JP7428363B2 - 工程管理システム - Google Patents

Description

本発明は、複数のモジュールで構成されるプラント設備の建設工程を管理するためのシステムに関する。

一般にプラント設備の建設は、複数の請負業者により要員および建設資材が調達され、建設現場で建設作業が行われる。建設現場にすべての請負業者が集められるため、請負業者間での情報の共有はし易いが、スケジュールの変動や設計変更があった場合に、人員の再調整のための時間ロスや人員超過によるロスが生じ易い。

一方、プラント設備を複数のモジュールに分割し、工場で各モジュールを製造した後、建設現場でモジュールを連結することによりプラント設備を建設するモジュール工法が提案されている（たとえば特許文献１、特許文献２）。

特開２０１１－２２６０６７号公報 特開２００８－０３１６８４号公報

特許文献１または特許文献２のモジュール工法によれば、プラント設備を構成するモジュールを工場で高品質に製造することができ、建設現場においては、モジュールを連結することにより効率良くプラント設備を組み立てることができるので、高品質のプラント設備を短期間で完成させることができる。

しかし、モジュールを製造する請負業者が複数に分散している場合、すべての請負業者におけるモジュールの製造状況を把握して、モジュールの製造を一元的に管理することは困難である。このため、ある請負業者によるモジュールの製造遅延が生じた場合でも、そのことを工程管理者がすぐには把握できないため、他の請負業者へのモジュールの製造割り当て数を増やすなどの対処が遅れがちになり、プラント設備の工期が長期化してしまうことになる。

そこで本発明は、プラント設備を短い工期で完成させることができる工程管理システムを提供する。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、プラント設備を構成する複数のモジュールを当該プラント設備の建設現場とは異なる場所に存在する複数の工場で製造するモジュール製造工程と、前記複数の工場で製造したモジュール同志を連結する施工工程とを経て当該プラント設備を完成させるプラント設備建設工法における工程管理システムであって、前記モジュール製造工程における前記複数の工場での前記モジュールの製造状況を一元管理し得る工程管理サーバを備え、
前記工程管理サーバは、前記複数の工場における前記モジュールの製造スケジュールを管理するモジュール製造スケジュール管理機能と、前記複数の工場のうちの一または複数の各工場における前記モジュールの製造状況に基づいて、前記製造スケジュールの変更をシミュレートするシミュレーション機能と、を有することを特徴とする。

上記のように構成された工程管理システムによれば、モジュール製造工程において複数の工場で製造されるすべてのモジュールの製造状況を一元管理することができる。

上記のように構成された工程管理システムによれば、モジュールを製造する複数のすべての工場によるモジュールの製造スケジュールを管理し、それら複数の工場のうちの一または複数の各工場におけるモジュールの実際の製造状況に基づいて、モジュール製造工程におけるモジュールの製造スケジュールの変更をシミュレートすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１の工程管理システムにおいて、前記工程管理サーバは、前記施工工程が完了するまでの一連の工程のスケジュールを管理する施工スケジュール管理機能を有し、前記シミュレーション機能は、前記複数の工場のうちの一または複数の各工場における前記モジュールの製造状況に基づいて、前記一連の工程のスケジュールの変更をシミュレートする機能を含む、ことを特徴とする。

上記のように構成された工程管理システムによれば、施工工程が完了するまでの一連の工程のスケジュールを管理し、モジュールを製造する複数の工場のうちの一または複数の各工場におけるモジュールの実際の製造状況に基づいて、施工工程が完了するまでの一連の工程のスケジュールの変更をシミュレートすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１の工程管理システムにおいて、前記工程管理サーバは、前記モジュール製造スケジュールの変更に伴い発生する費用を試算する費用試算機能を有することを特徴とする。

上記のように構成された工程管理システムによれば、モジュール製造工程における製造スケジュールの変更に伴い発生する費用を自動的に試算することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２の工程管理システムにおいて、前記工程管理サーバは、前記一連の工程のスケジュールの変更に伴い発生する費用を試算する費用試算機能を有することを特徴とする。

上記のように構成された工程管理システムによれば、施工工程が完了するまでの一連の工程のスケジュールの変更に伴い発生する費用を自動的に試算することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１の工程管理システムにおいて、前記工程管理サーバは、前記プラント設備の希望納期を受け付ける希望納期受付機能を有し、前記シミュレーション機能は、前記希望納期と前記シミュレート結果とに基づいて、前記複数の工場のうちの一または複数の各工場への前記モジュールの発注数の変更をシミュレートする機能を含む、ことを特徴とする。

上記のように構成された工程管理システムによれば、プラント設備の希望納期と、モジュールの製造スケジュールの変更のシミュレート結果とに基づいて、複数の工場のうちの一または複数の各工場へのモジュールの発注数の変更をシミュレートすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかの工程管理システムにおいて、前記モジュール製造工程後かつ前記施工工程前に前記モジュールに対し実施される検査の状況を一元管理する検査管理サーバを有することを特徴とする。

上記のように構成された工程管理システムによれば、モジュール製造工程後かつ施工工程前にモジュールに対し実施される検査の状況を一元管理することができる。

請求項１の工程管理システムによれば、モジュール製造工程において複数の工場で製造されるすべてのモジュールの製造状況を一元管理することが可能であるので、工程管理者は、いずれかの工場でモジュールの製造に遅延が生じた場合に、そのことをすぐに把握することができ、他の工場へのモジュールの製造割り当て数を増やすなどの対処を迅速に行うことができる。よって、いずれかの工場でモジュールの製造に遅延が生じた場合でも、建設現場での工事の遅延を生じさせることなく、プラント設備を短い工期で完成させることができる。

請求項１の工程管理システムによれば、モジュールを製造する複数のすべての工場によるモジュールの製造スケジュールを管理し、それら複数の工場のうちの一または複数の各工場におけるモジュールの実際の製造状況に基づいて、モジュール製造工程におけるモジュールの製造スケジュールの変更をシミュレートすることができるので、工程管理者は、そのシミュレート結果を参考にして、モジュール製造工程におけるモジュールの製造スケジュールを迅速かつ適切に組み直すことができる。

請求項２の工程管理システムによれば、施工工程が完了するまでの一連の工程のスケジュールを管理し、モジュールを製造する複数の工場のうちの一または複数の各工場におけるモジュールの実際の製造状況に基づいて、施工工程が完了するまでの一連の工程のスケジュールの変更をシミュレートすることができるので、工程管理者は、そのシミュレート結果を参考にして、施工工程が完了するまでの一連の工程のスケジュールを迅速かつ適切に組み直すことができる。

請求項３の工程管理システムによれば、モジュール製造工程におけるモジュール製造スケジュールの変更に伴い発生する費用を自動的に試算することができるので、工程管理者は、その試算結果を参考にして、モジュール製造工程におけるモジュール製造スケジュールの変更に伴い発生する追加費用などを把握することができる。

請求項４の工程管理システムによれば、施工工程が完了するまでの一連の工程のスケジュールの変更に伴い発生する費用を自動的に試算することができるので、工程管理者は、その試算結果を参考にして、施工工程が完了するまでの一連の工程のスケジュールの変更に伴い発生する追加費用などを把握することができる。

請求項５の工程管理システムによれば、プラント設備の希望納期と、モジュールの製造スケジュールの変更のシミュレート結果とに基づいて、複数の工場のうちの一または複数の各工場へのモジュールの発注数の変更をシミュレートすることができるので、工程管理者は、そのシミュレート結果を参考にして、一または複数の各工場に対しモジュールの発注数の変更を指示することができる。

請求項６の工程管理システムによれば、モジュール製造工程後かつ施工工程前にモジュールに対し実施される検査の状況を一元管理することができるので、工程管理者は、モジュール製造工程後かつ施工工程前にモジュールに対し実施される検査の状況を的確に把握して、承認作業などを行うことができる。

本発明が適用されるモジュール工法における工程の流れを例示するフロー図である。 本発明に係る工程管理システムの一実施形態を示すシステム構成図である。 複数のモジュールを連結して建設したプラント設備を例示する斜視図である。 図３のプラント設備を構成する最下段モジュールの斜視図である。 （ａ）は下段モジュールの正面図である。（ｂ）は下段モジュールの側面図である。 （ａ）は図３のプラント設備を構成する中段モジュールの正面図である。（ｂ）は中段モジュールの側面図である。 （ａ）は図３のプラント設備を構成する最上段モジュールの正面図である。（ｂ）は最上段モジュールの側面図である。 （ａ）はモジュールのフランジ板の接合状態を示す要部斜視図である。（ｂ）はモジュールのフランジ板の接合状態を示す別の要部斜視図である。 （ａ）は図３のプラント設備の部分側面図、（ｂ）は図３のプラント設備の部分正面図である。 図３のプラント設備のモジュール同志の接合状態を示す斜視図である。

本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。

１．モジュール工法
まず、本発明が適用されるモジュール工法（以下「ハイブリッド・モジュール工法」と称す）について説明する。

図１に示すように、ハイブリッド・モジュール工法は、モジュール製造工程Ｓ１、仮組工程Ｓ２、解体・移送工程Ｓ３および施工工程Ｓ４により構成される。

モジュール製造工程Ｓ１は、プラント設備を構成する複数のモジュールを当該プラント設備の建設現場とは異なる場所に存在する複数の工場で製造する工程である。溶接などの火気使用は、この工程で完工する。

また、この工程でモジュール単位の検査が行われる。複数の工場で同時に複数のモジュールの製造が行われるため、必要数のモジュールを短期に製造することが可能となる。モジュールの製造および検査を工場で実施することにより、品質の安定した高品質のモジュールが製造される。

ここで、「複数の工場」は、工場の数と同数の複数の請負業者の工場であっても、工場の数よりも少数の複数の請負業者の工場であってもよい。すなわち、複数の工場のうちの一部の複数の工場は、同一請負業者の工場であってもよい。

仮組工程Ｓ２は、モジュール製造工程Ｓ１で製造された複数のモジュールを仮組してプラント設備を組み建てる工程である。各工場で製造されたモジュールは、仮組用地へ移送され、その仮組用地にて仮組が行われる。仮組により、プラント設備の総合的な検査と調整を至便な場所で行うことができる。これにより、調整・修復にかかる人的・時間的工数を大幅に削減することができる。

解体・移送工程Ｓ３は、仮組みにより組み立てたプラント設備を、元のモジュール単位に解体し、プラント設備の建設現場に移送する行程である。

施工工程Ｓ４は、建設現場でモジュール同志を連結してプラント設備を完成させる工程である。プラント設備がモジュール化されていることにより、建設現場での作業がモジュール同志を連結して組み立てていく簡単な作業だけで済むため、建設現場の環境や人員のスキルの違いによる工期の遅延リスクが大幅に小さくなる。

上記のように、ハイブリッド・モジュール工法によれば、プラント設備を構成するモジュールを工場で高品質に製造することができ、建設現場においては、モジュールを連結することにより効率良くプラント設備を組み立てることができるので、人や資材を現場に集めてプラント設備を建設する現場集約的な従来の工法と比較して、高品質のプラント設備を大幅に短い期間で完成させることができる。

２．工程管理システム
つぎに、本発明の一実施形態の工程管理システムについて説明する。

［構成］
図２に示すように、一実施形態の工程管理システム２００は、工程管理サーバ２１０と、図書管理サーバ２２０と、検査管理サーバ２３０と、複数のクライアント２４１、２４２、・・・と、を有する。これらは、インターネット３００を介して互いに通信可能に接続される。

複数のクライアント２４１、２４２、・・・のうち、少なくとも一つのクライアント（この例では、クライアント２４１とする）は工程管理者が使用権限を有するクライアントであり、それ以外のクライアント（この例では、クライアント２４２、２４３、・・・とする）は請負業者が使用権限を有するクライアントである。

工程管理サーバ２１０は、複数の工場でのモジュールの製造状況を一元管理するためのサーバである。各モジュールの製造状況、検査状況、等の情報は、クライアント２４２、２４３、・・・から工程管理サーバ２１０に送信され、インターネット３００を利用したクラウドデータベース上で管理される。

工程管理サーバ２１０は、モジュール製造スケジュール管理部２１１と、施工スケジュール管理部２１２と、希望納期受付部２１３と、シミュレーション部２１４と、費用試算部２１５と、を有する。

モジュール製造スケジュール管理部２１１は、モジュール製造工程Ｓ１において、複数の工場におけるモジュールの製造スケジュールを管理する機能ブロックである。

施工スケジュール管理部２１２は、施工工程Ｓ４が完了するまでの一連の工程すなわち、仮組工程Ｓ２、解体・移送工程Ｓ３および施工工程Ｓ４のスケジュールを管理する機能ブロックである。

希望納期受付部２１３は、工程管理者が使用権限を有するクライアント２４１からプラント設備の希望納期を受け付ける機能ブロックである。

シミュレーション部２１４は、製造スケジュール変更シミュレート機能２１４ａと、施工工程変更シミュレート機能２１４ｂと、モジュール発注数シミュレート機能２１４ｃと、を有する機能ブロックである。

製造スケジュール変更シミュレート機能２１４ａは、モジュール製造工程Ｓ１においてモジュールを製造する複数の工場のうちの一または複数の各工場におけるモジュールの製造状況に基づいて、モジュール製造工程Ｓ１におけるモジュールの製造スケジュールの変更をシミュレートする機能である。

この機能により、いずれかのモジュールの完成予定に変更があった場合、そのモジュールに関連するモジュールの完成予定の変更をシミュレートすることができる。そのシミュレート結果は、モジュール製造スケジュール管理部２１１が管理する製造スケジュールに反映される。

施工工程変更シミュレート機能２１４ｂは、モジュール製造工程Ｓ１においてモジュールを製造する複数の工場のうちの一または複数の各工場におけるモジュールの製造状況に基づいて、施工工程Ｓ４が完了するまでの一連の工程のスケジュールの変更をシミュレートする機能である。

この機能により、いずれかのモジュールの完成予定に変更があった場合、仮組工程Ｓ２、解体・移送工程Ｓ３および施工工程Ｓ４が完了するまでのスケジュールの変更をシミュレートすることができる。そのシミュレート結果は、施工スケジュール管理部２１２が管理する一連の工程のスケジュールに反映される。

モジュール発注数シミュレート機能２１４ｃは、希望納期受付部２１３が受け付けた希望納期と製造スケジュール変更シミュレート機能２１４ａによるシミュレート結果とに基づいて、モジュール製造工程Ｓ１においてモジュールを製造する複数の工場のうちの一または複数の各工場へのモジュールの発注数の変更をシミュレートする機能である。

費用試算部２１５は、モジュール製造費用試算機能２１５ａと、施工費用試算機能２１５ｂと、を有する機能ブロックである。

モジュール製造費用試算機能２１５ａは、モジュール製造工程Ｓ１における製造スケジュールの変更に伴い発生する費用を試算する機能である。この機能により、製造スケジュールの変更に伴うモジュールの移送経費、保管経費などの追加費用の試算が可能になる。

施工費用試算機能２１５ｂは、施工工程Ｓ４が完了するまでの一連の工程のスケジュールの変更に伴い発生する費用を試算する機能である。

この機能により、一連の工程のスケジュールの変更に伴うモジュールの移送経費、保管経費などの追加費用の試算が可能になる。

図書管理サーバ２２０は、プラント設備の建設に際して作成される各種図書を一元管理するためのサーバである。各種図書には、設計基準、Ｐ＆ＩＤ、基本設計、モジュール単位詳細設計、機器仕様、等の情報が記載された各種図書が含まれる。各種図書はクラウドデータベースに保存されている。各クライアント２４１、２４２、・・・は、それぞれの権限に応じて、図書情報をいつでも閲覧またはダウンロードすることが可能である。

また、各クライアント２４１、２４２、・・・は、図面の承認作業、変更指示、等を図書管理サーバ２２０を介して行うことが可能である。工程管理者はクライアント２４１から図書管理サーバ２２０にアクセスすることにより、設計変更に関わる議事録情報、承認情報、等を、請負業者が使用するクライアント２４２、２４３、・・・に配信することができ、各請負業者がそれらの情報を確認したか否かについても把握することができる。各モジュールの検査関連図書もクラウドデータベース上で閲覧可能であり、工程管理者はクライアント２４１から図書管理サーバ２２０にアクセスして承認作業を行うことができる。

検査管理サーバ２３０は、モジュール製造工程Ｓ１後かつ施工工程Ｓ４前にモジュールに対し実施される検査の状況を一元管理するサーバである。多くの場合、モジュールの検査は仮組工程Ｓ２において行われる。各モジュールの検査状況は請負業者が使用するクライアント２４２、２４３、・・・から検査管理サーバ２３０に逐次送信され、クラウドデータベース上で管理される。
工程管理者はクライアント２４１から検査管理サーバ２３０にアクセスすることにより、検査に関する承認作業を行うことができる。承認情報あるいは不具合修正に必要な時間に関する情報は、モジュール製造スケジュール管理部２１１が管理する製造スケジュールおよび施工スケジュール管理部２１２が管理する一連の工程のスケジュールに反映される。

この工程管理システム２００は、プラント設備の建設に関連する要員がインターネット３００を介して会議をするための会議システム４００と連携可能である。会議システム４００は、工程管理システム２００に含まれるクライアント２４１、２４２、・・・と、Ｗｅｂ会議サーバ４１０と、により構成される。クライアント２４１、２４２、・・・とＷｅｂ会議サーバ４１０とは、インターネット３００を介して相互に通信可能である。
会議システム４００を使用することにより、互いに離れた場所にいる関連要員相互間での打ち合わせなどを円滑に行うことができる。関連要員相互間で決定された事項は、工程管理サーバ２１０上で工程管理者の承認を得て、請負業者が使用するクライアント２４２、２４３、・・・に配信される。また、スケジュールに変更が生じる場合、モジュール製造スケジュール管理部２１１が管理する製造スケジュールおよび施工スケジュール管理部２１２が管理する一連の工程のスケジュールに反映される。

［作用・効果］
上記のように構成された工程管理システム２００は、モジュール製造工程Ｓ１、仮組工程Ｓ２、解体・移送工程Ｓ３および施工工程Ｓ４を経てプラント設備を完成させるハイブリッド・モジュール工法の工程管理システムとして好適である。

この工程管理システム２００は、工程管理サーバ２１０を備えたことにより、モジュール製造工程Ｓ１における複数の工場で製造されるすべてのモジュールの製造状況を一元管理することができるので、工程管理者は、いずれかの工場でモジュールの製造に遅延が生じた場合に、そのことをすぐに把握することができ、他の工場へのモジュールの製造割り当て数を増やすなどの対処を迅速に行うことができる。よって、いずれかの工場でモジュールの製造に遅延が生じた場合でも、建設現場での工事の遅延を生じさせることなく、プラント設備を短い工期で完成させることができる。

また、工程管理サーバ２１０は、モジュール製造スケジュール管理部２１１およびシミュレーション部２１４を有しているので、モジュールを製造する複数のすべての工場によるモジュールの製造スケジュールを管理し、それら複数の工場のうちの一または複数の各工場におけるモジュールの実際の製造状況に基づいて、モジュール製造工程におけるモジュールの製造スケジュールの変更をシミュレートすることができる。よって工程管理者は、そのシミュレート結果を参考にして、モジュール製造工程Ｓ１におけるモジュールの製造スケジュールを迅速かつ適切に組み直すことができる。

また、工程管理サーバ２１０は、施工スケジュール管理部２１２およびシミュレーション部２１４を有しているので、施工工程Ｓ４が完了するまでの一連の工程のスケジュールを管理し、モジュールを製造する複数の工場のうちの一または複数の各工場におけるモジュールの実際の製造状況に基づいて、施工工程Ｓ４が完了するまでの一連の工程のスケジュールの変更をシミュレートすることができる。よって工程管理者は、そのシミュレート結果を参考にして、施工工程Ｓ４が完了するまでの一連の工程のスケジュールを迅速かつ適切に組み直すことができる。

また、工程管理サーバ２１０は、費用試算部２１５を有しているので、モジュール製造工程Ｓ１におけるモジュールの製造スケジュールの変更に伴い発生する費用および施工工程Ｓ４が完了するまでの一連の工程のスケジュールの変更に伴い発生する費用を自動的に試算することができる。
従って、工程管理者は、その試算結果を参考にして、モジュール製造工程Ｓ１における製造スケジュールの変更に伴い発生する追加費用、施工工程Ｓ４が完了するまでの一連の工程のスケジュールの変更に伴い発生する追加費用などを把握することができる。

また、工程管理サーバ２１０は、希望納期受付部２１３およびシミュレーション部２１４を有しているので、プラント設備の希望納期と、モジュールの製造スケジュールの変更のシミュレート結果とに基づいて、複数の工場のうちの一または複数の各工場へのモジュールの発注数の変更をシミュレートすることができる。よって、工程管理者は、そのシミュレート結果を参考にして、一または複数の各工場に対しモジュールの発注数の変更を指示することができる。

また、工程管理システム２００が図書管理サーバ２２０を有していることにより、プラント設備の建設に際して作成される各種図書を一元管理することができるので、プラント設備の設計情報、議事録情報、承認情報など各種情報を関連要員間で共有することが可能となる。

また、工程管理システム２００が検査管理サーバ２３０を有していることにより、モジュール製造工程Ｓ１後かつ施工工程Ｓ４前にモジュールに対し実施される検査の状況を一元管理することができる。よって工程管理者は、モジュール製造工程Ｓ１後かつ施工工程Ｓ４前にモジュールに対し実施される検査の状況を的確に把握して、承認作業などを行うことができる。

また、工程管理システム２００によれば、会議システム４００を用いた会議での決定事項を反映させて、モジュール製造工程Ｓ１において複数の工場で製造されるすべてのモジュールの製造状況を一元管理可能であるので、会議システム４００を利用することにより、互いに離れた場所にいる関連要員間で容易に会議を行うことができ、その会議での決定事項を反映させて、モジュール製造工程Ｓ１において複数の工場で製造されるすべてのモジュールの製造状況を一元管理することができる。

３．ハブリッド・モジュール工法
つぎに、図３から図１０を参照して、本発明の一実施形態の工程管理システム２００が適用されるハブリッド・モジュール工法の具体例について説明する。

［プラント設備］
図３に例示するプラント設備１００は、Ｘ方向に３台、Ｙ方向に２台、Ｚ方向に４段、合計２４台のモジュールを設置し互いに結合して構成される。

プラント設備１００の最下位には、最下段モジュール１０Ｂ、第２段および第３段には中段モジュール１０Ｍ、最上位に最上段モジュール１０Ｒが設けられる。最下段モジュール１０Ｂ、中段モジュール１０Ｍ、最上段モジュール１０Ｒは、Ｈ型鋼材で構成された枠体１０を備え、枠体１０内にそれぞれ必要なプラント要素、たとえばタンク、ポンプ、反応装置、パイプ等のプラント要素６１、６２、６３、６４…が配置されている。各プラント要素は、上下方向、平面方向に隣接するモジュールに配置されたプラント要素と結合できるように構成、配置されている。

最下段モジュール１０Ｂ、中段モジュール１０Ｍ、および最上段モジュール１０Ｒは、水上および陸上でのコンテナ輸送が可能なサイズとする。たとえば、４ｍ×５ｍ×１２ｍに収まるサイズとする。

この例では、プラント設備１００には、第１段に最下段モジュール１０Ｂを６台、第２段に中段モジュール１０Ｍを６台、第３段に中段モジュール１０Ｍを６台、第４段に、最上段モジュール１０Ｒを６台配置している。図３にはＸ方向に番号１、２、３、Ｙ方向に番号１、２、Ｚ方向に番号１、２、３、４がそれぞれ付されている。これらの番号は、各方向における何番目のモジュールであるかを示している。

［モジュール］
図４に示すように、最下段モジュール１０Ｂは、基礎１２に設置される。最下段モジュール１０Ｂは、Ｈ型鋼材で形成した枠体１０に床板１１を配置し、この床板１１上にプラント要素６１、６２、６３、６４、６５、６６を配置して構成される。各最下段モジュール１０Ｂのプラント要素は、その最下段モジュール１０Ｂがプラント設備１００中のどの位置に配置されるかによりそれぞれ設定される。

図４および図５に示すように、枠体１０は、下側枠部材２０、上側枠部材３０、および柱部材４０を接合して構成されている。

下側枠部材２０は、Ｘ方向に延びる２本の長辺部材２１、２２と、Ｙ方向に延びる３本の短辺部材２３、２４、２５とを接合して全体を矩形として構成されている。この例では、長辺部材２１は、２本の短寸部材２１ａ、２１ｂを接合して構成される。同様に長辺部材２２は２本の短寸部材２２ａ、２２ｂを接合して構成されている。

短辺部材２３、２５は、長辺部材２１、２２の両端にそれぞれ接合されている。短辺部材２４は、長辺部材２１、２２の中央位置、即ち短寸部材２１ａ、２１ｂの接合部、短寸部材２２ａ、２２ｂの接合部に接合されている。

上側枠部材３０は、下側枠部材２０の長辺部材２１、２２、短辺部材２３、２４、２５が配置されるＸ、Ｙの２方向のうちの一つの方向であるＸ方向に沿って所定の高さ位置に配置された２本の第１部材である長辺部材３１、３２と、２方向のうち他の方向であるＹ方向に沿って配置された３本の第２梁部材である短辺部材３３、３４、３５とを備える。

上側枠部材３０は、Ｘ方向に延びる第１部材である２本の長辺部材３１、３２と、第２部材である３本の短辺部材３３、３４、３５から構成されている。短辺部材３３、３４、３５は、長辺部材３１、３２より下側に位置するよう配置されている。短辺部材３３、３４、３５は長辺部材３１、３２と同位置、または上側に配置することができる。

長辺部材３１は、２本の短寸部材３１ａ、３１ｂを接合して構成される。同様に長辺部材３２は２本の短寸部材３２ａ、３２ｂを接合して構成されている。短辺部材３３は後述する柱材４１と柱材４４との間、短辺部材３４は柱材４２と柱材４５との間、短辺部材は柱材４３と柱材４６との間に配置されている。

柱部材４０は、６本の柱材４１、４２、４３、４４、４５、４６で構成されている。柱材４１、４３、４４、４６は、下側枠部材２０および上側枠部材３０の四隅を連結する。また、柱材４２は、長辺部材２１と長辺部材３１の中央位置、即ち、短寸部材２１ａ、２１ｂの接合部、および短寸部材３１ａ、３１ｂの接合部に連結されている。同様に、柱材４５は、長辺部材２２と長辺部材３２の中央位置、即ち、短寸部材２２ａ、２２ｂの接合部、および短寸部材３２ａ、３２ｂの接合部に連結されている。

柱材４１、４２、４３、４４、４５、４６の上側枠部材３０より上側には、上側枠部材３０より上側に突出する突出柱部である上側突出柱部４１ｕ、４２ｕ、４３ｕ、４４ｕ、４５ｕ、４６ｕが形成されている。そして、この上側突出柱部４１ｕ、４２ｕ、４３ｕ、４４ｕ、４５ｕ、４６ｕの先端部には、上段に配置される中段モジュール１０Ｍとの結合用のフランジ部であるフランジ板５１ｕ、５２ｕ、５３ｕ、５４ｕ、５５ｕ、５６ｕが接合されている。フランジ板５１ｕ、５２ｕ、５３ｕ、５４ｕ、５５ｕ、５６ｕには、ボルト挿通用の複数のボルト孔が設けられている。

柱材４１、４２、４３、４４、４５、４６の下側枠部材２０より下側には、下側突出柱部４１ｄ、４２ｄ、４３ｄ、４４ｄ、４４ｄ、４５ｄ、４６ｄが突出配置されている。この下側突出柱部４１ｄ、４２ｄ、４３ｄ、４４ｄ、４４ｄ、４５ｄには、基礎１２との接合用のフランジ部であるフランジ板５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄ、５５ｄ、５６ｄが接合されている。フランジ板５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄ、５５ｄ、５６ｄには、ボルト挿通用の複数のボルト孔が設けられている。

この例では、Ｘ方向に沿って、配管配線部材７０ｄが配置されている、配管配線部材７０ｄは、短辺部材３３、３４、３５に載置されている。また、Ｙ方向に沿って、配管配線部材７０ｕが配置されている。配管配線部材７０ｕは、長辺部材３１、３２に載置されている。

配管配線部材７０ｄ、７０ｕは、最下段モジュール１０Ｂの上側突出柱部４１ｕ、４２ｕ、４３ｕ、４４ｕ、４５ｕ、４６ｕと、上段に配置される中段モジュール１０Ｍの下側突出柱部４１ｄ、４２ｄ、４３ｄ、４４ｄ、４５ｄ、４６ｄとで形成される貫通領域を、図３に示す配管配線スペース（パイプスペース）Ｐｓとして配置することができる。

長辺部材３１、３２と、短辺部材３３、３４、３５とが異なる高さ位置に配置されているため、配管配線部材７０ｄ、７０ｕが交差する方向に配置されても、互いに干渉することが防止できる。配管配線部材７０ｄは、パイプ７１ｄ、７２ｄ、７３ｄ、７４ｄ、およびダクト７５ｄを備え、配管配線部材７０ｕは、パイプ７１ｕ、７２ｕ、７３ｕ、７４ｕ、およびダクト７５ｕを備える。

また、最下段モジュール１０Ｂにおいて、下側枠部材２０を構成する長辺部材２１、２２両端部および中央部（柱材４２の配置個所）には、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、水平方向に隣接して配置される他の最下段モジュール１０Ｂと接合梁材９１、９２を接合するための、接合部１１０ｕ、１１０ｄが形成されている。接合梁材９１、９２は、Ｈ型鋼材の両端部にボルト孔付きのフランジ板を固着したものであり、接合部１１０ｕ、１１０ｄには、この接合梁材９１、９２のボルト孔に対応するボルト孔が開設されている。

同様に、上側枠部材３０を構成する長辺部材３１、３２両端部および中央部（柱材４２の配置個所）には、水平方向に隣接して配置される他の最下段モジュール１０Ｂと接合梁材９１、９２を接合するための、接合部１１０ｕが形成されている。

図６に示すように、中段モジュール１０Ｍは、最下段モジュール１０Ｂと同じ構造を有する。

図７に示すように、最上段モジュール１０Ｒは、最下段モジュール１０Ｂおよび中段モジュール１０Ｍと同様の構造を有する。最下段モジュール１０Ｂおよび中段モジュール１０Ｍとの違いは、各柱材４１、４２、４３、４４、４５、４６の上側枠部材３０より上の部分に上方に向け突出する突出柱部を設けていないことである。他の構成要素は最下段モジュール１０Ｂおよび中段モジュール１０Ｍと同一である。

最下段モジュール１０Ｂ、中段モジュール１０Ｍ、最上段モジュール１０Ｒには、必要に応じて手すりや階段などを設けることができる。

［施工手順］
まず、工場で所定の最下段モジュール１０Ｂ、中段モジュール１０Ｍ、および最上段モジュール１０Ｒを作成する。各最下段モジュール１０Ｂ、中段モジュール１０Ｍ、および最上段モジュール１０Ｒには必要なプラント要素６１、６２、６３、６４、…を配置しておき、モジュール全体の強度計算を予め行うと共に、耐圧テスト等の各種テストを行う。工場で予め個ジュールの強度計算や各種テストを行うことができるので、現地でのテストを最小限とすることができ、コスト低減を図れる。

そして、完成した最下段モジュール１０Ｂ、中段モジュール１０Ｍ、および最上段モジュール１０Ｒをプラント設備の建設現場に搬送する。本実施形態では、最下段モジュール１０Ｂ、中段モジュール１０Ｍ、および最上段モジュール１０Ｒの寸法は、海上および陸上でのコンテナ輸送ができるサイズであるので、特殊な搬送手段を必要としない。このため、搬送コストを低減できる。

図３に示す例では、合計２４台、即ち、６台の最下段モジュール１０Ｂ、１２台の中段モジュール１０Ｍ、６台の最上段モジュール１０Ｒを配置する。

まず、第１段となる最下段モジュール１０Ｂを所定の間隔を開けて、施工場所の基礎１２に配置し、各最下段モジュール１０Ｂのフランジ板５１ｄ～５６ｄを基礎にボルト止めする。そして、図９（ｂ）に示すように、各最下段モジュール１０Ｂの間において、接合梁材９２を隣り合う最下段モジュール１０Ｂの対面する接合部１１０ｄ、１１０ｄの間に配置してボルトおよびナットで固定する。接合梁材９１、９２の固着には、高張力ボルトを使用する。

第１段の最下段モジュール１０Ｂの施工が終了したら、４台の最下段モジュール１０Ｂの上段に、４台の中段モジュール１０Ｍを設置する。このとき、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、下段の最下段モジュール１０Ｂの上側突出柱部４１ｕ～４６ｕに配置されたフランジ板５１ｕ～５６ｕの上に、上段に載置する１０Ｍの下側突出柱部４１ｄ～４６ｄに設置されたフランジ板５１ｄ～５６ｄを接触させる。そして、図８（ａ）、図８（ｂ）及び図１０に示すように、ボルト８１によってフランジ板５１ｕ～５６ｕとフランジ板５１ｄ～５６ｄを締め付け固定する。各フランジの固着には、高張力ボルトを使用する。また、接合梁材９１と各柱部材との間には補強用の斜め部材９４を配置する。

この状態で最下段モジュール１０Ｂと、中段モジュール１０Ｍ、最上段モジュール１０Ｒの間に上側突出柱部４１ｕ～４６ｕ、下側突出柱部４１ｄ～４６ｄにより形成される貫通空間をパイプスペースＰｓ１～Ｐｓ３として配管配線部材７０を配置することや、接合梁材９１、９２で形成され、並設された最下段モジュール１０Ｂ、中段モジュール１０Ｍ、最上段モジュール１０Ｒの間の貫通領域を、図３に示すように、通路Ｗｘ１～Ｗｘ４、Ｗｙ１～Ｗｙ４として床板を設置して形成する。また、必要に応じて階段等の設備を設置する。

また、すべての最下段モジュール１０Ｂ、中段モジュール１０Ｍ、最上段モジュール１０Ｒの組み付けが終了した後、または最下段モジュール１０Ｂ、中段モジュール１０Ｍ、最上段モジュール１０Ｒの組み付けを行いつつプラント要素同士の結合を行う。

［作用・効果］
ハイブリッド・モジュール工法によれば、同時に複数の企業で並行してモジュールを製造することができるため、現地に人と質材を集めて建設工事を行う一般的な工法と比較して、納期の劇的な短縮化が可能となる。

ハイブリッド・モジュール工法によれば、モジュールを多くの中小企業に分散発注できるようになる。さらに自社工場での建設が可能となることにより、小規模工場でも建設に参加できるようになる。

ハイブリッド・モジュール工法によれば、工場でモジュールを製造することにより、天候の影響、人材確保、質材調達、等、建設納期の遅延リスク要因を削減できる。

ハイブリッド・モジュール工法によれば、工場の整った環境でモジュールを製造することができるので、モジュールの品質が向上する。

ハイブリッド・モジュール工法により建てられたプラント設備は、モジュール毎に独立しているため、工場廃止に伴う徹夫作業をモジュール単位で簡単に行うことができる。

ハイブリッド・モジュール工法に工程管理システム２００を適用することにより、ハイブリッド・モジュール工法の利点を最大限に発揮させて、プラント設備を短い工期で高品質に完成できる。

１０ 枠体
１０Ｂ 最下段モジュール（モジュール）
１０Ｍ 中段モジュール（モジュール）
１０Ｒ 最上段モジュール（モジュール）
２０ 下側枠部材
３０ 上側枠部材
４０ 柱部材
４１ｕ、４２ｕ、４３ｕ、４４ｕ、４５ｕ、４６ｕ 上側突出柱部（突出柱部）
５１ｕ、５２ｕ、５３ｕ、５４ｕ、５５ｕ、５６ｕ フランジ板（フランジ部）
４１ｄ、４２ｄ、４３ｄ、４４ｄ、４４ｄ、４５ｄ 下側突出柱部（突出柱部）
５１ｄ、５２ｄ、５３ｄ、５４ｄ、５５ｄ、５６ｄ フランジ板（フランジ部）
６１、６２、６３、６４、… プラント要素
１００ プラント設備
２００ 工程管理システム
２１０ 工程管理サーバ
２１１ モジュール製造スケジュール管理部
２１２ 施工スケジュール管理部
２１３ 希望納期受付部
２１４ シミュレーション部
２１５ 費用試算部
２１４ａ 製造スケジュール変更シミュレート機能
２１４ｂ 施工工程変更シミュレート機能
２１４ｃ モジュール発注数シミュレート機能
２１５ａ モジュール製造費用試算機能
２１５ｂ 施工費用試算機能
２２０ 図書管理サーバ
２３０ 検査管理サーバ
２４１、２４２、２４３、２４４、… クライアント
３００ インターネット
４００ 会議システム
４１０ Ｗｅｂ会議サーバ
Ｓ１ モジュール製造工程
Ｓ２ 仮組工程
Ｓ３ 解体・移送工程
Ｓ４ 施工工程

Claims (6)

1. プラント設備を構成する複数のモジュールを当該プラント設備の建設現場とは異なる場所に存在する複数の工場で製造するモジュール製造工程と、前記複数の工場で製造したモジュール同志を連結する施工工程とを経て当該プラント設備を完成させるプラント設備建設工法における工程管理システムであって、
   前記モジュール製造工程における前記複数の工場での前記モジュールの製造状況を一元管理し得る工程管理サーバを備え、
   前記工程管理サーバは、
   前記複数の工場における前記モジュールの製造スケジュールを管理するモジュール製造スケジュール管理機能と、
   前記複数の工場のうちの一または複数の各工場における前記モジュールの製造状況に基づいて、前記製造スケジュールの変更をシミュレートするシミュレーション機能と、を有することを特徴とする工程管理システム。
2. 前記工程管理サーバは、
   前記施工工程が完了するまでの一連の工程のスケジュールを管理する施工スケジュール管理機能を有し、
   前記シミュレーション機能は、前記複数の工場のうちの一または複数の各工場における前記モジュールの製造状況に基づいて、前記一連の工程のスケジュールの変更をシミュレートする機能を含む、ことを特徴とする請求項１記載の工程管理システム。
3. 前記工程管理サーバは、
   前記モジュール製造スケジュールの変更に伴い発生する費用を試算する費用試算機能を有することを特徴とする請求項１記載の工程管理システム。
4. 前記工程管理サーバは、
   前記一連の工程のスケジュールの変更に伴い発生する費用を試算する費用試算機能を有することを特徴とする請求項２記載の工程管理システム。
5. 前記工程管理サーバは、
   前記プラント設備の希望納期を受け付ける希望納期受付機能を有し、
   前記シミュレーション機能は、前記希望納期と前記シミュレート結果とに基づいて、前記複数の工場のうちの一または複数の各工場への前記モジュールの発注数の変更をシミュレートする機能を含む、ことを特徴とする請求項３記載の工程管理システム。
6. 前記モジュール製造工程後かつ前記施工工程前に前記モジュールに対し実施される検査の状況を一元管理する検査管理サーバを有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の工程管理システム。