海軍航空裝備保障統(tǒng)籌圖繪制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

王文秀，孫魯青，紀云飛，劉陽

（海軍航空大學(xué) 青島校區(qū)，山東 青島 266041）

統(tǒng)籌法是通過統(tǒng)籌圖來合理安排工作進程的一 種科學(xué)項目管理方法，通過科學(xué)地計劃組織、協(xié)調(diào)，能夠有效地利用時間、人力和物力等各種資源，縮短工作周期，提高工作效率，在航空裝備保障中（如定檢、換發(fā)等）有著非常廣泛的應(yīng)用，為航空裝備保障計劃的最優(yōu)化提供有力的數(shù)據(jù)支持。統(tǒng)籌圖是統(tǒng)籌法的基礎(chǔ)，目前航空兵部隊的統(tǒng)籌圖繪制還停留在手工階段，費時費力，所以借助計算機技術(shù)開發(fā)海軍航空裝備保障統(tǒng)籌圖繪制系統(tǒng)成為必然需求。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

1.1 設(shè)計原則

1）簡便。系統(tǒng)以減輕航空裝備保障流程數(shù)據(jù)輸入、統(tǒng)籌圖繪制工作量為主要目的，通過常用的辦公軟件Excel 工作薄一次錄入數(shù)據(jù)，動態(tài)追加，盡量減少數(shù)據(jù)信息冗余，自動生成統(tǒng)籌圖、甘特圖以及確定關(guān)鍵路線。

2）智能交互。系統(tǒng)人機交互界面友好，在自動生成統(tǒng)籌圖的基礎(chǔ)上，可進行可視化的圖形編輯，直觀地添加、刪除、修改工序，拖動節(jié)點，手動生成統(tǒng)籌圖，符合航空裝備保障流程優(yōu)化專業(yè)需求。

3）規(guī)范性。系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)信息輸入、輸出格式，并可對準備輸入、輸出的Excel 工作簿文件進行規(guī)范性檢測，自動校驗數(shù)據(jù)內(nèi)容和格式，保證其規(guī)范性和正確性。對于不正確的數(shù)據(jù)或編碼輸入，自動給出提示，重新輸入。

4）模塊化。系統(tǒng)按照模塊化進行設(shè)計，可以對每個模塊進行獨立的編程、調(diào)試、修改和擴充，而不影響整個系統(tǒng)，并可方便地擴充新模塊，有較好的通用性和靈活性。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能

系統(tǒng)從自身的管理和使用角度，設(shè)計整體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。系統(tǒng)主要有繪圖、參數(shù)計算、優(yōu)化分析和數(shù)據(jù)圖形輸出等功能。

圖1 海軍航空裝備保障統(tǒng)籌圖繪制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of drawing overall plan chart drawing system of naval aviation equipment support

1）繪圖。系統(tǒng)繪制統(tǒng)籌圖有兩種方式：一種是通過導(dǎo)入Excel 工作薄，自動生成統(tǒng)籌圖；另一種方式是手動繪制和編輯，并通過“繪圖工具欄”對統(tǒng)籌圖進行版面設(shè)計，實現(xiàn)對統(tǒng)籌圖進行移動、刪除、擦除、復(fù)制、粘貼等多種操作，從而使統(tǒng)籌圖布局更加合理、美觀。通過對統(tǒng)籌圖進行規(guī)范性檢查后，系統(tǒng)自動生成甘特圖。選擇“工具”菜單下的“計算關(guān)鍵路徑”子菜單，可在統(tǒng)籌圖（甘特圖）中標出關(guān)鍵路線（紅色）。

2）計算時間參數(shù)。在繪制統(tǒng)籌圖的基礎(chǔ)上，可自動計算每個結(jié)點的最早開始時間和最遲完成時間，從而可確定每項工作的最早開始時間、最遲完成時間和機動時間。

3）優(yōu)化分析。在梳理關(guān)鍵工序的基礎(chǔ)上，通過縮短關(guān)鍵工序的時間或改變關(guān)鍵工序的組織方式，給出縮短工期方案和資源載荷分析，并在非關(guān)鍵工作機動時間允許的范圍內(nèi)，通過推遲部分非關(guān)鍵工作的開始時間和延長部分非關(guān)鍵工作的持續(xù)時間，解決非關(guān)鍵工作與關(guān)鍵工作爭資源的矛盾，到達資源的均衡利用，充分發(fā)揮有限資源的作用。

4）輸出。系統(tǒng)提供四種形式的輸出：一是統(tǒng)籌圖保存（另存為）；二是由統(tǒng)籌圖導(dǎo)出Excel 工作簿；三是統(tǒng)籌圖（甘特圖）導(dǎo)出圖像；四是統(tǒng)籌圖（甘特圖）打?。ù蛴☆A(yù)覽）。

2 系統(tǒng)研制的技術(shù)與方法

2.1 開發(fā)平臺

本系統(tǒng)的開發(fā)平臺為.NET Framework 和NevronNETVision。.NET Framework 是一個多語言組件開發(fā)和執(zhí)行環(huán)境，它提供了一個跨語言的統(tǒng)一編程環(huán)境，可用于創(chuàng)建任意基于Windows 系統(tǒng)的應(yīng)用程序，支持各種業(yè)務(wù)流程，是程序開發(fā)必不可少的工具。NevronNETVision 主要用于創(chuàng)建企業(yè)級的數(shù)字儀表盤、記分卡、圖表、地圖、MMI 界面等，具有很多精心設(shè)計的對象模型，所以以此繪制統(tǒng)籌圖非常方便。

2.2 C/S、B/S 模式

C/S 即Client/Server，也稱為客戶端/服務(wù)器模式。從開發(fā)的角度來說，該結(jié)構(gòu)模式具有較強的事務(wù)處理能力，能適應(yīng)復(fù)雜的業(yè)務(wù)流程。本系統(tǒng)的更新、維護及所有數(shù)據(jù)處理通過CS 客戶端在后臺的數(shù)據(jù)庫中完成，包括對數(shù)據(jù)的查詢、增加、刪除、修改等。B/S即Brower/Server，客戶端只要安裝一個瀏覽器，方便系統(tǒng)的維護升級。為此，本系統(tǒng)結(jié)合C/S 和B/S 兩種模式的優(yōu)點，系統(tǒng)總體技術(shù)采用C/S 模式為主并結(jié)合B/S 模式的混合結(jié)構(gòu)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)與AOE 網(wǎng)分析技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)又稱為統(tǒng)籌法，它是通過繪制統(tǒng)籌圖，計算時間參數(shù)，確定關(guān)鍵路線，并在此基礎(chǔ)上調(diào)整優(yōu)化，從而實現(xiàn)合理安排工作的目的。統(tǒng)籌圖是統(tǒng)籌法的基礎(chǔ)，是表示工程所含工作、工作之間的關(guān)系及工作消耗資源的有向圖。在統(tǒng)籌圖中，箭線表示工作，箭線上方為工作名稱，下方為工作所需資源，如時間、人力等，節(jié)點編號順序應(yīng)從小到大。

AOE 網(wǎng)是用來描述和分析工程計劃和實施過程的有向圖。AOE 圖上的每一條邊表示的是一個活動，頂點作為各個“入度邊事件”的匯集點。在AOE 網(wǎng)中只有一個入度為零的點，為始點；一個出度為零的頂點，為終點。從始點到終點的最長路徑就是關(guān)鍵路線。關(guān)鍵路線算法流程如圖2 所示。

3 繪圖實例

飛機定檢工作是航空兵部隊內(nèi)場日常性的工作，是裝備維護工作的重要組成部分，也是部隊內(nèi)場的主要任務(wù)。按照法規(guī)，定檢工作必須依照定檢統(tǒng)籌圖實施，下面以繪制某型機定檢統(tǒng)籌圖為例進行說明。

圖2 關(guān)鍵路徑算法流程Fig.2 Critical path algorithm flow

3.1 制作Excel 工作薄

根據(jù)規(guī)程，梳理出該型機定檢所包括的所有工序、工序之間的關(guān)系、工序所需時間及對應(yīng)專業(yè)，工序之間的關(guān)系通過緊前工序表示，如圖3 所示。

圖3 定檢工作薄Fig.3 Periodical inspection work book

3.2 生成統(tǒng)籌圖

通過文件菜單導(dǎo)入Excel 工作薄，進行規(guī)范性檢查后，由系統(tǒng)自動生成統(tǒng)籌圖，如圖4 所示。確定關(guān)鍵路線，并對生成的統(tǒng)籌圖進行手動編輯，使統(tǒng)籌圖的布局更加美觀、合理，如圖5 所示。

3.3 生成甘特圖

選取工具菜單下的“生成甘特圖”，系統(tǒng)自動生成甘特圖。如圖6 所示。

圖4 自動生成的定檢統(tǒng)籌Fig.4 Regular inspection coordination generated automatically

圖5 手動編輯調(diào)整后的定檢統(tǒng)籌圖Fig.5 Regular inspection overall plan after manual editing and adjustment

圖6 定檢甘特圖Fig.6 Gantt chart of regular inspection

4 結(jié)語

《海軍航空裝備保障統(tǒng)籌圖繪制系統(tǒng)》，通過導(dǎo)入常用的辦公軟件Excel 表格，實現(xiàn)統(tǒng)籌圖、甘特圖、資源載荷圖的自動生成，提供可視化的圖形編輯和統(tǒng)籌圖的規(guī)范性檢查，能進行關(guān)鍵路徑、時間參數(shù)計算和人員負荷分析，并可自動導(dǎo)出規(guī)范化的Excel表格、保障流程內(nèi)容及其之間邏輯關(guān)系和多種形式的圖形，充分滿足航空裝備保障流程優(yōu)化專業(yè)需求。該系統(tǒng)的應(yīng)用，大大節(jié)約了人力物力資源，提高了工作效率，并為航空裝備維修保障管理智能化提供技術(shù)支持。