Standardized Multi-Dimensional WBS for Enhanced BIM and Data Analytics in LPG Facility Project
要約
# 章1
- インドネシアのLPG消費量は増加傾向にあり、2012年から2022年の間に70.4%増加
- 2022年時点の家庭部門のエネルギー消費に占めるLPGのシェアは48.45%
- インドネシア国営石油ガス会社は国内にLPGターミナルを建設し、国家のエネルギーの回復力を強化
- LPGターミナルの建設により、地方を含め全国的にLPGの安定供給と利用可能性が高まる
# 章2
- プロジェクトの実行段階、特に建設フェーズでコストと工程超過が発生しがち
- 15件のサンプルプロジェクトのうち10件がスコープクリープで超過
- 早期の段階、特にフロントエンドローディング(FEL)で問題を解決することが重要
- 資産のライフサイクル全体を通してWBSの詳細度を高めていく必要がある
- 落札業者決定後、WBSをレベル5〜6まで詳細化すべき
- WBSとCBSの統合により、プロジェクト管理の効率化と目標達成が可能に
# 章3
- 標準化されたWBS/CBSにより、LPG施設建設プロジェクトの強固なデータベース基盤を構築可能
- コスト見積もりの精度向上により、予算超過リスクを軽減し、所定の期間と予算内での完了可能性が高まる
- 部門間のコミュニケーションと連携が向上し、プロジェクトの全段階での綿密な監督と管理が確保される
# 章4
- 本論文の目的は、LPG施設建設プロジェクト向けの標準化WBS/CBSを確立すること
- ステークホルダー全体のニーズを満たし、コスト積算とスケジューリングに活用できるWBS/CBSを提供
- 国営石油ガス会社のBIMシステムに容易に実装可能な新しいWBSアーキテクチャを準備
# 章5
- 論文執筆にあたり、7ステップの工学的経済分析手順を参照
- ステップ1:問題定義、ステップ2:実行可能な代替案の検討、ステップ3:各代替案の結果予測
- ステップ4:評価基準の選定、ステップ5:代替案の分析と比較、ステップ6:最適代替案の選択
- ステップ7:パフォーマンスモニタリングと事後評価
# 章6
- 国営石油ガス会社の既存プロジェクト管理手順には課題あり
- WBS/CBS手法の導入によりこれらの問題に対処し、プロジェクト管理効率化が可能
- LPG施設プロジェクトにおいて、標準化されたWBS/CBSの開発は新しい概念
- スコープ変更に起因するコスト・スケジュールへの影響を軽減するためWBS/CBS標準化が有用
- 建設業界ではコスト管理とスケジュール管理の統合が大きな課題
- ステークホルダーが8つの質問に答える必要がある
# 章7
- テッセラクトを用いてステークホルダーの8つの質問を解決するアプローチ
- 展開されたテッセラクトは、請負業者とステークホルダーの視点からテッセラクトを見ることができる
- WBSを策定する前に、フラットファイルとリレーショナル/オブジェクト指向データベースの違いを理解することが重要
- フラットファイルは小規模で単純なデータには十分だが、柔軟性と効率性に欠ける
- リレーショナルデータベースは外部キーでリンクされたテーブルにデータを整理し、複雑な関係性と効率的なデータ検索を可能にする
- オブジェクト指向データベースはデータをオブジェクトとして保存し、属性とメソッドを組み込む
# 章8
- 3次元WBSはPBS(製品)、ABS(活動)、ZBS(ゾーン)の3つの次元で構成
- 3次元WBSに限定されず、他の構造を組み込んで多次元フレームワークに発展可能
- 多次元ツリー構造の連携により、VR、AR、SDモデルをBIMの各レベルで支援
- 5次元WBSマトリックスは3次元WBSに製品/ツール/材料の要素を統合して形成
- 6次元マトリックスはWBSとCBSの交差により完全なWBS/CBSコードを導出
- 7次元マトリックスはWBS、CBS、OBSコードを完全に実現
- 8次元マトリックスはパフォーマンス要素を組み込んで7次元マトリックスと結合
# 章9
- WBSの次元が増えるほど、ステークホルダーの8つの質問により効果的に対処可能
- LPG施設プロジェクトに最適なのは多次元WBS
- OmniClassテーブルを使用してLPG施設プロジェクト用のWBSを構築
- WBS確立後、タスク実行者をアサインするためOBS(組織内訳構造)を利用
- OBSとWBSの交差部分に管理単位(コントロールアカウント)を設定し、WBS要素とタスクの責任を明確化
- OmniClassテーブル34を用いてOBSを作成し、RAM(責任分担マトリックス)を策定
- OmniClassテーブル49のパフォーマンス要素をPBS項目に割り当て、請負業者の作業結果を評価
# 章10
- LPG施設プロジェクト向けのプロジェクト内訳構造の有効性を確保するためのステップ:
1. 多次元WBSをフロントエンドローディングに適用するための社内手順/基準の確立
2. WBS策定時の誤解を防ぐためエンジニアへの教育(WBSは階層的ではなくリレーショナル/オブジェクト指向であることを強調)
3. 多次元WBS作成を容易にする標準ツールとしての技術の統合
4. 実際のプロジェクト条件に即した入札が可能な入札テンプレートの標準化
# 章11
- 国営石油ガス会社の既存プロジェクト管理手順には課題あり
- WBSの開発によりこれらの課題に対処し、プロジェクト管理効率化が可能
- 本論文ではLPG施設プロジェクトに適したWBSの次元を分析
- フラットWBS/2次元/階層的WBSの利点は最小限、多次元WBSが最適
- 多次元WBSは8次元マトリックスまで発展可能で、フロントエンドローディングのニーズを満たし、ステークホルダーの8つの質問に対応
- 多次元WBSはステークホルダーのニーズを満たし、BIMとの完全な統合に最適
- 国営石油ガス会社のBIMシステムへの実装が容易
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# 付録1 - ISO 19008:2016を用いた3次元WBS
## PBS
- BOnshore
- BAProcess, utilities and product handling
- BACProduct handling
- BACAProduct Storage
- BACAAGas storage
- BACBProduct Metering
- BACBBWeight metering
- BACCProduct loading
- BABUtilities
- BABAElectrical power systems
- BABBInstrument systems
- BABHChemical injection systems
- BABJFuel systems
- BABLFire and safety systems
- BCCivil, Structures, Marine and Buildings
- BCACivil
- BCBBuildings
- BCBBControl rooms and utility buildings
- BCBCLaboratories
- BCBEOther building facilities
- BDTransport systems
- BDAPipeline System
- BDACPipeline
- BDAGFacilities
## SAB
- Preconstructing
- Constructing
- Postconstructing
- Assuring
## COR
- BBulk materials
- BQCivil works bulk
- BQAConcrete, cement, sand and aggregates
- BQBReinforcement bars/rods and pre-stressing cables
- BQCPrecast concrete elements
- BQDMasonry
- BQEPiles
- BQHGround materials
- BQZOther civil works bulk
- BLPiping bulk
- BLAPipework
- BLBManually operated valves
- BLCSupports
- BEElectrical bulk
- BEEAccessories
- BEACables and cable accessories
- BJInstrument bulk
- BJAInstruments
- BJBInstrument valves
- BMSurface protection bulk
- BMAPaint
- BMBCoating
- BMCAnodes
- BNStructural bulk
- BNAPrimary, secondary and outfitting structures
- BNZOther structural bulk
- EEquipment
- ERMechanical equipment
- ERXMiscellaneous package units
- ERXRChemical injection packages
- ERTStorage tanks/containment equipment – atmospheric
- ERTAStorage tanks – cylindric
- ERVVessels and columns – pressurised
- ERVQSpheres
- ERPPumps
- ERPACentrifugal pumps
- ERMMaterial and product handling equipment
- ERMUProduct loading and vapour return arms
- EJInstrumentation equipment
- EJJInstrumentation equipment
- EJJVWeight scales
- EJJIGas metering package
- EJJHOil metering package
- EEElectrical equipment
- EEEElectrical equipment
- EEETTransformers
- EEEKSwitchgear – above 1000 V
- EEEHSwitchgear – up to 400 V
- EEEDDC Distribution boards
- EEEQUninterruptible power supply (UPS)
- EEEGGenerators
- EEEPEarthing bars
- YLand based plant and equipment
- YVAir compressors
- YVIStationary air compressor (2000 cfm to 3000 cfm)
# 付録2 - OmniClassを用いた3次元WBS
## PBS (OmniClass Table 22)
- Excavation & Fill (22-31 23 00)
- Driven Pile (22-31 62 00)
- Bored Pile (22-31 63 00)
- Cement and Concrete for Exterior Improvements (22-32 05 23)
- Structural Concrete (22-03 31 00)
- Concrete Finishing (22-03 35 00)
- Structural Steel for Buildings (22-05 12 23)
- Packaged Odor Control Systems (22-44 31 19)
- Pressurized Tanks and Vessels (22-43 42 00)
- Centrifugal Liquid Pumps (22-43 21 13)
- Truck Bulk Material Loaders (22-41 42 16 23)
- Double-acting Reciprocating Compressors (22-43 12 34)
- Liquid Weigh Systems (22-43 22 66)
- Mixed Fuel Gases Piping (22-40 14 93)
- Propane Fuel Gas Process Piping (22-40 14 59)
- Butane Piping (22-40 14 19)
- Service Fittings and Accessories (22-11 53 43)
- Carbon Steel Process Valves (22-40 05 23 13)
- Liquid-Filled, Medium-Voltage Transformers (22-26 12 13)
- Medium-Voltage Switchgear (22-26 13 00)
- Low-Voltage Switchgear (22-26 23 00)
- Switchboards and Panelboards (22-26 24 00)
- Static Uninterruptible Power Supply (22-26 33 53)
- Capacitor Banks (22-33 71 26 13)
- Process Control Switches (22-40 95 53)
- Packaged Generator Assemblies (22-26 32 00)
- Medium-Voltage Cables (22-26 05 13)
- Low-Voltage Electrical Power Conductors and Cables (22-26 05 19)
- Utilities Grounding (22-33 79 19)
- Liquid Pressure Process Measurement Devices (22-40 91 19 26)
- Vapor Pressure Process Measurement Devices (22-40 91 19 39)
- Integrated Automation Sensors and Transmitters (22-25 35 16)
- Integrated Automation Control Valves (22-25 35 19)
- Natural-Gas Metering (22-33 51 33)
- Flow Process Measurement Devices (22-40 91 23 33)
- Facility Shell Commissioning (22-01 91 19)
- Non-Condensable Gas Purge Equipment (22-23 61 13 13)
- Foundation Performance Instrumentation (22-31 09 16)
- General Commissioning Requirements (22-01 91 13)
## ABS (OmniClass Table 32)
- Preconstructing (32-57 51 00)
- Constructing (32-57 61 00)
- Postconstructing (32-57 71 00)
- Assuring (32-57 81 00)
## ZBS (OmniClass Table 11)
- Land Acquisition
- Site Development
- Utilities
- Storage & Handling
- Controls & Instrumentation
- General Construction
# 付録3 - LPG施設プロジェクト用製品 (OmniClass Table 23)
- Excavation & Fill
- Landscaping (23-11 27 00)
- Driven Pile Work
- Precast Concrete Driven Piles (23-13 29 11 13 15)
- Concrete Filled Steel Driven Piles (23-13 29 11 13 13)
- Bored Pile Work
- Reinforcing Steel (23-13 31 21 11 11)
- Cementitious Concretes (23-13 15 11 11)
- Non-structural Concrete
- Reinforcing Steel (23-13 31 21 11 11)
- Cementitious Concretes (23-13 15 11 11)
- Mortar Cements (23-13 15 13 15)
- Structural Concrete
- Reinforcing Steel (23-13 31 21 11 11)
- Cementitious Concretes (23-13 15 11 11)
- Mortar Cements (23-13 15 13 15)
- Concrete Finishing
- Cementitious Concretes (23-13 15 11 11)
- Mortar Cements (23-13 15 13 15)
- Structural Steel for Buildings
- Portal Frames (23-13 35 11 15)
- Structural Racking (23-13 35 11 17)
- Odorizer Injection Package
- Reciprocating Pumps (23-27 17 29)
- Aboveground Tank Containments (23-27 29 21 11)
- Fill and Valve Caps (23-27 29 25 13)
- LPG Storage Tank (Construction, Installation, Painting)
- Single Walled Pressure Tanks (23-27 29 19 13 11)
- Corrosion Protection Paint (23-15 21 13 11)
- LPG Truck Filling Pump
- Centrifugal Pumps (23-27 17 13)
- LPG Truck Loading Arm Package (Include Vapor Loading Arm)
- Loading Dock Equipment (23-23 23 00)
- Air Compressor Package
- Double Acting Reciprocating Compressors (23-27 21 15 13)
- Single Acting Reciprocating Compressors (23-27 21 15 15)
- Weighing Bridge System
- Weight Detectors (23-27 11 23 15)
- Weight Recorders (23-27 11 23 19)
- Weight Sensors (23-27 11 23 21)
- Piping
- Aboveground Single Walled Pipes (23-27 39 13 11)
- Fittings & Flanges
- Blind Pipe Flanges (23-27 45 00)
- Slip On Pipe Flanges (23-27 45 21)
- Weldneck Pipe Flanges (23-27 45 29)
- 45 Degree Pipe Elbows (23-27 51 11)
- 90 Degree Pipe Elbows (23-27 51 13)
- Reducing Pipe Elbows (23-27 51 15)
- Pipe Fittings (23-27 43 00)
- Pipe Expansion Joints (23-27 43 15)
- Pipe Expansion Compensators (23-27 43 19)
- Valve
- Ball Valves (23-27 31 15)
- Check Valves (23-27 31 19)
- Gate Valves (23-27 31 25)
- Globe Valves (23-27 31 27)
- Pressure Regulating Valves (23-27 31 47)
- Relief Valves (23-27 31 49)
- Transformer
- Power Transformers (23-35 13 17)
- Transformer Accessories (23-35 13 19)
- MV Switchgear
- Distribution Switchgear (23-35 31 31 11)
- LV Switchgear
- Paralleling Switchgear (23-35 31 31 13)
- Distribution Panel
- Electrical Panel Boards (23-35 31 17)
- Uninterruptible Power Supply (UPS)
- Uninterruptible Power Supply Component Systems (23-35 23 21 11)
- Uninterruptible Power Supply Packaged Units (23-35 23 21 13)
- Capacitor Banks
- Capacitors (23-35 23 19 17)
- Local Control Switch
- Electrical Switches (23-35 37 00)
- Diesel Engine Generator Set
- Electrical Generation Diesel Engines (23-35 11 12 11)
- Engine Electrical Generators (23-35 11 11 11)
- Cable Works
- Electrical Cable Reels (23-35 33 17 11)
- Electrical Junction Boxes (23-35 33 15)
- Electrical Racks (23-35 33 23)
- Grounding
- Electrical Grounding Device (23-35 39 11)
- Earth Connection Electrodes (23-35 39 13)
- LPG Pressure Indicator
- Pressure Sensors (23-27 11 13 23)
- Vapor Pressure Indicator
- Pressure Sensors (23-27 11 13 23)
- Level and Temperature Indicator (Sensor & Transmitter)
- Level Sensors (23-27 11 21 23)
- Level Indicators (23-27 11 21 19)
- Level Alarm Modules (23-27 11 21 11)
- Temperature Sensors (23-27 11 11 23)
- Temperature Recorders (23-27 11 11 21)
- Instrument Valve
- Pressure Safety Valves (23-27 31 53 11)
- Pressure Temperature Safety Valves (23-27 31 53 13)
- Pressure Relief Valves (23-27 31 49 11)
- Pressure Temperature Relief Valves (23-27 31 49 13)
- Motor Operated Valve Actuators (23-27 33 15)
- Vapor Meter
- Flow Sensors (23-27 11 15 23)
- Flow Recorders (23-27 11 15 21)
- LPG Flow Meter
- Flow Sensors (23-27 11 15 23)
- Flow Recorders (23-27 11 15 21)
# 付録4 - 責任分担マトリックス (RAM)
- Project Manager (34-11 20 34)
- Preconstructing, Constructing, Postconstructing, Assuring全般を担当
- Engineering Manager (34-11 20 21001)
- Preconstructingの一部を担当
- Procurement Coordinator (34-11 20 21002)
- 全WBS項目のPreconstructingとConstructingを担当
- Construction Coordinator (34-11 20 21003)
- 全WBS項目のConstructingを担当
- QA/QC Supervisor (34-11 20 24008)
- 全WBS項目のConstructingとAssuringを担当
- Project Schedule & Cost Control (34-11 20 31)
- 全WBS項目のPreconstructing、Constructing、Postconstructing、Assuringを担当
- Process Engineer (34-20 11 21001)
- Odorizer Injection Package、LPG StorageTank、LPG Truck Filling Pump、LPG Truck Loading Arm Packageの各Preconstructingを担当
- Mechanical Engineer (34-20 11 21002)
- Air Compressor Packageと各バルブのPreconstructingを担当
- Piping Engineer (34-20 11 21003)
- 各PipingのPreconstructingを担当
- Instrument/Control Engineer (34-20 11 21004)
- 各Instrument関連のPreconstructingを担当
- Electrical Engineer (34-20 11 21005)
- 各Electrical関連のPreconstructingを担当
- Civil/Structure Engineer (34-20 11 21006)
- Excavation & Fill、Driven Pile、Bored Pile、Structural ConcreteのPreconstructingを担当
- Field/Project Engineer (34-35 15 17001-007)
- 全WBS項目のConstructingとAssuringを担当
- Site Supervisor (34-11 20 24001-007)
- 全WBS項目のConstructingとAssuringを担当
- Civil Inspector (34
評価
# 新規性
- LPGファシリティ建設プロジェクトにおいて、複数のステークホルダーが利用可能な包括的なWBS/CBSを開発することを目的とした
- 複数のWBS標準を比較検討し、LPGファシリティプロジェクトに最適なWBS構造を提案した
- OmniClass等のBIMソフトウェアで実装可能な多次元WBSアーキテクチャを提示した
# 言及されている全ての関連研究との相違点
- LPGファシリティ建設プロジェクトに特化したWBS/CBS構造の検討を行った点
- 既存のWBS標準を網羅的に調査・比較し、プロジェクト特性に適合する標準を選定した点
- BIMソフトウェアとの統合を重視した多次元WBS構造を採用した点
# 有効性
- 提案された多次元WBSは、プロジェクトのスコープ、責任、スケジュール、コストを明確にし、プロジェクト管理の効率化に寄与する
- OmniClassを用いることで、データ交換やBIMソフトウェアとの統合が容易になる
- ステークホルダーの8つの主要な質問に対応可能な構造となっている
# 信頼性
- 複数のWBS標準を詳細に比較検討し、LPGファシリティプロジェクトに最適なものを選定している
- 提案手法は既存のWBS理論・標準に基づいており、理論的な裏付けがある
- プロジェクトの各フェーズにおけるWBSの役割を明確にし、フロントエンドローディングの重要性を指摘している
和訳
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