關(guān)鍵鏈技術(shù)在非標(biāo)自動化設(shè)備研發(fā)項(xiàng)目中的運(yùn)用研究

孔雙雙

（航天工程裝備（蘇州）有限公司，江蘇 蘇州 215000）

非標(biāo)自動化設(shè)備并不是通用型設(shè)備，外在形式多樣化并且基本上是單件小批量化制造，在設(shè)計研發(fā)方面尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，要自主研發(fā)。在經(jīng)濟(jì)社會競爭日益激烈化及客戶群體需求持續(xù)增多的背景下，各領(lǐng)域?qū)Ψ菢?biāo)自動化設(shè)備的需求量也呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢，這種項(xiàng)目通常是結(jié)合客戶需求而特殊定制的，研發(fā)過程過于繁雜、投入的時間成本過高、需要相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业闹笇?dǎo)和參與等，通過采用加強(qiáng)項(xiàng)目管理，顯著提升項(xiàng)目進(jìn)度管理水平，減少企業(yè)的生產(chǎn)成本，協(xié)助其創(chuàng)造更多的生產(chǎn)效益。

1 非標(biāo)自動化設(shè)備研發(fā)的基本流程

對于一臺自動化機(jī)械設(shè)備而言，其前期設(shè)計質(zhì)量直接影響著其最后實(shí)際應(yīng)用效果，而現(xiàn)場制造過程給設(shè)備帶來的影響，實(shí)質(zhì)上就是達(dá)成設(shè)計環(huán)節(jié)設(shè)定的質(zhì)量，故而設(shè)計是影響機(jī)械設(shè)備應(yīng)用質(zhì)量的重要一環(huán)。一臺完整的非標(biāo)自動化設(shè)備主要由動力及傳動部分、控制及輔助系統(tǒng)等構(gòu)成。針對非標(biāo)自動化設(shè)備的開發(fā)過程，可以簡單做出如下概況：企業(yè)生產(chǎn)部門結(jié)合設(shè)計的生產(chǎn)要求，以提升實(shí)際生產(chǎn)效率，減少人力資源投入量作為運(yùn)營目標(biāo)，將自動化開發(fā)需求材料呈遞給設(shè)計開發(fā)部門，開發(fā)部門內(nèi)的工作人員以此為據(jù)，編寫相配套的設(shè)計任務(wù)書，隨后執(zhí)行機(jī)械設(shè)備、零部件生產(chǎn)方案設(shè)計等工作內(nèi)容。

2 項(xiàng)目進(jìn)度傳統(tǒng)管理中存在的問題

2．1 進(jìn)度計劃的合理性不夠

針對非標(biāo)自動化設(shè)備研發(fā)項(xiàng)目的進(jìn)度管理計劃編寫工作，其對項(xiàng)目進(jìn)度管理人員既有的工作經(jīng)驗(yàn)表現(xiàn)出較高的依賴性，普遍呈現(xiàn)出單一化、盲目性及主觀性強(qiáng)特征，這是造成項(xiàng)目計劃科學(xué)性、合理性整體偏低的主要原因，未能全面分析工人既有的技能水平及生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)施配置等情況，可能會影響項(xiàng)目實(shí)際實(shí)施進(jìn)度的控制效果。

2．2 過度重視時間約束性，而不重視資源約束性帶來的影響

在研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)度管理實(shí)踐中。相關(guān)主要實(shí)施者會把實(shí)現(xiàn)投放在生產(chǎn)施工次序、工藝運(yùn)行程序等方面上，針對項(xiàng)目執(zhí)行過程中資源實(shí)施獲得情況的重視度顯著不足，直接影響研發(fā)項(xiàng)目整個進(jìn)度中的資源供應(yīng)情況，很可能造成工作項(xiàng)目不能如期交工。

2．3 不確定性因素的防控力度不足

設(shè)備研發(fā)工作實(shí)踐中，有關(guān)工作人員應(yīng)主動落實(shí)自身職責(zé)，加大項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度的管理力度，全面考慮研發(fā)項(xiàng)目推進(jìn)過程中存在的各種不確定因素，包括自然災(zāi)害、設(shè)備故障、供應(yīng)商變化等，但是現(xiàn)實(shí)情況上是很少深度分析可能出現(xiàn)的“墨菲定律”或“學(xué)生綜合征”，可能造成被研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)度延后，降低項(xiàng)目的運(yùn)行效率。

3 CCPM和傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法的比較

傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法應(yīng)用過程中，項(xiàng)目的關(guān)鍵路徑耗用的時間最多，關(guān)鍵路徑上的任務(wù)不能出現(xiàn)絲毫延誤，否則會對整個項(xiàng)目的工期產(chǎn)生不良影響。如果要提前整個項(xiàng)目的建設(shè)工期，一定要加速關(guān)鍵路徑上的任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度，特別是要使落后的任務(wù)盡早追趕上來，只有這樣才能增加項(xiàng)目提前完成后的概率。傳統(tǒng)的進(jìn)度管理方法與CCPM在指導(dǎo)思想上存在相同點(diǎn)，但是也有本質(zhì)的差異：

（1）基于不同態(tài)度審視項(xiàng)目內(nèi)的資源。傳統(tǒng)管理方法CPM/PERT均是僅分析項(xiàng)目內(nèi)不同活動之間的約束關(guān)系，而沒有顧及資源給項(xiàng)目帶來的束縛，容易造成資源調(diào)配極度不合理，相互爭奪資源或部分資源閑置浪費(fèi)的情況流程屢見不鮮。CCPM有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的不足，其兼顧項(xiàng)目的時間及資源約束，故而基于這種方法編制的項(xiàng)目進(jìn)度管理計劃指導(dǎo)價值更高。

（2）采用不同的態(tài)度看待個體的行為因素給項(xiàng)目帶來的影響。CPM編寫出的項(xiàng)目進(jìn)度計劃內(nèi)，在項(xiàng)目工期計劃內(nèi)隱匿了大量的安全時間，其沒有分析個體的行為因素，例如“學(xué)生綜合征”給項(xiàng)目建設(shè)工期帶來的影響，導(dǎo)致很多安全時間被浪費(fèi)消耗掉，時常有前期項(xiàng)目參建人員極為放松，后期時察覺到工期緊張而被迫通過降低項(xiàng)目質(zhì)量去追趕工期。前期儲留的安全時間作用被埋沒，反而造成項(xiàng)目工期計劃延長，不利于獲得理想的收益。而CCPM編制進(jìn)度計劃時充分分析個體的行為因素對工期產(chǎn)生的影響，故而采用一半的活動時間去估計項(xiàng)目的實(shí)際工期，而把壓縮下的另一半時間作為建設(shè)項(xiàng)目內(nèi)的緩沖，這樣一來在項(xiàng)目早期參與成員主觀上便會有緊迫感，崗位工作中不敢出現(xiàn)絲毫懈怠，借此方式消除“學(xué)生綜合征”給項(xiàng)目工期帶來的影響。

（3）站在不同視角看待項(xiàng)目活動推進(jìn)過程中遇到的風(fēng)險。CPM/PERT采用90%的概率去估算項(xiàng)目活動工期，這種保守的方法盡管有助于使自身承擔(dān)較少的風(fēng)險，但由此直接滋生出估算的工期過于漫長的問題，工作效率相應(yīng)降低，項(xiàng)目建設(shè)中很難取得理想收益。CCPM以50%時間去預(yù)算項(xiàng)目的實(shí)際執(zhí)行時間，盡管從淺表層面上分析其將會承擔(dān)較大的風(fēng)險，但其可以利用本體建設(shè)的緩沖及監(jiān)控機(jī)制逐一解除風(fēng)險，這種方法應(yīng)用時站在宏觀視角分析問題，考慮的是項(xiàng)目運(yùn)作全過程的風(fēng)險，盡管客觀上需要承擔(dān)較多的風(fēng)險，但是依然能確保項(xiàng)目能如期竣工交付，和傳統(tǒng)管理方法相比能給企業(yè)帶來更多的收益。

4 CCPM在非標(biāo)自動化設(shè)備研發(fā)項(xiàng)目內(nèi)運(yùn)用

4．1 項(xiàng)目概況

本文選擇NRJ公司承制的單錐攪拌機(jī)動力輸出軸性能測試試驗(yàn)臺（PTO）作為研究實(shí)例，電機(jī)是攪拌機(jī)的重要構(gòu)成，功能主要是傳遞動力。在本文的實(shí)例中，客戶向NRJ公司提示了這種設(shè)備的整體概念設(shè)計，并明確了相應(yīng)的要求文件。

（1）技術(shù)性要求：本試驗(yàn)臺要滿足30～120馬力動力輸出軸試驗(yàn)，轉(zhuǎn)速540、720(760)、1000r/min。

（2）交付期限要求：設(shè)定項(xiàng)目的合同工期150d，設(shè)備進(jìn)場后，專業(yè)檢定單位驗(yàn)收合格后支付尾款。

（3）設(shè)計要求：客戶結(jié)合自身對設(shè)備產(chǎn)品提出的要求，編制相應(yīng)設(shè)計方案，并把相似產(chǎn)品的生產(chǎn)資料作為參照，提出產(chǎn)品設(shè)計時要做到密切溝通，不可擅自調(diào)整方案內(nèi)容。

（4）質(zhì)量要求：設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量、性能等要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，若達(dá)不到則不對其進(jìn)行驗(yàn)收。已知本試驗(yàn)平臺的研發(fā)工作主要有機(jī)械部分、電氣部分以及測試程序的功能研發(fā)三大部分構(gòu)成，其中最后一部分是核心，其對項(xiàng)目設(shè)計功能的實(shí)現(xiàn)情況起到?jīng)Q定性作用，測試內(nèi)容以輸出軸轉(zhuǎn)速、燃油消耗量，出水溫度測試等為主。

4．2 項(xiàng)目任務(wù)的分解

工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)是定義項(xiàng)目管理范疇的重要工具之一，也是項(xiàng)目管理實(shí)踐中的一項(xiàng)輔助性技術(shù)，其具體流程見圖1所示。

圖1 工作分解流程圖

PTO項(xiàng)目的具體工作內(nèi)容主要有：

（1）概要設(shè)計：測試工藝專家與項(xiàng)目經(jīng)理協(xié)同負(fù)責(zé)執(zhí)行該項(xiàng)工作，部署各項(xiàng)目工作的具體實(shí)施人員，編制相應(yīng)的進(jìn)度計劃，把客戶目標(biāo)與主觀需求轉(zhuǎn)型成詳細(xì)的設(shè)計方案。

（2）建模仿真：該項(xiàng)工作的執(zhí)行者是測試工藝專家和軟件工程師。

（3）機(jī)械設(shè)計：機(jī)械工程師結(jié)合客戶的實(shí)際應(yīng)用需求，對設(shè)備的機(jī)械部分開展設(shè)計工作。

（4）電氣設(shè)計：由電氣工程師完成該部分工作。

（5）軟件設(shè)計：軟件工程師結(jié)合客戶需求，軟件工程師通過編程去實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

（6）組裝調(diào)試：技術(shù)工人結(jié)合設(shè)計圖紙要求及進(jìn)度計劃部署情況，規(guī)范組裝不同零部件以形成一個完整的設(shè)備實(shí)體，安裝工作整體結(jié)束后，軟件工程師進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試好后久可以執(zhí)行設(shè)備的出廠檢驗(yàn)過程。

（7）設(shè)備驗(yàn)收：設(shè)備經(jīng)檢測檢驗(yàn)合格后，對其進(jìn)行分解、包裝，運(yùn)送到客戶指定的工廠。

4．3 CCPM在PTO項(xiàng)目內(nèi)的應(yīng)用

（1）科學(xué)調(diào)配約束資源。TOC理論實(shí)施過程中的第一項(xiàng)工作是辨識項(xiàng)目進(jìn)展中的瓶頸，并嘗試適宜的方法去處理這些瓶頸。通過分析本項(xiàng)目內(nèi)的資源調(diào)配情況，不難發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目的瓶頸是任務(wù)3、4、5是并行推進(jìn)的，并且均需要有資源B與C的參與，容易引起項(xiàng)目延期的情況。在本PTO項(xiàng)目內(nèi)，軟件設(shè)計的任務(wù)涵蓋了3個方面，但僅有B、C 2位編程員，項(xiàng)目經(jīng)理籠粗略的把軟件設(shè)計的任務(wù)傳達(dá)給B、C 2人，要求其負(fù)責(zé)完成,但未細(xì)化任務(wù)，也未對3項(xiàng)任務(wù)的實(shí)施過程編制優(yōu)先次序。因?yàn)檫@3項(xiàng)任務(wù)均完成后才可以執(zhí)行下一步任務(wù)，故而決定同時實(shí)施這3項(xiàng)任務(wù)。

通過安排部署后，發(fā)現(xiàn)完成這3項(xiàng)軟件設(shè)計任務(wù)至少要耗時80d，并且同時進(jìn)行這3項(xiàng)任務(wù)，超過80d的概率較大。項(xiàng)目經(jīng)理主動和B、C編程人員交流，不同時執(zhí)行3種軟件設(shè)計任務(wù)，調(diào)整成逐個進(jìn)行，任務(wù)3完成后進(jìn)行任務(wù)4，任務(wù)5只有在任務(wù)4完成后才可開展。逐個進(jìn)行3項(xiàng)任務(wù)，共計需要64d，和原計劃相比節(jié)約16d，不僅有利于明顯減少項(xiàng)目風(fēng)險，還能更加清晰的監(jiān)控任務(wù)實(shí)際進(jìn)展?fàn)顩r，規(guī)避了過往直至最后才察覺到項(xiàng)目工期拖延的情況。

B、C 2名軟件工程師在軟件擅長之處也有不同，這就意味著其對各項(xiàng)任務(wù)的精通程度也有不同，故而他們單獨(dú)完成某項(xiàng)任務(wù)消耗的時間也固然有差異，項(xiàng)目經(jīng)理通過對比分析后，發(fā)現(xiàn)B比較擅長任務(wù)5，而A較擅長任務(wù)3、4，據(jù)此對3項(xiàng)任務(wù)進(jìn)行了科學(xué)分配：C獨(dú)立完成任務(wù)3，B獨(dú)立完成任務(wù)5，B、C共同完成任務(wù)4，工作量均是任務(wù)4總量的50%。采用這種方法分配任務(wù)后，計算發(fā)現(xiàn)僅需48d就可以執(zhí)行完3個設(shè)計項(xiàng)目，一方面進(jìn)一步減少時間成本，另一方面也規(guī)避了資源相互爭奪與不同成員之間相互推諉責(zé)任的情況，確保三大任務(wù)相互獨(dú)立運(yùn)行的基礎(chǔ)上，及時監(jiān)控項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)展?fàn)顩r，將其對項(xiàng)目總工期形成的影響降到最低。

（2）關(guān)鍵鏈完善。通過觀察本項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)圖，發(fā)現(xiàn)很多并行的任務(wù)均需要使用資源A，為規(guī)避因資源沖突而影響項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度的情況，，一定要精準(zhǔn)辨識關(guān)鍵鏈并作出適度改進(jìn)，借此方式減少項(xiàng)目延期的風(fēng)險。為達(dá)成以上目標(biāo)，執(zhí)行如下工作內(nèi)容：①結(jié)合項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)圖勾畫出50%完工概率之下的甘特圖；②錯開任務(wù)一處理資源沖突的問題。比如任務(wù)6、8、11之間存在著資源沖突，以上3個任務(wù)實(shí)施中均需要資源A，可以讓任務(wù)6、11開始的時間延后，右移這2個任務(wù)，這樣就規(guī)避同時應(yīng)用資源A的現(xiàn)象，規(guī)避資源沖突的情況；③在不影響項(xiàng)目總工期的情境下，盡可能的晚開始任務(wù)，通過這種辦法晚點(diǎn)開始占用資源。

（3）設(shè)置緩沖。項(xiàng)目經(jīng)理結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際推進(jìn)情況，采用提前預(yù)留資源緩沖的方式，解除因爭奪使用重要資源而帶來的項(xiàng)目延期的風(fēng)險。本部門僅有2名電氣工程師，電氣工程師巧好是PTO項(xiàng)目內(nèi)的關(guān)鍵資源，結(jié)合企業(yè)已簽署的項(xiàng)目合同，我們不難發(fā)現(xiàn)在近期內(nèi)，有4個項(xiàng)目執(zhí)行過程中需要有電氣工程師的參與。我們無法確保當(dāng)我們需要這一資源時，其就能在本項(xiàng)目內(nèi)就位，電氣工程師正忙于其他項(xiàng)目無法抽身的情況是不能完全規(guī)避的，但為規(guī)避以上這種關(guān)鍵資源因無法及時就位而影響該項(xiàng)目工期的情況，項(xiàng)目成員結(jié)合既往經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)商討后決定在計劃內(nèi)添加4d的資源緩沖。

5 結(jié)語

綜上所述，將CCPM用于非標(biāo)自動化設(shè)備研發(fā)項(xiàng)目管理實(shí)踐中體現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢，能協(xié)助企業(yè)更加科學(xué)的調(diào)配資源，合理分工，提升項(xiàng)目相關(guān)人員的參與度，和供應(yīng)商、外協(xié)單位等進(jìn)行更有效的交流，降低時間成本，最大限度提升項(xiàng)目開發(fā)效率，為項(xiàng)目進(jìn)度管理水平的提升提供可靠的技術(shù)支持。