王建軍，馮 琦，方 瑞，江 媛

（航空工業(yè)洪都，江西 南昌，330096）

0 引言

在我國(guó)綜合實(shí)力快速提升的背景下，對(duì)新型裝備的需求不斷增大，對(duì)產(chǎn)品制造進(jìn)度控制更嚴(yán)[1]。當(dāng)前車間結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造的生產(chǎn)計(jì)劃基本依靠人工經(jīng)驗(yàn)制定，未充分權(quán)衡各制造過程活動(dòng)，成為阻礙精益制造的重要環(huán)節(jié)。尤其研制和生產(chǎn)型號(hào)高度交叉，傳統(tǒng)的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)管理，缺乏科學(xué)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生產(chǎn)機(jī)制，導(dǎo)致工藝準(zhǔn)備等工作滯后及工作任務(wù)沖突等狀況頻發(fā)，對(duì)車間的發(fā)展造成較大阻礙。為科學(xué)有效地運(yùn)用項(xiàng)目管理技術(shù)，按時(shí)保質(zhì)交付產(chǎn)品，滿足客戶要求，車間已然迫切需要優(yōu)化項(xiàng)目管理模式、強(qiáng)化項(xiàng)目管理水平。

本文以某型號(hào)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目管理為例，運(yùn)用工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）方法對(duì)某結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目活動(dòng)進(jìn)行分解，再結(jié)合相關(guān)項(xiàng)目得出的工程經(jīng)驗(yàn)，利用關(guān)鍵路徑分析、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃等方法對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行初始進(jìn)度計(jì)劃制定[2]?？紤]人的行為因素，同時(shí)避免項(xiàng)目執(zhí)行過程中產(chǎn)生的資源沖突等問題，運(yùn)用關(guān)鍵鏈方法對(duì)初始項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，從而避免依靠人工經(jīng)驗(yàn)制定生產(chǎn)計(jì)劃可能導(dǎo)致的項(xiàng)目進(jìn)度滯后、工期拖延等問題。

1 項(xiàng)目初始進(jìn)度計(jì)劃制定

1.1 數(shù)控制造過程邏輯關(guān)系

飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目有著嚴(yán)格的進(jìn)度要求，能否保障項(xiàng)目的順利完成，關(guān)鍵是需要以科學(xué)理論為指導(dǎo)，編制具有合理性的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，從而有效的控制項(xiàng)目工期。對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分解是保障項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的編制具有合理性、科學(xué)性的關(guān)鍵步驟，能夠?qū)?xiàng)目的各事項(xiàng)進(jìn)行明確，反映出各個(gè)工作單元的內(nèi)容及其相互關(guān)系。

采用工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）對(duì)項(xiàng)目工作進(jìn)行分解，按分解的思路不同，有基于可交付成果的劃分及基于工作過程的劃分兩種類型。依據(jù)航空結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造經(jīng)驗(yàn)，確認(rèn)采用基于工作過程的劃分方法進(jìn)行，如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)件制造項(xiàng)目面臨時(shí)間緊、任務(wù)重的巨大挑戰(zhàn)，需要系統(tǒng)性的梳理制造過程邏輯關(guān)系，結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造邏輯關(guān)系見表1，網(wǎng)絡(luò)圖如圖2所示。

表1 工作先后關(guān)系列表

圖2 項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖

1.2 制造過程關(guān)鍵路徑確認(rèn)

在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目中，項(xiàng)目管理者需要與實(shí)際相結(jié)合，根據(jù)結(jié)構(gòu)件機(jī)械加工難易程度、人員技術(shù)水平等，科學(xué)、合理的估計(jì)工作量。同時(shí)，也需要對(duì)制造過程涉及的多方因素作全面的考量。組織自己的人力、物力、機(jī)械等各種資源，通過類似項(xiàng)目的歷史數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)及知識(shí)，并與本項(xiàng)目具有的特性相結(jié)合，對(duì)項(xiàng)目工期進(jìn)行估計(jì)。采用三點(diǎn)估算法作為活動(dòng)歷時(shí)估算的方法。

三點(diǎn)估算法主要基于最可能時(shí)間tm、樂觀時(shí)間to、悲觀時(shí)間tp計(jì)算活動(dòng)持續(xù)時(shí)間。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目中，項(xiàng)目組成員根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)并參考專家意見估算出tm、to及tp，然后計(jì)算出期望活動(dòng)持續(xù)時(shí)間te，并取整。

該方法工序的時(shí)間參數(shù)有：最遲結(jié)束時(shí)間（LF）、最早開始時(shí)間（ES）、自由時(shí)差（FF）、最早結(jié)束時(shí)間（EF）、總時(shí)差（TF）、最遲開始時(shí)間（LS）。ES和EF由正推法得出，計(jì)算方式為：

LS和LF由逆推法得出，計(jì)算方式為：

TF是項(xiàng)目整體的FF不受影響的條件下，一項(xiàng)工作完工期可拖延的時(shí)間，計(jì)算方式為：

運(yùn)用以上公式對(duì)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目中各個(gè)活動(dòng)的相應(yīng)時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)TF=0時(shí)，即為關(guān)鍵工作，構(gòu)成的路徑為關(guān)鍵路徑，而關(guān)鍵路徑的總耗時(shí)就是項(xiàng)目的計(jì)劃完工時(shí)間。通過計(jì)算得出數(shù)控制造過程的關(guān)鍵路徑為：A、B、C、D、I、J、K、L、M、N，即工藝審查、方案制定、材料定額、材料供應(yīng)、領(lǐng)料下料、機(jī)床加工、鉗工修銼、CMM計(jì)量、成品檢驗(yàn)、結(jié)構(gòu)件交付。

飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目初始進(jìn)度計(jì)劃制定未考慮資源約束，認(rèn)為相互并行的活動(dòng)在使用相同資源時(shí)是不會(huì)相互爭(zhēng)奪的，但在實(shí)際情況中卻并非如此，由于各專業(yè)人員數(shù)量、機(jī)床設(shè)備數(shù)量受限制等情況，項(xiàng)目在執(zhí)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)某時(shí)段某種資源供不應(yīng)求而產(chǎn)生資源沖突，導(dǎo)致項(xiàng)目不能按進(jìn)度計(jì)劃執(zhí)行。

2 基于關(guān)鍵鏈的項(xiàng)目進(jìn)度優(yōu)化

2.1 解決資源沖突并識(shí)別關(guān)鍵鏈

1）分析資源約束

傳統(tǒng)的關(guān)鍵路徑法識(shí)別出的項(xiàng)目關(guān)鍵路徑，包括其完成時(shí)間的計(jì)算均未考慮資源約束，實(shí)際情況中資源是有限量的。在關(guān)鍵鏈理論中，不僅有對(duì)各活動(dòng)具有的邏輯關(guān)系作全面的考量，也有對(duì)各活動(dòng)間存在的資源競(jìng)爭(zhēng)行為進(jìn)行分析，針對(duì)資源沖突的問題，通過將存在資源沖突的活動(dòng)由并行關(guān)系改為串行關(guān)系，使得整個(gè)項(xiàng)目中各個(gè)并行關(guān)系的活動(dòng)不再存在資源沖突為止[3]。

列出相關(guān)活動(dòng)的資源需求表，并分析項(xiàng)目的約束條件，解決項(xiàng)目中存在的資源沖突問題。通過對(duì)項(xiàng)目可用資源進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，技術(shù)人員在活動(dòng)E與活動(dòng)G同時(shí)進(jìn)行時(shí)供小于求，需要重新安排。

2）解決資源沖突

關(guān)鍵鏈技術(shù)不僅考慮活動(dòng)的邏輯關(guān)系，同時(shí)還考慮了資源的約束，最常用的解決方式是把并行活動(dòng)改成串行活動(dòng)，本項(xiàng)目將活動(dòng)G置于活動(dòng)E之后進(jìn)行，以解決資源沖突。

3）識(shí)別關(guān)鍵鏈

根據(jù)項(xiàng)目資源約束條件，將存在資源沖突的并行活動(dòng)改成串行，重新編排飛機(jī)結(jié)構(gòu)件制造數(shù)控項(xiàng)目的計(jì)劃進(jìn)度，并識(shí)別此項(xiàng)目的關(guān)鍵鏈。在解決資源沖突后，關(guān)鍵鏈仍為工期最長(zhǎng)的活動(dòng)任務(wù)鏈，關(guān)鍵鏈為A→B→E→G→F→I→J→K→L→M→N。即工藝審查、方案制定、工藝編程、工裝設(shè)計(jì)、編制指令、材料定額、材料供應(yīng)、領(lǐng)料下料、機(jī)床加工、鉗工修銼、CMM計(jì)量、成品檢驗(yàn)、結(jié)構(gòu)件交付。

2.2 設(shè)置并計(jì)算緩沖區(qū)

關(guān)鍵鏈技術(shù)緩沖分為以下三類：項(xiàng)目緩沖（PB）、資源緩沖（RB）、輸入緩沖（FB）。資源緩沖是一種資源的預(yù)警機(jī)制，不會(huì)占用活動(dòng)時(shí)間，也不會(huì)改變項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃。輸入緩沖的效用是保障能夠準(zhǔn)時(shí)完成非關(guān)鍵鏈上的活動(dòng)，項(xiàng)目緩沖是保障能夠按時(shí)完成項(xiàng)目[4]。

項(xiàng)目計(jì)劃中有2個(gè)輸入緩沖和1個(gè)項(xiàng)目緩沖，緩沖都需要計(jì)算緩沖區(qū)的大小。本文以三點(diǎn)時(shí)間估計(jì)為基礎(chǔ)，將時(shí)間估計(jì)tm吸收到工序彈性系數(shù)β中，同時(shí)還需考慮位置權(quán)數(shù)。通過運(yùn)用彈性系數(shù)可以克服因項(xiàng)目組人員可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤造成的項(xiàng)目進(jìn)度滯后問題；同時(shí)運(yùn)用位置權(quán)數(shù)以充分考量遠(yuǎn)距離任務(wù)存在的不確定性。運(yùn)用輸入緩沖與項(xiàng)目緩沖，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目面臨的各類不確定性的全面吸收。

1）彈性系數(shù)計(jì)算

以PERT的三點(diǎn)時(shí)間估計(jì)確定β，如果tm與to越接近，那么意味著此活動(dòng)有越小的延期可能，β值越小；反之，如果tm與tp越接近，那么意味著此活動(dòng)有越大的延期可能，β值越大。其計(jì)算公式為：

根據(jù)公式（8）計(jì)算彈性系數(shù)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目各項(xiàng)活動(dòng)的彈性系數(shù)計(jì)算如表2所示。

表2 各活動(dòng)的彈性系數(shù)

2）確定位置權(quán)數(shù)α

在關(guān)鍵鏈中，依據(jù)活動(dòng)的位置，對(duì)位置權(quán)數(shù)α進(jìn)行計(jì)算，通常與現(xiàn)在距離越遠(yuǎn)的活動(dòng)越難以預(yù)料，也就存在越大的不確定性。以各活動(dòng)的時(shí)間中點(diǎn)為基準(zhǔn)，對(duì)項(xiàng)目開始時(shí)間與基準(zhǔn)間的距離進(jìn)行測(cè)量，然后與項(xiàng)目總工期相除，得出位置權(quán)數(shù)α，用來進(jìn)一步評(píng)估任務(wù)的不確定性，解決中后期活動(dòng)難以預(yù)測(cè)的問題。

式中，e為活動(dòng)時(shí)間中點(diǎn)到項(xiàng)目開始之間的時(shí)間距離，f為關(guān)鍵鏈總時(shí)間長(zhǎng)度。

根據(jù)公式（9）計(jì)算位置權(quán)數(shù)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目各項(xiàng)活動(dòng)的位置權(quán)數(shù)計(jì)算如表3所示。

表3 各活動(dòng)的位置權(quán)數(shù)

3）項(xiàng)目緩沖區(qū)PB計(jì)算

式中，c為關(guān)鍵鏈活動(dòng)的集合。

根據(jù)公式（10）計(jì)算飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目的項(xiàng)目緩沖區(qū)的大小，PB=16.28，經(jīng)取整項(xiàng)目緩沖PB=17天。

4）輸入緩沖區(qū)FB計(jì)算

共需要進(jìn)行2處輸入緩沖區(qū)計(jì)算，分別在活動(dòng)D與活動(dòng)I之間（FB1）、活動(dòng)H與活動(dòng)J之間（FB2）,其計(jì)算公式為：

式中，d為非關(guān)鍵鏈活動(dòng)的集合

根據(jù)公式（11）計(jì)算飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目的項(xiàng)目緩沖區(qū)的大小，F(xiàn)B1=1.64，經(jīng)取整FB1=2天，F(xiàn)B2=0.97，經(jīng)取整FB2=1。

2.3 優(yōu)化后的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃

在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中對(duì)FB與PB的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行標(biāo)識(shí)便可得出優(yōu)化之后的項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖。該項(xiàng)目有1條關(guān)鍵鏈及2條非關(guān)鍵鏈，在活動(dòng)D、H后分別插入輸入緩沖FB1、FB2，并在關(guān)鍵鏈后插入項(xiàng)目緩沖PB，置于工作N之后。關(guān)于各個(gè)緩沖區(qū)的插入情況可見圖3。由此可得出，基于關(guān)鍵鏈技術(shù)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目工期為：100+17=117（天）。

圖3 優(yōu)化后的項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃

2.3 實(shí)施效果

該方法應(yīng)用于某飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目進(jìn)度管理，項(xiàng)目整體進(jìn)度管理水平較以往同類型項(xiàng)目得到了明顯提升，以往同類型項(xiàng)目制造工期約160天，現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目在第115天完成，工期得到縮短，同時(shí)避免了資源浪費(fèi)等情況，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

3 結(jié)語

本文結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，運(yùn)用WBS、關(guān)鍵路徑分析、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、關(guān)鍵鏈等項(xiàng)目進(jìn)度管理方法制定了某飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，經(jīng)驗(yàn)證，項(xiàng)目按此進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行實(shí)施，避免了資源浪費(fèi)、進(jìn)度拖延等問題的出現(xiàn)，保證了結(jié)構(gòu)件交付節(jié)點(diǎn)要求，為飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控制造項(xiàng)目進(jìn)度安排提供了管理方法。