王力華

摘 要：為解決燃煤機(jī)組汽輪機(jī)通流改造項目實施過程中進(jìn)度拖期嚴(yán)重的問題，采用關(guān)鍵鏈的方法系統(tǒng)的對項目進(jìn)度計劃進(jìn)行優(yōu)化和分析，制定基于資源約束的項目進(jìn)度計劃，并采用蒙特卡洛方法進(jìn)行大量的模擬仿真驗證。結(jié)果表明，關(guān)鍵鏈方法應(yīng)用在此類項目中更有優(yōu)勢，可以有效的縮短工期，保證項目及時完工。

關(guān)鍵詞：關(guān)鍵鏈法;汽輪機(jī)

隨著社會對生態(tài)文明建設(shè)的要求越來越高，國家對燃煤發(fā)電機(jī)組的供電煤耗提出了更高的要求。汽輪機(jī)通流改造項目就是通過對燃煤機(jī)組汽輪機(jī)通流部分進(jìn)行重新設(shè)計、更換，升級改造為出力效率高、煤耗更低的機(jī)組，近年來發(fā)展十分迅速，未來一段時間也將保持平穩(wěn)的數(shù)量，但是在進(jìn)度管理過程中存在著一定的困難，用傳統(tǒng)的進(jìn)度管理方法已不能滿足項目建設(shè)要求，亟須改進(jìn)以適應(yīng)市場需求。

目前國內(nèi)關(guān)鍵鏈項目進(jìn)度管理研究主要圍繞幾個方面，首先是關(guān)鍵鏈的識別與確定，第二個方面是對緩沖區(qū)設(shè)置的研究，另外還有一些學(xué)者對多項目多資源配置條件下的關(guān)鍵鏈管理研究。關(guān)鍵鏈項目管理中的關(guān)鍵鏈不僅考慮項目活動之間的相互關(guān)系，還考慮項目活動的資源約束[1]。

關(guān)鍵鏈的方法起源于國外，在實際應(yīng)用領(lǐng)域也有一定的創(chuàng)新和實際應(yīng)用，但是對關(guān)鍵鏈的批評者也不是沒有，他們認(rèn)為在對資源平衡基于特別關(guān)注的前提下，CCPM技術(shù)要么與眾多類型的項目不配套，要么就是對已深入理解的進(jìn)度編制技術(shù)的簡單再概念化[2]。雖然CCPM為項目進(jìn)度編制增加了規(guī)范性，但是在公司項目群中應(yīng)用這種技術(shù)的方法并不詳細(xì)。它似乎只在項目的基礎(chǔ)上獲得了收益，但在大型項目水平上的有用性并沒有得到證明[3]。

1 電站汽輪機(jī)通流改造項目進(jìn)度管理現(xiàn)狀分析

1.1 通流改造項目進(jìn)度管理現(xiàn)狀

一般來講，電站汽輪機(jī)通流改造項目的建設(shè)規(guī)模較大，建設(shè)周期較長，一般需要13～16個月，且普遍存在著項目管理水平低以及缺乏科學(xué)管理手段的現(xiàn)象，容易造成項目進(jìn)度失控以及成本超支、資源浪費嚴(yán)重的現(xiàn)象發(fā)生。

通流改造項目的進(jìn)度管理主要分為兩個部分：設(shè)備制造階段和施工階段。設(shè)備制造主要設(shè)備是汽輪機(jī)，由汽輪機(jī)制造廠負(fù)責(zé)，現(xiàn)場施工需進(jìn)行施工招標(biāo)后確定施工分包單位，在設(shè)備生產(chǎn)制造的同時進(jìn)行施工單位的招標(biāo)工作。設(shè)備制造階段又主要分為三個環(huán)節(jié)，部套設(shè)計環(huán)節(jié)、毛坯采購環(huán)節(jié)以及加工制造環(huán)節(jié)。

在項目的現(xiàn)場施工階段，影響施工順利推進(jìn)的因素有很多，人力是否充足，工器具是否滿足，技術(shù)問題能否及時解決，安全、健康、環(huán)境因素的考量，天氣的好壞等都是影響施工進(jìn)度的潛在因素。通流改造項目的現(xiàn)場施工工作與設(shè)備制造廠的部分設(shè)備的加工制造是交叉進(jìn)行的，常常因為交叉作業(yè)的影響導(dǎo)致項目工期拖延。

1.2 電站汽輪機(jī)通流改造項目進(jìn)度管理問題分析

根據(jù)以往項目的追溯分析，發(fā)現(xiàn)通流部分項目有80%的項目進(jìn)度有延期，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，項目進(jìn)度延期的主要原因大致為項目管理方面、設(shè)備生產(chǎn)制造方面和施工階段幾個方面的問題所致。

1）項目管理方面的問題：缺乏科學(xué)的管理理念和優(yōu)秀的管理團(tuán)隊，工期安全因素考慮過多導(dǎo)致計劃工期過長，溝通協(xié)調(diào)不夠和溝通協(xié)調(diào)效率較低導(dǎo)致工期時間增加。

2）設(shè)備生產(chǎn)制造階段的進(jìn)度問題：由于汽輪機(jī)主要設(shè)備的加工精度要求高、工藝復(fù)雜，為保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量，所有關(guān)鍵部套如轉(zhuǎn)子、高中壓內(nèi)缸、靜葉持環(huán)等均在汽輪機(jī)車間加工，當(dāng)多項目同時開工時就造成了機(jī)床設(shè)備、技術(shù)工人等資源的沖突，導(dǎo)致制造進(jìn)度無法與項目進(jìn)度計劃匹配。

3）施工階段的進(jìn)度問題：施工階段影響項目進(jìn)度的因素有幾點：設(shè)備交貨不及時，在關(guān)鍵工序開展時設(shè)備未及時到貨，導(dǎo)致后續(xù)工序停滯延期;施工工序設(shè)計不合理，現(xiàn)場管理混亂，輔線工期超過主線工期;交叉作業(yè)的影響，使得人力以及設(shè)備的不滿足;施工單位人力不足，準(zhǔn)備不充分，技術(shù)力量不足等。

2 電站汽輪機(jī)通流改造項目進(jìn)度計劃制定

通過上一節(jié)的分析可知，在多分包方、多路徑、多資源約束這種復(fù)雜項目環(huán)境下，有效的識別出項目進(jìn)度中的關(guān)鍵路徑是非常重要的。關(guān)鍵鏈法相對于關(guān)鍵路徑法的最大的區(qū)別就是更多的考慮資源的管理以及人為因素造成拖期的規(guī)避。

2.1 電站汽輪機(jī)通流改造項目分解

項目經(jīng)理依據(jù)以往項目的實際經(jīng)驗，并考慮各種可能的不確定因素，給出項目各工序的歷時估計，該估計有較高的安全裕度。通過設(shè)置WBS控制節(jié)點，得出一個典型通流改造項目WBS分解及進(jìn)度計劃表。其中項目開始時間為2018年3月1日。

圖1為制造階段甘特圖，標(biāo)紅色的工序為關(guān)鍵路徑，制造階段關(guān)鍵路徑計劃工期為116天。

施工階段主要分為施工單位的招標(biāo)環(huán)節(jié)和現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)。圖2為施工階段甘特圖，圖中紅色任務(wù)為關(guān)鍵路徑，施工階段關(guān)鍵路徑計劃工期為117天。

從圖2和圖3可以得到，整個項目的關(guān)鍵路徑是制造階段工序4-8-12-16-17-18-19，施工階段工序20-21-22-23-25-26-27-30-32-33-34-35-36-37，項目的計劃總周期是233天。

2.2 對工序歷時的估計

關(guān)鍵路徑法中，團(tuán)隊成員出于穩(wěn)妥起見，項目活動的歷時估計往往被人為的不成比例的延長，預(yù)留了過多的安全時間。由于每項活動的歷時估計并非均值估計，而是非對稱概率分布。為了適當(dāng)削減預(yù)留過多的安全時間，采用三點估計法。三點分別是：

To：活動樂觀歷時，由于本項目部分工序的特殊性，不能過度壓縮工期，所以取原估計歷時的50%，這樣才有較高的置信度，原估計歷時為項目經(jīng)理依據(jù)過去項目經(jīng)驗給出。

Tp：活動悲觀歷時，取原估計歷時的90%。

Tm：活動最可能歷時，參照往年類似項目活動歷時，通過項目部多個項目專家進(jìn)行打分，得出工序的最可能歷時。

活動的歷時公式

期望

（1）

標(biāo)準(zhǔn)差

（2）

基于以上公式，得出如表2所示的各個時間估計值，本文制定關(guān)鍵鏈進(jìn)度計劃時對歷時的估計主要針對施工階段。

2.3 基于關(guān)鍵鏈的項目進(jìn)度計劃優(yōu)化及緩沖區(qū)的設(shè)置

關(guān)鍵鏈法以不確定的歷時估計和完成時間的形式聚合所有項目的風(fēng)險[4]，理論上項目的整體風(fēng)險由于聚合風(fēng)險的引入而降低了。

文獻(xiàn)[5]中彈性系數(shù)法依據(jù)PERT的三點估計為基礎(chǔ)，依據(jù)各活動相對延期可能性的大小，設(shè)置不同的彈性系數(shù)，根據(jù)彈性系數(shù)的不同，給予各活動時間不等的緩沖。項目緩沖為關(guān)鍵鏈上的各活動緩沖時間的和。具體實施步驟如下：

步序1：基于CMP方法，確定關(guān)鍵路徑，平衡資源后，確定關(guān)

鍵鏈。

步序2：基于PERT的三點估計法，考察Tm點與To、Tp兩點距離的遠(yuǎn)近，與To點越接近（與Tp點越遠(yuǎn)離），表明活動延期的可能性越小，即彈性系數(shù)越小，表達(dá)式如下;反之與To點越遠(yuǎn)離（與Tp點越接近），表明活動延期的可能性越大，即彈性系數(shù)越大。彈性系數(shù)用KB表示，公式如下：

（3）

步序3：將關(guān)鍵鏈上的各活動的緩沖時間聚合為項目緩沖，表示如下：

（4）

P表示關(guān)鍵鏈上工序的標(biāo)號集合;PB表示關(guān)鍵鏈上工序的緩沖時間之和;PBn表示關(guān)鍵鏈上第n項工序的緩沖;KBn表示關(guān)鍵鏈上第n項工序的彈性系數(shù)。

將非關(guān)鍵鏈上的同為串聯(lián)工序的緩沖時間聚合為支路緩沖，表示如下：

（5）

F表示非關(guān)鍵鏈上各組串聯(lián)工序的標(biāo)號集合;FB表示非關(guān)鍵鏈上各組串聯(lián)工序的緩沖時間之和;表示非關(guān)鍵鏈上各組串聯(lián)工序里第n項工序的緩沖;表示非關(guān)鍵鏈上各組串聯(lián)工序里第n項工序的彈性系數(shù)。

本文采用彈性系數(shù)法，由公式3計算得出通流改造項目施工階段的彈性系數(shù)，由公式（4）計算得出施工階段的項目緩沖：

由公式（5）計算得出施工階段的各支路緩沖為：FB1=1天：低壓缸解體;FB2=7天：發(fā)電機(jī)及勵磁機(jī)檢修;FB3=8天：汽門檢修;FB4=7天：低壓缸部分安裝。

將項目緩沖和匯入緩沖添加到項目各個工序中，得到了解除資源約束下的關(guān)鍵鏈項目進(jìn)度甘特圖，項目總工期為如圖3所示。

從圖3中可以看出，加入緩沖后關(guān)鍵鏈項目進(jìn)度計劃總工期為229天，施工階段工期為97天。關(guān)鍵進(jìn)度計劃相比于傳統(tǒng)的關(guān)鍵路徑進(jìn)度計劃方式匯聚了項目的不確定，減少了安全時間的浪費。

3 仿真計算與結(jié)果分析

運用蒙特卡洛的方法對上一章節(jié)關(guān)鍵鏈分析的可靠性、穩(wěn)定性進(jìn)行仿真和驗證，本章節(jié)僅對施工階段進(jìn)行仿真。

3.1 蒙特卡洛模擬

假設(shè)關(guān)鍵鏈上每一項單獨的活動的歷時均相對獨立，且符合正態(tài)分布由于活動的歷時是離散的，所以其概率以數(shù)值出現(xiàn)的頻度近似代替。本項目根據(jù)隨機(jī)變量的函數(shù)式，計算目標(biāo)值后，得到500組項目完成歷時。最大值為89天，最小值為72天。對完成歷時從小到大出現(xiàn)的次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，將得到的次數(shù)除以500，得到各個歷時的概，然后計算累積概率。

圖4 累積分布函數(shù)圖

如76天，在500組模擬中共出現(xiàn)32次，則其概率為32/500=0.064，表示如果76天完成項目，概率是6.4%。它的累積概率是將項目歷時不大于76天的各個歷時的概率相加，表示項目在76天內(nèi)（含76天）完成的概率，其值為14.6%。出現(xiàn)概率和累積概率分布函數(shù)的圖像如圖4所示。

由圖4可見，隨著項目歷時的增加，完成項目的概率也在增加，當(dāng)項目歷時85天，完成項目的概率已經(jīng)達(dá)到99%，當(dāng)項目歷時89天時，完成項目的概率可以達(dá)到100%。

3.2 結(jié)果分析

本項目在應(yīng)用關(guān)鍵鏈法之前，項目的計劃完成時間依賴于關(guān)鍵路徑上的歷時，施工階段的歷時為關(guān)鍵路徑上的活動歷時的總和，為117天，應(yīng)用關(guān)鍵鏈法加入緩沖后施工階段的工期為97天。根據(jù)項目歷時的累計概率運用蒙特卡洛模擬得出整個項目在歷時89天時完成概率達(dá)到了100%，比關(guān)鍵路徑法縮減28天，工期壓縮23.9%，比加入緩沖后的關(guān)鍵鏈計劃縮減了8天。

4 結(jié)語

本文通過關(guān)鍵鏈進(jìn)度管理方法與汽輪機(jī)通流改造類項目的特點高度結(jié)合運用，實證研究了關(guān)鍵鏈理論在解決汽輪機(jī)通流改造項目建設(shè)過程中的進(jìn)度矛盾，提升了工作效率，減少了項目工期，降低了人力成本。

從筆者多年工作的實際出發(fā)，項目進(jìn)度管理的方法應(yīng)更多的著眼于整個系統(tǒng)的可控、穩(wěn)定以及管理的有效性，切實有效的管理方法應(yīng)通過逐步的摸索、實踐逐步推廣到項目管理過程中，要全員參與，整體提升管理意識。理論的研究與實際的應(yīng)用應(yīng)該互相推動、互相促進(jìn)，才能夠讓我們的管理水平逐步提升，使得好的管理方法為我們的企業(yè)管理服務(wù)。

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