업) 점선 화살표로 표시하며 명목상의 가상작업이다. 소요공기가 0(zero) 이며 중복기피 또는 논리적 이유로 사용된다.

네트워크 표시의 기본규칙 네트워크의 개시 및 종료 결합점은 반드시 하나로 되어야 한다 네트워크 공정표에서 순서가 역진 또는 회송되어서는 안 된다

네트워크 표시의 기본규칙 가능한 한 요소작업의 상호 간의 교차를 피한다 무의미한 더미는 생략한다 3 4

네트워크 표시방법 A의 후속작업이 B, C일 때의 표시방법 A, B 작업의 후속작업이 C일 때의 표시방법

네트워크 표시방법 A, B의 후속작업이 C, D일 때의 표시방법

네트워크 표시방법 A의 후속작업이 C, D이고 A, B의 후속작업이 D 일 때의 표시방법 A의 후속작업이 C, D이고 B의 후속작업이 D, E일 때의 표시방법

네트워크 표시방법 A의 후속작업이 D, E, F이고 B의 후속작업이 E, F이며 C의 후속작업이 F일 때 A의 후속작업이 D, E이고, B의 후속작업이 E, F이며, C의 후속작업이 D, E, F일 때

네트워크 공정표의 일정계산 EFT (Earliest Finishing Time): 작업을 가장 빨리 종료할 수 있는 시각 EST (Earliest Starting Time): 작업을 개시할 수 있는 가장 빠른 시각 LFT (Latest Finishing Time): 공기에 영향을 주지 않는 범위 내에서 작업을 가장 늦게 종료하여도 좋은 시각 LST (Latest Starting Time): 공기에 영향을 주지 않는 범위 내에서 작업을 가장 늦게 개시하여도 좋은 시각 = =

네트워크 공정표의 일정계산 EST, EFT의 계산은 작업의 흐름에 따라 전진계산하고, 개시결합점에서 나간 작업의 EST는 0(Zero)으로 하며, EFT는 EST + Duration(작업기간)으로 구한다. 복수의 작업에 후속하는 작업의 EST는 선행작업 중 EFT의 최대값으로 한다.

네트워크 공정표의 일정계산 LST, LFT의 계산은 역진(작업진행과 반대방향)으로 하고, 개시되는 LFT의 값은 EFT의 종료결합점의 최대값(전체공기)으로 한다. LST는 LFT - Duration 로 구한다. 후속작업이 복수일 때 선행하는 작업의 LFT는 후속작업 중 LST의 최소값으로 한다.

주공선(Critical Path) 주공선은 최초의 개시결합점에서 마지막 종료결합점에 이르는 가장 긴 경로를 말한다.         A - D - H : 4+9+7 = 20일         A - C - F - H : 4+6+5+7 = 22일         A - C - E - G : 4+6+4+3 = 17일         B - F - H : 8+5+7 = 20일         B - E - G : 8+4+3 = 15일         따라서 주공선(CP)은 A - C - F - H의 22일이다.         주공선이 지나가는 결합점에서는 EST, EFT, LST, LFT의 숫자가 모두 같다.

여유시간(Float) TF(전체여유)는 한 작업이 가질 수 있는 총 여유시간을 말하고 TF = LFT - EFT 또는 LST - EST으로 구할 수 있다. 주공정선상에 있는 작업의 전체여유는 0이 된다. FF(자유여유)는 TF(전체여유) 일수 중에서 후속 작업이 원래의 EST으로 시작하더라도 아무런 영향을 미치지 않는 완전히 자유로울 수 있는 기간을 말한다. 즉, FF = 후속작업의 EST - 해당작업의 EFT으로 구할 수 있다. DF(종속여유)는 TF(전체여유) 일수 중에서 전체공기에는 영향이 없지만 후속작업의 EST에는 영향을 줄 수 있는 시간을 말하고 DF = TF - FF 으로 구할 수 있다.

A B D 1 2 3 5 5 3 C 12 작업명 EST EFT LST LFT TF LFT-EFT LST-EST FF 7 12 15 5 5 7 12 12 12 15 A B D 1 2 3 5 5 3 C 종속여유 만큼 지연 작업시 후속작업의 시작시간에 영향을 미침 5  7 12 작업명 EST EFT LST LFT TF LFT-EFT LST-EST FF 후속EST- 해당EFT DF 해당LFT- 후속EST CP A 5 2 7 7-5=2 5-5=0 - B 10 12 12-10=2 12-12=0 C * D 15

PDM(Precedence Diagramming Method) 방식

[예제 7.4]

PERT 방식 CPM 기법에서의 작업시간은 확정적 수치로 주어지지만 PERT기법은 예측불허의 상황에서 낙관적시간(Optimistic Time), 비관적시간(Pessimistic Time), 정상시간(Most Likely Time)의 3가지 추정값이 주어진다. TO(Optimstic)≦ TM(Most Likely)≦TP(Pessimistic) 주관심사: Prob [총공사기간  기준값] = ??? Prob [주공정선 상의 개별 공사기간의 합  기준값] = ???

네트워크 공정표의 공기단축 (Crash) 정상(Normal)공기에서 특급(Crash)공기로 단축되었을 때의 비용과 공기의 관계를 표시한 비용구배곡선(Cost Slope Curve)이다. 비용구배란 공기단축시 일당 추가 되는 비용을 말하며 공기단축에 중요한 의미를 갖고 있다

공기단축 예제

[정상작업] 공기: 25일, 공사비: 534,000 C 작업 1일 단축: 7,000원 F 작업 1일 단축: 5,000원 G 작업 1일 단축: 15,000원 13 12 12 13 A D 2 12 6 13 21 12 12 13 21 21 21 B E G 1 3 5 6 25 25 8 8 4 F 8 13 13 13 13 C H 4 13 7

[F 작업 1일 단축] 공기: 24일, 공사비: 539,000 A, C 작업 1일씩 단축: 15,000원 A, F 작업 1일씩 단축: 13,000원 G 작업 1일 단축: 15,000원 12 12 12 12 A D 2 12 6 12 20 12 12 12 20 20 20 B E G 1 3 5 6 24 24 8 8 4 F 7 13 13 13 13 C H 4 13 7

[F, A 작업 1일씩 단축] 공기: 23일, 공사비: 552,000 A, C 작업 1일씩 단축: 15,000원 G 작업 1일 단축: 15,000원 11 11 11 11 A D 2 11 6 11 19 11 11 11 19 19 19 B E G 1 3 5 6 23 23 8 8 4 F 6 13 13 13 13 C H 4 13 7

[C, A 작업 1일씩 단축] 공기: 22일, 공사비: 567,000 G 작업 1일 단축: 15,000원 10 10 10 10 A D 2 10 6 10 18 10 10 10 18 18 18 B E G 1 3 5 6 22 22 8 8 4 F 6 12 12 12 12 C H 4 12 7

[G 작업 2일 단축] 공기: 20일, 공사비: 597,000 G 작업 1일 단축: 15,000원 10 10 10 10 A D 2 10 6 10 18 10 10 10 18 18 18 B E G 1 3 5 6 20 20 8 8 2 F 6 12 12 12 12 C H 4 12 7

최적공기 비용 총공사비 간접비 최저비용 직접비 공기 최적공기

최적공기 예제

A C 1 3 5 10 7 B 2 8 공기: 17일  공사비: 직접비 + 간접비 = 191 + (17  8) = 327 17 17 10 7 10 8 8 10 B 2 8

공기: 16일  공사비: 직접비 + 간접비 = (191+6) + (16  8) = 325 A 작업 1일 단축: 6만원 C 작업 1일 단축: 10만원 9 9 9 9 A C 1 3 5 16 16 9 7 9 8 8 9 B 2 8

공기: 15일  공사비: 직접비 + 간접비 = (191+6+6) + (15  8) = 323 A 작업 1일 단축: 6만원 C 작업 1일 단축: 10만원 8 8 8 8 A C 1 3 5 15 15 8 7 8 8 8 8 B 2 8

공기: 14일  공사비: 직접비 + 간접비 = (191+6+6+10) + (14  8) = 325 C 작업 1일 단축: 10만원 A, B 작업 1일씩 단축: 13만원 8 8 8 8 A C 1 3 5 14 14 8 6 8 8 8 8 B 2 8

공기: 13일  공사비: 직접비 + 간접비 = (191+6+6+10+10) + (13  8) = 327 C 작업 1일 단축: 10만원 A, B 작업 1일씩 단축: 13만원 8 8 8 8 A C 1 3 5 13 13 8 5 8 8 8 8 B 2 8

공기: 12일  공사비: 직접비 + 간접비 = (191+6+6+10+10+13) + (12  8) = 332 A, B 작업 1일씩 단축: 13만원 7 7 7 7 A C 1 3 5 12 12 7 5 7 7 7 7 B 2 7

공기: 11일  공사비: 직접비 + 간접비 = (191+6+6+10+10+13+13) + (11  8) = 337 A, B 작업 1일씩 단축: 13만원 6 6 6 6 A C 1 3 5 11 11 6 5 6 6 6 6 B 2 6

자원 평준화 예제

EST 기준 명 10 9 E 8 F 7 A C G 6 5 4 D 3 B 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 공기

LST 기준 명 10 9 E 8 F 7 A C G 6 5 4 D 3 B 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 공기

필요 인원수를 최소화하기 위해, 공기를 하루 늦춤 명 10 9 8 7 A C G 6 E 5 4 D 3 B 2 1 F 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 공기