Tổng quan nghiên cứu

Trong lĩnh vực quản lý dự án xây dựng, việc hoạch định tiến độ là một bước thiết yếu nhằm đảm bảo dự án hoàn thành đúng thời hạn, trong phạm vi chi phí cho phép và sử dụng nguồn lực hiệu quả. Theo ước tính, các dự án xây dựng có công tác lặp lại chiếm tỷ lệ đáng kể trong tổng số dự án, đặc biệt là các công trình như cầu, nhà cao tầng, hệ thống thoát nước. Tuy nhiên, các phương pháp lập tiến độ truyền thống như Critical Path Method (CPM) hay Program Evaluation and Review Technique (PERT) thường không đáp ứng tốt cho các dự án có đặc điểm lặp lại không đồng nhất (non-unit) với thứ tự lặp thay đổi.

Luận văn thạc sĩ này tập trung nghiên cứu và phát triển một phương pháp tiến độ mới cho các dự án xây dựng có công tác lặp lại không đơn vị, nhằm giải quyết các vấn đề về mối quan hệ logic giữa các nhóm công tác, sử dụng đa dạng tổ đội thi công, duy trì tính liên tục của tài nguyên và tính toán thời gian, chi phí cho việc thay đổi tổ đội. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các dự án xây dựng tuyến đường, cầu, nhà cao tầng tại Việt Nam trong giai đoạn từ năm 2013 trở về trước.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là xây dựng thuật toán lập tiến độ phù hợp với đặc thù non-unit, phát triển phần mềm tự động hóa thuật toán và ứng dụng vào ví dụ thực tế. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý tiến độ, giảm thiểu chi phí và tăng năng suất lao động trong các dự án xây dựng có tính chất lặp lại phức tạp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình quản lý dự án xây dựng truyền thống và hiện đại, bao gồm:

  • Phương pháp lập tiến độ truyền thống: CPM và PERT là hai phương pháp cơ bản được sử dụng rộng rãi trong quản lý tiến độ dự án. CPM tập trung vào xác định đường găng để tối ưu thời gian dự án, trong khi PERT bổ sung yếu tố xác suất để xử lý sự không chắc chắn về thời gian thực hiện công việc.

  • Phương pháp lập tiến độ lặp lại (Repetitive Scheduling Method - RSM): Phương pháp này được phát triển nhằm giải quyết các dự án có công tác lặp lại tuyến tính, đảm bảo tính liên tục của nguồn lực và tối ưu hóa chi phí. RSM sử dụng mô hình đồ thị trên trục thời gian và đơn vị lặp lại, phân loại công tác thành các nhóm và xác định mối quan hệ logic giữa chúng.

  • Khái niệm chính:

    • Công tác lặp lại không đơn vị (Non-unit): Các công tác lặp lại theo nhóm chức năng nhưng không đồng nhất về thời gian, tài nguyên và chi phí.
    • Tính liên tục tài nguyên: Đảm bảo nguồn lực thi công được sử dụng liên tục, không bị gián đoạn giữa các công tác lặp lại.
    • Thứ tự lặp thay đổi: Trình tự thực hiện các công tác trong cùng một nhóm có thể thay đổi để tối ưu tiến độ và chi phí.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp định lượng kết hợp phát triển thuật toán và ứng dụng phần mềm:

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập từ các dự án xây dựng thực tế tại Việt Nam, đặc biệt là các công trình cầu, nhà cao tầng có công tác lặp lại không đồng nhất.

  • Phương pháp phân tích: Xây dựng thuật toán lập tiến độ dựa trên mô hình nhóm công tác, phân tích mối quan hệ logic, sử dụng đa tổ đội thi công và duy trì tính liên tục tài nguyên. Thuật toán được tự động hóa bằng phần mềm phát triển trên nền tảng Visual Studio 2010 với ngôn ngữ lập trình Visual C#.Net.

  • Cỡ mẫu và timeline: Thuật toán được kiểm thử trên ví dụ thực tế với các nhóm công tác lặp lại trong dự án xây dựng. Thời gian nghiên cứu từ tháng 01 đến tháng 07 năm 2013, bao gồm giai đoạn xây dựng thuật toán, phát triển phần mềm và ứng dụng thử nghiệm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiệu quả của phương pháp tiến độ lặp lại không đơn vị: Thuật toán đề xuất cho thấy khả năng lập tiến độ chính xác hơn so với phương pháp CPM truyền thống, đặc biệt trong việc xử lý các công tác lặp lại không đồng nhất. Ví dụ, trong một dự án cầu với 3 nhóm công tác (xây móng, xây trụ, xây sàn), thuật toán cho phép thay đổi thứ tự lặp trong nhóm móng để tối ưu thời gian và chi phí, giảm tổng thời gian dự án khoảng 10% so với CPM.

  2. Duy trì tính liên tục tài nguyên: Phương pháp đảm bảo sử dụng liên tục các tổ đội thi công, giảm thiểu thời gian gián đoạn giữa các công tác lặp lại. Trong ví dụ thực tế, việc duy trì liên tục tổ đội thi công giúp tăng năng suất lao động lên khoảng 15% và giảm chi phí phát sinh do thay đổi tổ đội khoảng 8%.

  3. Sử dụng đa dạng tổ đội trong một nhóm công tác: Thuật toán cho phép phân bổ nhiều tổ đội khác nhau cho cùng một nhóm công tác, giúp linh hoạt trong quản lý nguồn lực và thích ứng với điều kiện thực tế. Điều này góp phần giảm chi phí tổng thể dự án khoảng 5% so với phương pháp truyền thống.

  4. Tự động hóa lập tiến độ bằng phần mềm: Phần mềm phát triển trên nền tảng Visual Studio 2010 giúp tự động hóa quá trình lập tiến độ, giảm thời gian lập kế hoạch xuống còn khoảng 30% so với phương pháp thủ công, đồng thời tăng độ chính xác và khả năng cập nhật tiến độ nhanh chóng.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp tiến độ lặp lại không đơn vị khắc phục được những hạn chế của CPM trong các dự án có công tác lặp lại không đồng nhất. Việc xem xét mối quan hệ logic giữa các nhóm công tác và cho phép thay đổi thứ tự lặp giúp tối ưu hóa tiến độ và chi phí, đồng thời duy trì tính liên tục của nguồn lực thi công.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, phương pháp này mở rộng phạm vi ứng dụng của RSM, vốn chủ yếu áp dụng cho các dự án có đơn vị lặp lại đồng nhất. Việc tích hợp đa tổ đội thi công và tính toán chi phí thay đổi tổ đội là điểm mới có ý nghĩa thực tiễn cao.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ Gantt nâng cao thể hiện tiến độ từng nhóm công tác với các tổ đội khác nhau, cùng bảng so sánh chi phí và thời gian giữa phương pháp đề xuất và CPM truyền thống, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của phương pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng phương pháp tiến độ lặp lại không đơn vị trong các dự án xây dựng có công tác lặp lại phức tạp: Chủ đầu tư và nhà thầu nên sử dụng phương pháp này để tối ưu hóa tiến độ và chi phí, đặc biệt trong các dự án cầu, nhà cao tầng, hệ thống thoát nước. Thời gian áp dụng ngay từ giai đoạn lập kế hoạch ban đầu.

  2. Đào tạo và nâng cao năng lực quản lý dự án cho cán bộ kỹ thuật: Tổ chức các khóa đào tạo về phương pháp lập tiến độ mới và sử dụng phần mềm tự động hóa cho đội ngũ quản lý dự án nhằm nâng cao hiệu quả quản lý tiến độ. Thời gian thực hiện trong vòng 6 tháng.

  3. Phát triển và tích hợp phần mềm lập tiến độ vào hệ thống quản lý dự án hiện có: Các đơn vị quản lý dự án nên đầu tư phát triển phần mềm dựa trên thuật toán đề xuất, tích hợp với các phần mềm quản lý dự án phổ biến để tăng tính linh hoạt và tiện lợi trong sử dụng. Thời gian phát triển và triển khai dự kiến 12 tháng.

  4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng phương pháp cho các loại dự án khác: Khuyến khích các nhà nghiên cứu tiếp tục phát triển thuật toán và phương pháp cho các dự án xây dựng có đặc điểm lặp lại khác như hầm, đường ống, nhà máy công nghiệp nhằm đa dạng hóa ứng dụng. Thời gian nghiên cứu tiếp theo khoảng 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Chủ đầu tư dự án xây dựng: Giúp hiểu rõ hơn về phương pháp lập tiến độ tối ưu, từ đó đưa ra quyết định đầu tư và quản lý dự án hiệu quả, giảm thiểu rủi ro trễ tiến độ và vượt chi phí.

  2. Nhà quản lý dự án và kỹ sư lập kế hoạch: Cung cấp công cụ và kiến thức để lập tiến độ chính xác, quản lý nguồn lực hiệu quả, đặc biệt trong các dự án có công tác lặp lại phức tạp.

  3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành Công nghệ và Quản lý xây dựng: Là tài liệu tham khảo quý giá về lý thuyết và ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực lập tiến độ dự án xây dựng, đặc biệt về các phương pháp tiến độ lặp lại không đơn vị.

  4. Các nhà phát triển phần mềm quản lý dự án: Cung cấp cơ sở thuật toán và mô hình để phát triển các phần mềm lập tiến độ tự động, hỗ trợ quản lý dự án xây dựng hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phương pháp tiến độ lặp lại không đơn vị khác gì so với CPM truyền thống?
    Phương pháp này tập trung vào các nhóm công tác lặp lại không đồng nhất, cho phép thay đổi thứ tự lặp và sử dụng đa tổ đội thi công, đồng thời duy trì tính liên tục tài nguyên, trong khi CPM chủ yếu dựa trên giả định các công tác đồng nhất và không đảm bảo tính liên tục nguồn lực.

  2. Phần mềm tự động hóa lập tiến độ có ưu điểm gì?
    Phần mềm giúp giảm thời gian lập kế hoạch xuống khoảng 30%, tăng độ chính xác, dễ dàng cập nhật tiến độ và phân tích các kịch bản khác nhau, hỗ trợ nhà quản lý đưa ra quyết định nhanh chóng và hiệu quả.

  3. Phương pháp này có áp dụng được cho các dự án ngoài xây dựng không?
    Hiện tại phương pháp được thiết kế cho các dự án xây dựng có công tác lặp lại không đơn vị như cầu, nhà cao tầng. Tuy nhiên, nguyên lý có thể được điều chỉnh để áp dụng cho các dự án có đặc điểm tương tự trong các lĩnh vực khác.

  4. Làm thế nào để duy trì tính liên tục tài nguyên trong dự án?
    Bằng cách lập tiến độ sao cho các tổ đội thi công được phân bổ liên tục giữa các công tác lặp lại, tránh gián đoạn, đồng thời tính toán chi phí và thời gian chuyển đổi tổ đội để tối ưu hóa sử dụng nguồn lực.

  5. Phương pháp này giúp giảm chi phí dự án như thế nào?
    Nhờ tối ưu hóa thứ tự công tác, sử dụng đa dạng tổ đội và duy trì liên tục tài nguyên, phương pháp giúp giảm chi phí phát sinh do gián đoạn, tăng năng suất lao động và giảm thời gian thi công, từ đó giảm tổng chi phí dự án khoảng 5-10% so với phương pháp truyền thống.

Kết luận

  • Phương pháp tiến độ lặp lại không đơn vị giải quyết hiệu quả các hạn chế của CPM trong các dự án xây dựng có công tác lặp lại không đồng nhất.
  • Thuật toán đề xuất cho phép thay đổi thứ tự lặp, sử dụng đa tổ đội và duy trì tính liên tục tài nguyên, góp phần tối ưu tiến độ và chi phí.
  • Phần mềm tự động hóa lập tiến độ giúp giảm thời gian lập kế hoạch và tăng độ chính xác, hỗ trợ quản lý dự án hiệu quả.
  • Nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao, phù hợp áp dụng cho các dự án cầu, nhà cao tầng và hệ thống thoát nước tại Việt Nam.
  • Đề xuất các bước tiếp theo bao gồm đào tạo nhân lực, phát triển phần mềm tích hợp và mở rộng nghiên cứu ứng dụng cho các loại dự án khác.

Quý độc giả và các nhà quản lý dự án được khuyến khích áp dụng phương pháp và phần mềm này để nâng cao hiệu quả quản lý tiến độ, giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa nguồn lực trong các dự án xây dựng có công tác lặp lại phức tạp.