16801

16801

برنامه‌ريزي استوار پروژه مبتني بر مديريت اختلال

دكتري

مهندسي و مديريت ساخت

مهرماه 1395

دكتر پرويز قدوسي

دكتر احمد ماكويي

عمران

چكيده فرآيند برنامه‌ريزي و كنترل پروژه، يك وظيفه پيچيده شامل برنامه‌ريزي اوليه بر اساس برآوردها و منابع موجود، اندازه‌گيري پيشرفت و ارزيابي برنامه‌هاي جاري و همچنين انجام اقدامات اصلاحي بعد از رخداد اختلال است. اختلال در پروژه‌ها اغلب به دليل بروز تغييرات تصادفي در مدت زمان اجراي فعاليت‌ها رخ مي دهد. پژوهش حاضر با هدف ايجاد ارتباط مابين مراحل مختلف مديريت پروژه در قالب مدل هاي توسعه يافته استوارسازي برنامه زمانبندي پروژه و نيز مديريت و كنترل پروژه مبتني بر نظارت هوشمند بر ذخيره‌هاي زماني انجام شده است. در پژوهش انجام شده، مدل هاي بهينه سازي دوهدفه به منظور استوارسازي برنامه زمانبندي پروژه قبل از شروع پروژه و نيز زمانبندي مجدد پروژه بعد از رخداد اختلال توسعه داده شده اند. براي حل مدل هاي بهينه سازي چندهدفه، به ترتيب از الگوريتم ژنتيك مبتني بر رتبه بندي نامغلوب (NSGA II) و روش تبديل به قيد بهبود يافته استفاده شده است. سپس يك مدل استوار و چند شاخصه اي براي تعيين اندازه ذخيره‌هاي زماني مبتني بر توسعه روش آماري "ريشه مجموع مربعات خطا" ارائه شده است. تفاوت مهم روش پيشنهادي با روش هاي پيشين به لحاظ در نظر گرفتن ويژگي‌هاي ساختاري پروژه به عنوان عوامل بروز ريسك هاي داخلي (متشكل از معيارهاي پيچيدگي، وابستگي، انعطاف پذيري و استواري) و همچنين در نظر گرفتن تعاملات ريسك هاي خارجي بر تعيين اندازه ذخيره‌‌ احتياطي زماني پروژه است. متدولوژي برنامه ريزي استوار پروژه پيشنهادي روي يك پروژه ساخت سد آبي مورد آزمايش قرار گرفته است. نتايج مقايسه جواب هاي بهينه پارتو حاصل از الگوريتم NSGA II با برنامه زمانبندي غيراستوار نشان مي دهد كه متوسط هزينه اختلال در حالت استوار حدود 18.93% كمتر از برنامه غيراستوار بوده و زمان تكميل پروژه استوار شده نيز حدود 9% بيشتر از حداقل زمان ممكن براي تكميل پروژه شده است. نتايج پياده سازي روش تعيين اندازه ذخيره‌هاي زماني نشان مي دهد كه ميانگين و واريانس زمان تاخير در برنامه زمانبندي استوارشده در مقايسه با قاعده 50% و نيز روش "ريشه مجموع مربعات خطا" كاهش قابل ملاحظه اي داشته است. برتري روش تعيين ذخيره‌‌ احتياطي پيشنهادي نسبت به روش هاي رايج و نوين مديريت زنجيره‌بحراني روي مثال هاي عددي و مطالعه موردي نشان داده شده است. از جمله اين برتري‌ها مي توان به بهبود قابليت اطمينان برنامه زمانبندي از طريق تخصيص بهتر زمان هاي ذخيره‌‌ احتياطي و كاهش ميانگين و واريانس تاخيرات زمان تكميل براي برنامه زمانبندي حاصل از روش پيشنهادي در مقايسه با ساير رويكردهاي متداول زنجيره بحراني اشاره نمود. مدل كنترل پروژه استوار مبتني بر تلفيق مديريت ذخيره‌هاي زماني (زنجيره بحراني) و شاخص‌هاي رويكرد مديريت ارزش كسب‌شده ارائه شده است. ميزان مصرف ذخيره‌‌ احتياطي در زنجيره هاي بحراني و غيربحراني مورد بررسي و تحليل قرار گرفت. نتايج مدل كنترل پروژه مبتني بر مديريت ذخيره‌هاي زماني نشان داد كه زنجيره هاي غيربحراني پروژه نيز در صورتي كه ميزان ذخيره‌‌ احتياطي مصرف شان در نقاط بحراني قرار بگيرد، احتمال بروز تاخيرات را تشديد مي‌نمايند. واژه‌هاي كليدي: استواري، مديريت اختلال پروژه، زمانبندي مجدد، مديريت زنجيره بحراني، ذخيره‌هاي زماني

1395/12/08

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract Project planning an​d control is a complex procedure that includes the initial scheduling based on estimations an​d available resources, an​d it accounts for measuring the project progress an​d taking corrective actions in case of disruptions. Normally, the source of the disruptions is the random variations of the activity duration. The research objectives are to link the theoretical background an​d the application of novel methods of robust project scheduling an​d intelligent project control based on buffer management procedures. In this thesis, a two-stage multi-objective buffer allocation approach is applied for the robust project scheduling. In the first stage, some decisions are made on the buffer sizes an​d the allocation to the project activities. A set of Pareto optimal robust schedules are designed through the NSGA II meta-heuristic algorithm based on the decisions made in the buffer allocation step. In the second stage, the Pareto solutions are eva​luated in terms of the deviation from the initial start time an​d due dates. The proposed approach was implemented on a real dam construction project. The outcomes indicated that the obtained buffered schedule reduces the cost of disruptions by 17.7%, as compared with the baseline plan with about 0.3% increase in the project completion time. In addition, a multi-attribute buffer sizing method is developed in order to maximize the project schedule reliability. The attributes concern the network, flexibility, criticality an​d robustness. Novel metrics are introduced to capture the uncertainties connected with the critical an​d non-critical chains. Furthermore, a risk quantification procedure is employed to incorporate the external factors into the buffer sizing process. The validation is performed using simulation experiments carried out on the benchmark data test an​d a real case of a dam construction project. The outcomes indicate that our buffer sizing method results in a more stable plan, as against the traditional buffer sizing methods. In this thesis, a novel optimization approach to the buffer sizing method is introduced aimed at maximizing the robustness of the buffered schedule generated. The measures affecting the buffer sizing include the network complexity, flexibility, criticality, an​d robustness. The methodology presented is based on the critical chain project management concept, yet novel metrics are introduced to cover the uncertainties connected with the critical an​d non-critical chains. Utilizing a robust an​d flexible framework, this study tries to efficiently determine the size of feeding an​d project buffers. The weaknesses of the current critical chain project management approaches were overcome in the critical chain project management, an​d a new method was developed based on the integration of simulation an​d optimization techniques. In order to verify the efficiency of the method proposed, a case study is conducted. The outcomes indicate that the robust buffer allocation method proposed yields more stable project schedules, as against the traditional buffer sizing methods. Keywords: Robust Schedule; Critical Chain Project Management; Project Scheduling; Uncertainty Buffer Sizing