基于關(guān)鍵鏈技術(shù)的項目進度控制的實現(xiàn)

王科文 董 鵬 吳云峰

（海軍工程大學(xué) 武漢 430033）

1 引言

當(dāng)前，我國周邊海域安全形勢復(fù)雜多變，各型艦船戰(zhàn)備任務(wù)極重，艦船修理任務(wù)的逐年增長給承修方帶來極大的壓力。然而，當(dāng)前艦船修理項目中普遍存在的“拖、降、漲”現(xiàn)象，這也是軍方和國防工業(yè)部門一直在積極探索的焦點問題。艦船修理進度管控是艦船修理中的重要組成部分，也是承修方最常面對的“難題”。加強艦船修理進度管控，能有效確保艦船在滿足定期修理的基礎(chǔ)上，不拖期，按期甚至提前出廠，滿足艦船較高的在航率要求，促進海軍戰(zhàn)斗力的生成。

2 項目進度管理理論方法介紹

美國項目管理學(xué)會（PMI）出版的《項目管理知識體系指南（PMBOK）》對項目進度管理過程的概括為：活動定義、活動排序、活動時間估算、進度計劃編制、優(yōu)化及控制。

以上五大要素在項目進度管理中不可缺少，組成項目進度管理的完整過程。

2.1 項目活動定義

項目活動定義是指在工作分解結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，依據(jù)項目進度管理需要，將項目工作底層的活動單元分解為更小、更容易控制的具體活動并制定出規(guī)范文檔的過程。

項目活動定義的目的是將分解后的具體活動下發(fā)到基層人員的工作目錄中去，使得每個工作包都有專門負(fù)責(zé)的工作人員，進一步實現(xiàn)項目的工期和資源的預(yù)估，從而為后續(xù)項目的成本的預(yù)算和估算提供依據(jù)。

2.2 項目活動排序

項目活動排序通常在項目活動定義之后，確定了活動之間的相互關(guān)聯(lián)與依賴關(guān)系，從而得到項目各項活動的先后順序。項目活動排序過程復(fù)雜，大型復(fù)雜項目需要借助專門的項目管理軟件輔助完成。

項目是有漸進性的，在項目運行中，不斷調(diào)整項目各活動之間的相互關(guān)系也是對項目經(jīng)理應(yīng)變能力的一種挑戰(zhàn)。

活動排序的結(jié)果是通過網(wǎng)絡(luò)圖來表現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)圖是由節(jié)點和箭線組成的路線組成，網(wǎng)絡(luò)圖分為單代號網(wǎng)絡(luò)圖和雙代號網(wǎng)絡(luò)圖兩大類。

2.3 項目活動工期估算

項目活動工期估算是對整個項目工期的估算。主要方法有自頂向下估算法、自底向上估算法、德爾菲法和三時估計法。

其中，三時估算法結(jié)合了專家經(jīng)驗，通常能增加估算日期的精度。

2.4 編制項目進度計劃

編制項目進度計劃是一個迭代漸進的過程，直至出現(xiàn)最合適的計劃才算結(jié)束。常用編制計劃的工具是甘特圖、關(guān)鍵路徑法，網(wǎng)絡(luò)計劃圖和項目管理軟件。

2.5 優(yōu)化項目進度計劃

項目進度優(yōu)化就是依據(jù)實際需要調(diào)整已編制的項目進度計劃，優(yōu)化后的項目進度計劃具有較好的抗風(fēng)險的能力。關(guān)鍵鏈法（CCPM）是高德拉博士基于約束理論創(chuàng)作出的一種方法。該方法通過限制人們的自我放松時間即安全時間，減少每一級工作人員設(shè)定的安全時間，并通過該方法得出兩個緩沖時間，將緩沖時間分片段接入壓縮過的關(guān)鍵路徑中，發(fā)現(xiàn)以此編制的計劃具有壓縮工期及應(yīng)對風(fēng)險發(fā)生的效果。

關(guān)鍵鏈法主要考慮兩個方面內(nèi)容：一是考慮任務(wù)工期之間的依賴關(guān)系的最長的工作序列；二是考慮資源間的依賴關(guān)系的最長的工作序列。關(guān)鍵鏈法強調(diào)資源的制約作用，保證充分利用有限資源。

在實際編制項目進度計劃中通常采用三時估計法，項目活動時間估算必須要在有把握的情況下進行的，這個把握的概率要達到80%。

以上時間稱之為項目完成的安全時間，這一段時間只能夠確保某一個活動能夠按照預(yù)定的時間完成，但是卻無法保證整個項目可以按時完成。一個項目由很多工序組成，如果其中任意一個工序出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致項目沒有辦法按規(guī)定時間完成。因此，CCPM 方法通過降低項目每個活動可能完成的概率，以原定時間的50%作為每個活動可能完成的時間。這樣，各個工序就可以騰出來安全時間，項目也得到了很好的緩沖時間，因而能夠更好地確保整個項目在估算時間內(nèi)完成。關(guān)鍵鏈法關(guān)注的重點是項目整體，而不是某一個工序。

2.6 項目進度控制

項目進度計劃編制完成后，各部門就要嚴(yán)格按照計劃執(zhí)行。雖然在制定進度計劃前期已經(jīng)將大多數(shù)影響考慮到計劃中并采取了一定的預(yù)控措施，但由于項目存在不確定性，項目進度計劃在實施過程中還可能發(fā)生偏差。因此，調(diào)整項目進度計劃是項目控制過程中的一個必不可缺少的過程。項目進度控制就是根據(jù)進度計劃對實際進度進展情況進行對比、分析、調(diào)整，從而保證項目目標(biāo)的實現(xiàn)的閉環(huán)管理。

在艦船修理項目中壓縮項目進度的方法主要包括趕工和快速跟進。

3 實例分析

3.1 艦船修理現(xiàn)狀分析

實際工作中，艦船修理項目通常是由軍方與承修方簽訂修理合同，共同確定里程碑節(jié)點、出廠時間以及驗收標(biāo)準(zhǔn)。具體修理進度計劃通常由承修方制定。承修方對艦船修理進度管理工作上一直是依靠經(jīng)驗居多，主動采用科學(xué)合理的管理工具和方法較少，通常根據(jù)以往修船的經(jīng)驗，在編制艦船修理計劃時只設(shè)置粗放的里程碑作為一個參考點，繪制一級網(wǎng)絡(luò)圖來監(jiān)視項目的進度，在進度控制上不夠科學(xué)和準(zhǔn)確，缺乏有效地監(jiān)督、激勵、考核作用，造成工作上的被動性，應(yīng)對風(fēng)險能力弱。對修理工期估算上承修方往往也是通過類比以前的修理項目而定，常用經(jīng)驗代替科學(xué)的估算方法。

而實際工作中，由于艦船修理項目工期長，環(huán)節(jié)多，環(huán)境復(fù)雜，基層工作人員很難在發(fā)生風(fēng)險沖突時從容調(diào)度和平衡優(yōu)化資源，意外時有發(fā)生。承修方通常采取加班加點、減少工作范圍等方法趕工期、追進度，導(dǎo)致進度拖延，無法在合同規(guī)定的時間內(nèi)完成任務(wù)，給使用方和承修單位造成巨大損失，最終導(dǎo)致項目呈現(xiàn)“拖、降、漲”的現(xiàn)象。

3.2 背景介紹

某型號新型艦船進行二級修理，通過排查發(fā)現(xiàn)柴油機動力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。該項目時間緊、任務(wù)重，技術(shù)要求高。修理廠動力車間依據(jù)之前的修理經(jīng)驗編制了里程碑進度計劃圖，如圖1所示。

圖1 柴油機動力系統(tǒng)修理項目里程碑進度計劃圖

3.3 柴油機動力系統(tǒng)修理項目進度計劃的編制

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和以往柴油機動力系統(tǒng)修理項目進展情況，編制工作分解結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 柴油機動力系統(tǒng)修理項目工作分解結(jié)構(gòu)分解圖（WBS）

根據(jù)項目實際情況，動力車間選取三時估計法預(yù)估項目修理工期，具體如表1 項目活動時間參數(shù)表所示。

表1 項目活動時間參數(shù)表

根據(jù)時間參數(shù)表和以往車間進展情況，將修理數(shù)據(jù)進行整理，畫出項目網(wǎng)絡(luò)圖，得到項目的關(guān)鍵路徑：初步勘驗、機體拆卸、曲柄連桿拆卸、制定清單、聯(lián)系供應(yīng)商、器材入庫、曲柄連桿回裝、機體回裝、滑油系統(tǒng)密閉檢查、海淡水系統(tǒng)密閉檢查、柴油系統(tǒng)密閉檢查、儲氣室系統(tǒng)密閉檢查、系泊試驗前檢查、數(shù)據(jù)提交、排故掃尾、出廠。通過關(guān)鍵路徑得到項目的總工期是59天，而項目計劃工期是60天，若按照我們編制的進度計劃執(zhí)行項目雖然可以按時完成任務(wù)，但是應(yīng)對風(fēng)險的能力不足。

查看關(guān)鍵路徑還可以在Project 2016 項目管理軟件上實現(xiàn)，在【關(guān)鍵任務(wù)】中即可得到由紅色任務(wù)組成的關(guān)鍵路徑。

3.4 柴油機動力系統(tǒng)修理項目進度計劃優(yōu)化與控制

按照柴油機動力系統(tǒng)修理項目進度計劃執(zhí)行，能在要求工期內(nèi)完成項目，但是要求工期與計劃工期距離過近，在實際執(zhí)行中抗風(fēng)險能力低，超期可能性大，需要進一步進行進度計劃優(yōu)化與控制。

3.4.1 進度計劃優(yōu)化

在加入緩沖區(qū)域之間，需要對現(xiàn)有的計劃工期進行重新調(diào)整。根據(jù)原有工期壓縮50%的原理，重新對項目進行優(yōu)化，但是考慮到柴油機動力系統(tǒng)修理項目各個工序工期較短，如果直接壓縮50%，會無法完工，所以以樂觀工期作為優(yōu)化工期。如表2所示。

通過表2中重新優(yōu)化的工期，利用Project 2016項目管理軟件重新確定柴油機動力系統(tǒng)修理項目的關(guān)鍵路徑。

表2 優(yōu)化后的WBS表

優(yōu)化后的關(guān)鍵路徑與之前的關(guān)鍵路徑并未改變，由于該項目人員資源充分，故該關(guān)鍵路徑即為關(guān)鍵鏈。雖然關(guān)鍵鏈主要是用于處理資源沖突的情況，但此情況依然適用。使用關(guān)鍵鏈方法壓縮后的工期為42天。

3.4.2 項目緩沖區(qū)的計算

利用剪切粘貼法計算項目緩沖區(qū)域，將樂觀時間作為計劃時間，最可能時間作為持續(xù)時間，通過最可能時間減去樂觀時間就得到剪切時間。

計算得出關(guān)鍵鏈上的剪切時間共計17 天，因此根據(jù)關(guān)鍵鏈項目緩沖的計算，項目緩沖時間共計8.5天。

同步得出非關(guān)鍵鏈上的剪切時間共計4 天，接駁緩沖共計2天。

利用Project 2016 項目管理軟件將緩沖區(qū)放入關(guān)鍵鏈中（由于軟件限制，8.5天向上取整為9天）。

Project 2016 項目管理軟件上顯示在加入接駁緩沖和項目緩沖后項目工期變?yōu)?1 個工作日。將緩沖時間PB、FB插入網(wǎng)絡(luò)圖中，得到優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)圖3所示。

圖3 插入緩沖的網(wǎng)絡(luò)圖

最后，判斷是否需要調(diào)整插入位置。

如果圖中非關(guān)鍵鏈7、8、9 工序的工期之和大于等于關(guān)鍵鏈上4、5、6 工序的工期之和，則關(guān)鍵鏈就會發(fā)生改變。為了保證關(guān)鍵鏈不發(fā)生變化，可以采用取出合適的項目緩沖插入前方需要的地方，從而保證關(guān)鍵鏈不發(fā)生改變。

如果圖中非關(guān)鍵鏈7、8、9 工序的工期之和小于關(guān)鍵鏈上4、5、6 工序的工期之和，關(guān)鍵鏈不會發(fā)生變化。此時，該計劃就是最終優(yōu)化完畢的進度計劃。

3.4.3 進度優(yōu)化的結(jié)果分析

利用關(guān)鍵鏈法將原計劃進一步優(yōu)化，扣除了人們常給自己預(yù)留的安全時間，通過剪切粘貼法算出項目緩沖時間和接駁緩沖時間，將兩個緩沖時間分別接入項目中，利用緩沖來應(yīng)對計劃執(zhí)行中的意外。最后得出的計劃工期為50.5天，距離沒有優(yōu)化的計劃工期還盈余8.5 天，距離文件要求的工期還有9.5 天。該項計劃應(yīng)對風(fēng)險的能力得到顯著提高，按期完成任務(wù)的概率顯著提高。

3.5 項目進度控制

3.5.1 項目進度控制的步驟

項目進度控制就是在執(zhí)行進度計劃的同時，動態(tài)的監(jiān)測計劃是否和預(yù)期一致，主要分為三步執(zhí)行：

第一步，利用項目甘特圖，將實際進度與進度計劃進行對比，直觀得到二者之間的差距，以便管理者進行偏差分析。

第二步，采用三色法判斷偏差是否在可控范圍之內(nèi)。三色法將項目緩沖消耗情況分成三種顏色，消耗范圍在0～1/3 之間是綠色，稱為安全區(qū)域即A區(qū)；消耗范圍在1/3～2/3 之間是黃色，稱為預(yù)警區(qū)域即B 區(qū)；消耗范圍在2/3～1 之間是紅色，稱為報警區(qū)域即C 區(qū)，如圖4所示，圖中黑色折線即表示項目緩沖消耗的實際情況。

圖4 三色法示意圖

第三步，對偏差作出調(diào)整。

當(dāng)消耗的緩沖在綠色時即A 區(qū)域時，管理者不必進行過多干預(yù)。

當(dāng)消耗的緩沖在黃色區(qū)域即B 區(qū)域時，管理者需要對發(fā)生的偏差進行定量分析，判斷是偶發(fā)情況還是持續(xù)性情況。偶發(fā)情況處理完畢后不需過多關(guān)注，若是持續(xù)性情況，管理者必須立即處理。

當(dāng)消耗范圍在紅色區(qū)域即C 區(qū)域時，此時進度延期情況較為嚴(yán)重，管理者需要立即做出對策，成立緊急小組，采取趕工或者快速跟進的方式，將進度計劃拉回預(yù)定的地方。

3.5.2 算例分析

1月27日項目管理組在每周一檢中，發(fā)現(xiàn)滑油系統(tǒng)密封性檢查實驗延期了兩個工作日，利用Project 2016 項目管理軟件發(fā)現(xiàn)該項任務(wù)原本應(yīng)在1月25日完成，經(jīng)進一步核實找到具體原因，由于在實驗時工作員操作不當(dāng)，使得實驗失效，于是重新實驗，致使延期了兩個工作日。

工期已滯后，首先計算緩沖時間消耗率。在1月27日之前沒有消耗緩沖時間，目前消耗的緩沖時間為2 天，項目緩沖總時間為8.5 天，消耗緩沖率=2/8.5*100%=23.5%。通過三色圖得到消耗的緩沖時間在33.3%以下，處于綠色區(qū)域即A 區(qū)，相對安全。

2月8日再次檢查項目進度時，發(fā)現(xiàn)儲氣室密封性檢查實驗延期了3 個工作日。再次使用三色法。因前期已經(jīng)消耗了2 個工作日，本次又消耗了3 個工作日，共計5 個工作日，緩沖時間消耗率=5/8*100%=58.8%，已經(jīng)處于黃色區(qū)域即B 區(qū)。鑒于此次實驗儀器故障屬于偶發(fā)事件，且密封性檢查均已結(jié)束，不用采取措施加快進度，進度還處于可控范圍之內(nèi)。

4 結(jié)語

本文采用科學(xué)的進度計劃及優(yōu)化控制方法，提高了項目進度計劃應(yīng)對延期風(fēng)險的能力，通過三色圖的使用，發(fā)現(xiàn)偏差，判斷延期風(fēng)險，有效提高整體計劃的流暢度和完整性。結(jié)合Project 2016 項目管理軟件的運用，一定程度上使得項目進度管理更加直觀。最后利用實例證實優(yōu)化后的項目進度計劃的有效性。

實踐表明，項目進度管理理論與Project 2016項目管理軟件的結(jié)合能變革艦船修理進度控制模式，可優(yōu)化承修方的修期管控，從而保證艦船的在航率，為海軍艦船修理項目提供借鑒思路。