Lecture #2 공정계획 및 관리

< 공정관리 > 정 의 : 공사를 완성하는데 필요한 작업에 대한 순서와 일정을 정하는 공사계획과 공정계획 절차 정 의 : 공사를 완성하는데 필요한 작업에 대한 순서와 일정을 정하는 공사계획과 이에 기준하여 공사 일정을 관리하는 건설관리의 근간 공정계획 절차 공사를 단위작업으로 분할 각 작업의 진행순서 결정 네트웍(공정표) 작성 작업에 소요되는 작업기간 계산 공사 일정 분석 및 조정 최종 공정표

WBS(Work Breakdown Structure) or PBS(Project Breakdown Structure) 공사를 단위작업으로 분할 작업분류체계(Work Breakdown Structure) 확립 WBS(Work Breakdown Structure) or PBS(Project Breakdown Structure) 프로젝트의 계획과 실시가 용이하도록 프로젝트를 구성하는 필요작업을 관리수준에 따라 분류 목 적 : 최종단위작업(요소작업, Work Activity, Work Package)과 전체공사와 관계를 명확히 하고 작업의 범위와 책임을 명확히 한다. 공사의 진척상황 파악을 위해 하위단계로부터 상위단계로 순차적으로 일정 및 원가를 집계 요약 보고 할 수 있는 체계의 기초

분류방법 시설별 분할 : 시설물의 종류(도로공사의 도로,교량,암거) 공사구역별 분할 : 시설물의 위치(도로공사 구간, 지하철,아파트작업공구) 공종 (요소작업) 별 분할 : 근로자의 기능 (작업의 기능, 작업조별) 에 따라 분할 공사별 분할 : 시설물의 완성에 요구되는 공사의 종류 (토공, 콘크리트공, 아스팔트공) (*공종으로 불리우기도 함) ※ 요소작업(Work Activity or Work Package)이 중복되거나 누락되지 않도록 주의 요소작업 분류 및 설정기준 하나의 작업단계별로 식별가능 시공성격상 기능이 단일화 (작업조) 완성시간은 지속적인 시간으로 추정가능 일반적으로 3-30일 정도 비용관리 가능

교량공사의 분할체계

공사예의 공사분할체계와 활동의 고유번호

공종분류체계

건축공사 공종분류체계의 구성

2. 작업순서 결정 각 작업의 종속관계 기록(시공방법에 의해) 한 작업을 시작하기 전에 종료되어야 하는 작업 한 작업이 진행 중 일 때 동시에 수행될 수 있는 작업(철근조립과 거푸집 공사) 한 작업이 종료된 후에 시작될 수 있는 작업 자원 제약 조건 : 특수한 장비 / 특별한 기능의 작업반

3. 공정표 작성 4. 작업기간 결정 작업의 상관관례를 정의한 공정표 작성 공정관리 소프트웨어 이용(Primavera, MS-Project…) 4. 작업기간 결정 작업일수 산정 각 작업의 시공물량 Qt를 파악 단위자원의 1일 시공물량 Qu를 결정 [단위자원 = 작업조 =근로자+장비] 동원할 수 있는 1일 작업원 또는 장비의 규모 N 결정 1일 평균시공물량 Qd = Qu * N 소요작업 일수 T = Qt / Qd

5. 일정 분석 및 조정 자원(작업조) 의 수 N 과 작업일수 T 는 서로 연관 그러므로 자원한도에 따른 작업 사이의 전용을 고려한 조정 필요하고 작업일수도 영향  시행착오를 통하여 조정 자원에 대한 조정 자원 합산(Resource Aggregation) : 계획단위(날짜) 별로 요구되는 자원의 총합을 구함 자원 평준화(Resource Leveling) : 자원의 변동을 최소화함. 사업의 일관성을 위하여 필요 자원 할당(Resource Allocation) : 자원의 이용에 제약이 있을 경우 선택된 공정을 연기시킴

공정계획 절차

공기 단축 시 비용증가. Time Cost Trade off 공기 단축 방법 직렬공사를 병렬공사로 직렬공사를 연속공사로 Aggregate Base  Asphalt 부분공사의 공사기간 단축 자원의 증가(노동인원 증가) 혹은 대체(기계화 시공) 공기 단축 시 비용증가. Time Cost Trade off

1. 막대도표(Bar Chart, Gantt Chart) 공정계획 방법 1. 막대도표(Bar Chart, Gantt Chart) 공정에 대한 그래픽 표현 사업전체의 공기 작업요소의 작업기간, 시작과 끝 작업요소의 전∙후관계가 정의되지 않음 기간 활동 1/1 1/8 1/15 1/22 1/29 A B C D E F

` 2. Network Schedule (Critical Path Method) ※ 비 교 ADM (Arrow Diagram Method) 측량 A B 5 토공 암거 Finish-to-Start Relationship Only 15 7 D C 화살선이 작업(Activity) 공사의 개시점, 종료점을 Node( ) 로 표시 전후관계를 나타내기 위해 Dummy 사용(점선) (자료그림) 수계산 용이 PDM (Precedence Diagram Method) 현재 가장 많이 쓰임(Computer Friendly) 모델링 용이 Node를 사각형으로 표시 화살표는 Activity의 시간적 개념은 없고 전후관계(Delay 포함) 명시 ※ 비 교 ADM : Finish-to-Start Relationship Only -> Dummy Node 사용필요 PDM : Finish-to-Start Start-to-Start Finish-to-Finish Start-to-Finish Relationship (Ex. Next Slide)

CPM 공정계획의 이점 전체공사의 공기 정확하게 추정 공기내 공사준공을 위한 촉진시공이 필요한 작업파악 하도급자 작업일정 및 자재반입 일정 작성 인력과 시공장비에 대한 일정의 기준 공사설계변경이나 지연이 공기에 주는 영향파악 진도의 보고와 기록에 편리한 기준자료

전체공정에 영향을 주지않는 범위내에서 한 공정의 CPM 공정계획 용어 ES (Early Start) : 가장 이른 시작시간 EF (Early Finish) : 가장 이른 종료시간 LS (Late Start) : 가장 늦은 시작시간 LF (Late Finish) : 가장 늦은 종료시간 ES Activity EF 작업명 LS LF Duration 전체공정에 영향을 주지않는 범위내에서 한 공정의 여유시간(Float) 총 여유시간(Total Float) = LF – ES – D 자유 여유시간(Free Float or Slack) = 후속작업의 ES (여러 개일 경우 가장 빠른 것) − 그 작업의 EF (후속작업에 영향을 안 미치는 여유시간) ACTIVITIES ON CRITICAL PATH : - 네트웍에서 최초개시단계에서 최종종료단계를 있는 여러 개의 Path중 가장 긴 작업공기 - 여유시간을 포함하지 않음 ( ES = LS, EF = LF) - Critical Path 상의 Activity 중점적 관리 대상

Float 에 대한 고찰 건설공사 : 공기의 지연 빈번  분쟁 발주자의 Float 에 대한 이용 발주자 조달 자재 지연 부가작업 지시 기타 계약상 책임사항에 대한 이행이 늦어졌을 때 시공자의 Float 에 대한 이용 Time-Contingency (예기치 못한 상황) 인력수급원활 자원충돌방지 발주자로 인해 이용할 수 없을 경우 주 공정(Critical Activity)증가 그러므로, Cost Contingency 가 고려되어야 함

Float 의 가치 LFC : Latest Finish Cost 자원의 질과 양이 증가 Total Float LFC : Latest Finish Cost 자원의 질과 양이 증가 EFC : Earliest Finish Cost 1 2 3 4 5 6 Cost LFC 1일 Float 의 가치 = EFC

Network 시간분석 (ADM or PDM with Finish-to-Start Relationship only) 전진계산 : ES, EF 계산 위해 사용 전 작업의 EF = 후 작업의 ES 동시에 오는 작업의 EF중 가장 큰 것(느린 것) 선택 후진계산 후 작업의 LS = 전 작업의 LF 동시에 오는 작업의 LS 중에서 가장 작은 것(빠른 것)을 선택 (뒤에 오는 LS를 만족시켜줘야 하므로)

<< 공정계획 예제 >> 1) 기초 콘크리트 공사의 작업순서 기 호 활 동 약 호 선행활동 후속활동 기 사 1-3 터퍼기 A - C 최초활동 1-2 말뚝반입 B 독립활동 3-4 말뚝박기 A, B D 4-5 버림콘크리트 F, H 1-7 거푸집제작 E F 7-8 거푸집설치 D, E I 1-6 철근가공 G H 6-8 철근조립 D, G 8-9 콘크리트치기 2-3 명목활동 5-6 5-7

2) 기초 콘크리트 공사의 ADM 네트워크 철근가공 말뚝반입 2 가상 버림 콘크리트 콘크리트 치기 터파기 말뚝박기 가상 철근조립 1 3 4 5 6 8 9 가상 거푸집제작 거푸집설치 7

3) 기초 콘크리트 공사의 PDM 네트워크 8 5 3 No. 1 TF = 5 FF = 5 3 No. 2 TF = 0 6 3 철근가공③ 3 No. 1 TF = 5 FF = 5 3 말뚝반입③ No. 2 TF = 0 6 3 말뚝박기③ No. 5 8 6 버림콘크리트② No. 6 10 8 철근조립③ No. 7 13 10 콘크리트치기③ No. 9 FF = 0 3 1 터파기② 2 No. 3 TF = 0 TF = 0 TF = 0 TF = 0 FF = 0 FF = 0 FF = 0 FF = 0 TF = 1 FF = 1 10 9 거푸집설치① 8 No. 8 9 7 거푸집제작② 2 No. 4 TF = 1 TF = 7 FF = 1 FF = 6

진척도의 측정 가용인원의 노동시간 수 : 엔지니어링 업무의 진척도 측정 완성된 물량의 측정 : % Complete = Units Complete / Total Unit 투입금액의 이용 : % Complete =  Earned Value 이용(원가관리)

: 작업요소를 연속적인 부작업(Sub-Task)으로 나눔 업무단계 : 작업요소를 연속적인 부작업(Sub-Task)으로 나눔 Ex. 컴프레셔 설치 반 입 및 조 사 20% 20 레 벨 링 30% 50 중 심 잡 기 20% 70 배관 및 재중심잡기 30% 100 초기 공정표를 Base-line Schedule 로 저장해놓고 진척도를 측정하고 작업요소의 새로운 작업기간과 실제 시작과 종료시간을 입력하여 공정표를 개선해야 함  궁극적으로 공정관리 의사결정의 핵심도구가 됨(What-if Analysis) Cumulative

●공정관리기법의 활용도 미국의 활용도 국내의 활용도 CPM 적용으로 인한 효과(복수선택) •공사시작 이전의 계획수립 및 시공단계의 통제양호 •작업간의 유대성 개선 •공사비 절감 2) CPM 효과에 대한 만족도 •매우 성공적 •대체로 성공적 •불확실함 또는 성공적이지 않음 3) 회사의 성장에 대한 CPM기여도 •매우중요 (96%: 2)항에서 성공적임으로 답한 회사 23%: 2)항에서 성공적이지 않음으로 답한 회사) •상대적으로 중요하지 않음 (4%: 2)항에서 성공적임으로 답한 회사 64%: 2)항에서 성공적이지 않음으로 답한 회사) 4) 성공적인 CPM적용의 원인 •우수한 컴퓨터 프로그램 •경영진의 지원 5) 실패한 CPM 적용의 원인 •컴퓨터 프로그램의 부적합성 •경영진의 지원부족 •CPM 시스템의 결과물 활용부족 네트워크 일정계획관리 분야 •바차트 + I-J방식 네트워크사용 •바차트 + PDM방식 네트워크사용 •바차트방식 네트워크사용 2) 전산활용의 중요부분 •CPM일정계산 및 네트워크작도 •단가내역 및 원가관리 •자원관리(자원배분기법 등) 3) 공정관리기법의 활용 장애요인 •소프트웨어의 난해함 •발주청별로 양식의 통일화가 되어있지 않음 •공사고관련 표준적 정보의 호환불능 •기타(전문요원의 부족, 설계변경시의 재작업 등) 4) 공정관리기법의 적용효과 •성공적 •판단할 수 없음 •성공적이지 않음 (79%) (36%) (16%) (60%) (10%) (20%) (15%) (61%) (24%) (65%) (20%) (5%) (40%) (20%) (25%) (35%) (30%) (26%) (41%) (44%) (17%) (30%) (50%)