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1)橋梁工程是復(fù)雜的,其工程合理性和結(jié)構(gòu)合理性的判斷較為困難,真正掌握橋梁工程核心技術(shù)的人才資源極度稀缺,因此一般工程設(shè)計很容易出錯,設(shè)計的反復(fù)次數(shù)多,且是串行模式的反復(fù)。2)橋梁工程是高度危險的,其結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜,荷載大,結(jié)構(gòu)容易損傷,極易出現(xiàn)病害,影響結(jié)構(gòu)安全。同時,結(jié)構(gòu)上面是高速行駛的車輛,結(jié)構(gòu)病害極易引發(fā)交通事故,不僅會對人民的生命財產(chǎn)帶來危害,而且還會對國民經(jīng)濟(jì)造成不良影響。因此,上述因素導(dǎo)致國家高度重視橋梁工程的審查,級級審核次數(shù)多;而因?yàn)閷彶橘Y源稀缺,最終導(dǎo)致級級審查為串行模式,設(shè)計者必須完成每次的審查修改才能向下次審查提交設(shè)計圖紙。3)橋梁工程圖紙制作工作量巨大,導(dǎo)致校核工作量急劇增加。4)橋梁工程設(shè)計周期緊,資料不全,反復(fù)次數(shù)多,這也屬于串行模式的反復(fù)。總體來說,橋梁工程設(shè)計圖紙制作工作量大,圖紙制作反復(fù)的次數(shù)多,且屬于串行模式的反復(fù)。因此,目前橋梁工程設(shè)計的主要問題不在于信息共享和團(tuán)隊(duì)協(xié)作,而在于信息的正確加工能力,即資料齊備后制作的設(shè)計方案,不管多少次、多少級別的審查,方案都沒有問題或者只有少量問題,從而從根本上消除或者明顯減少因設(shè)計反復(fù)引發(fā)的工作量。這需要高端技術(shù)人員加入設(shè)計團(tuán)隊(duì),但高端設(shè)計人員資源都很稀缺。因此,對于橋梁工程設(shè)計而言,目前協(xié)作平臺的重點(diǎn)應(yīng)放在高端技術(shù)的共享和貫徹上。協(xié)作角色的重點(diǎn)是表1中的設(shè)計院專業(yè)副總,其是設(shè)計院的技術(shù)靈魂,具體工程一定要他們深度切入?yún)f(xié)作。
2問題與對策
上述分析表明,由于橋梁工程的復(fù)雜性和危險性等,致使橋梁設(shè)計必定是反復(fù)的;由于高端人員的稀缺性,導(dǎo)致這種反復(fù)必然是串行的。由于高端人員的稀缺性目前難以解決,導(dǎo)致串行性難以解決,因此,協(xié)同機(jī)制改進(jìn)的重點(diǎn)是設(shè)計的反復(fù)性。設(shè)計反復(fù)性包含2個主要方面,一是反復(fù)的次數(shù);二是每次反復(fù)的制作工作量。要想使反復(fù)次數(shù)降到最低,則質(zhì)量必須絕對可靠,而這需要設(shè)計院專業(yè)副總深度切入?yún)f(xié)作才可能達(dá)到。1次反復(fù)的制作工作量包括2個方面,一是設(shè)計思想的變更工作量,其牽涉到更改一系列設(shè)計關(guān)鍵值;二是設(shè)計思想表達(dá)制作的工作量,即工程圖紙繪制工作量。通常,設(shè)計思想變更工作量較少,制圖工作量變更較多,其可以通過參數(shù)化制圖工具來解決。目前如何能讓設(shè)計院專業(yè)副總深度切入具體工程項(xiàng)目的設(shè)計協(xié)作是一個亟待解決的問題。也就是說,專業(yè)副總究竟最后控制了什么?如果能把專業(yè)副總控制的內(nèi)容提前告知設(shè)計團(tuán)隊(duì),那么設(shè)計圖紙制作質(zhì)量將得到大大提高。目前專業(yè)副總控制的內(nèi)容是以設(shè)計指導(dǎo)書的形式來表達(dá)的,但是不夠精細(xì),且還是靠人工執(zhí)行的,執(zhí)行質(zhì)量還不一定能達(dá)到專業(yè)副總要求的水平,因此專業(yè)副總控制的內(nèi)容還需要更精確的方式表達(dá),并采用更精確的方式來實(shí)施。筆者基于設(shè)計經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為數(shù)字化控制技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該是一個最好的解決方案。下面對該解決方案進(jìn)行簡單介紹。
2.1數(shù)字化設(shè)計指導(dǎo)書建立
首先要將最終工程結(jié)構(gòu)參數(shù)化,即根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的固定規(guī)則去掉大部分不受外界參數(shù)影響的參數(shù),剩下的就是依工程情況而變的少部分參數(shù),也就是橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù);然后再將工程條件(如技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)、自然條件等)參數(shù)化,各參數(shù)根據(jù)其自身特點(diǎn)建立分級標(biāo)準(zhǔn);最后建立一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫,即各種工程條件參數(shù)值對應(yīng)的各種橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)值,該數(shù)據(jù)庫就是橋梁設(shè)計經(jīng)驗(yàn)庫,也是數(shù)字化設(shè)計指導(dǎo)書的具體形式。實(shí)際工程設(shè)計時,只需明確工程條件參數(shù)值即可自動搜索橋梁設(shè)計經(jīng)驗(yàn)庫,高質(zhì)、高效地形成橋梁方案。該庫是設(shè)計院專業(yè)副總畢生心血的結(jié)晶,是他們多年理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以數(shù)字化方式保存的成果,項(xiàng)目組可以在設(shè)計開始時就直接應(yīng)用專業(yè)副總的經(jīng)驗(yàn),且應(yīng)用過程是數(shù)字化控制的,完全能達(dá)到高精度的標(biāo)準(zhǔn);專業(yè)副總也可隨時修改指導(dǎo)書的內(nèi)容,項(xiàng)目組直接應(yīng)用修改后的設(shè)計指導(dǎo)書,達(dá)到設(shè)計人員與專業(yè)副總的高端思想隨時保持一致。
2.2計算控制平臺建立
建立結(jié)構(gòu)計算工具、造價估算工具及三維效果圖工具,對實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)、材料指標(biāo)、美觀指標(biāo)進(jìn)行計算,并將其與專業(yè)副總的控制指標(biāo)進(jìn)行對比,既可校驗(yàn)指導(dǎo)書的正確性,又可確保具體工程的質(zhì)量。
2.3高效協(xié)作操作平臺建立
協(xié)作操作平臺必須能完成橋梁的方案設(shè)計,智能應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計指導(dǎo)書,自動調(diào)用參數(shù)化制圖平臺并生成工程圖紙,自動建立計算模型以控制工程項(xiàng)目的工程合理性。設(shè)計團(tuán)隊(duì)中各角色必須有自己獨(dú)立的操作界面,可以進(jìn)行獨(dú)立的數(shù)據(jù)遷入/遷出操作,以提高項(xiàng)目設(shè)計中的并行能力。同時要嚴(yán)格權(quán)限管理,更新數(shù)據(jù)的權(quán)限主要是確保數(shù)據(jù)安全,查詢數(shù)據(jù)的權(quán)限主要是確保數(shù)據(jù)保密。
3結(jié)語
環(huán)境工程設(shè)計的項(xiàng)目建議書階段包含若干個子結(jié)構(gòu),是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。如果缺乏系統(tǒng)思維,孤立、片面地理解系統(tǒng)控制理論,將定量分析和定性分析、動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性等相關(guān)內(nèi)容割裂開來,不能相互聯(lián)系、相互融合以形成合理認(rèn)知體系,則不能夠全面、聯(lián)系、突出重點(diǎn)地分析和解決問題。而利用思維樹模型可培養(yǎng)系統(tǒng)思維能力,[6]強(qiáng)化系統(tǒng)控制理論在項(xiàng)目建議書階段的應(yīng)用,將一項(xiàng)工程所涉及的各個領(lǐng)域和角度清晰的表示出來(以城市污水處理廠為例,如下圖1所示)。
2可行性研究階段的系統(tǒng)控制理論
可行性研究是在項(xiàng)目建議書被批準(zhǔn)后,對項(xiàng)目在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上是否可行所進(jìn)行的科學(xué)分析和論證。這一階段包括工程概述、工程方案、工程投資估算及資金籌措、工程近遠(yuǎn)期結(jié)合問題、工程效益分析、工程進(jìn)度安排、存在問題及建議以及附圖附件等內(nèi)容。在這一系統(tǒng)中,用最優(yōu)化分析解決問題,即在本系統(tǒng)的運(yùn)籌中,控制策略要使工程凈效益最大,而費(fèi)用盡可能地小(可視為負(fù)效益)。為了盡可能地減少這種負(fù)效益,必須在一定的工程規(guī)律和條件的約束下,按照最優(yōu)化原則,結(jié)合工程分析考慮工程方案必選優(yōu)化,對整個工程系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的管理,不求負(fù)效益最小,而只要求負(fù)效益盡可能減少。這是由于在環(huán)境工程設(shè)計中,最優(yōu)解并不一定是最理想的。[7]
3工程設(shè)計階段的系統(tǒng)控制理論
在此階段,環(huán)境工程設(shè)計可分為方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計三個階段,每個階段都是一個復(fù)雜系統(tǒng),可將系統(tǒng)控制的重點(diǎn)分別集中在組織系統(tǒng)的輸入、轉(zhuǎn)換過程和輸出3個階段,由此形成3種不同的控制類型:前饋控制、同步控制和反饋控制。[8]
3.1前饋控制
前饋控制也稱預(yù)先控制,是指在整個過程中預(yù)先集中于系統(tǒng)輸入端的控制,其目的是通過事前考慮各種可能的功能障礙來預(yù)測并預(yù)防偏差的出現(xiàn)。其在環(huán)境工程設(shè)計的方案設(shè)計階段起著重要作用,主要體現(xiàn)在以下幾方面:
3.1.1環(huán)境工程概況分析
環(huán)境工程涉及水、氣、聲、渣、輻射等多個方面,涵蓋內(nèi)容非常豐富,工程特征千差萬別。因此,掌握具體項(xiàng)目的工程概況是搞好設(shè)計的必須前提,主要包括:(1)工程一般特征簡介。包括工程名稱、建設(shè)性質(zhì)、建設(shè)地點(diǎn)、建設(shè)規(guī)模、車間組成、產(chǎn)品方案、輔助設(shè)施、配套工程、儲運(yùn)方式、占地面積、職工人數(shù)、工程總投資及發(fā)展規(guī)劃等。(2)工藝路線與生產(chǎn)方法。用流程圖表述說明生產(chǎn)工藝過程,必要時列出主反應(yīng)式和副反應(yīng)式,并關(guān)注副反應(yīng)中可能潛在的危害因素。(3)物料及能源消耗定額。包括主要原料、輔助原料、材料、助劑、能源以及用水等的來源、成分和消耗量,特別是要綜合對比單位產(chǎn)品的物耗、能耗指標(biāo)、新水用量指標(biāo)以及排污系數(shù)。(4)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。包括生產(chǎn)率、效率、回收率和放散率等。除了主產(chǎn)品的總回收率之外,還應(yīng)高度重視資源的綜合利用率和綜合總回收率。
3.1.2污染源及污染源強(qiáng)分析
污染源分布和污染物源強(qiáng)是環(huán)境工程設(shè)計的基礎(chǔ)資料,必須按建設(shè)工程、生產(chǎn)過程和服務(wù)期滿后三個時期的工程全過程做認(rèn)真調(diào)查、詳細(xì)統(tǒng)計,力求完善。對于污染源分布調(diào)查要求按專題繪制污染流程圖,標(biāo)明污染物排放部位,然后列表逐點(diǎn)統(tǒng)計各種污染因子的排放強(qiáng)度、濃度及數(shù)量。另外,鑒于近年來環(huán)境風(fēng)險事故呈頻發(fā)、高發(fā)態(tài)勢,應(yīng)高度關(guān)注環(huán)境工程風(fēng)險排污的源強(qiáng)統(tǒng)計及分析,包括事故排污和異常排污兩種工況。事故排污的源強(qiáng)統(tǒng)計應(yīng)計算事故狀態(tài)下的污染物最大排放量,作為風(fēng)險預(yù)測的源強(qiáng);異常排污的源強(qiáng)應(yīng)統(tǒng)計工藝設(shè)備或環(huán)保設(shè)施達(dá)不到設(shè)計規(guī)定指標(biāo)的超額排污。
3.1.3環(huán)保方案分析
分析工程總圖布置方案,根據(jù)氣象、水文等自然條件分析工廠和車間布置的合理性,與周圍環(huán)境保護(hù)目標(biāo)所定防護(hù)距離的安全性。分析工程既定環(huán)保方案所選工藝及設(shè)備的先進(jìn)水平和可靠程度,采用資源節(jié)約型模式、資源綜合利用、物能良性循環(huán)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等方面的可行性,處理工藝有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)的合理性,并分析環(huán)保設(shè)施投資構(gòu)成及其在總投資中占有的比例。
3.2同步控制
同步控制也稱實(shí)時控制,是指活動進(jìn)行過程中所實(shí)施的控制。在環(huán)境工程設(shè)計中,同步控制的關(guān)鍵是嚴(yán)把設(shè)計質(zhì)量關(guān),實(shí)現(xiàn)初步設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化,由僅控制排放標(biāo)準(zhǔn)向全面的設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)過渡。積極引導(dǎo)環(huán)境工程設(shè)計單位貫徹國家制定的《建筑企業(yè)貫徹ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則》《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l列》《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》《三廢處理工程技術(shù)手冊》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),使環(huán)境工程設(shè)計單位質(zhì)量管理工作進(jìn)入程序化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的軌道。各單位的質(zhì)量保證體系,要在當(dāng)?shù)卦O(shè)計質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)備案審查,把貫標(biāo)工作與單位資質(zhì)、工程招標(biāo)投標(biāo)和企業(yè)創(chuàng)優(yōu)工作結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的單位自控。在推行設(shè)計資格審查和管理制度的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步制定重大工程的設(shè)計方案圖紙審查、批準(zhǔn)制度,發(fā)現(xiàn)問題,及時追朔設(shè)計存在的問題,系統(tǒng)解決,防止問題的再次發(fā)生,并追蹤審查以前的可能事故點(diǎn)。
3.3反饋控制
反饋控制也稱事后控制,控制作用發(fā)生在行動之后,目的在于改進(jìn),以預(yù)防將來發(fā)生偏差。在缺乏任何預(yù)見手段的情況下,反饋控制是比較實(shí)用的控制方式。在施工設(shè)計中,反饋控制的關(guān)鍵是引入工程環(huán)境監(jiān)理,通過具有相應(yīng)資質(zhì)的監(jiān)理企業(yè),接受建設(shè)單位的委托,承擔(dān)其建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境管理工作,并代表建設(shè)單位對承建單位的建設(shè)行為對環(huán)境的影響情況進(jìn)行檢查,對污染防治和生態(tài)保護(hù)的情況進(jìn)行檢查,確保各項(xiàng)環(huán)保措施落到實(shí)處。對未按有關(guān)環(huán)境保護(hù)要求施工的,應(yīng)責(zé)令建設(shè)單位限期改正,造成生態(tài)破壞的,應(yīng)采取補(bǔ)救措施或予以恢復(fù)。通過監(jiān)理這一反饋控制,可提供設(shè)計效果的真實(shí)信息,并使設(shè)計人員獲得評價其績效的信息,從而提高設(shè)計水平,對于下一步或日后工作的實(shí)踐指導(dǎo)作用非常巨大。
4竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收階段的系統(tǒng)控制理論
為監(jiān)督落實(shí)環(huán)境保護(hù)設(shè)施與建設(shè)項(xiàng)目主體工程同時投產(chǎn)或者使用,以及落實(shí)其他需配套采取的環(huán)境保護(hù)措施,防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞,實(shí)施建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收。[9]該階段是對整個環(huán)境工程設(shè)計系統(tǒng)的最后一個核查關(guān)卡,涉及驗(yàn)收范圍、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收工況、驗(yàn)收監(jiān)測(調(diào)查)結(jié)果、驗(yàn)收環(huán)境管理、現(xiàn)場驗(yàn)收檢查、風(fēng)險事故環(huán)境保護(hù)應(yīng)急措施檢查及驗(yàn)收結(jié)論等部分。可用如下系統(tǒng)流程圖簡述其驗(yàn)收工作程序。
5結(jié)論
保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是電力通信的主要作用,由于在通信保護(hù)控制、信息傳遞的準(zhǔn)確性、可靠性和快速性等方面電力行業(yè)的要求非常苛刻,再加上電力部門在發(fā)展通信技術(shù)方面具有很大的優(yōu)勢,為此,很多國家都在電力部門中將專用的電力系統(tǒng)通信網(wǎng)建立了起來。電力通信除了是電網(wǎng)調(diào)度自動化以及控制自動化得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)之外,同時也是確保電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行以及商業(yè)化運(yùn)行的基礎(chǔ)。總之,在保障電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、安全和穩(wěn)定運(yùn)行方面電力通信具有十分重要的作用,在電力系統(tǒng)中電力通信的意義重大。
二、電力通信工程設(shè)計質(zhì)量的有效控制措施
2.1制定科學(xué)的質(zhì)量管理制度
必須要將編制審核和批準(zhǔn)設(shè)計文件的制度制定出來,將各級設(shè)計人員的崗位責(zé)任制明確下來,從而確定好審核人員的質(zhì)量責(zé)任,從而層層的分解質(zhì)量管理的各項(xiàng)指標(biāo)和任務(wù)。各個系負(fù)責(zé)人必須要將簽字關(guān)認(rèn)真的把握住,要避免出現(xiàn)流于形式的情況,真正的做到嚴(yán)格把關(guān),控制質(zhì)量。在質(zhì)量管理工作中做到獎懲有據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)從嚴(yán),最終能夠?qū)⒔Y(jié)合約束和激勵的管理機(jī)制形成。
2.2嚴(yán)格的進(jìn)行項(xiàng)目質(zhì)量控制
要對電力通信工程的設(shè)計文件和原始勘察資料進(jìn)行認(rèn)真的檢查,要確保設(shè)計文件符合國家相關(guān)的規(guī)章制度、行業(yè)的有關(guān)規(guī)范,從而能夠?qū)⑻嵘w質(zhì)量的途徑找到。要想做好電力通信工程設(shè)計質(zhì)量的控制工作,首先就要將產(chǎn)生質(zhì)量問題的因素找出來,在具體的設(shè)計項(xiàng)目質(zhì)量控制中可以選擇排列圖分析的方式將會使質(zhì)量受到影響的各種因素找出來,選擇因果分析圖的方式將導(dǎo)致質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因找到,嚴(yán)格的控制這些因素,最終使電力通信工程設(shè)計質(zhì)量得到保障。
2.3對設(shè)計階段質(zhì)量控制進(jìn)行強(qiáng)化
對電力通信工程質(zhì)量合理化的追求就是設(shè)計階段的質(zhì)量控制工作,在對投資限額進(jìn)行嚴(yán)格控制的前提下,能夠?qū)崿F(xiàn)電力通信工程的最佳質(zhì)量水平和功能,這就是所謂的合理化質(zhì)量。所以在設(shè)計階段除了要避免出現(xiàn)對過高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、過全的功能進(jìn)行追求而將投資的控制工作忽視的情況之外,同時還要防止將必要的功能犧牲掉,對工程投資的控制工作進(jìn)行過分的強(qiáng)調(diào)。在具體的電力工程設(shè)計與控制工作中必須要將科學(xué)合理的質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置出來,只有這樣才能夠?qū)㈦娏νㄐ殴こ淘O(shè)計的薄弱環(huán)節(jié)、關(guān)鍵部位和重要控制對象等確定下來,因此確定質(zhì)量控制點(diǎn)是保證是實(shí)現(xiàn)設(shè)計質(zhì)量目標(biāo)的必不可少的前提。在對電力通信工程設(shè)計的質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的時候,需要嚴(yán)格的以項(xiàng)目設(shè)計的特點(diǎn)為根據(jù)將其中會使質(zhì)量受到影響的主要原因抓住,主要是在設(shè)計準(zhǔn)備階段、設(shè)計全過程以及設(shè)計的后期服務(wù)階段對質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置,最終使電力通信系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量得到保證。
2.4對設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行積極的推行
對電力通信工程設(shè)計文件質(zhì)量優(yōu)劣進(jìn)行衡量的非常重要的一個依據(jù)就是設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品質(zhì)量在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中具有十分明確的界定和文字表述。如果電力通信工程的設(shè)計質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,那么其就屬于合格的設(shè)計;如果其不符合規(guī)范規(guī)定的要求,那么就屬于不合格設(shè)計,因此在審查的時候就不能夠通過。而要想順利地實(shí)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),就必須要具備較高的工作標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn),所以,對提高電力工程設(shè)計的產(chǎn)品質(zhì)量而言將標(biāo)準(zhǔn)化工作做好具有十分重大的意義。盡管從事電力通信工程設(shè)計工作的人員具有不同的經(jīng)驗(yàn)和水平,然而通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計可以使設(shè)計文件的質(zhì)量得到最大限度的保證,并且可以確保通信工程設(shè)計具有較高的重量水平。與此同時,還要嚴(yán)格的以工程設(shè)計的特點(diǎn)為根據(jù)將相關(guān)的作業(yè)指導(dǎo)書制定好,主要內(nèi)容包括設(shè)計作業(yè)流程、現(xiàn)場勘查細(xì)則以及關(guān)于設(shè)計內(nèi)容的深度、格式要求等,最終能夠使設(shè)計質(zhì)量管理具備好的基礎(chǔ)。
三、結(jié)語