網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)在升降機(jī)安裝流程中的應(yīng)用

邵光鵬 張永慶

【摘 要】升降機(jī)是艦船保障系統(tǒng)的重要分系統(tǒng)之一，零部件組成較多，安裝工序多且復(fù)雜，持續(xù)時(shí)間長。為提高升降機(jī)的安裝效率，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)對安裝流程進(jìn)行優(yōu)化：首先，分解組成工序并根據(jù)各工序之間的邏輯關(guān)系，繪制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，計(jì)算時(shí)間參數(shù)，找出關(guān)鍵路徑;其次，在成本允許的范圍內(nèi)，增加人力、物力投入，調(diào)整安裝工序，確定新的關(guān)鍵路徑;最后，對耗時(shí)較長的關(guān)鍵工作進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，使用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)可以有效地減少安裝周期。

【關(guān)鍵詞】升降機(jī);網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃;關(guān)鍵路徑;優(yōu)化

【中圖分類號】TU61 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）10-0082-03

0 引言

升降機(jī)是艦船后勤保障系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一。升降機(jī)設(shè)備零部件種類多，安裝工序多而復(fù)雜，其安裝周期對整個(gè)保障系統(tǒng)的安裝進(jìn)度有著重要的影響。

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)發(fā)源于美國，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代項(xiàng)目管理當(dāng)中。網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃是用網(wǎng)絡(luò)分析的方法編制的計(jì)劃，是一種應(yīng)用于組織大型工程項(xiàng)目或生產(chǎn)計(jì)劃安排的科學(xué)的計(jì)劃管理方法，它以網(wǎng)絡(luò)圖的形式，反映組成一項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)或一項(xiàng)工程中各項(xiàng)作業(yè)的先后順序及相互關(guān)系，并通過相應(yīng)的計(jì)算方法找出影響整項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)或項(xiàng)目的關(guān)鍵作業(yè)和關(guān)鍵路徑，從而縮短工期、降低成本、用最高的速度完成工作[1-2]。升降機(jī)安裝工序較多，零部件組成涉及多個(gè)專業(yè)，安裝速度及質(zhì)量會(huì)影響整個(gè)保障系統(tǒng)的安裝調(diào)試進(jìn)度，因此在升降機(jī)安裝過程中引入網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)優(yōu)化安裝步驟，提高安裝效率。

1 升降機(jī)安裝過程分析

1.1 分析方法

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)方法包括關(guān)鍵路線法（CPM）、計(jì)劃評審技術(shù)（PERT）、決策關(guān)鍵路線法（DCPM）和圖示評審技術(shù)（GERT）等[3]。網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖是網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的表現(xiàn)形式，它表明了工作單元之間的先后順序及邏輯關(guān)系，并在網(wǎng)絡(luò)圖上加注時(shí)間參數(shù)形成用來表示工作流程的有向網(wǎng)狀圖，按照表達(dá)方式，網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖可分為單節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖和雙節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖。為了更直觀、清楚地表達(dá)升降機(jī)安裝過程各項(xiàng)作業(yè)的邏輯關(guān)系，本文采用雙節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖進(jìn)行分析。

雙節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的繪制過程可以分為3個(gè)步驟[4]。

（1）分解任務(wù)。即分解各工序的關(guān)系，確定先后順序，列出工作明細(xì)表。

（2）繪制網(wǎng)絡(luò)圖。

（3）節(jié)點(diǎn)編號。從起點(diǎn)到終點(diǎn)要從小到大編號，且工序 （i，j）要求i

1.2 估算工作持續(xù)時(shí)間

工作持續(xù)時(shí)間是在考慮資源、人力及其工作效率、工作條件等情況下，完成某一項(xiàng)工作所需要的持續(xù)時(shí)間，用Di-j表示。工作持續(xù)時(shí)間可以用類比法、公式法、估算法等方式估算。

1.2.1 類比法

類比估算是一種使用相似活動(dòng)或項(xiàng)目的歷史數(shù)據(jù)，估算當(dāng)前活動(dòng)或項(xiàng)目的持續(xù)時(shí)間或成本的技術(shù)。在估算持續(xù)時(shí)間時(shí)，類比估算技術(shù)以過去類似項(xiàng)目的實(shí)際持續(xù)時(shí)間為依據(jù)，估算當(dāng)前項(xiàng)目的持續(xù)時(shí)間[5]。

1.2.2 公式法

在工作量、工時(shí)、人力資源等各項(xiàng)參數(shù)確定的情況下，可以使用以下公式進(jìn)行工作時(shí)間估算。

其中，Q為手工作業(yè)方式下需完成的工作量，n為工作班次，m為個(gè)人工作量，s為工作人數(shù)，η為工作效率系數(shù)，△t為應(yīng)對突發(fā)狀況的合理緩沖時(shí)間。

1.2.3 三點(diǎn)估算法

對于工時(shí)、風(fēng)險(xiǎn)、資源不確定的工作，通過預(yù)估完成工作所需的最可能時(shí)間m、最樂觀時(shí)間a、最悲觀時(shí)間b，可計(jì)算期望持續(xù)時(shí)間。

根據(jù)升降機(jī)設(shè)備安裝的特點(diǎn)，結(jié)合使用類比法和公式法確定各工序的安裝時(shí)間（見表1）。

2 時(shí)間參數(shù)及關(guān)鍵路徑的確定

為了編制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃和找出關(guān)鍵路徑，需要計(jì)算網(wǎng)絡(luò)圖中各個(gè)節(jié)點(diǎn)及各個(gè)工作的相關(guān)事件參數(shù)，這些時(shí)間參數(shù)稱作網(wǎng)絡(luò)時(shí)間。

2.1 節(jié)點(diǎn)最早開始時(shí)間

其中，Di-j為工作持續(xù)時(shí)間;TEi為箭尾節(jié)點(diǎn)的最早開始時(shí)間，假定始節(jié)點(diǎn)的最早開始時(shí)間為零，即TE1=0;TEj為箭頭節(jié)點(diǎn)的最早開始時(shí)間，當(dāng)同時(shí)有兩個(gè)或多個(gè)箭線指向箭頭節(jié)點(diǎn)時(shí)，選擇各工作的箭尾節(jié)點(diǎn)最早開始時(shí)間與各工作時(shí)間之和的最大值。

2.2 節(jié)點(diǎn)最遲開始時(shí)間

其中，TLi為箭尾節(jié)點(diǎn)的最遲開始時(shí)間;TLj為箭頭節(jié)點(diǎn)的最遲開始時(shí)間;終節(jié)點(diǎn)的最遲開始時(shí)間等于最早開始時(shí)間，即TLn=TEn（n為終節(jié)點(diǎn)）。

2.3 工作最早開始時(shí)間

2.4 工作最晚開始時(shí)間

2.5 工作總時(shí)差

工作總時(shí)差為零的工序?yàn)殛P(guān)鍵工作，關(guān)鍵工作組成的路線為關(guān)鍵路徑;反之，工作總時(shí)差越大，表明該工作的機(jī)動(dòng)時(shí)間越大，可以把該工作的人力、物力投入關(guān)鍵工作中，以縮短工期。

根據(jù)表1中各工序的邏輯關(guān)系及節(jié)點(diǎn)和工作的各時(shí)間參數(shù)，繪制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖如圖1所示。

由圖1可知，關(guān)鍵路線上的關(guān)鍵工作為A→B→C→E→J→K→L→M→N→O→Q→R→S→T，工作總時(shí)長為27。

3 安裝流程優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化一般包括工期優(yōu)化、資源優(yōu)化、費(fèi)用優(yōu)化3個(gè)方面。由圖1可知，整個(gè)安裝流程所需時(shí)間為27 h，不能滿足安裝計(jì)劃要求，因此主要考慮優(yōu)化工期，縮短安裝時(shí)間。

（1）適當(dāng)增加人力資源，調(diào)整安裝順序，將工序E調(diào)整至工序A結(jié)束之后開始，重新計(jì)算各時(shí)間參數(shù)后，確定新的關(guān)鍵工作為A→B→C→D→F→G→M→N→O→Q→R→S→T，工作總時(shí)長為25.5 h。

（2）將非關(guān)鍵工作I、H的部分人力、物力分配至關(guān)鍵工作B、D上，可縮短工時(shí)，再次進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，關(guān)鍵路徑?jīng)]有發(fā)生改變，工作總時(shí)長為23.5 h。

（3）工序N、O為單一部件在不同層站的重復(fù)性安裝，因此可以增加輔助安裝工具，將其視為并行作業(yè)在各層站同時(shí)進(jìn)行安裝，可縮短工時(shí)，此時(shí)工作總時(shí)長為20.5 h，關(guān)鍵路徑未發(fā)生改變。

經(jīng)過以上優(yōu)化步驟，更新后的時(shí)間參數(shù)及網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖如圖2所示。

按照以上優(yōu)化方法，找出新的關(guān)鍵路徑，根據(jù)實(shí)際投入的人力、物力，參考成本控制，對關(guān)鍵工作的工時(shí)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，并注意關(guān)鍵路徑是否變化，及時(shí)調(diào)整關(guān)鍵工作，直至總工時(shí)指標(biāo)達(dá)到期望值。

4 結(jié)語

針對某型升降機(jī)安裝工期長的問題，使用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的方法，優(yōu)化安裝流程并縮短了安裝周期。在人力、物力允許有限增加的情況下，通過調(diào)整安裝工作順序，重新確定了關(guān)鍵路徑;通過安裝方法改進(jìn)、增加輔助安裝設(shè)備，有效地縮短了關(guān)鍵工作的持續(xù)工作時(shí)間，明顯縮短了安裝總時(shí)長。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]沈建明.國防高科技項(xiàng)目管理概論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]王眾托.系統(tǒng)工程引論[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[3]王諾.網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)及其拓廣研究[M].北京：人民交通出版社，1999.

[4]胡運(yùn)權(quán).運(yùn)籌學(xué)教程[M].第3版.北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[5]Project Management Institute.項(xiàng)目管理指南[M].第6版.北京：電子工業(yè)出版社，2018.