孫 倩，周 宏，羅萍萍

（1.集美大學(xué) 輪機(jī)工程學(xué)院，福建廈門 361021；2.江蘇科技大學(xué) 船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212003）

項(xiàng)目管理技術(shù)在船舶建造進(jìn)度控制中的應(yīng)用

孫 倩1，周 宏2，羅萍萍2

（1.集美大學(xué) 輪機(jī)工程學(xué)院，福建廈門 361021；2.江蘇科技大學(xué) 船舶與海洋工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212003）

以船舶建造過(guò)程為研究對(duì)象，主要介紹了項(xiàng)目管理技術(shù)在船舶進(jìn)度控制方面的應(yīng)用背景和研究現(xiàn)狀，提出了船舶進(jìn)度的控制方法及偏差分析，并根據(jù)Logistic模型S曲線建立預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶建造進(jìn)度的預(yù)測(cè)和調(diào)整。

項(xiàng)目管理；船舶建造；進(jìn)度控制

0 引言

船舶建造是涉及面極廣的大型系統(tǒng)項(xiàng)目工程。要想取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，就必須采用先進(jìn)的管理模式[1]。建造進(jìn)度項(xiàng)目管理的對(duì)象就是船舶建造進(jìn)度，通過(guò)臨時(shí)的柔性化的專門組織，對(duì)項(xiàng)目實(shí)行高效計(jì)劃、領(lǐng)導(dǎo)、控制以及協(xié)調(diào)，從而使得該項(xiàng)目在整個(gè)過(guò)程中的所需資源能夠得到最優(yōu)配置，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)[2,3]。船舶行業(yè)在1992年制定了《網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用程序》、1994年制定了《船舶工作分解結(jié)構(gòu)》等綱領(lǐng)性文件，對(duì)促進(jìn)項(xiàng)目管理在船舶行業(yè)的應(yīng)用起到了一定作用，但是應(yīng)用范圍十分有限[4,5]。要想控制船舶的建造進(jìn)度就必需采用有效的項(xiàng)目管理技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)度控制。項(xiàng)目進(jìn)度控制需要嚴(yán)格按照建造合同，層層落實(shí)，層層分解，周期跟蹤調(diào)整，以確保項(xiàng)目能按期保質(zhì)完成。

近年來(lái)我國(guó)大量學(xué)者對(duì)項(xiàng)目管理技術(shù)進(jìn)行了研究。張進(jìn)[6]對(duì)船舶設(shè)計(jì)中的項(xiàng)目管理模式進(jìn)行了研究；林輝[7]對(duì)項(xiàng)目管理在船舶設(shè)計(jì)中的運(yùn)用進(jìn)行了研究；陳競(jìng)飛[8]對(duì)船舶設(shè)計(jì)在矩陣型組織下的項(xiàng)目管理進(jìn)行了研究；陳剛等[9]從船舶科技創(chuàng)新角度對(duì)引進(jìn)項(xiàng)目管理進(jìn)行了研究；高紹興等[10]對(duì)船舶與海洋工程項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。

1 進(jìn)度控制的方法

船舶生產(chǎn)計(jì)劃的編制主要是根據(jù)項(xiàng)目工作量、

人、場(chǎng)地、設(shè)備資源以及歷史資源估算出生產(chǎn)周期。這種方法存在一些問(wèn)題：1）計(jì)劃的編制依據(jù)不充分；2）生產(chǎn)建造前期策劃水平有待提升；3）生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作不精細(xì)；4）資源配置策劃的合理性和可行性差；5）現(xiàn)代造船模式要求資源和計(jì)劃協(xié)調(diào)統(tǒng)一的強(qiáng)有力的計(jì)劃管理體系，而公司是資源使用主體多元化、兩級(jí)計(jì)劃管理的體制；6）計(jì)劃的可控性差；7）工程管理中許多關(guān)系沒有理順，計(jì)劃、節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)率不高；8）數(shù)據(jù)管理是生產(chǎn)計(jì)劃中非常重要的環(huán)節(jié)，是提高管理水平、推動(dòng)管理進(jìn)步的基礎(chǔ)和依據(jù)，但是船廠的數(shù)據(jù)管理仍是計(jì)劃管理中的薄弱環(huán)節(jié)。為了解決這些進(jìn)度控制中遇到的問(wèn)題，有效控制船舶建造的進(jìn)度，就需要對(duì)有關(guān)項(xiàng)目管理技術(shù)進(jìn)行研究。

1.1 橫道圖法

圖1所示的橫道圖又稱甘特圖，是實(shí)際計(jì)劃與原計(jì)劃比較的一種最直觀的工期計(jì)劃方法。黑色的橫道表示作業(yè)過(guò)程已經(jīng)完成，灰色實(shí)體部分表示作業(yè)過(guò)程已經(jīng)完成的部分，非實(shí)體部分表示未完成的部分，非常直觀地體現(xiàn)出生產(chǎn)的進(jìn)度，同時(shí)還可以與原來(lái)的生產(chǎn)計(jì)劃相比較，得出生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行情況與原計(jì)劃的偏差情況。

圖1 生產(chǎn)進(jìn)度橫道圖

1.2 S曲線對(duì)比法

S曲線能直觀反映工時(shí)進(jìn)度，能描繪出實(shí)際工時(shí)的累積，也能描繪出計(jì)劃工時(shí)的累積，它對(duì)新的同類型船舶的后續(xù)計(jì)劃工作產(chǎn)生積極影響。S形曲線圖的橫坐標(biāo)是時(shí)間，縱坐標(biāo)是工作量的完成情況，可以為完成百分比、工時(shí)、費(fèi)用以及物量等指標(biāo)。圖2為系列船下料實(shí)際工時(shí)S形曲線圖，圖3為實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃對(duì)比S形曲線。

圖3所示的對(duì)比S形曲線可用于工程進(jìn)度狀態(tài)分析：工程進(jìn)度點(diǎn)在計(jì)劃進(jìn)度點(diǎn)左側(cè)，表明此刻實(shí)際進(jìn)度比計(jì)度進(jìn)度超前，工程進(jìn)度點(diǎn)在計(jì)劃進(jìn)度點(diǎn)右側(cè)，表明此刻實(shí)際進(jìn)度比計(jì)度進(jìn)度落后。

圖2 各船下料工時(shí)S曲線

圖3 對(duì)比S形曲線

S曲線對(duì)比法還可用于進(jìn)度偏差分析、動(dòng)態(tài)分析和總工期分析等。

1.3 “香蕉”線比較法

在計(jì)劃中，除大節(jié)點(diǎn)活動(dòng)外，其它節(jié)點(diǎn)都存在著最早和最晚可能開始時(shí)間。按最早可能開始時(shí)間和最晚必須開始時(shí)間安排進(jìn)度來(lái)繪制可得到兩條S曲線：TES、TLS曲線，如圖4所示。它們有相同的開始時(shí)間和相同的結(jié)束時(shí)間。按生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)度設(shè)繪的曲線為R曲線。

曲線使用方法：

1）R曲線如果在TES上方表示實(shí)際進(jìn)度超前，在TLS下方表示實(shí)際進(jìn)度落后，位于兩者之間則表示正常；

2）可根據(jù)R曲線實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)度推測(cè)未完成的趨勢(shì)；

3）進(jìn)度偏差值定量分析a點(diǎn)的Δya、Δta；4）動(dòng)態(tài)分析某點(diǎn)的進(jìn)度狀態(tài)；

5）分析實(shí)際曲線終點(diǎn)與TES、TLS曲線終點(diǎn)之間的偏差為整體工期偏差。

圖4 香蕉S曲線

1.4 前鋒線比較法

前鋒線比較法是在時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃上，從檢查日期的坐標(biāo)點(diǎn)出發(fā)，用線條順序連接相關(guān)工作實(shí)際進(jìn)度的前端點(diǎn)，最后連接到另一時(shí)間軸上的檢查時(shí)間點(diǎn)，從而形成一條折線，如圖5所示。

繪制方法如下：

1）在網(wǎng)絡(luò)圖中設(shè)檢查日期；

2）設(shè)置檢查，連接上下時(shí)間坐標(biāo)的檢查日期；

3）根據(jù)完成工作量的百分比，按適當(dāng)比例標(biāo)注在各活動(dòng)的矢線上，就可以得到檢查日所進(jìn)行的各項(xiàng)活動(dòng)實(shí)際進(jìn)度前鋒點(diǎn)；

4）將檢查點(diǎn)與前鋒點(diǎn)連接，可得到實(shí)際進(jìn)度的前鋒線。

前鋒線在檢查線左邊表示進(jìn)度落后于計(jì)劃，前鋒線在檢查線右邊表示進(jìn)度超前。

圖5 前鋒線

2 生產(chǎn)進(jìn)度控制的偏差分析

2.1 偏差產(chǎn)生的原因

1）船廠材料采購(gòu)原因

（1）與鋼廠簽訂的材料供貨沒有提前；

（2）船廠沒有付清鋼廠的款項(xiàng)，導(dǎo)致鋼廠不發(fā)貨；

（3）采購(gòu)的鋼板不符合規(guī)范要求，不能使用于當(dāng)前建造的船舶。

2）船東方面的原因

（1）船東方面未按合同付款；

（2）船東提供的技術(shù)準(zhǔn)備不足；

（3）船東自訂的材料和設(shè)備不到位。

3）技術(shù)設(shè)計(jì)原因

（1）技術(shù)方案沒有最終確定；

（2）詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙退審緩慢；

（3）詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙修改過(guò)量。

4）生產(chǎn)設(shè)計(jì)原因

（1）生產(chǎn)施工圖圖紙錯(cuò)誤太多；

（2）生產(chǎn)工藝不適合施工；

（3）生產(chǎn)圖紙沒有提前量。

5）施工原因

（1）生產(chǎn)管理混亂，沒有6S管理；

（2）施工現(xiàn)場(chǎng)未按正確的工藝施工；

（3）施工現(xiàn)場(chǎng)所用的焊材不合標(biāo)準(zhǔn)；

（4）施工人員素質(zhì)差；

（5）生產(chǎn)與技術(shù)、質(zhì)量、采購(gòu)等部門協(xié)調(diào)差。

6）船東代表原因

（1）船東不配合工作；

（2）船東要求超標(biāo)；

（3）船東重視質(zhì)量，不重視進(jìn)度；

（4）船東提出的整改方案未及時(shí)反映到船廠。

2.2 偏差技術(shù)方法應(yīng)用

前面介紹了很多種方法，其中S形曲線是建造工時(shí)統(tǒng)計(jì)常用的方法之一。它一般都是以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以累積的工作量、工時(shí)或百分比為縱坐標(biāo)。船舶在建造過(guò)程中由于多工種作業(yè)會(huì)產(chǎn)生實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的偏差。為了預(yù)測(cè)實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的偏差，產(chǎn)生了一些實(shí)用的預(yù)測(cè)模型的理論方法，如灰色理論即GM（1，1），它是對(duì)系統(tǒng)行為特征值的發(fā)展變化進(jìn)行預(yù)測(cè)，除此之外還有荷蘭 Logistic模型等。GM（1，1）雖然精確但也有一定的局限性，因此本文采用更簡(jiǎn)潔的Logistic模型進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.2.1 Logistic模型

Logistic模型是荷蘭生物數(shù)學(xué)家Verhulst在研究自然增長(zhǎng)問(wèn)題時(shí)提出的，其微分方程為：

式中，r0為生命系數(shù)，當(dāng)時(shí)間t→∞，如果給定總工時(shí) Nm，以及基準(zhǔn)分段上船臺(tái)時(shí)所完成工時(shí)與總工時(shí)之比u1和時(shí)間tK，則該方程的微積分解[11]為：

再給出下水時(shí)所完成的工時(shí)與總工時(shí)之比 u2和時(shí)間tL可求出r0?，F(xiàn)設(shè)定Nm=811 kh，u1=27.6%，u2=81.82%，tK=4，tL=8。圖6為實(shí)際曲線WH(t)與Logistic模型S曲線N(t)。這兩條曲線非常接近。由于目前大多數(shù)船廠對(duì)日常工時(shí)、實(shí)用工時(shí)統(tǒng)計(jì)匯總標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)不完善，建立標(biāo)準(zhǔn)的S形曲線比較困難，故可采用預(yù)測(cè)模型先建立標(biāo)準(zhǔn)S形曲線，再根據(jù)生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。本文就是用該方法建立了46 000 DWT級(jí)散貨船的預(yù)測(cè)模型。

圖6 Logistic和建造工累積S形曲線

2.2.2 S型曲線預(yù)測(cè)模型應(yīng)用

1）模型分析

從圖6的比較曲線可以看出，實(shí)際S曲線與Logistic模型S曲線N(t)在tK和tL之間非常接近，為此對(duì)函數(shù)進(jìn)行調(diào)整，工時(shí)累積的近似預(yù)測(cè)函數(shù)取為：

預(yù)測(cè)模型與實(shí)際工時(shí)值見表1，表中數(shù)據(jù)基本相近，對(duì)于不同的船廠可以采用不同的k和u1、u2、tK、tL、Nm，可得到真實(shí)的S曲線。

2）46 000 DWT散貨船S形曲線

目前在江蘇東部地區(qū)的船廠，上船臺(tái)時(shí)工時(shí)完成率一般在20%～30%，船舶下水時(shí)工時(shí)完成率為68%～80%，建造大節(jié)點(diǎn)時(shí)間如表2所示。確定u1、u2、tK、tL、Nm和造船總周期T，建立模型。

表1 預(yù)測(cè)模型與實(shí)際工時(shí)值

表2 建造大節(jié)點(diǎn)時(shí)間

設(shè)船廠u1=25%，u2=76%，tK=3.36，tL=6.13，則可得到工時(shí)累積S形曲線。如果船廠有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可用歷史S曲線，若船廠數(shù)據(jù)不全，則在u1、u2、tK、tL、Nm已知的條件下可確定初始S形曲線，作為預(yù)測(cè)手段。

3）用S形曲線分析散貨船建造的長(zhǎng)期計(jì)劃

（1）計(jì)劃線表

因船廠是先開工三條船，之后還有三條船開工。現(xiàn)排定造船的主計(jì)劃，同樣以工時(shí)累積計(jì)劃進(jìn)行平衡。以時(shí)限計(jì)劃列出表3，基準(zhǔn)時(shí)間為第四條船開工。

（2）六條船的S形曲線族圖

根據(jù)表3的相關(guān)數(shù)據(jù)可繪制出這六條船的S形曲線族圖，如圖7所示。

圖7 S形曲線族

（3）計(jì)劃控制

從六條船的工時(shí)累積曲線，可以統(tǒng)計(jì)得出某一時(shí)間段的工時(shí)需求量。分析所需工時(shí)隨時(shí)間的變化，從圖7可以看出在100 d～170 d是需求量的高峰，可以根據(jù)累加作出工時(shí)需求曲線與船廠實(shí)際可用工時(shí)對(duì)比，進(jìn)而能夠改進(jìn)生產(chǎn)計(jì)劃。

3 結(jié)論

通過(guò)工時(shí)需求曲線與船廠實(shí)際可用工時(shí)對(duì)比，可以得出如下結(jié)論：

1）如果可用工時(shí)小于需求工時(shí) 15%以內(nèi)，不需考慮調(diào)整生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)計(jì)劃，可僅通過(guò)增加勞動(dòng)力的方式解決；

2）如果可用工時(shí)小于需求工時(shí)量超過(guò) 15%且完工時(shí)間不能更改，則也必須通過(guò)增加勞動(dòng)力或外包工程的方法來(lái)調(diào)整；

3）如果可用工時(shí)小于需求量超過(guò) 15%且可用工時(shí)有限、船廠資源有限，則只能通過(guò)調(diào)整大節(jié)點(diǎn)計(jì)劃，為保證船臺(tái)周期以及交船時(shí)間不變，必須提早開工時(shí)間，并考慮減少u1和u2；

4）通過(guò)采用新設(shè)備、新工藝降低總工時(shí)能使S曲線變化率減少。

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Application of Project Management Technology in Ship Construction Schedule Control

Sun Qian1, Zhou Hong2, Luo Ping-ping2
(1.Marine Engineering Institute, Jimei University, Fujian Xiamen 361021, China; 2.Naval Architecture and Ocean Engineering Institute, Jiangsu University of Science and Technology, Jiangsu Zhenjiang 212003, China)

The research object of the paper is ship construction process.The paper mainly introduces the background and the research status of project management in the ship schedule control.It puts forward the control method and the analysis of deviation for the ship schedule.The prediction model is built according to the Logistic model S curve to forecast and adjust the ship construction schedule.

project management; shipbuilding; schedule control

U673.2

A

10.14141/j.31-1981.2016.02.002

孫倩（1974—），女，副教授，研究方向：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造。