Phương pháp kỹ thuật đồng thời đang ngày càng phổ biến trong ngành xây dựng do đáp ứng được nhu cầu rút ngắn thời gian hoàn thành dự án. Tuy nhiên, phương pháp này thường dẫn đến làm lại do tính không chắc chắn của thông tin trước khi bắt đầu công việc. Việc này làm chi phí của dự án tăng lên, đặc biệt là đối với các công tác thi công. Trên cơ sở nghiên cứu về khái niệm công việc tích trữ trong tiến trình (WIP inventory), bài báo tập trung vào xem xét: (1) khả năng gối đầu giữa các công tác với các cặp phương pháp thi công khác nhau; (2) mức độ thực hiện gối đầu giữa các công tác sao cho chi phí không tăng lên quá nhiều (so với phương pháp cơ bản). Từ đó, người quản lý dưa án có thể chọn được các phương pháp thi công thuận lợi cho thực hiện gối đầu giữa các công tác để mang lại nhiều lợi nhuận nhất.
Trang 1PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG XÂY DỰNG ĐỒNG THỜI VỚI SỰ XEM XÉT CÔNG
VIỆC TÍCH LŨY THEO TIẾN TRÌNH ĐỂ ĐẨY NHANH DỰ ÁN
CONCURRENT ENGINEERING APPROACH FOR CONSTRUCTION ACTIVITIES
BY CONSIDERING WORK IN PROGRESS INVENTORY (WIP INVENTORY)
TO REDUCE THE PROJECT COMPLETION
TS.Lương Đức Long (1), Nguyễn Thị Thảo Nguyên (2)
TÓM TẮT
Phương pháp kỹ thuật đồng thời đang ngày càng phổ biến
trong ngành xây dựng do đáp ứng được nhu cầu rút ngắn thời
gian hoàn thành dự án Tuy nhiên, phương pháp này thường
dẫn đến làm lại do tính không chắc chắn của thông tin trước
khi bắt đầu công việc Việc này làm chi phí của dự án tăng
lên, đặc biệt là đối với các công tác thi công Trên cơ sở
nghiên cứu về khái niệm công việc tích trữ trong tiến trình
(WIP inventory), bài báo tập trung vào xem xét: (1) khả năng
gối đầu giữa các công tác với các cặp phương pháp thi công
khác nhau; (2) mức độ thực hiện gối đầu giữa các công tác sao
cho chi phí không tăng lên quá nhiều (so với phương pháp cơ
bản) Từ đó, người quản lý dưa án có thể chọn được các
phương pháp thi công thuận lợi cho thực hiện gối đầu giữa các
công tác để mang lại nhiều lợi nhuận nhất
ABSTRACT
Concurrent engineering approach is getting common in the
construction industry because it meets the demand for project
completion in a shorter duration However, this method often
leads to rework due to the uncertainty of released information
before the start time of activities This problem causes the
increasing cost of a construction project, especially for
construction activities in construction stage Based on the
concept of work in progress inventory (WIP inventory) in
construction stage, this paper focused on: (1) The overlapping
ability between two of activities with different construction
methods; (2) the overlapping degree between two of activities
so that the total cost is not increased too large (if compared to
the basic method) Hence, the project manager can choose the
suitable construction methods for overlapping between
activities to bring the most profit for project
(1) TS Lương Đức Long
Bộ môn Thi công và Quản lý xây dựng - Khoa Kỹ thuật xây
dựng
Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia Thành phố
Hồ Chí Minh
Di động :0937877958
Email :luongduclong@hcmut.edu.vn
(2) Nguyễn Thị Thảo Nguyên
Học viên cao học, ngành Quản lý Xây dựng - Khoa Kỹ thuật
xây dựng
Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia Thành phố
Hồ Chí Minh
Di động : 01683359146
Email :nguyenttnguyen7@gmail.com
1 Giới thiệu
Một công tác xây dựng có thể có nhiều phương pháp để thi công, các phương pháp này khác nhau do các yếu tố: tài nguyên (các đội, thiết bị), không gian, thứ tự thực hiện thi công, được chọn khác nhau Các phương pháp thi công khác nhau có chi phí và thời gian khác nhau.Trong phương pháp thi công tuần tự, các công tác được chọn phương pháp thi công sao cho có yêu cầu chi phí thấp nhất (gọi là phương pháp cơ bản) Tuy nhiên, nếu các công tác được thực hiện gối đầu để rút ngắn thời gian, phương pháp cơ bản này chưa hẳn là phương pháp tốt nhất vì lúc này có thể phải thêm chi phí để rút ngắn nhiều hơn các phương pháp khác.Vì vậy, khi thực hiện gối đầu giữa các công tác thi công cần đưa ra nhiều phương pháp thi công khác nhau, từ đó xem xét các trường hợp kết hợp giữa chúng để chọn được cặp phương pháp thi công thuận lợi cho thực hiện gối đầu nhất
Trong các dự án xây dựng, công tác sau yêu cầu công việc
đã hoàn thành trong công tác trước (hay công việc tích trữ trong tiến trình (WIP inventory)) mà từ đó công tác sau thực hiện công việc của nó Khi hai công tác thực hiện gối đầu tới một mức độ nào đó, số lượng tích trữ WIP đưa ra từ công tác trước sẽ không đủ cho công tác sau thực hiện, đo đó năng suất trong công tác sau sẽ giảm Do đó, công tác sau nên bắt đầu khi công tác trước đã cung cấp đủ số lượng tích trữ WIP để cho công tác sau có thể thực hiện công việc của nó Vì vậy, cung cấp một số lượng tích trữ WIP đủ là một yếu tố quan trọng để gối đầu thuận lợi giữa các công tác
2 Tổng quan
Xây dựng liên quan đến một sự tương tác phức tạp của con người, thiết bị và vật liệu Sự thay đổi trong các phương pháp thi công về trình tự thực hiện, thiết bị, kích cỡ đội và vật liệu dẫn đến những thay đổi trong chi phí và thời gian của dự án (Reda và Carr, 1989) Năng suất của một công tác bị ảnh hưởng bởi các yếu tố: kích cỡ đợt, kích cỡ đội, điều kiện của công trường,…(Shim và Yoo, 2013) Như vậy, việc thay đổi trong phương pháp thi công giữa các công tác có thể cải thiện năng suất, tiết kiệm chi phí và thời gian
Echeverry và cộng sự (1991) đã nghiên cứu về các yếu tố ảnh hưởng đến trình tự trong công tác xây dựng.Một kế hoạch bố trí công trường chi tiết xác định vị trí làm việc của các tổ đội, cho thấy trước các xung đột không gian, có thể cải thiện các luồng công việc và hiệu quả công việc (Guo, 2002) Nếu không gian không được cung cấp, có thể dẫn đến giảm năng suất, nguy hiểm cho công nhân và kém chất lượng (Riley và Sanvido, 1995) Reda và Carr (1989) đã nghiên cứu các phương pháp tiếp cận thực tiễn giúp người lập kế hoạch xây dựng thực hiện cân bằng chi phí và thời gian, cho thấy với các phương pháp thi công khác nhau thì chi phí và thời gian để thực hiện công tác là khác nhau
Shim (2010) đề nghị một số thuộc tính của các phương pháp thi công có lợi cho việc thực hiện gối đầu giữa các công tác Shim, 2011 đưa ra khái niệm kích cỡ đợt như một yếu tố ảnh hưởng đến năng suất của dự án, đặc biệt là liên quan đến thời
Trang 1
Trang 2gian.Nghiên cứu xem xét các tác động của kích cỡ đợt phù
hợp với thời gian xây dựng, thấy rằng kích cỡ đợtnhỏ có thể
giúp rút ngắn thời gian.Tuy nhiên, giảm kích cỡ đợt có thể yêu
cầu thêm chi phí.Kích cỡ đợt tối ưu có thể khác nhau tuỳ
thuộc vào công tác
3 Giới thiệu dự án xây dựng
Nghiên cứu sử dụng một dự án xây dựng cửa hàng bách hoá 3
tầng, chiều cao tầng 4,9m, diện tích sàn 8826 m2, chu vi ngoài
218m (rộng 41m, dài 68m).Dự án có tất cả 9 công tác
Hình 1 Sơ đồ mạng của dự án xây dựng
Đường găng gồm 6 công tác:
Hình 2 Tiến độ theo đường găng của dự án xây dựng
4 Phương pháp thi công cho mỗi công tác
Ước tính thời gian và chi phí cho dự án này dựa trên phương
pháp thi công thông thường trong mỗi công tác Giả sử rằng
phương pháp cơ bản có yêu cầu chi phí thấp nhất và không có
thời gian rút ngắn Tuy nhiên, nếu một cặp công tác được gối
đầu để rút ngắn thời gian, phương pháp cơ bản này không phải
là phương pháp tốt nhất do thêm chi phí yêu cầu để rút ngắn
thời gian Các phương pháp khác mà yêu cầu nhiều chi phí
hơn phương pháp cơ bản với tiến độ bình thường, lúc này có
thể thuận tiện cho gối đầu, từ đó chi phí bổ sung cho thời gian
rút ngắn sẽ ít hơn
Nghiên cứu phát triển một số phương pháp thi công (bao gồm
phương pháp cơ bản) cho hai công tác: kết cấu bao che và kết
cấu mái (bao che bên ngoài), xây dựng bên trong và tiến hành
thực hiện gối đầu cho hai công tác này Trong mỗi phương
pháp, yêu cầu kích thước đội, loại thiết bị, và kích cỡ mỗi đợt
thi công khác nhau tuỳ thuộc vào một số giả định.Các phương
pháp thi công này có lẽ không có trong thực tế, mà chỉ để thể
hiện làm thế nào mà việc gối đầu giữa các công tác có thể bị
ảnh hưởng bởi các phương pháp thi công khác nhau
ngoài)
Công tác này bao gồm các công việc: tường ngoài (mặt ngoài
là gạch, bên trong là bê tông khối), cửa sổ ngoài, cửa đi ngoài
Vì công việc xây được ước tính nắm phần chi phí lớn nhất
trong công tác này, các phương pháp thi công được đưa ra với
các phương pháp khác nhau cho việc xây dựng tường ngoài
trong trường hợp công tác này
Giàn giáo là thiết bị không thể thiếu cho việc xây gạch hay bê tông khối Vì việc dựng và tháo giàn giáo yêu cầu thêm chi phí.Giả định rằng việc xây phải hoàn thành xong tường của một mặt bao che nhà rồi di chuyển giàn giáo để xây mặt khác.Tuy nhiên, giàn giáo có thể dựng trên tất cả các mặt của nhà cùng một lúc cho việc hoàn thành sớm phần bao che, lúc này phải tốn thêm chi phí Như vậy, phương pháp có chi phí thấp nhất được giả định là phương pháp hoàn thành việc xây
từ tầng đầu đến tầng thứ ba rồi di chuyển đến mặt tiếp theo Tuy nhiên, nếu tất cả tường xây trên một sàn được xây dựng rồi tới sàn tiếp theo, thì giàn giáo nên được dựng trên tất cả các mặt trên ngôi nhà
Tuỳ thuộc vào sự kết hợp của 2 yếu tố: thứ tự thực hiện hai lớp và hướng di chuyển (phương đứng hay phương ngang) mà
có nhiều phương pháp thi công khác nhau, hai phương pháp được đưa ra như sau:
- Phương pháp 1: Di chuyển theo phương đứng, xây gạch và
bê tông khối cùng lúc, giàn giáo trên một mặt, 1 đội
- Phương pháp 2: Di chuyển theo phương ngang, xây gạch và
bê tông khối cùng lúc, giàn giáo trên tất cả các mặt, 1 đội
4.2Xây dựng bên trong
Bao gồm các công việc: dựng tường trong (vách ngăn), cửa đi bên trong và cầu thang Trong 3 công việc này, tập trung vào các vách ngăn.Giả định rằng giàn giáo dạng ống thép là thiết
bị phổ biến và ít tốn nhất cho dựng vách ngăn Tuy nhiên, một
xe nâng tự vận hành cũng có thể được sử dụng để đạt năng suất cao hơn hoặc thời gian ngắn hơn giàn giáo dạng ống nhưng đòi hỏi thêm chi phí Do đó, giả định rằng sử dụng xe nâng tự vận hành rút ngắn thời gian 1 tuần nhưng yêu cầu thêm chi phí
Một yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến việc đưa ra các phương pháp: việc yêu cầu hoàn thành của tất cả các mặt bao che Việc bắt đầu xây dựng bên trong thường yêu cầu việc xây dựng tất cả các mặt bao che để việc xây dựng bên trong không
bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết không thuận lợi.Tuy nhiên, việc xây dựng bên trong có thể bắt đầu với 3 mặt bao che đã hoàn thành, nếu khu vực sàn rộng.Yếu tố này liên quan tới kích cỡ của đợt.Nếu kích cỡ của đợt xây dựng bên trong là toàn bộ khu vực sàn, do đó việc xây dựng bên trong yêu cầu phải hoàn thành tất cả các mặt bao che.Nếu kích cỡ đợt là một nửa của khu vực sàn, việc xây dựng bên trong có thể bắt đầu với ba mặt tường bên ngoài đã xây
Bốn phương pháp thực hiện được đưa ra như sau:
- Phương pháp 1: Kích cỡ đợt là toàn bộ sàn, giàn giáo dạng ống, 1 đội (phương pháp cơ bản, tất cả các mặt bao che nên được hoàn thành)
- Phương pháp 2: Kích cỡ đợt là một nửa sàn, giàn giáo dạng ống, 1 đội (ít nhất 3 mặt bao che nên được hoàn thành)
- Phương pháp 3: Kích cỡ đợt là toàn bộ sàn, máy nâng dạng chéo, 1 đội (tất cả các mặt bao che nên được hoàn thành)
- Phương pháp 4: Kích cỡ đợt là một nửa sàn, máy nâng dạng chéo, 1 đội (ít nhất 3 mặt bao che nên được hoàn thành) Giả định rằng xây dựng bên trong có thể hoàn thành sớm hơn
1 tuần so với tiến độ bình thường nếu máy nâng dạng chéo được sử dụng
5 Khả năng thực hiện gối đầu trong mỗi cặp phương pháp thi côngpháp thi công
Khi thực hiện gối đầu, công tác sau bắt đầu trước khi công tác trước nó được hoàn thành, công tác sau bắt đầu chỉ với vài phần công việc hoàn thành ở trên trong khi công việc trước
Trang 3vẫn đang trong diễn tiến Như vậy, tuỳ thuộc vào khả năng
cung cấp dự trữ WIP từ phương án thi công của công tác trước
mà công tác sau có khả năng thực hiện gối đầu khác nhau, vì
nếu công tác trước không có tích trữ WIP có sẵn thì công tác
sau không thể thực hiện công việc của nó được
Ảnh hưởng của việc chọn các phương pháp thực hiện trên số
lượng công việc có khả năng sử dụng cho công tác sau được
chứng minh với công tác bao che bên ngoài và công tác xây
dựng bên trong Tổng cộng có tám cặp các phương pháp thi
công giữa công tác bao che bên ngoài và công tác xây dựng
bên trong, bốn cặp phương pháp thi công được chọn để giải
thích như sau:
- Cặp 1: Công tác bao che bên ngoài: phương pháp 1 + công
tácxây dựng bên trong: phương pháp 1
- Cặp 2: Công tác bao che bên ngoài: phương pháp 1 + công
tác xây dựng bên trong: phương pháp 2
- Cặp 3: Công tác bao che bên ngoài: phương pháp 1 + công
tác xây dựng bên trong: phương pháp 3
- Cặp 4: Công tác bao che bên ngoài: phương pháp 2 + công
tác xây dựng bên trong: phương pháp 4
5.1Công việc tích trữ trong tiến trình hữu dụng cho công tác
sau
Số lượng công việc tích trữ WIP được tính cho mỗi giai đoạn
thời gian
Công tác thực hiện trước: bao che bên ngoài Chiều dài của
mỗi mặt nhà (xấp xỉ 5/3) Mặt đầu tiên của nhà với chiều dài
(a) ngắn hơn được giả định hoàn thành trong 4,5 tuần, mỗi
tầng hoàn thành trong 1,5 tuần Mặt thứ hai (chiều dài là b)
của nhà được giả định hoàn thành trong 7,5 tuần, mỗi tầng
hoàn thành trong 2,5 tuần Hoàn thành cả bốn mặt mất 24
tuần
Công tác thực hiện sau: xây dựng bên trong, được giả định
hoàn thành trong 10 tuần Mỗi sàn sẽ hoàn thành trong 3,33
tuần Nếu kích cỡ đợt là nửa sàn, thời gian để hoàn thành nửa
sàn sẽ là 1,67 tuần
- Trong cặp phương pháp (1+1), cả tường bê tông khối bên
trong và tường gạch bên ngoài được xây từ sàn thứ nhất đến
sàn thứ ba trên mặt thứ nhất của chu vi nhà sau đó di chuyển
sang mặt tiếp theo Công tác xây dựng bên trong yêu cầu tất
cả các mặt của nhà trên một sàn đã hoàn thành mới có thể bắt
đầu.Sẽ không có công việc hoàn thành bởi công tác bao che
bên ngoài được sử dụng cho tới khi cả tường gạch và tường
khối của sàn thứ nhất trên 4 mặt được hoàn thành
Hình 3Cặp phương pháp (1+1), (1+3)
Như vậy, công tác xây dựng bên trong có thể bắt đầu thi công
cho sàn thứ nhất, khi công tác bao che bên ngoài đã hoàn
thành tất cả các mặt của sàn thứ nhất (hình 3)
Xem hình 6, cặp phương pháp (1+1) sẽ cho phép công tác xây
dựng bên trong bắt đầu sớm nhất (thi công cho sàn thứ
nhất )vào tuần thứ 20 Sau đó, công việc có khả năng sử dụng bởi công tác xây dựng bên trong tăng lên đều đặn.Công tác xây dựng bên trong cơ thể bắt đầu thi công cho sàn thứ hai vào tuần thứ 23 và bắt đầu thi công cho sàn thứ ba vào tuần thứ 25
- Trong cặp phương pháp (1+2), công tác xây dựng bên trong
có thể được thực hiện miễn sao tối thiểu 3 mặt của một nửa sàn được hoàn thành Do đó, công tác xây dựng bên trong có thể bắt đầu công việc khi 2 mặt và một nửa mặt thứ ba của sàn thứ nhất được hoàn thành (hình 4)
Hình 4 Cặp phương pháp (1+2) Xem hình 6, cặp phương pháp (1+2) sẽ cho phép công tác xây dựng bên trong bắt đầu sớm nhất (thi công cho nửa sàn phía trong của sàn thứ nhất ) vào tuần thứ 14 Sau đó, công việc có khả năng sử dụng bởi công tác xây dựng bên trong tăng lên đều đặn, nhưng chậm hơn so với cặp phương pháp (1+1)
- Trong cặp phương pháp (1+3), nhận thấy không có sự khác biệt giữa số lượng công việc có khả năng sử dụng giữa cặp phương pháp (1+1) và cặp phương pháp (1+3) (hình 3) Do
đó, cặp phương pháp (1+3) sẽ cho phép công tác xây dựng bên trong bắt đầu sớm nhất (thi công cho sàn thứ nhất ) vào tuần thứ 20, bắt đầu thi công cho sàn thứ hai vào tuần thứ 23
và bắt đầu thi công cho sàn thứ ba vào tuần thứ 25 (hình 6) Tuy nhiên, chi phí công tác xây dựng bên trong của cặp phương pháp (1+3) có thể ảnh hưởng do sự thay đổi của thiết bị: giàn giáo dạng ống với máy nâng dạng chéo
- Trường hợp cặp phương pháp (2+4), khi hai mặt và một nửa mặt thứ ba trên sàn thứ nhất hoàn thành, công tác xây dựng bên trong có thể bắt đầu Như vậy, công tác xây dựng bên trong có thể bắt đầu khi việc khi 2 mặt và một nửa mặt thứ ba của sàn thứ nhất được hoàn thành (hình 5)
Hình 5 Cặp công tác (3+4)
Hình 6 Tích trữ WIP hữu dụng cho công tác sau
Trang 4Công tác xây dựng bên trong bắt đầu sớm nhất (thi công cho
nửa sàn phía trong của sàn thứ nhất) vào tuần thứ 6 (hình
6).Sau đó, công việc có khả năng sử dụng bởi công tác xây
dựng bên trong tăng lên đều đặn, nhưng chậm hơn so với cặp
phương pháp (1+2)
pháp
Bốn cặp phương pháp thi công giữa công tác bao che bên
ngoài và công tác xây dựng bên trong cho thấy ảnh hưởng của
phương pháp thi công được chọn đến số lượng công việc hữu
dụng cho công tác xây dựng bên trong
Thời gian gối đầu giữa hai công tác có thể phân làm hai loại:
- Thực hiện gối đầu liên tục: là khi công tác trước cung cấp đủ
tích trữ WIP hữu dụng cho công tác sau, công tác sau có thể
thi công liên tục kể từ thời điểm có khả năng gối đầu Do đó,
trong thời gian thực hiện gối đầu liên tục hai công tác chỉ bị
giảm năng suất do hạn chế về không gian làm việc
- Thực hiện gối đầu không liên tục: là khi công tác trước
không cung cấp kịp tích trữ WIP hữu dụng cho công tác sau,
công tác sau bắt đầu thực hiện gối đầu chỉ một phần công việc
phải dừng lại để chờ tích trữ WIP hữu dụng từ công tác trước
mới có thể làm tiếp phần công việc tiếp theo và cứ như vậy
cho đến khi hoàn thành xong Do đó, trong thời gian thực hiện
gối đầu không liên tục hai công tác sẽ bị giảm năng suất do
hạn chế về không gian làm việc và thời gian rảnh rỗi (do phải
chờ công việc hữu dụng từ công tác trước
Hình 7Khả năng gối đầu của hai công tác cho cặp phương
pháp (1+1) Với cặp phương pháp (1+1), ta thấy thời điểm công tác bao
che bên ngoài đưa ra WIP cho mỗi sàn của công tác xây dựng
bên trong thực hiện đều trước (hoặc cùng) thời điểm công tác
xây dựng bên trong tiến hành thi công cho mỗi sàn Do đó,
thời gian thực hiện gối đầu là liên tục và công tác xây dựng
bên trong có thể thi công trước khi công tác bao che bên ngoài
hoàn thành 5 tuần Trong thời gian hai công tác gối đầu nhau,
cả hai công tác đều bị giảm năng suất do phải cạnh tranh
không gian làm việc Thời gian hoàn thành của hai công tác là
29 tuần (hình 7)
Cặp phương pháp (1+3) tương tự như cặp phương pháp (1+1)
Do đó, thời gian thực hiện gối đầu là liên tục và công tác xây
dựng bên trong có thể thi công trước khi công tác bao che bên
ngoài hoàn thành 5 tuần Tuy nhiên khi thi công theo cặp
phương pháp (1+3), thời gian hoàn thành của công tác xây
dựng bên trong có thể rút ngắn 1 tuần Thời gian hoàn thành
của hai công tác là 28 tuần
Với cặp phương pháp (1+2), ta thấy có những thời điểm công
tác bao che bên ngoài đưa ra WIP để công tác xây dựng bên
trong thi công cho mỗi đợt (nửa sàn) sau thời điểm công tác xây dựng bên trong bắt đầu Do đó, thời gian thực hiện gối đầu là không liên tục Mặc dù công tác xây dựng bên trong có thể thi công trước khi công tác bao che bên ngoài hoàn thành
11 tuần, nhưng thời gian có thể rút ngắn chỉ có 8 tuần vì phải mất 3 tuần để đợi WIP của công tác bao che bên ngoài Trong thời gian hai công tác thực hiện đồng thời, công tác bao che bên ngoài sẽ bị giảm năng suất do phải cạnh tranh không gian làm việc; công tác xây dựng bên trong sẽ bị giảm năng suất do cạnh tranh không gian làm việc và thời gian rảnh rỗi Thời
gian hoàn thành của hai công tác là 26 tuần (hình 8)
Hình 8 Khả năng gối đầu của hai công tác cho cặp phương
pháp (1+2)
Nếu công tác xây dựng bên trong bắt đầu ở tuần thứ 17, thời gian thực hiện gối đầu sẽ là liên tục Thời gian có thể rút ngắn vẫn là 8 tuần, nhưng công tác xây dựng bên trong chỉ bị giảm năng suất do cạnh tranh không gian làm việc
Với cặp phương pháp (2+4), ta thấy có những thời điểm công tác bao che bên ngoài đưa ra WIP để công tác xây dựng bên trong thi công cho mỗi đợt (nửa sàn) sau thời điểm công tác xây dựng bên trong bắt đầu Do đó, thời gian thực hiện gối đầu là không liên tục Mặc dù công tác xây dựng bên trong có thể thi công trước khi công tác bao che bên ngoài hoàn thành
19 tuần, nhưng thời gian có thể rút ngắn chỉ có 8 tuần vì phải mất 11 tuần để đợi WIP của công tác bao che bên ngoài Trong thời gian hai công tác thực hiện đồng thời, công tác bao che bên ngoài sẽ bị giảm năng suất do phải cạnh tranh không gian làm việc; công tác xây dựng bên trong sẽ bị giảm năng suất do cạnh tranh không gian làm việc và thời gian rảnh rỗi Thời gian hoàn thành của hai công tác là 26 tuần (hình 9)
Hình 9Khả năng gối đầu của hai công tác cho cặp phương
pháp (2+4) Nếu công tác xây dựng bên trong bắt đầu ở tuần thứ 17, thời gian thực hiện gối đầu sẽ là liên tục Thời gian có thể rút ngắn vẫn là 8 tuần, nhưng công tác xây dựng bên trong chỉ bị giảm
Trang 5năng suất do cạnh tranh không gian làm việc Tuy nhiên, khi
thi công theo cặp phương pháp (2+4), thời gian hoàn thành
của công tác xây dựng bên trong có thể rút ngắn 1 tuần Do
đó, công tác xây dựng bên trong có thể bắt đầu ở tuần thứ 18,
thời gian hoàn thành của hai công tác vẫn là 26 tuần
Từ kết quả trên nhận thấy, kích cỡ đợt tối ưu có thể khác nhau
tuỳ thuộc vào công tác.Thời gian rút ngắn tối đa khi các kích
cỡ đợt phù hợp chứ không phải luôn luôn sử dụng cùng một
kích cỡ đợt giữa tất cả các công tác Khi công tác trước năng
suất cao cho số lượng tích trữ WIP hữu dụng nhanh, do đó lợi
ích của một kích cỡ đợt nhỏ có thể đạt được tối ưu trong thực
hiện gối đầu Trường hợp cặp phương pháp (2+4) là sự kết
hợp có thể tận dụng hết khả năng thực hiện gối đầu giữa hai
công tác
6 Ước tính chi phí
Chi phí cho mỗi công tác và phương pháp thi công được ước
tính dựa trên chi phí thông thường của mỗi công tác và chi phí
bổ sung cho sự thay đổi thiết bị Do năng suất được giả định
bị ảnh hưởng bởi phương pháp chọn thi công Giả định
phương pháp cơ bản của một công tác có hệ số năng suất bằng
1 Các phương pháp thi công khác được giả định có hệ số
năng suất thấp hơn 1, do đó có năng suất thấp hơn phương
pháp cơ bản
Trong nghiên cứu này, đưa ra ba giai đoạn chi phí khác nhau:
- Tại thời điểm bắt đầu: chi phí khác nhau tuỳ thuộc vào
phương pháp thi công được chọn
- Giai đoạn cho phép gối đầu: năng suất giảm do cạnh tranh
không gian làm việc hoặc thiếu tích trữ WIP, chi phí tăng đều,
hệ số gia tăng phụ thuộc vào cặp phương pháp thi công lựa
chọn Sự giảm trong năng suất được giả định là tuyến tính
- Giai đoạn không cho phép gối đầu: năng suất rất thấp do
không có dự trữ WIP, chi phí tăng nhanh một cách đột ngột do
phải làm lại
Hình 10 Chi phí bổ sung cho thời gian rút ngắn
Nếu chỉ xét lợi ích từ thực hiện gối đầu cho hai công tác: bao
che bên ngoài và xây dựng bên trong thì nên tiến hành gối đầu
liên tục cho hai công tác để chi phí bổ sung trong mỗi cặp
phương pháp là thấp nhất.Trong trường hợp này năng suất
giảmchỉ do cạnh tranh không gian làm việc (hình 10).Nghiên
cứu đề nghị chọn cặp phương pháp (1+1) hoặc cặp phương
pháp (1+2)
Nếu xem xét lợi ích từ thực hiện gối đầu cho tất cả các công
tác trên đường găng, các phương pháp thi công mà công tác
trước có khả năng đưa ra công việc hữu dụng cho công tác sau
sớm hơn có thể mang lại lợi nhuận nhiều hơn Về điểm này,
cặp phương pháp (1+2) và (2+4) có thế mạnh hơn cặp phương
pháp (1+1) và (1+3) Tuy nhiên, cần xem xét lợi nhuận từ khả
năng bắt đầu sớm của công tác sau có thể bù đắp cho tổn thất
của tài nguyên rảnh rỗi của công tác trước hay không
7 Kết luận
Nghiên cứu sử dụng khái niệm công việc tích trữ trong tiến trình (WIP inventory) để làm cơ sở phân tích khả năng gối đầu giữa hai công tác với các phương pháp thi công khác nhau.Mặt khác, kích cỡ đợt là một yếu tố có khả năng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng đưa ra công việc hữu dụng của công tác trước cho công tác sau Do đó, kích cỡ đợt được xem xét trong việc đưa ra các phương pháp thi công Tuy nhiên, các phương pháp thi công này sẽ có chi phí cao hơn so với phương pháp cơ bản
Bằng cách phân tích việc thực hiện gối đầu với bốn cặp phương pháp thi công cho công tác bao che bên ngoài và công tác xây dựng bên trong, nghiên cứu đã cho thấy khả năng gối đầu giữa hai công tác sẽ tăng nếu phương pháp thi công được chọn cho hai công tác là phù hợp.Nhận thấy rằng, có thể thay thế phương pháp cơ bản bằng các phương pháp thi công khác
để các công tác thực hiện gối đầu thuận tiện hơn nhưng chi phí sẽ tăng Vì vậy, cần cân nhắc giữa thời gian có thể rút ngắn và chi phí tăng thêm để chọn ra các phương pháp thi công đáp ứng mục tiêu của chủ dự án
Tài liệu tham khảo
1 Echeverry, D., Ibbs, W and Kim, S (1991) “Sequence knowledge for construction scheduling,” Journal of Construction Engineering and Management, 117(1),
118-130
2 Guo, S (2002) “Identification and resolution of work space conflicts in building Construction,” Journal of Construction Engineering and Management, 128(4),
287-295
3 Reda, R and Carr, R I (1989) “Time-cost trade-off among related activities,” Journal of Construction Engineering and Management, 115(3), 475-486
4 Riley, D R and Sanvido, V E (1995) “Patterns of construction-space use in multistory buildings,” Journal
of Construction Engineering and Management, 121(4), 464-473
5 Shim E (2010) “Selection of compatible construction methods for project expedition,” Proceedings of the 46th Associated Schools of Construction (ASC) Annual International Conference (pp 119-27)
7 Shim, E (2011) “Impacts of matched batch sizes on time reduction in construction projects,” Proceedings of the 28th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (pp 929-34)
6 Shim, E and Yoo, W S (2013) “Impact of Balance between Productivities on Repetitive Construction Projects,” Journal of the Korea Institute of Building Construction, Vol 13, No 4, pp 360-371
