系统整合在捷运工程建设中的架构与运作.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/8/9 Sunday,#,2026/11/5,系统整合在捷运工程建设中的架构与运作,大綱,定義,靜態整合,動態整合,結論,系統,System is,complex,unity formed of many often diverse,parts,subject to a common plan or serving a common,purpose,.,Websters Dictionary,系統是將許多不同的部分為達成同一目標或計畫而合成的整體。,系統三要素,系統,=,+,目的,+,元件,關聯,系統三要件為組件或元素、相互關係及共同目的(高孔廉，1979),相互,關係,共同,目的,組件,或元素,系統工程,系統工程是一門橫跨學科領域，建造完成一個成功的系統的學問(is an interdisciplinary approach and means to enable the realization of successful systems)(INCOSE，International Council on Systems Engineering)(Lin&Liu，2000)。,(1)由上而下的整體策略，(2)全壽命週期的整體考量，(3)明確定義的任務需求，及(4)各領域的共同合作(Blanchard，1992：9)。,系統整合,將各個產品及製程統一成為一個整體，確保硬體、軟體及人員間的互動能夠達到系統的目的及滿足顧客的要求(Grady，1994：3),系統整合不單純是各個個體間的整合(技術層面)，它還牽涉到各個個體背後的人員(人員層面)、人員所歸屬的組織(組織層面)，甚至系統本身所處的環境(Sage&Lynch，1998：179，205),整合的定義,整合即是在,各方,的多重目標、多種限制下，,運用,各方,資源與資訊，為需要合作的,各方,解決問題，並提出,各方,皆可接受的方案，,使,各方,依此方案採取行動，並獲致多贏的結果。,(管理學的新世界)(司徒達賢，2005),系統整合,系統整合，就是以產出導向(output-oriented)為前提的界面協調工作。,系統整合，必須觸及利害關係者(stackholder)的得失取捨考量,產出導向，往往與本位主義衝突,本位主義無可避免必須面對,界面，干卿何事？,界面協調，必須觸及單位間的利害得失的取捨考量,產出導向，往往與本位主義衝突,本位主義無可避免必須面對,機電設備多元繁雜、界面協調尤其重要,界面的定義,界面來自於工作切割(division of works),只要牽涉到兩個以上單位的事物，就是界面,(黎煥霖，2004),甲,單,位,乙,單,位,乙,單,位,甲,單,位,界面的定義,(組織觀點),甲,元,件,乙,元,件,界面,界面,(資料來源：Grady，1994；ATC，1993),實體界面,界面,功能界面,環境界面,界面,系統的附加價值來自於元件間的關係,系統最大的力量來自於界面，最大的危險也在於界面。,(Rechtin，1991),界面與系統整合的定義,界面：,只要牽涉到兩個以上單位的事物，就算是界面。,系統整合：,系統整合，就是以產出導向(output-oriented)為前提的界面協調工作。,(黎煥霖，2004),系統工程的V模型,第一階段(下行程),由上而下的分解過程,第二階段(上行程),由下而上的結合過程,V模型,(Patterson，1999：77),Browning的四種設計結構矩陣,(Browning，2001),靜態整合,元件間或單位間的整合,動態整合,與時間有關的整合,Browning的兩種整合模式,V模型及,Browning的整合模型,第一階段(下行程),分解過程,靜態整合,第二階段(上行程),結合過程,動態整合,捷運工程的工作切割,土建工程,機電系統,捷運工程,機電設備特性,點：設備(來源側設備、端末側設備),線：管線(傳輸側設備),機電工程,點線施工,土建工程,量體施工,機電設備特性,構件量體尺寸種類眾多,管路佈設方式多而複雜,構件分佈於多處,需配合其他工程施作,設備運轉測試時程集中在工程末期,(郭斯傑、陳曉晴、詹慕祖，2004；詹慕祖，2001),捷運工程中的界面,機土界面,機機界面,捷運工程中的界面,捷運工程中的界面,機土界面,機電系統工程與土木建築工程間的界面,機機界面,各個機電系統工程間的界面,系統整合的兩個階段,分解階段的整合,結合階段的整合,靜態整合,分解階段文件與圖面的整合,動態整合,結合階段作業順序的整合,捷運工程的兩種整合,捷運工程的整合流程,第一階段(下行程),發包設計 施工、製造,分解過程,第二階段(上行程),進場安裝測試運轉,結合過程,謀,文件與圖面的靜態整合,動,施工階段作業順序的動態整合,謀定而後動,界面整合的兩個階段,靜態整合,動態整合,主要發生在分解階段,主要發生在 結合階段,靜態整合,對圖、套圖,動態整合,拼圖,3,4,2,1,7,8,6,5,捷運工程的建設流程,發,包,測,試,運,轉,安,裝,捷運工程,捷運系統,機,土,機,機,機,機,土,機,機,機,機,土,機,機,機,機,土,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,土,土,土,土,土,土,土,土,土,土,土,土,機,機,機,機,機,機,機,機,土,機,土建,工程,機電,工程,設計,製造,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,施工,土,土,土,土,土,土,土,土,土,土,土,土,送電,進場,靜態整合,靜態整合,N平方圖,(,N,2,圖),的定義,界面管制文件,(ICD),的意義,界面管制文件的作業流程,界面管制文件的實際作為,界面關係,(Grady，1994),(張兆麟等，2000；詹前祥、田莊，2006),複雜的蜘蛛網,車輛,供電,電扶梯,通訊,自動收費,機廠設備,土建,水電,環控,軌道,號誌,界面可以用矩陣表示？,界面,矩陣是工程慣例？,界面可以預測嗎？,界面如何執行？,界面有實際案例嗎？,界面有訣竅嗎？,問題？,Element B provides something to elements A,C,D,F,H,and I,and it depends on something from elements C,D,F,and H.,(Browning，2001),定義(identification)階段,：定義各個子系統間有哪些界面存在，並且儘量設法定義各個子系統間的基本的配合關係。,執行(implementation)階段,：針對每一個界面進行協調及確認並建立文件。,界面處理的系統化與標準化,定義(identification)階段：在技術規範中編寫,界面事項表,。,執行(implementation)階段：要求廠商以界面事項表為基礎，製作,界面管制文件,台北捷運實際作為,界面管制文件(ICD),由主導者發給配合者,配合者簽署完成，退回主導者做為依據,由業主或統包廠商負責管理,訊號規格,RS 232,RS 422,乾接點,電源規格,分電盤,隔離開關,插座,界面管制文件實例,台北捷運實際作為,ICD,執行階段,N,2,Chart,定義階段,常用工具,階段,ICD,Interface Schedule,台北捷運實際作為,N平方圖範例,N平方圖的每一個項目，用一件ICD,來定義內容,N平方圖,(,N,2,圖),號誌,供電,通訊,號誌,A,B,供電,A,C,通訊,B,C,土城線路網範圍,(黎煥霖、陳逢時，2004),土城機廠,BL37,BL38,BL39,BL40,BL03,新埔,BL01,BL02,板橋,府中,亞東醫院,土城,海山,永寧,CD551區段,CD550區段,板橋線第二階段,土城線(土城延伸線),工作切割,(黎煥霖、陳逢時，2004),界面管制文件編碼格式,(黎煥霖、陳逢時，2004),編碼格式：主導標標號-配合標標號-流水編號,編碼範例：315 -312 -001,編碼意義：CD315要求CD312配合某某事，編號為001。,界面管制文件初步清單,(黎煥霖、陳逢時，2004),子標標號,工程內容,專業分包廠商名稱,備註,ICD,初步數量,CP341,電聯車標,德商西門孖股份有限公司,32,CD312,號誌標,美商亞世通號誌股份有限公司,15,CD313,供電標,中鼎工程股份有限公司,51,CD314,機廠水電標,漢唐集成股份有限公司,9,CD315,通訊標,漢唐集成股份有限公司,21,CD316A,電梯標,臺灣通力電梯股份有限公司,2,CD316B,電梯標,臺灣通力電梯股份有限公司,4,CD317,自動收費標,三商電腦股份有限公司,0,CD319A,機廠設備標,漢唐集成股份有限公司,23,CD300D,水電標,漢唐集成股份有限公司,27,CD300E,水電標,台安電機股份有限公司,說明,1,26,CP300H,水電標,漢唐集成股份有限公司,27,CP300I,水電標,漢唐集成股份有限公司,27,CD318A,環境控制標,漢唐集成股份有限公司,7,CD318B,環境控制標,漢唐集成股份有限公司,7,CP348C,環境控制標,漢唐集成股份有限公司,8,CD511,軌道標,森業營造韓國軌道工營聯合承攬,8,總數：,294,ICD定義階段,(黎煥霖、陳逢時，2004),依合約內容整理相關界面權責,陳捷運局查照,編製ICD之編號,、內容、清單,各組組長確認,各糸統標分包商相互簽認,有意見修正,定義階段,ICD：界面管制文件,(I,nterface Control Documents),ICD執行階段,(黎煥霖、陳逢時，2004),依ICD內容結論,製作文件、圖說,各系統標相互簽認,陳報供捷運局審核,最終界面認可審查會,界面管控基準,有意見修正,變更,事先需送工程司核定,1.當簽認完成後，如屬往後技術文件審查所需之文件、圖說時在送審時併入。,2.當簽認完成後，如未屬往後技術文件審查所需之文件、圖說時需單獨送業主審核。,各系統商可能往來多項ICD文件或以會議協調,執行階段,經工程司核定變更,供電標界面矩陣圖,(黎煥霖、陳逢時，2004),(黎煥霖、陳逢時，2004),ICD完成數量,界面管制文件(ICD),機機界面靜態整合,號誌,供電,通訊,號誌,5,4,供電,6,2,通訊,8,3,(黎煥霖、陳逢時，2004),土城線的N平方圖,(黎煥霖、陳逢時，2004),結論與討論,靠經驗的累積。,最後的最難收斂。,統包廠商的介入。,以施工圖做為ICD？,設計變更會導致ICD的變動。,(黎煥霖、陳逢時，2004),(資料來源：ATC總顧問，年代不詳),溝通不良的災難,I did say monorail in the ICD and youve signed.,動態整合,以南港板橋線的通車任務為例,送電前的安裝階段,送電後的試車階段,動態整合,測試運轉,鎖完最後一顆螺絲,按上第一個開關,賣出第一張票,載上第一個旅客,(捷運局總顧問),(蔡明忠),(天下雜誌第320期，2005年4月),真正的困難是在軌道和機電系統整合，是從第一天試車之後才開始。這會比集資還困難。,安全管制,用電管理,協調整合,營運單位界面協調,測試運轉主要業務,軌,人,電,車,語言溝通障礙,一年半以後全面中文化,模擬演練與系統驗證,營運的條件是人員和設備都要通過考試,系統驗證是對設備的考試,模擬演練則是對人員的考試,動態測試優先,斷電作業集中,事先掌握資訊,餘量管制原則,彈性利用資源,等待原則與主角原則,送電從嚴原則,避免例外原則,資源分配原則,參與單位眾多,時間資源有限,高度安全風險,業主強勢主導,實務導向及問題導向,五大特性,安全是測試運轉的首要考量,參與單位眾多,時間資源有限,高度安全風險,測試運轉的關鍵對策,實務經驗導向,業主強勢主導,核心運作組織,任務背景,1999年年初的台北捷運路網,南港板橋線通車時間,三招把式走天下,會議(meeting-driven),文件(paper-driven),核心組織(kernel,ad hoc,task force),(協調整合的方法有三項，即各個層次的協調會議、各種功能的管制文件，及一個核心的協調整合推動團隊。),會議,杜拉克的觀點,韓光渭的經驗,波斯灣戰爭的經驗,木柵線、台北車站及中和線,捷運，是簽陳和會議堆起來的。(姑隱其名),(韓光渭，1992),可行性分析,規格,界面,設計,評估,行動結果,機動性檢討,行動週報表,行動,例行會報,定期評估會,研究報告,演習報告,I,II,III,IV,V,任務需求,雄風計畫五大步驟,(動態測試配合事項協調會),系統科,計管科,車輛所,機電系統工程處,總工程司,(,主席,),機廠所,供電所,電扶梯所,自動收費所,通訊所,號誌所,水環工務所,土木工務所,捷運公司,時控小組,會議,會議,動態測試配合事項協調會,每周兩次,必要時加開臨時會議,當場紀錄、當場簽字,當天發行、會後分配任務,會議紀錄,未來四日滾動時程,重要結論,追蹤表,南港板橋線,G11-G13 BL3-BL4,VBB,BL5,BL6 BL7 BL11 BL13 BL14 BL15 BL16,機廠,8/3,(,四,),8/4,(,五,),8/5,(,六,),8/6,(,日,),8/7,(,一,),04002400捷運公司營運時段,05002300 G11G13 及,BL3BL13模擬演練,00000400 BL3BL7E#35車演練瑕疵改善,04002400捷運公司營運時段,05002300 G11G13 及BL3BL13模擬演練,00000400 G09BL7 E#35車演練瑕疵改善,1900-0700#34 24.2 測試,(0000-0400 BL11西-機廠),00000400 BL3BL7 E#35車演練瑕疵改善,04002400捷運公司營運時段,1900-0700#34 24.2測試,(0000-0400 BL11西-機廠),1900-0700#34 24.2測試,(0000 0400 BL11西-機廠),05002300 G11G13 及BL3BL13模擬演練,0700-1900#34 24.2測試,(BL14西-機廠),00000200 BL3BL9 E TSS 轉供演練(2列車),04002400捷運公司營運時段,05002300 G11G13 及BL3BL13模擬演練,1900-0700#34 24.2測試,(BL14西-機廠),07001900#34 24.2測試,(BL14 E-Depot),00000400 G09BL7E#35車演練瑕疵改善,04002400 捷運公司營運時段,05002300 G11G13及 BL3BL13 模擬演練,滾動時程,五、號誌承商說明24.6測試部份項目需進入R13R16區段且需5部營運列車，捷運公司表示先前未提出申請，但可安排於9月12日晨及9月13日晨進行。請捷運公司協助於9月12日晨及13日晨提供R16O19區段及5部營運列車進行24.6測試。,會議紀錄,以新店線為例,管制表,文件,時程管制文件,會議紀錄,管制表,時程管制文件,文件,第一級,里程碑及送電日期,第二級,測試時程網圖,第三級,四日滾動時程,(滾動時程：,rolling schedule),重要里程碑,機房送電及第三軌送電,安裝完成,靜態測試,動態測試及整合測試,捷運公司進駐及模擬演練,管制權交接,初勘、履勘、通車,時程網圖,核心組織,工務所主任,新店線,安全管制組,南港線,安全管制組,用電管理組,協調整合組,系統整合測試工務所(CFO),(資料來源：ATC總顧問，年代不詳),溝通不良的災難,一分鐘回顧,只要牽涉到兩個以上單位的事物，就是界面,系統整合就是以產出導向為前提的界面協調,系統整合分成,靜態整合,與,動態整合,兩大階段,協調整合的方法有三，即,會議,、,文件,、及,核心整合團隊,經驗是最嚴厲的老師，它總是先考試再上課。,(Experience is the hardest kind of teacher.It gives you the test first and the lesson afterward.)(Susan Ruth,1993,cited in Rechtin and Maier,1997),經驗,送電,系統整合流程,捷運工程,捷運工程,捷運系統,SEM,CFO,ICD,CIP,進場,機,土,機,機,機,機,土,機,機,機,機,土,機,機,機,機,土,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,機,土,土,土,土,土,土,土,土,土,土,土,土,機,機,機,機,機,機,機,機,土,機,土建,工程,機電,工程,土,土,土,土,土,土,土,土,機,機,機,機,機,機,機,機,Integration.,Is the way E.T.phone home.,資料來源：德國報紙，年代不詳,文化差異,參考文獻,黎煥霖、吳鳳慶、黃文鈴(2002)：,南港線最後測試運轉階段的協調整合,黎煥霖、許臨國(2004)：,系統工程與管理以台北捷運工程機電系統為例,，土木水利雙月刊第31卷第2期，2004年4月。,黎煥霖(2004)：,系統整合在捷運工程建設中的架構與運作,，捷運技術第31期，2004年8月。,黎煥霖、陳逢時(2004)：,界面管制文件在土城線的實際作為,，捷運技術第31期，2004年8月。,敬請指教,講師：黎煥霖,電話：[phone],電子郵件：leeemrt.gov.tw,