JPH08180106A - 工程計画作成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な処理で容易に工程計画を作成することが
できる工程計画作成装置を提供することを目的とする。 【構成】工程ネットワーク構造データ３０に格納された
標準的な作業工程のデータを利用し、今回新たに行う作
業と過去に作成した実績データとを比較し、かつ作業物
量や従事者数を設定して工程ネットワーク作成部２４に
おいて、工程計画を作成する。次に、顧客要求の工期に
対し満足するかを評価し、問題がある場合には、先ず従
事時間を見直す。次に、投入人員数を見直すことにより
工程計画を作成する。この時点でまだ目標値を満足しな
い場合には、個々の作業工程の原単位を見直すことによ
り工程計画を作成する。即ち、顧客要求工期に対する工
程計画の割合が１になるように、単純に各作業工程の期
間を一律に変更するのではなく、修正ルール記憶部３１
に格納された過去の工程計画でデータや工程計画作成の
熟練者のスケジュール立案ノウハウを利用して工程計画
を作成するため、プロジェクトに応じた工程計画を容易
にかつ迅速に作成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工程計画作成方法及び
その装置に係り、特に、ビルディング、発電プラント及
び化学プラント等の建設工事における作業手順を作成及
び見直しする工程計画作成方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設工事を能率良く、かつ円滑に進める
ためには、工事の作業手順が大変重要であり、各種の工
事計画手法が提案されている。中でも、例えば、関根智
明著『ＰＥＲＴ・ＣＰＭ入門』（日科技連）に記載され
ているＰＥＲＴ法（Program Evaluation and Review Te
chnique ）、ＣＰＭ法（Critical Path Method）が広く
普及している。これらの手法においては、まず、工事を
行うのに必要なスケジュール条件を全て定め、このスケ
ジュール条件に基づいて工事の作業手順を示す工程ネッ
トワークを積み上げて全体工程を作成して解析を行い、
工程計画図を作成するようになっている。また、熟練者
が過去の経験などに基づいて、まず、全体工程の概略を
作成し、これに基づいて詳細な工程を作成する割り付け
方式も用いられている。

【０００３】実際のビルディングや発電プラント、化学
プラント等の建設工事計画においては、工事着工数年前
に計画をする場合もある。そのため過去の実績や経験な
どを基に工事計画を進めるのが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プラン
ト建設費の原価低減や工期短縮等の顧客からの一般的な
要求や新工法、新技術の適用等により、過去に建設した
プラントと同規模のものでも工程計画には工夫が要求さ
れる。そこで、熟練者が経験と勘により作業条件等を判
断し、ＰＥＲＴ法等を用い工程計画を作成するが、顧客
の要求を満たす工程計画を立案するためには、作業工程
に関する値を試行錯誤的に変更し、繰り返しシュミレー
ションを行う必要があり膨大な計算量と計算時間がかか
る問題がある。

【０００５】また、熟練者の知識は、『工程がきつい時
には１日の作業従事時間を増やせば良い。』とか、『余
裕がある時には作業員を減らせば良い。』とか、曖昧な
表現が多いため後継者がなかなか育ちにくいという問題
点もある。このため、従来の工程計画方法は小規模な工
程計画や内容が明確なものには対応できるが、工事着手
数年前に計画する必要がある大規模な工事計画や、顧客
からの突発的な工期短縮などの要求がある場合には融通
性に欠け、工程計画立案者にとって必ずしも満足できる
ものではなかった。

【０００６】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、簡単な処理で容易に且つ短時間に工程計画を
作成することができる工程計画作成装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、工事等における複数の作業工程を作業手順
に従ってネットワーク化する工程ネットワークの手法を
用いて工程計画を作成する工程計画作成方法において、
先ず、作成しようとする計画工事の工程計画と同種の過
去に実施した既設工事の工程計画の工程ネットワークと
該工程ネットワークでの各作業工程の標準的な実績デー
タを利用して計画工事の計画データに即した各作業工程
の作業期間を算出して工程ネットワークに各作業工程の
作業期間を加味したネットワーク工程図を作成し、次
に、作成したネットワーク工程図から算出する計画工事
全体の予測工期と目標工期とを比較し、前記予測工期が
前記目標工期より長い場合には、先験的情報を基に先ず
各作業工程ごとの１日の作業従事時間を見直して、前記
予測工期を修正し、次に、前記修正した修正予測工期と
前記目標工期とを比較して、前記修正予測工期が前記目
標工期より長い場合には、先験的情報を基に各作業工程
ごとの投入作業員数を見直して、前記修正予測工期を再
修正することを特徴とする。

【０００８】また、前記目的を達成するために、工事等
における複数の作業工程を作業手順に従ってネットワー
ク化する工程ネットワークの手法を用いて工程計画を作
成する工程計画作成装置において、作成しようとする計
画工事の工程計画の計画データを入力する入力部と、過
去に実施した既設工事の工程計画の工程ネットワークと
該工程ネットワークでの各作業工程の標準的な実績デー
タを格納した工程ネットワーク構造データ部と、前記工
程ネットワーク構造データ部に格納された工程ネットワ
ークの中から前記計画工事と同種の工程ネットワークを
選択し、該工程ネットワークにおける各作業工程の標準
的な実績データと前記入力部に入力された計画工事の計
画データとから、前記計画工事に即した各作業工程の作
業時間を算出して工程ネットワークに各作業工程の作業
期間を加味したネットワーク工程図を作成ネットワーク
工程図作成部と、前記作成したネットワーク工程図から
算出する計画工事全体の予測工期が目標工期より長い場
合に前記予測工期を前記目標工期になるように修正する
ための修正ルールである先験的情報を格納した修正ルー
ル記憶部と、前記修正ルールに基づいて、前記予測工期
が前記目標工期になるように修正し直した工程ネットワ
ークを作成する工程修正部と、前記工程修正部で修正さ
れた工程ネットワークをネットワーク工程図として表す
工程図作成図と、工程図作成部で作成された工程図を出
力する出力部と、から成ることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、先ず、作成しようとする計画
工事の工程計画と同種の過去に実施した既設工事も工程
計画の工程ネットワークと該工程ネットワークでの各作
業工程の標準的な実績データを利用して計画工事の計画
データに即したネットワーク工程図を作成し、計画工事
全体の予測工期を算出する。そして、このネットワーク
工程図をたたき台として予測工期が目標工期より長い場
合には、先験的情報を基に予測工期が目標工期になるよ
うに修正するようにした。そして、予測工期を修正する
場合には、先ず、先験的情報を基に各作業工程ごとの１
日の作業従事時間を見直し、それでも目標工期にならな
い場合には、次に各作業工程ごとの投入作業員数を見直
すようにした。

【００１０】このように、過去に実施した既設工事の工
程ネットワークと該工程ネットワークでの各作業工程の
実績データを有効に活用するので、作成しようとする計
画工事の工程計画を迅速に作成できるとともに、予測工
期の修正を、例えば熟練者等の知識やノウハウ等の先験
的情報を基に行うので、予測工期が目標工期になるよう
に各作業工程を一律に変更する従来の工程計画作成方法
に比べて信頼性の高い工程計画を容易に作成することが
できる。

【００１１】また、たたき台である前記ネットワーク工
程図の予測工期が目標工期に成るように、先ず、先験的
情報を基に各作業工程ごとの１日の作業従事時間を見直
し、それでも目標工期にならない場合には、次に各作業
工程ごとの投入作業員数を見直すようにした。これによ
り、投入する作業員の作業効率の適正化を図りながら面
倒な作業を必要とせずに工期の短縮作業を機械的に行う
ことができるので、工程計画の見直しに試行錯誤する従
来の工程計画作成方法に比べて容易且つ迅速に工程計画
を作成することができる。

【００１２】また、前記先験的情報を基に予め作成した
制御ルールとメンバーシップ関数からファジィ演算を行
って各作業工程ごとの１日の作業従事時間及び投入作業
員数を見直すようにすると、熟練者でなくとも熟練者の
知識やノウハウ等を生かした工程計画を容易に作成する
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る工程計画
作成方法及びその装置の好ましい実施例について詳説す
る。図１には、本発明に係る工程計画作成装置の実施例
のブロック図が示されている。同図に示すように、前記
工程計画作成装置１０は、主としてコンピュータ２０、
出力部４０及び入力部５０から構成される。

【００１４】前記コンピュータ２０は各種の処理を行
い、主として、処理部２２、工程ネットワーク構造デー
タ部３０、修正ルール記憶部３１及び演算結果格納部３
２から構成される。前記処理部２２は工程図の作成を行
い、主として、入力データ処理部２３、ネットワーク工
程図作成部２４、工程修正部２５、工程図作成部２６及
び入出力制御部２７から構成される。

【００１５】前記入力データ処理部２３は、前記入力部
５０から入力される工程図を作成するためのデータ（作
業名称や工事予定物量）に対してプロジェクト名称やマ
イルストーン等の登録、データの格納等の前処理を行
う。前記ネットワーク工程図作成部２４は、前記入力部
５０から入力された作業名称に対応するものを後述する
工程ネットワーク構造データ部３０に格納してあるデー
タの中からパターンマッチングによって呼び出し、工程
計画を作成しようとする新工事のデータ、特に、物量に
応じて各作業工程の作業期間を算出し、工程ネットワー
クの作成をおこなう。

【００１６】前記工程修正部２５は、前記ネットワーク
工程図作成部２４で作成されたネットワークを熟練者の
知識やノウハウ等の先験的情報をルール化したものに基
づいて修正を行う。前記工程図作成部２６は、前記工程
修正部２５によって修正された工程ネットワークデータ
により工程図を作成する。

【００１７】前記入出力制御部２７は、前記入力部５０
から入力されたデータを取り込んだり、処理部２２が処
理したデータを出力部４０に送る。一方、前記工程ネッ
トワーク構造データ部３０は、過去に行われた改設工事
の際に作成された工程ネットワークを構成している作業
順序の結合関係を示す構造データ（例えば『ｂの作業は
ａの作業の終了後に行う。』、『ｃ、ｇ、ｈの作業が終
了したならばｋの作業をおこなう。』等）や、作業の進
め易さについての熟練者の知恵がルール化された規則
（例えば、『ａの作業は１０人で作業するが、１本の配
管を取り付けるのに１工数を要する。』、『ｄの作業は
作業員が４人従事し、１本の配管を取り付けるのに２工
数を要する。』等）が格納されている。これを図２を使
用して更に詳説すると、コンピュータ２０の工程ネット
ワーク構造データ部３０には、過去の実績や経験的な知
識に基づいて構成された工程ネットワークの関係が図２
（Ａ）、（Ｂ）に示す形で格納されている。図２（Ａ）
は図形式による表現、図２（Ｂ）は表形式による表現で
表されている。

【００１８】図２（Ａ）に示す工程ネットワークは、小
文字のアルファベットで示される符号が各作業工程を表
しており、図の左側の作業が右側の作業に先行して行わ
れることが示されている。同図においては、ａの作業を
最初に行い、ａの作業が終了したならば、ｂ、ｃ、ｄ、
ｅの作業を行うことが可能であることが示されている。
また、ｋの作業は、ｃ、ｇ、ｈの作業が終了しなけば行
うことができないことが示されている。また、他の作業
も同様である。そして、この構造データとしては、図２
（Ｂ）に示されるように、表形式で作業の名称、先行作
業名称（即ち、その作業を行うために終了していなけれ
ばならない作業）、標準的作業従事者数、及び原単位
（単位物量、例えば配管１本を据え付けるのに必要な工
数の値）というように表現されている。

【００１９】また、前記修正ルール記憶部３１は、前記
工程ネットワーク構造データ部３０を用いて作成された
工程ネットワークを熟練者の立場から評価し、修正する
ための熟練者の知識やノウハウ（例えば、『工程がきつ
ければ１日に従事する標準の作業時間をやや長めにす
る。』、『工程がきつく、１日の従事時間が長ければ、
作業員を増やす。』等）がルールとして格納されてい
る。

【００２０】そして、前記演算結果格納部３２は、処理
部２２によって作成される工程ネットワークや工程図の
データが格納される。一方、前記出力部４０は、前記処
理部２２で作成される工程ネットワークや工程図を表示
するための表示装置４１、及びその表示装置４１に表示
されるデータをハードコピーとして出力するプリンタ４
２等を主要構成部材として構成される。

【００２１】また、前記入力部５０は、オペレータが各
種のデータを直接入力するためのキーボード５１、他の
計算機システムからデータファイルの形式で入力するた
めのフロッピーディスク駆動装置５２、及び他のコンピ
ュータ等から通信回路を介してデータを入力するための
モデム５３等を主要構成部材として構成される。前記の
如く構成される本発明に係る工程計画作成装置を用いて
本発明の方法を図３の処理ステップチャートを用いて説
明する。

【００２２】先ず、図示しないオペレータが工程図を作
成するための作業名称や工事予定物量のデータを入力部
５０に入力すると、処理ステップ６１に示すように、コ
ンピュータ２０の処理部２２に設けられた入出力制御部
２７がそのデータを取り込み、入力データ処理部２３に
送る。入力データ処理部２３では、入力されたデータに
対してプロジェクト名称やマイルストーン等の登録、デ
ータの格納等の前処理を行う。

【００２３】次に、コンピュータ２０は処理ステップ６
２に示すように、入力部５０から入力された作業項目に
対応するものを工程ネットワーク構造データ部３０に格
納してあるデータの中からパターンマッチングによって
呼び出す。そして、処理ステップ６３に示すように計画
工事の物量に応じて作業工程の作業期間を算出し、図４
及び図５に示すようなネットワーク工程図を作成する。
更に、処理ステップ６４で計画工程の工期が顧客から要
求されている工期を満たすか判断し、この時点におい
て、計画した工程が条件を満たしていない場合には、処
理ステップ６５及び処理ステップ６６で修正を行う。

【００２４】修正は先ず従事時間から行う。従事時間を
変更するための熟練者の知識の表現としては、図６
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、『もし（ｉｆ）、計画工
程がきつければ、（ｔｈｅｎ）従事時間を長く設定す
る。』や、『もし（ｉｆ）、計画工程がきつく、かつ従
動時間が長ければ、（ｔｈｅｎ）作業人員を多く設定す
る。』という表現で表される。ここで、工程がきつい、
従事時間が長い等の曖昧な表現を適合度という値で示す
メンバシップ関数の一例を図７（Ａ）〜（Ｅ）に示す。
本実施例では、工程がきつい場合に１日の従事時間を増
やすことにより計画工期を短縮する方法について説明す
る。

【００２５】先ず、処理ステップ６４で顧客要求工期
（目標値）と計画工程の工期（計画値）との比を求め
る。仮に、計画比（計画値／目標値）を１．２とする。
次に、図６（Ａ）に示したルール１の条件部（ｉｆ部）
が適用されると、『工程がきつい』という命題について
その適合度を求める。図７（Ａ）の計画工程メンバシッ
プ関数から計画比１．２の時の『工程がきつい』の適合
度は０．７となる。同様に、図７（Ｂ）の計画工程メン
バシップ関数から計画比１．２の時の『計画工程がゆと
りある』の適合度は０．１となる。次に、その適合度を
結論部（ｔｈｅｎ部）の従事時間に関するメンバシップ
関数図７（Ｃ）、（Ｄ）に適用し、ファジイ推論に用い
られる重心計算を適用し、工程のきつさを緩和するため
の従事時間を求める。図７（Ｃ）の結論部（ｔｈｅｎ
部）の命題『従事時間を長くする』及び図７（Ｄ）の結
論部（ｔｈｅｎ部）の命題『従事時間を短くする』に適
用した結果は、それぞれのメンバシップ関数図７
（Ｃ）、（Ｄ）の斜線部となる。これらの重心計算の結
果の従事時間比（計画時従事時間／標準従事時間）の値
を１．２とする（図７Ｅ参照）。従事時間比を１．２と
することは、１日１工数の仕事を１日で１．２工数の仕
事をすることになる。即ち、原単位を１／１．２倍にし
た効果と同様である。

【００２６】ここで、処理ステップ６５から処理ステッ
プ６３に戻り、変更した原単位を用いて改めて作業時間
を計算し、ネットワーク工程図を作成する。そして再
び、処理ステップ６４にて計画工程の条件を満たすか判
断し、この時点でまだ目標値を満たさなければ、前回の
調整で従事時間が長く設定してあるために処理ステップ
６５は適用されず、次の処理ステップ６６の投入人員の
調整を行う。

【００２７】処理ステップ６６は、先の処理ステップ６
５の従事時間の調整と同様に、工程のきつさや、従事時
間の長さから適合度を求め、投入人員に関するメンバシ
ップ関数により投入人員を求める。そして再び、処理ス
テップ６３に戻り投入人員を増やした場合の作業時間を
計算し、ネットワーク工程図を作成する。そして、これ
までと同様に、処理ステップ６４にて計画工程の条件を
満たすか判断し、この時点でも顧客要求工期を満たさな
ければ、経験的に許容される範囲での従事時間の延長
や、投入人員の増員では問題は解決できないことにな
る。

【００２８】そこで、工程修正部２５が作成した工程ネ
ットワークは工程図作成部２６に送られ、図５に示すの
ような工程図を作成する。この作成した工程図は、入出
力部２７を介して出力部４０の表示装置４１に表示され
る。ここで、工程図を修正する必要がある場合には、キ
ーボード５１やマウス（図示せず）等の入力手段を用い
てデータを修正する。また、ここでのデータの修正は、
工法の改善や新技術により作業期間の短縮が図れないか
を検討し、作業期間の短縮、即ち、原単位の調整によ
り、処理ステップ６４の顧客要求工期を満たすことを確
認する。

【００２９】このように、本実施例の工程計画作成装置
によれば、熟練者の作成した標準的な作業工程データを
利用し、計画されたプロジェクトの物量を基にして工程
計画を作成し、顧客の要求工期を満たすために計画工程
を修正するための熟練者の知識（ルール）を活用し、従
事する作業時間や投入人員数を用いて修正するを行うた
め、顧客要求工期に対する計画工期の割合が１になるよ
うに、単純に各作業工程の期間を一律に変更する場合と
比較して、はるかに信頼性が高い工程計画を容易に、か
つ迅速に作成できる。

【００３０】尚、本実施例においては、プラントの配管
工事における据付工事を例にして説明したが、これに限
定されるものではなく、例えば、配管工事の洗浄や検査
工程計画、ビルディングの建設、各種施設の建設、地域
開発等にも適用することがでる。また、熟練者の知識の
度合いを与えるメンバーシップ関数の形状及び適合度を
求める手法は、自由に変更又は拡張することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
過去に実施した既設工事における工程計画での標準的な
作業工程ネットワークに関するデータを利用して計画し
ようとする計画工事の工程計画を作成するとともに、経
験豊富な工程計画作成の熟練者のスケジューリング立案
ノウハウ等をルール化し、ネットワーク工程図を作成す
るようにしているため、面倒な処理を必要とせず工程計
画を容易に作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る工程計画作成装置の実施例のブロ
ック図

【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施例の工程ネットワ
ーク構造データ部の格納方法の説明図

【図３】本発明に係る工程計画作成装置の工程作成方法
を説明するフローチャート

【図４】本実施例により作成した工程図を表形式で表し
た一例を示す図

【図５】本実施例により作成した工程図をネットワーク
形式で表した一例を示す図

【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施例の専門家の工程
計画作成に関する知識（ルール）例

【図７】（Ａ）乃至（Ｅ）は、本実施例の熟練者の知識
やノウハウの工程計画に関するメンバシップ関数例

【符号の説明】

１０…工程計画作成装置 ２０…コンピュータ ２２…処理部 ２３…入力データ処理部 ２４…ネットワーク工程図作成部 ２５…工程修正部 ２６…工程図作成部 ２７…入出力制御部 ３０…工程ネットワーク構造データ部 ３１…修正ルール記憶部 ３２…演算結果格納部 ４０…出力部 ４１…表示装置 ５０…入力部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工事等における複数の作業工程を作業手
   順に従ってネットワーク化する工程ネットワークの手法
   を用いて工程計画を作成する工程計画作成方法におい
   て、 先ず、作成しようとする計画工事の工程計画と同種の過
   去に実施した既設工事の工程計画の工程ネットワークと
   該工程ネットワークでの各作業工程の標準的な実績デー
   タを利用して計画工事の計画データに即した各作業工程
   の作業期間を算出して工程ネットワークに各作業工程の
   作業期間を加味したネットワーク工程図を作成し、 次に、作成したネットワーク工程図から算出する計画工
   事全体の予測工期と目標工期とを比較し、前記予測工期
   が前記目標工期より長い場合には、先験的情報を基に先
   ず各作業工程ごとの１日の作業従事時間を見直して、前
   記予測工期を修正し、 次に、前記修正した修正予測工期と前記目標工期とを比
   較して、前記修正予測工期が前記目標工期より長い場合
   には、先験的情報を基に各作業工程ごとの投入作業員数
   を見直して、前記修正予測工期を再修正することを特徴
   とする工程計画作成方法。
2. 【請求項２】 前記先験的情報を基に予め作成した制御
   ルールとメンバシップ関数からファジィ演算を行って、
   前記各作業工程ごとの１日の作業従事時間及び投入作業
   員数を見直すことを特徴とする請求項１記載の工程計画
   作成方法。
3. 【請求項３】前記修正した再修正予測工期と目標工期と
   を比較して、前記再修正予測工期が前記目標工期より長
   い場合には、前記各作業工程の単位物量当たりの作業に
   必要な工数値である原単位を見直すことを特徴とする請
   求項１記載の工程計画作成方法。
4. 【請求項４】 工事等における複数の作業工程を作業手
   順に従ってネットワーク化する工程ネットワークの手法
   を用いて工程計画を作成する工程計画作成装置におい
   て、 作成しようとする計画工事の工程計画の計画データを入
   力する入力部と、 過去に実施した既設工事の工程計画の工程ネットワーク
   と該工程ネットワークでの各作業工程の標準的な実績デ
   ータを格納した工程ネットワーク構造データ部と、 前記工程ネットワーク構造データ部に格納された工程ネ
   ットワークの中から前記計画工事と同種の工程ネットワ
   ークを選択し、該工程ネットワークにおける各作業工程
   の標準的な実績データと前記入力部に入力された計画工
   事の計画データとから、前記計画工事に即した各作業工
   程の作業時間を算出して工程ネットワークに各作業工程
   の作業期間を加味したネットワーク工程図を作成するネ
   ットワーク工程図作成部と、 前記作成したネットワーク工程図から算出する計画工事
   全体の予測工期が目標工期より長い場合に前記予測工期
   を前記目標工期になるように修正するための修正ルール
   である先験的情報を格納した修正ルール記憶部と、 前記修正ルールに基づいて、前記予測工期が前記目標工
   期になるように修正し直した工程ネットワークを作成す
   る工程修正部と、 前記工程修正部で修正された工程ネットワークをネット
   ワーク工程図として表す工程図作成図と、 工程図作成部で作成された工程図を出力する出力部と、
   から成ることを特徴とする工程計画作成装置。