단위작업별 대안 간 상호관계를 고려한 최적화 공정계획 기법 개발

강남욱 弘益大學校 大學院 2014 국내석사

최근 건설프로젝트가 대형화, 복잡화되고 예산과 시간상의 제약이 증대 되었고 이에 프로젝트의 공정을 계획함에 대부분의 건설회사에서는 보다 체계적으로 관리할 수 있는 네트워크관리기법(CPM)을 사용하고 있다. 네트워크관리기법 기반 공정계획 시 단위 작업들은 유기적으로 연결되어 있으며 프로젝트의 총 공사비와 공사기간은 Trade-off 관계를 가지고 있다. 예로, 공사기간을 줄이기 위해 장비 및 자원의 투입량을 늘리면 공사비가 늘어나고 장비 및 자원의 투입량을 줄이면 공사기간이 늘어난다. 이와 같이 장비 및 자원의 투입량과 공사기간의 사이의 효율적인 공정계획을 위해 공기-비용 절충관계를 고려한 최적화 모델에 대한 연구가 이뤄져 왔다. 이중 대안 선택을 고려한 이산형(discrete) 공기-비용 최적화 모델에 대한 연구가 여러 연구원들에 의해서 활발히 이뤄져 왔다. 하지만 기존의 개발된 모델들은 Activity 대안들 간의 시퀀스 즉, 성능 또는 기술적 관계 등을 고려하지 않아 현실적인 공정계획에 적용하여 사용하기에 어려운점이 있었다. 이에 본 연구에서는 대안들 간의 시퀀스관계와 Activity의 선·후행관계를 결합한 모델을 개발하여 효율적인 대안 선택과 현실적인 프로젝트의 스케줄링이 가능한 최적화 공정계획 모델을 제시하고자 한다. 본 연구의 성과는 다음과 같다. (1) 기존 최적화 모델을 분석하고 공정관리에 적용하기 어려웠던 문제를 분석하고 보완요소를 검토하였다. (2) Activity의 연관관계와 지연시간의 함수식에 Activity 대안들 간의 시퀀스를 고려한 수식 개발하여 Scheduling 모델을 개발하였다. (3) 각종 변수 및 데이터를 쉽게 입력할 수 있도록 상용 소프트웨어로 최적화 모델을 구현하여 활용성을 높였다. (4) 시퀀스를 고려한 공기-비용 최적화 모델의 결과와 기존 모델의 결과를 비교하고 공사일별 총공사비를 분석하였다. Many studies regarding discrete Time-Cost Trade-Off models have been actively conducted to optimize the total construction cost. However, since the existing discrete Time-Cost Trade-Off model did not consider the sequence of the alternatives between activities, there are limitations to apply those models to the practice. Thus, this research develops a new Time-Cost Trade-Off model that considers the sequence of the alternatives between activities. In addition, all the possible relationship (FS, FF, SS, SF) between activities are considered in the model to enhance its practicability. It is expected that more efficient initial planning would (or will) be possible with this new Time-Cost Trade-Off model.

시공단계의 건설정보 통합을 위한 분류체계 적용에 관한 연구

김진영 경희대학교 대학원 2003 국내석사

壁式構造 거푸집工事의 品質 및 生産性 向上을 위한 工法改善 硏究

이정호 경희대학교 대학원 2003 국내석사

國內 아파트工事의 클레임 要因 分析 및 豫防對策

임종찬 경희대학교 대학원 2003 국내석사

공동주택 재건축사업 사례분석을 통한 건설사업관리(CM) 적용방안

김종대 서울시립대학교 도시과학대학원 2009 국내석사

공동주택 재건축 초기사업단계에서의 건설사업관리 적용에 관한 연구

안경환 檀國大學校 産業經營大學院 2003 국내석사

본 연구에서는 1970년대 이후 산업화·도시화 과정에서 대량 공급된 주택들이 노후화됨에 따라 이들을 체계적이고 효율적으로 정비하기 위하여, 현재 재건축제도에서 발생하는 여러 가지 복잡한 과정에 의해 진행되는 재건축사업의 주요 문제점들을 분석하여 이를 보완하는 건설사업 관리 전문가의 역할과 도입의 중요함을 재건축 건설 사업관리 경험을 통해 재건축사업의 초기단계인 조합설립단계, 사업계획단계의 사업기간 단축 및 사업비용의 절감을 위한 CM(Construction Management)의 적용에 관한 연구를 사례중심으로 진행하고자 한다. 본 연구의 전개방법은 첫째, 주로 사업초기에 설정되는 과정의 의사결정에 대한 사례 및 기존연구의 고찰을 근거로 나타나는 주요 문제점을 단계별로 비교 분석하고 둘째, 공동주택의 재건축 건설사업관리의 필요성과 초기단계의 발주자의 필요한 전문성 확보 및 VE(가치공학)의 적용, 프로세스적용 등의 방안을 통해 사업비용 및 사업기간을 단축하는 효과로 공동주택재건축의 바람직한 방향을 제시하였다. 본 연구의 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 사업 초기단계에서의 전문성을 갖춘 건설사업관리자의 선정은 정확한 정보, 의사소통 기회 등을 제공함으로 재건축 사업의 각 주체들의 신뢰성 확보를 통해 사업추진이 원만하게 진행되었음을 사례를 통해 확인하였다. 둘째, 합리적인 의사결정, 발주자로서의 전문성확보로 사업기간단축, 비용절감 등의 효과를 사례적용을 통해 확인하였다. 셋째, 계획단계에서의 건설사업관리자의 역할은 사업의 손익으로 나타나는 부분에 대한 원인을 사전 예방함으로써 비용 및 공기의 절감율이 높은 것으로 확인되었다. 일반적으로 기술자가 초기 단계에 접근하여 초기의사결정의 참여자 구성이 부족한 가운데 이루어짐으로서 시행 시 불합리한 설계변경 등이 자연적으로 자주 발생하도록 하는 요소를 원인제거 하는데 제도적인 뒷받침이 바람직하며, 초기사업단계에서의 의무적인 전문가 선정 기준 수립 및 선정을 통해 체계적인 재건축 사업의 경제성 및 합리적인 관리시스템을 시급히 도입되어야 할 것으로 요구된다. 건설사업관리자의 선정으로 모든 문제가 해결되는 것은 아니며, 건설사업관리의 초기단계에서 완료단계에 이른 복잡한 과정을 체계화하여 프로세스를 작성하고, 인력배출에도 힘을 써야할 것으로 보며, 무질서하게 난립하는 재건축사업의 미비한 CM제도를 악용하고 CM의 발전을 저해하는 요소를 사전에 예방하는 것 또한 필요하다. 이러한 체계적인 건설사업 관리를 통하여 우수한 공동주택을 건설하고, 궁극적으로 조합원의 이익에 이바지하는 새로운 페러다임을 만들어 나가는 노력이 요구된다. After 1970's, the housing been mass provided through the process of urbanization. Therefore, the law of residential environment consolidation was force. However, many problems are been happen because of inadequacy of expertly reconstruction project management. Therefore, in this research, we present the CM application plan for reduction of duration and cost in initial phase of reconstruction project. The process of this research is summarized as follows. First, we study about the problem for decision-making process of reconstruction project in initial step through case study and literature review. Second, we present the necessary of CM application to apartment housing reconstruction project and plan. The major results of this research are summarized as follows. (1) Commitment of CMer in initial step of reconstruction project was possible to accurate communication within multiple participant. (2) We confirmed the effect, which of reduction of duration etc. through rational communication and expert on project management as order. (3) The role of CMer in planning step of reconstruction project is prevent cost loss through analysis the occurrences factor of project loss, therefore enhance reduction ratio of cost and duration.

건설현장의 효율적 안전관리를 위한 발주자의 책임

심상봉 인천대학교 공학대학원 2010 국내석사

지속적인 성과개선을 위한 건설작업흐름 평가 및 관리모델

박상준 단국대학교 2006 국내박사

In this research, we proposed the methods of work-flow measurement and the WFEM Model(Work Flow Evaluation and Management Model) which could improve the performance continuously. WFEM Model established by this step 1. Finding success factors in work flow under the participant point of view 2. Propose the measurement method of reliability, continuity, variation which are attribution of work flow 3. Modeling the evaluation and management process of achievement rate 4. Develop system prototype for application of practical business The traditional project management tools were not developed to control uncertainty which is one of the characteristic of construction. So there are frequent occurrence in construction project which are waiting, conflict, schedule delay, loss of material etc. Therefore It should be reformed to evaluation and management not only the result of completed but also the process and causes. Time delay and productivity reduction could be controled by work flow management. Because work flow reveals the process of work in limited time and space. It was proposed the measurement method of work flow which are reliability, continuity, variation. Reliability evaluate by comparing planed and executed information of work. Continuity evaluate by count the number of work space. Variation evaluate by analysis of planed and executed time series information. Each space continuity and variation is a cause of construction time and productivity. Construction time varies inversely as space continuity. Variation decrease productivity. Space continuity and variation could forecast the effect of time reduction and productivity improvement according to the management goal. The work flow evaluation system was developed in three part. 1. loading part : data loading and output management 2. evaluation part : evaluation reliability, continuity, variation of work flow 3. forecast part : forecast construction time and productivity according to the management goal In case study, the effect of work flow variation on productivity was analyzed in multistory house building construction. The result of analysis showed that the labor productivity could be improved by control of work flow in form work. Work Flow Evaluation System tested through input the assumed information of planed and executed which was similar with actual situation. Work flow evaluation and forecast could be executed effectively using the Work Flow Evaluation System. Work Flow Evaluation and Management Model could lead continuous performance improvement through evaluation the production process in construction and forecasting the construction time, productivity according to the management goal. 본 연구의 목적은 건설생산과정의 효율적 진행여부를 나타내는 작업흐름 측정 방법을 제시하고, 이를 통해 지속적인 성과개선을 추구할 수 있는 건설작업흐름 평가 및 관리모델을 제시하는 것이다. 건설작업흐름 평가 및 관리모델은 프로젝트 참여주체별 입장을 고려한 작업흐름의 성공요인을 도출하여 작업흐름의 속성인 신뢰도, 연속성, 변이를 측정할 수 있는 지표를 제시하고 작업흐름의 목표 달성도를 평가 및 관리하는 프로세스를 모델링하여 구축하였다. 또한 제안된 모델의 실무적용을 위하여 시스템 프로토타입을 개발하였다. 현재 대부분의 프로젝트 관리방식은 결과중심의 관리기법으로 불확실성을 효과적으로 관리할 수 없기 때문에 건설현장에서는 작업의 대기, 공정 간의 간섭, 자재의 손실 등이 수시로 발생하고 있다. 따라서 기존 프로젝트 관리방식의 한계를 인식하고 완료된 결과뿐만 아니라 그 결과에 이르게 된 과정 및 원인을 측정, 평가하고 관리할 수 있도록 개선되어야 한다. 작업흐름은 제한된 시간과 공간에서의 작업의 진행과정을 나타내며 작업흐름관리를 통해 공기지연과 생산성 저하를 통제할 수 있다. 작업흐름의 측정방법으로 신뢰도, 연속성, 변이를 제시하였다. 신뢰도는 계획 대비 실행을 평가하며, 연속성은 작업공간과 시간을 축으로 하는 그래프를 통해서 측정하여 평가한다. 작업흐름의 변이는 작업계획 및 실행정보를 시계열로 분석하여 평가한다. 작업흐름의 공간연속성과 자체적인 변이는 각각 공사기간과 생산성을 결정하는 원인지표이다. 작업흐름의 공간연속성은 작업기간과 반비례하고, 자체적인 변이는 생산성을 저하시킨다. 공간연속성과 작업흐름 변이는 관리목표의 조정을 통하여 공사기간과 생산성 개선효과의 추정이 가능하다. 작업흐름평가시스템은 관련데이터 입출력을 관리하는 관련데이터 정보관리, 작업흐름의 신뢰도, 연속성, 변이를 평가하는 작업흐름 평가정보관리, 관리목표설정을 통해 공사기간, 생산성을 예측하는 작업흐름 예측정보관리체계를 대상으로 개발되었다. 사례연구에서는 공동주택 거푸집 설치공사를 대상으로 작업흐름의 변이가 생산성에 미치는 영향을 분석한 결과 작업흐름의 통제를 통하여 생산성을 개선할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 개발된 프로토타입에 실제상황을 가정한 계획 및 실행정보를 입력하여 분석한 결과 효과적으로 작업흐름 평가 및 관리를 수행할 수 있었다. 건설작업흐름 평가 및 관리 모델은 건설생산과정의 평가 및 관리목표에 따른 공사기간, 생산성의 정량적인 예측을 통해서 프로젝트 참여주체의 적극적인 관리 및 지속적인 성과개선이 가능할 것으로 판단된다.

설계변경분석 기반 소규모 공공공사 설계협업 프로세스 개선방안

이민재 서울시립대학교 도시과학대학원 2008 국내석사

Recent architectural design outcome involve bigger and more complex projects and are based on mutual dependence of numerous interdependent specialized subjects, which make the process very complicated in utilization. In large-scale public constructions, the regulations and procedures for the management of the design outcome and process are well established. However, in small-sized constructions, there is no established cooperation process for design that reflects the features. For this reason, communication and cooperation between participants for the design is difficult, as well as the quality of final objects leaves much room for improvement. In case the design must be changed, according to the number of increased contracts, the contracts for small-scale public constructionsof less than 10 billion won have been made, making the process improvement of design coordination process in small-scale public construction projects even necessary. In this study, the cases of design order change for eight small-scale (200 million won) projects by the screening standard from local government have been analyzed, and the problems by design step and participation subject have been determined. In improvement plans, top-priority management issues concerning design have been induced. In addition, the design improvement for small-scale public constructions has been made by presenting the process for design cooperation in small-scale public constructions in which the decision-making step is included in the intermediate design course, so that the effect brought about by any design change can be reduced. The proceeding progress and results in this study are summarized as follows. The definition of design and literature operations has been made, and thereby, the status of operation by step has been determined. The design regulations for public construction related to buildingsand other stipulations have been reviewed, especially the design regulations in terms of small-scale public constructions. The review of the features and procedures of the existing design process has been performed, and the collaborative concept and the decision-making step have been analyzed. In addition, the relevance between information and a collective group of expertsand the review on information flow have been analyzed. The status of design change using the design book has been determined by reviewing the status of causes of design change for less than 10 billion applying the case study, and the design step and the design change in design step and participation subject resulting from errors, omissions, and contradictions have been analyzed. The statement has been made out and the problems have been deduced, so the planner could go through the mediation and solution progress in order to raise the percentage of completion in the decision-making step during the intermediate design stage. This is to ensure the total management of longitudinal and transverse information flow in the intermediate and design implementation stage. In the implementation of the design, the occurrence of problems has been minimized and the process improvement model for collaborative design has been presented. The main management items by design step have been developed through the interview with experts and the conformity and efficiency of the cooperative design for small-scale public constructions have been verified. The books for quality improvement by the process improvement model for collaborative design have been presented. In this study, the process that sets the decision-making step in the intermediate design stage using the case analysis on design change has been presented. However, in consideration of the influence on the design outcome resulting from changes in the beginning of design, it is necessary to conduct additional studies on the decision-making step. In addition, the study on the scope of design books used for decision-making in the intermediate design stage should be dealt with in future studies. 최근 건축설계 결과물은 대형화·복잡화 되고 있으며 분업화·전문화된 설계주체들의 상호의존적인 관계에 기반하고 있어 그 프로세스는 복잡하게 활용 되고 있다. 설계의 결과물과 프로세스를 관리하기 위한 규정과 절차는 대규모 공공공사를 대상으로 마련되어 있고 소규모 공공공사는 그 특성을 반영한 설계협업 프로세스가 정립되지 않고 있다. 정립되지 않은 설계프로세스로 인해 설계참여자간 의사소통 및 협업이 어려워지고 있을 뿐 아니라 이로 인한 최종 목적물의 품질저하로 나타나고 있다. 설계변경 발생현황에서 증액된 계약건수를 보면 100억 미만의 소규모 공공공사 변경 계약건수가 집중적으로 발생되어 소규모 공공공사의 설계협업 프로세스 개선이 더욱 필요하다. 본 연구에서는 지방자치단체 적격심사기준에 의한 소규모(2억원 미만) 설계용역으로 발주된 8개 프로젝트의 설계변경 사례를 분석하여 설계단계별·참여주체별 문제점을 파악하고 그 개선방안으로 설계단계별 중점관리항목을 도출하였다. 중간설계과정에서 의사결정단계가 포함된 소규모공공공사의 설계협업 프로세스를 제시함으로써 소규모공공공사의 설계품질을 향상시키고 그에 따른 효과로 시공단계의 설계변경이 감소되도록 하였다. 본 연구의 진행과정 및 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 설계업무와 도서업무의 정의를 구분을 하여 단계별 업무현황을 파악하고 건축관련 공공공사의 설계규정과 그 이외의 규정을 고찰하였다. 특히 소규모 공공공사의 설계 관련 규정을 자세하게 고찰하였다. 또한 기존 설계프로세스 특성과 절차에 대한 고찰과 건축설계협업의 개념과 의사결정단계를 분석하였고 정보와 협업전문가간의 관련성과 정보흐름에 대한 고찰로 협업에 문제점을 파악하였다. 사례분석을 통하여 100억 미만의 설계변경 사유별 발생현황을 고찰함으로서 설계서에 의한 설계변경 현황을 파악하고, 소규모 공공공사의 설계서오류, 누락, 모순에 의한 설계단계·참여주체별 설계변경을 분석하였다. 중간·실시설계단계의 종적·횡적 정보흐름에 대한 통합관리가 가능하도록 중간설계에서 의사결정단계를 두고 의사결정의 완성도를 높이기 위하여 내역서를 작성하고 문제점을 도출하여 조정과 해결과정을 거치도록 하였다. 실시설계에서 문제발생을 최소화 시켜 품질향상단계에서 작업을 진행하는 설계협업 프로세스 개선모델을 제시하였다. 전문가 면담을 통하여 설계단계별 중점관리항목을 개발하였고 제시한 소규모 공공공사 설계협업 프로세스의 적합성과 효용성을 검증하였으며 중점관리항목과 설계협업프로세스 개선모델에 의한 품질향상 도서를 제시하였다. 본 연구에서는 설계변경 사례분석을 통하여 중간설계단계에서 의사결정 단계를 설정하는 프로세스를 제시하였으나 의사결정의 설계결과물에 대한 영향도가 설계초기로 갈수록 커지는 것을 고려하면 계획설계와 중간설계 사이에서 의사결정 단계에 대한 추가적인 연구가 필요할 것이다. 또한 중간설계단계에서 의사결정에 사용되는 설계도서의 범위에 대한 연구가 향후 연구과제로 다루어져야 할 것이다.

收益性 平價에 의한 建設工事에서의 日程과 費用의 最適化 方法에 관한 연구

박상준 檀國大學校 大學院 2001 국내석사

건설 프로젝트를 효율적으로 관리하기 위해서는 정확한 현황분석 및 평가·조치가 가능한 건설공사관리체계가 수립 운영되어야 하고, 각 관리부문별간의 상호 정보교환이 가능토록 연계되어야 한다. 그 동안 국내·외의 건설분야에서는 각 관리부문의 효율을 높이기 위한 많은 연구들이 수행되어 왔으며, 현재에는 이러한 노력이 '일정·비용 통합관리 체계의 구축'으로 나타나고 있다. 그러나 건설프로젝트는 일정·비용 통합관리 체계 구축에 의해서는 주어진 자원의 범위 내에서 분석 및 예측 등은 가능하나 비용과 일정이 초과, 지연되었을 때 이를 만회하기 위한 구체적인 대안의 제시가 어렵다. 이는 일정변화에 대한 투입비용을 평가할 수 있는 기준이 없었기 때문이다. 건설 프로젝트는 건축주의 입장에서 수익을 최대화하는 방향으로 변하고 있다. 그러나 수익을 구성하는 투입비용, 임대수입 등의 상대적인 고려가 부족하다. 이에 따라 최대의 수익을 가지기 위한 현장에서 가능한 범위내의 투입 일정의 최대한의 단축과 그에 따른 수입의 조기 발생을 정량적으로 판단하기 위한 객관적 기준과 측정방법이 요구된다. 따라서 본 연구는 일정과 비용의 통합관리체계 구축을 기반으로 건축주의 입장에서 최대의 수익을 확보하기 위한 프로젝트 일정·비용 판단기준 및 최적의 산정방법을 제시하였다. 본 연구의 주요결론은 다음과 같다. (1) 기존 일정과 비용의 최적화 방법은 투입비용을 기준으로 일정과 비용을 선정하는 불합리한 점을 가지고 있다. 따라서 일정과 비용의 변화에 직접적인 영향을 받는 변수인 수익을 기준으로 평가하여 최대의 수익을 가지는 단축일정과 투입비용을 선정하는 방법을 제시하였다. (2) 일정의 변화에 따른 비용, 수입, 수익의 상관관계를 비용구배와 수입가치를 활용하여 정립하였고, 일정과 비용을 구성하는 작업의 수익성 판단기준에 의한 분석, 평가방법을 제시하였다. (3) 건설 프로젝트의 일정의 변화에 따른 수입가치의 추정은 총 투자비용(total Investment: It)과 예상수익률(Expected Benefit Ratio: k)에 의해 추정된다. (4) 수익성 평가에 의한 일정과 비용의 최적화 개념 및 절차를 제시하였고, 수입가치와 추가공사비의 차에 의해 수익을 추정하는 방법과 최대의 수익을 가지기 위한 일정과 비용의 산정방법을 제시하였다. (5) 기 수행된 건설프로젝트에 본 연구에서 제안된 수익성 평가에 의한 일정과 비용의 최적화 방법을 적용한 결과, 예상 수익률에 대하여 최대의 수익을 가지게 되는 단축일정, 추가투입비용, 수익을 산출할 수 있음으로 본 연구의 적용가능성을 검증하였다. 본 연구에서 제안된 최적화 방법은 백화점, 오피스 빌딩 등 일정단축에 의한 수입의 증가가 큰 프로젝트일수록 본 방법의 적용효과가 큰 것으로 사료된다. 또한 본 방법의 효용성을 높이기 위해서는 급속공사비, 공기단축 한계점의 산정방법의 개발 및 실적치의 축적이 요구되며 건설공사에 의해 발생되는 실질적인 수익에 대한 측정, 예측기법의 개발 및 관련 데이터베이스의 구축 등이 필요하다. It is necessary to make construction management system that is possible to analyze and control the present condition exactly and to connect each management department that is possible to commute information for managing construction project effectively. From there is many research for increasing management effect, now this effort is appear that is to make 'cost and schedule integration control system'. Construction project is possible to analyze and expect by 'cost and schedule integration control system', but It is hard to propose an alternative plan when cost is exceed and schedule is delayed. Because there is no criterion that is evaluate cost and schedule modification. Construction project is changing to make the largest benefit for the client. But it is insufficient to consider investment and rent income that is composed benefit. So it is required objective criterion arid method of measurement that is possible to judge reduction in schedule and increase in income quantitatively for the largest benefit Therefore, in this research, is base on cost and schedule integration control system, proposed that is the schedule and cost judgement criterion and the optimization method by benefit estimation for the largest benefit in client's position. The major results of this research are summarized as follows. (1) The existing cost and schedule optimization method was irrational because, It is only decide cost and schedule by investment criterion. So it is proposed the estimation method of reduction in schedule and additional investment for the largest benefit by benefit criterion that is influenced absolutely by schedule and cost modification. (2) The relation of cost, income, and benefit from schedule modification in construction project was theorized by using additional cost grade and income value. And the analysis and evaluation method of work packages that compose schedule and cost was proposed. (3) The Annual income value(AI) was estimated by total investment(It) and expected benefit ratio(k). AI= kIt (4) The schedule and cost optimization concept and process by benefit estimation was proposed. And the benefit estimation method by increasing of income value and additional investment, and the schedule and cost judgement method was proposed for the largest benefit. (5) This research was proved, as a result, the schedule and cost optimization method was applied to performed construction project, it is possible to estimate reduction in schedule, additional investment, and benefit about expected benefit ratio for the largest benefit. This optimization method is respected to increase the application effect of this method, as the project of income increase larger by reduction in schedule. the example of the project are department store, office building and so on. And it is need to develop the method of the fast cost and crash point estimation, accumulate historical data, for increasing efficiency of this method. And it is required to measure real benefit and develop the method of respect.