基于關(guān)鍵路徑的空調(diào)開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)度管理研究

摘要：針對(duì)空調(diào)開發(fā)項(xiàng)目中的研發(fā)流程，基于關(guān)鍵路徑技術(shù)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)度管理研究。重點(diǎn)對(duì)空調(diào)樣機(jī)測(cè)試進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)例繪制測(cè)試流程圖。通過工作分解結(jié)構(gòu)進(jìn)行工序分解，并使用三點(diǎn)估算法估算工序時(shí)間，建立空調(diào)性能及可靠性測(cè)試關(guān)鍵路徑。依此關(guān)鍵路徑進(jìn)行進(jìn)一步研究，總結(jié)并提出相應(yīng)的改善方案。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，這些措施切實(shí)可行，能夠有效提高項(xiàng)目工作效率，減少項(xiàng)目時(shí)間花費(fèi)，可為后續(xù)類似項(xiàng)目提供參考。

關(guān)鍵詞：空調(diào)開發(fā)項(xiàng)目；關(guān)鍵路徑；進(jìn)度管理

0 引言

目前，空調(diào)開發(fā)項(xiàng)目一般直接使用MS Project微軟項(xiàng)目軟件繪制項(xiàng)目進(jìn)程圖，采用關(guān)鍵路徑法（Critical Path Method，CPM）進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)度管理。該方法可滿足一般空調(diào)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的進(jìn)度管理需求。利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度管理，能夠清晰反映工程多個(gè)任務(wù)之間的邏輯關(guān)系，明確關(guān)鍵路徑，從而制訂合理的進(jìn)度規(guī)劃；可以量化各個(gè)子任務(wù)的持續(xù)時(shí)間，明確并及時(shí)更新進(jìn)度變化對(duì)整體進(jìn)度的影響［1］。項(xiàng)目進(jìn)度管理是項(xiàng)目管理三大核心之一，是各利益相關(guān)方最關(guān)注的內(nèi)容，決定了項(xiàng)目是否成功。空調(diào)開發(fā)項(xiàng)目的管理工作借助各類項(xiàng)目進(jìn)度管理技術(shù)，在一定程度上保證了進(jìn)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)［2］。本文針對(duì)空調(diào)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目過程，具體討論空調(diào)樣機(jī)測(cè)試過程，并采用關(guān)鍵路徑法對(duì)空調(diào)樣機(jī)測(cè)試進(jìn)度進(jìn)行研究。

1 項(xiàng)目概況及進(jìn)度管理現(xiàn)狀

1.1 項(xiàng)目概況

亞太工程技術(shù)中心作為世界三大獨(dú)立研發(fā)中心之一，自成立以來一直與美國(guó)總部合作共同開發(fā)空調(diào)產(chǎn)品。智能手機(jī)類產(chǎn)品的項(xiàng)目節(jié)拍即項(xiàng)目周期一般是1年，每年在固定時(shí)間召開發(fā)布會(huì)，推出新產(chǎn)品，以保證產(chǎn)品熱度。空調(diào)產(chǎn)品沒有特別嚴(yán)格的時(shí)間要求，一般一個(gè)全流程的新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目周期是1～2年，取決于項(xiàng)目的規(guī)模和復(fù)雜程度。項(xiàng)目會(huì)明確定義產(chǎn)品的性能參數(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本和產(chǎn)品發(fā)布時(shí)間，即項(xiàng)目管理核心三要素——質(zhì)量、成本和進(jìn)度。亞太工程技術(shù)中心通常參與項(xiàng)目的全生命周期，從概念設(shè)計(jì)開始，進(jìn)行模擬仿真驗(yàn)證、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樣機(jī)測(cè)試，直到最終產(chǎn)品發(fā)布。在項(xiàng)目開發(fā)過程中，項(xiàng)目會(huì)嚴(yán)格按照項(xiàng)目門徑管理流程進(jìn)行，項(xiàng)目門徑管理流程如圖1所示。亞太工程技術(shù)中心所負(fù)責(zé)的環(huán)節(jié)主要集中在門徑2之后的階段3，即設(shè)計(jì)測(cè)試部分，一般也是資源消耗最多、時(shí)間持續(xù)最長(zhǎng)的階段。本文根據(jù)空調(diào)新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中研發(fā)中心主要負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容，著重對(duì)該部分的進(jìn)度管理進(jìn)行分析和論述。

1.2 進(jìn)度管理現(xiàn)狀

筆者所負(fù)責(zé)的產(chǎn)品為北美家用空調(diào)產(chǎn)品，因此本文的論述以北美家用空調(diào)為藍(lán)本展開，下文統(tǒng)一簡(jiǎn)稱為空調(diào)產(chǎn)品。空調(diào)產(chǎn)品作為家用電器的重要成員，目前已成為每個(gè)家庭的必需品之一。空調(diào)產(chǎn)品最重要的性能指標(biāo)是可靠的制冷制熱及相匹配的能耗，在空調(diào)產(chǎn)品開發(fā)過程中需要經(jīng)過一系列的相關(guān)測(cè)試確保其相應(yīng)指標(biāo)達(dá)標(biāo)。測(cè)試主要包括焓差測(cè)試（性能及可靠性）、振動(dòng)測(cè)試（模態(tài)分析發(fā)現(xiàn)有較大風(fēng)險(xiǎn)，或者選擇特定機(jī)型進(jìn)行驗(yàn)證確認(rèn)）、噪聲測(cè)試、電加熱測(cè)試（當(dāng)空調(diào)機(jī)可選配電加熱模組時(shí)）和燃?xì)鉁y(cè)試（當(dāng)空調(diào)機(jī)包含燃?xì)饽＝M時(shí)）。其中，最主要且用時(shí)最長(zhǎng)的測(cè)試是在焓差實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的焓差測(cè)試，具體包括性能測(cè)試1（DOE1）、性能測(cè)試2（DOE2）、可靠性測(cè)試（Evaluation or reliability test）和安規(guī)測(cè)試（UL or ETL test）。性能測(cè)試具體分為制冷性能、制熱性能（非單冷機(jī)器）；可靠性測(cè)試也包括制冷可靠性、制熱可靠性（非單冷機(jī)器）。性能測(cè)試2會(huì)在性能測(cè)試1之后重新搭建樣機(jī)進(jìn)行，且性能測(cè)試2使用的樣機(jī)零部件應(yīng)與量產(chǎn)使用的零部件基本保持一致。

經(jīng)過分析總結(jié)，繪制空調(diào)產(chǎn)品的性能測(cè)試流程圖，如圖2所示。

性能測(cè)試顧名思義就是通過相關(guān)測(cè)試驗(yàn)證空調(diào)的性能，確保空調(diào)在使用過程中滿足最終用戶的需求。所謂性能，是一個(gè)空調(diào)產(chǎn)品制冷量（制熱量）及能效的統(tǒng)稱。因此，一切測(cè)試的最終目的是保證空調(diào)性能達(dá)標(biāo)。除性能外，還需保證空調(diào)的能效等級(jí)符合最初的產(chǎn)品市場(chǎng)需求定義，即該產(chǎn)品是哪一級(jí)別的空調(diào)。北美空調(diào)能效一般以SEER季節(jié)能效比進(jìn)行定義。性能測(cè)試的目的是確保空調(diào)產(chǎn)品的性能和能效符合最初的設(shè)計(jì)要求，并與產(chǎn)品定義一致。

從圖2可以看出，性能測(cè)試基本為單線程工作，無法將任務(wù)并行來加快進(jìn)度。同時(shí)，一旦出現(xiàn)性能或能效不達(dá)標(biāo)的情況，可能會(huì)造成多次重新設(shè)計(jì)且重復(fù)返工測(cè)試。因此，產(chǎn)品最初的設(shè)計(jì)需保證相對(duì)充足的余量，避免出現(xiàn)性能不足的情況。然而，一旦保留過多余量，必然會(huì)造成產(chǎn)品成本增加，無法滿足當(dāng)初項(xiàng)目對(duì)產(chǎn)品的定義。項(xiàng)目組會(huì)在階段2進(jìn)行模擬仿真，分析空調(diào)在相應(yīng)零部件配置情況下應(yīng)該得到的性能數(shù)據(jù)。初期的選型和模擬一般會(huì)準(zhǔn)備多個(gè)可選項(xiàng)的配置，以供后期有需求時(shí)進(jìn)行替換使用。

因此，需對(duì)測(cè)試流程進(jìn)行進(jìn)一步分析，列出具體工序和所花費(fèi)的時(shí)間。此處考慮使用工作分解結(jié)構(gòu)，將具體工序進(jìn)行整理，并依此采用關(guān)鍵路徑分析，從而進(jìn)行深入研究。

2 空調(diào)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的進(jìn)度管理研究

本文針對(duì)的是空調(diào)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目，項(xiàng)目特殊性在于要求產(chǎn)品必須在季節(jié)高峰期前完成發(fā)布上市，項(xiàng)目的進(jìn)度尤為重要。由于項(xiàng)目的復(fù)雜性，且需兼顧同行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品現(xiàn)狀，公司需根據(jù)自身的實(shí)際情況解決項(xiàng)目管理中的進(jìn)度問題［3］。

本文只針對(duì)單臺(tái)樣機(jī)的性能測(cè)試進(jìn)行討論，進(jìn)一步對(duì)單臺(tái)樣機(jī)的測(cè)試工序進(jìn)行整理，定義每一道工序的名稱，即工作分解結(jié)構(gòu)。工序名稱需保證唯一且清晰，并涵蓋所有工作內(nèi)容［4］，工序時(shí)間估算表見表1。組織內(nèi)部會(huì)議，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)評(píng)估每一項(xiàng)工序所需花費(fèi)的時(shí)間，包括最樂觀時(shí)間a、最可能時(shí)間m和最悲觀時(shí)間b。使用這種估算時(shí)間的方法進(jìn)行工序時(shí)間的確認(rèn)，可減少工期的不確定性［5］。

采用三點(diǎn)估算法計(jì)算各工序的估計(jì)工序時(shí)間t，t=a+4m+b6，以此數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)圖的繪制。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)圖確定關(guān)鍵路徑，性能測(cè)試網(wǎng)絡(luò)如圖3所示，關(guān)鍵路徑為A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L-M-N-O-P-Q-R-S-T-U-V-…-AT-AU。

由圖3可知，由于樣機(jī)性能測(cè)試的特殊性，為連續(xù)的串行任務(wù)，所有任務(wù)子項(xiàng)皆在關(guān)鍵路徑上，很難進(jìn)行拆解。這種關(guān)鍵路徑既簡(jiǎn)單又存在極大隱患。簡(jiǎn)單是指所有任務(wù)可以按照順序依次進(jìn)行，無需過多擔(dān)心先后問題。極大隱患是指由于是單一路徑，一旦測(cè)試出現(xiàn)問題，就會(huì)直接影響整個(gè)測(cè)試進(jìn)度。因此，一般會(huì)準(zhǔn)備富余待測(cè)的測(cè)試樣機(jī)，以備測(cè)試問題長(zhǎng)期無法解決時(shí)更換之用。但即使是通過這種方式進(jìn)行更換，也會(huì)增加額外的拆裝機(jī)時(shí)間。如果不是由于樣機(jī)問題而需要額外的時(shí)間，例如更換關(guān)鍵零部件，但這些零部件需要重新預(yù)定才能解決，那么在一臺(tái)樣機(jī)尚未完成時(shí)不考慮進(jìn)行更換。

此處是根據(jù)單臺(tái)樣機(jī)單班按照一天8小時(shí)工作時(shí)間進(jìn)行測(cè)試的進(jìn)度安排，與實(shí)際項(xiàng)目測(cè)試進(jìn)度可能有所差異。

2.1 關(guān)鍵路徑分析

空調(diào)開發(fā)項(xiàng)目中的測(cè)試由于其特殊性，其所有任務(wù)皆無法有效轉(zhuǎn)換為并行任務(wù)。對(duì)單臺(tái)樣機(jī)測(cè)試的整個(gè)流程進(jìn)行進(jìn)一步分析，尋求可以加快進(jìn)度的方法。觀察整個(gè)工序時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，裝機(jī)中的工序所花費(fèi)的時(shí)間較其他工序更長(zhǎng)。并且，由于一個(gè)循環(huán)周期需要進(jìn)行至少兩次裝機(jī)，相對(duì)其他工序可優(yōu)化的空間更大。因此，考慮通過優(yōu)化裝機(jī)涉及的工序流程，從而減少整個(gè)性能測(cè)試所花費(fèi)的時(shí)間，以壓縮項(xiàng)目周期。

2.2 樣機(jī)改造優(yōu)化

由于是新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目，所涉及的設(shè)計(jì)變更千差萬別，其樣機(jī)所需進(jìn)行的改造也不盡相同。一般來說，我國(guó)的樣機(jī)改造需要安裝壓力點(diǎn)、流量計(jì)、熱電偶、傳感器；部分特殊需求則需要更換壓縮機(jī)、室內(nèi)或室外馬達(dá)、熱力膨脹閥、室內(nèi)或室外側(cè)盤管等類似關(guān)鍵零部件。其中一些樣機(jī)改造任務(wù)可以在焓差實(shí)驗(yàn)室（psychrometric room）外面完成，這樣就可以在樣機(jī)進(jìn)入測(cè)試實(shí)驗(yàn)室之前進(jìn)行部分改造，減少等待時(shí)間。同時(shí)，相應(yīng)實(shí)驗(yàn)員的培訓(xùn)也可以提前完成，從而減少實(shí)際測(cè)試時(shí)發(fā)生的問題。即項(xiàng)目經(jīng)理需保持關(guān)注團(tuán)隊(duì)建設(shè)，確保團(tuán)隊(duì)成員盡快融入團(tuán)隊(duì)，能夠高效地完成項(xiàng)目工作。同時(shí)，還需要控制溝通渠道，保證團(tuán)隊(duì)成員得到正確的信息。另外，進(jìn)行樣機(jī)改造時(shí)，可以通過增加資源即增加人手來加快進(jìn)程。這也是整個(gè)測(cè)試過程中極少的可以通過增加人員來追趕進(jìn)度的工序任務(wù)。在進(jìn)行樣機(jī)改造工作時(shí)，可以抽調(diào)其他時(shí)間相對(duì)富余的實(shí)驗(yàn)員幫忙優(yōu)先進(jìn)行。通過分析確認(rèn)，對(duì)一般能夠提前準(zhǔn)備的部分進(jìn)行總結(jié)。該總結(jié)包括工程師和實(shí)驗(yàn)員需要在測(cè)試前分別準(zhǔn)備的部分，見表2。

通過提前完成可以預(yù)先準(zhǔn)備的任務(wù)，快速跟進(jìn)，從而有效減少等待時(shí)間，壓縮整個(gè)項(xiàng)目測(cè)試周期。經(jīng)推廣驗(yàn)證，單臺(tái)樣機(jī)預(yù)計(jì)可節(jié)約2～3d（單班）的時(shí)間。經(jīng)過總結(jié)，將測(cè)試前樣機(jī)準(zhǔn)備工作部分標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用于后續(xù)類似項(xiàng)目。該措施可減少測(cè)試等待時(shí)間，成功優(yōu)化項(xiàng)目進(jìn)度。

3 結(jié)語

本文分析了空調(diào)開發(fā)項(xiàng)目的項(xiàng)目管理流程，建立了項(xiàng)目測(cè)試流程圖，并針對(duì)單臺(tái)測(cè)試樣機(jī)建立了工作分解結(jié)構(gòu)，依據(jù)工序時(shí)間規(guī)劃表生成了產(chǎn)品測(cè)試關(guān)鍵路徑。項(xiàng)目經(jīng)理為保證項(xiàng)目按時(shí)交付，需定期及時(shí)關(guān)注項(xiàng)目進(jìn)度，對(duì)其進(jìn)行確認(rèn)和糾偏。

對(duì)于空調(diào)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目，由于測(cè)試環(huán)節(jié)基本是串行任務(wù)，很難通過并行任務(wù)同時(shí)測(cè)試進(jìn)行趕工，必須從源頭上即在模擬仿真時(shí)保證測(cè)試樣機(jī)有足夠的設(shè)計(jì)余量通過相應(yīng)測(cè)試，否則可能會(huì)導(dǎo)致來回更換零部件，并伴隨大量額外重復(fù)測(cè)試。同時(shí)，如果使用成本更高的零部件增加設(shè)計(jì)余量，也會(huì)造成成本增加，無法完成項(xiàng)目成本指標(biāo)。因此，需綜合考慮，保持成本和質(zhì)量的相對(duì)平衡。另外，對(duì)于可以提前做準(zhǔn)備的相對(duì)重復(fù)性工作，如樣機(jī)改造等，也可以通過綜合評(píng)估進(jìn)行管理。針對(duì)類似產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中存在的同類問題，建議通過建立數(shù)據(jù)庫(kù)持續(xù)改善，優(yōu)化項(xiàng)目管理流程。

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PMT

收稿日期：2022-12-09

作者簡(jiǎn)介：

黃成琪（1983—），男，設(shè)計(jì)主管（兼項(xiàng)目經(jīng)理），研究方向：空調(diào)類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)項(xiàng)目管理。