Methodology for enhancing reliability of predictive project schedules in construction

Jaśkowski, P.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Methodology for enhancing reliability of predictive project schedules in construction

Autorzy

Jaśkowski P.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Metodyka zwiększenia niezawodności predyktywnych harmonogramów realizacji przedsięwzięć budowlanych

Języki publikacji

EN PL

Abstrakty

Construction projects consist in providing new built facilities as well as in maintaining the existing building stock. Reliability engineering in construction encompasses all stages of the structure’s life cycle from the earliest concept of the project to decommissioning. The project planning and design stages are aimed at selecting or creating technical and organisational solutions to assure that the built facility meets the sponsor’s and the user’s requirements; these requirements regulate also the construction process. The result of planning the construction process should be a reliable schedule – immune to disruptive effects of random occurrences, so assuring high probability of the actual processes meeting their predefined deadlines. A practical method of scheduling construction projects should enable the planner to generate schedules resistant to random occurrences, making them reliable so that the users can meet deadlines. The paper presents a proactive methodology for generating construction schedules of enhanced reliability. The methodology covers two fundamental stages. The first stage is a construction duration risk assessment based on a multi-attribute evaluation of operating conditions. The second stage is the allocation of time buffers. An original methodology supporting decisions at each stage is put forward, namely a methodology for evaluating process duration risk level, defining significance of operating conditions, estimating dispersion of process durations, and defining criticality of processes in the schedule. The author proposes a set of measures of schedule robustness to serve as surrogate criteria in the schedule instability cost minimization problem and buffer sizing. The proposed way of allowing for risk and uncertainty in creating reliable schedules is argued to be efficient in protecting the project completion date, as well as stage or even process start dates, against disruptions.

Przedsięwzięcia budowlane obejmują swym zakresem procesy związane z wznoszeniem nowych obiektów, jak i utrzymaniem istniejących zasobów. Inżynieria niezawodności w budownictwie obejmuje wszystkie fazy cyklu życia obiektu budowlanego, od przygotowania koncepcyjnego po jego likwidację. Na etapie planowania i projektowania jest dokonywany dobór rozwiązań technicznych i organizacyjnych, które zapewnią spełnienie wymagań stawianych przez inwestora i użytkownika, w tym również w odniesieniu do fazy realizacji obiektu. Rezultatem projektowania przebiegu realizacji przedsięwzięcia powinien być niezawodny harmonogram o wysokim prawdopodobieństwie dotrzymania zaplanowanych terminów i małej wrażliwości na wpływ zjawisk losowych. W artykule zaprezentowano proaktywne podejście metodyczne do projektowania predyktywnych harmonogramów realizacji przedsięwzięć budowlanych, w celu zwiększenia ich niezawodności. Obejmuje ono dwa zasadnicze etapy: ocenę ryzyka czasu realizacji procesów budowlanych w oparciu o wieloatrybutową ocenę warunków realizacyjnych oraz alokację buforów czasu w harmonogramie. Opracowano oryginalną metodykę wspomagającą podejmowanie decyzji na każdym etapie tej procedury, tj. metodykę oceny poziomu ryzyka czasu realizacji procesów, określania istotności warunków realizacyjnych, dyspersji czasu realizacji procesów budowlanych i krytyczności procesów w harmonogramowaniu predyktywnym. Zaproponowano zestaw mierników odporności harmonogramu, stanowiących zastępcze kryteria w problemie minimalizacji kosztu niestabilności i określania wielkości buforów czasu. Proponowane ujęcie uwzględnienia warunków ryzyka w harmonogramach predyktywnych zwiększa ich niezawodność i zapobiega dezaktualizacji terminu końcowego oraz terminów realizacji poszczególnych procesów lub etapów przedsięwzięcia.

Słowa kluczowe

project programme reliability construction project scheduling construction and maintenance of built facilities robustness duration risk analysis and assessment time buffer allocation

niezawodność projektu realizacji harmonogramowanie przedsięwzięć budowlanych realizacja i eksploatacja obiektów odporność na zakłócenia realizacyjne analiza ryzyka przekroczenie czasu alokacja buforów czasu

Wydawca

Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne

Czasopismo

Eksploatacja i Niezawodność

Rocznik

2015

Tom

Vol. 17, no. 3

Strony

470--479

Opis fizyczny

Bibliogr. 31 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jaśkowski P.

p.jaskowski@pollub.pl

Faculty of Civil Engineering and Architecture Lublin University of Technology ul. Nadbystrzycka 40, 20-816 Lublin, Poland

Bibliografia

1. Al-Fawzan M. A., M. Haouari M. A bi-objective model for robust resource-constrained project scheduling. International Journal of Production Economics 2005; 96(2): 175-187, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpe.2004.04.002.
2. Bertsimas D., Sim M. The Price of Robustness. Operations Research 2004; 52(1): 35-53, http://dx.doi.org/10.1287/opre.1030.0065.
3. Bożejko W., Hejducki Z., Wodecki M. Applying metaheuristic strategies in construction projects management. Journal of Civil Engineering and Management 2012; 18(5): 621-630, http://dx.doi.org/10.3846/13923730.2012.719837.
4. Bożejko W., Hejducki Z., Uchroński M., Wodecki M. Solving resource-constrained construction scheduling problems with overlaps by metaheuristic. Journal of Civil Engineering and Management 2014; 20(5): 649-659, http://dx.doi.org/10.3846/13923730.2014.906496.
5. Burleson R. C., Hass C. T., Tucker R. L., Stanley A. Multiskilled labor utilization strategies in construction. Journal of Construction Engineering and Management 1998; 124(6): 480-489, http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9364(1998)124:6(480).
6. Dawood N. Estimating project and activity duration: a risk management approach using network analysis. Construction Management and Economics 1998; 16(1): 41-48, http://dx.doi.org/10.1080/014461998372574.
7. Hegazy T., Shabeeb A. K., Elbeltagi E., Cheema T. Algorithm for scheduling with multiskilled constrained resources. Journal of Construction Engineering and Management 2000; 126(6): 414-421, http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9364(2000)126:6(414).
8. Hoła B., Schabowicz K. Estimation of earthworks execution time cost by means of artificial neural networks. Automation in Construction 2010; 19(5): 570-579, http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2010.02.004.
9. Jaśkowski P., Biruk S., Bucoń R. Assessing contractor selection criteria weights with fuzzy AHP method application in group decision environment. Automation in Construction 2010; 19(2): 120-126, http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2009.12.014.
10. Jaśkowski P., Biruk S. The method for improving stability of construction project schedules through buffer allocation. Technological and Economic Development of Economy 2011; 17(3): 429-444, http://dx.doi.org/10.3846/20294913.2011.580587.
11. Jaśkowski P., Biruk S. The conceptual framework for construction project risk assessment. Reliability: Theory & Applications 2011; 2(3):27-35.
12. Jaśkowski P., Biruk S., Kowalski T. Trade-off between robustness of a construction schedule and project completion time. International Journal of Arts & Sciences 2011; 20(4): 205-215.
13. Jaśkowski P., Biruk S., Painting N. Using of fuzzy AHP for assessing risk of construction projects. International Journal of Arts & Sciences 2011; 19(4): 257-268.
14. Jaworski K. M. Metodologia projektowania realizacji budowy (Methodology of planning construction works). Warsaw: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1999.
15. Johnson D. The triangular distribution as a proxy for beta distribution in risk analysis. The Statistician 1997; 46(3): 387-398, http://dx.doi.org/10.1111/1467-9884.00091.
16. Kapliński O. Planning instruments in construction management. Technological and Economic Development of Economy 2008; 14(4): 449-451, http://dx.doi.org/10.3846/1392-8619.2008.14.449-451.
17. Kasprowicz T. Inżynieria przedsięwzięć budowlanych (Construction project engineering). Radom–Warsaw: Wydawnictwo i Zakład Poligrafii Instytutu Technologii Eksploatacji, 2002.
18. Marcinkowski R. Metody rozdziału zasobów realizatora w działalności inżynieryjno-budowlanej (Contractor's resource assignment in construction and civil engineering). Warsaw: Military University of Technology, 2002.
19. Nasir D., McCabe B., Hartono L. Evaluating risk in construction–schedule model (ERIC–S): construction schedule risk model. Journal of Construction Engineering and Management 2003; 129(5): 518-527, http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9364(2003)129:5(518).
20. Połoński M., Pruszyński K. Impact of baseline terms on the course of critical paths and time buffers in the modified Goldratt's method. Archives of Civil Engineering 2013; 59(3): 313-320, http://dx.doi.org/10.2478/ace-2013-0017.
21. Rybka I., Bondar-Nowakowska E., Połoński M. The influence of stoppages on productivity during construction of water supply and sewage systems. Technical Transactions 2014; 2-B(6): 309-315.
22. Sakellaropoulos S., Chassiakos A. P. Project time-cost analysis under generalised precedence relations. Advances in Engineering Software 2004; 35(10-11): 715-724, http://dx.doi.org/10.1016/j.advengsoft.2004.03.017.
23. Samson S., Reneke J. A., Wiecek M. M. A review of different perspectives on uncertainty and risk and alternative modelling paradigm.Reliability Engineering and System Safety 2009; 94(2): 558-567, http://dx.doi.org/10.1016/j.ress.2008.06.004.
24. Schabowicz K., Hoła B. Application of artificial neural networks in predicting earthmoving machinery effectiveness ratios. Archives of Civil and Mechanical Engineering 2008; 8(4): 73-84, http://dx.doi.org/10.1016/S1644-9665(12)60123-X.
25. Schatteman D., Herroelen W., Van de Vonder S., Boone A. Methodology for integrated risk management and proactive scheduling of construction projects. Journal of Construction Engineering and Management 2008; 134(11): 885-893, http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9364(2008)134:11(885).
26. Skorupka D. Identification and initial risk assessment of construction projects in Poland. Journal of Management in Engineering 2008; 24(3):120-127, http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)0742-597X(2008)24:3(120).
27. Taroun A., Yang J. B., Lowe D. Construction risk modeling and assessment: insights from a literature review. Journal of the Built & Human Environment 2011; 4(1): 87-97.
28. Van de Vonder S., Demeulemeester E., Leus R., Herroelen W. The use of buffers in project management: The trade–off between stability and makespan. International Journal of Production Economics 2005; 97(2): 227-240, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpe.2004.08.004.
29. Van de Vonder S., Demeulemeester E., Herroelen W. Proactive heuristic procedures for robust project scheduling: an experimental analysis. European Journal of Operational Research 2008; 189(3): 723-733, http://dx.doi.org/10.1016/j.ejor.2006.10.061.
30. Wang W. – Ch. Impact of soft logic on the probabilistic duration of construction projects. International Journal of Project Management 2005;23(8): 600-610, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijproman.2005.05.008.
31. Williams C. A., Heins R. M. Risk management and insurance. New York: McGraw-Hill Book Co., 1971.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-19c658fd-71de-40a9-938d-bef3c0137556