關鍵鏈技術在非標自動化設備研發(fā)項目中的運用研究

孔雙雙

（航天工程裝備（蘇州）有限公司，江蘇 蘇州 215000）

非標自動化設備并不是通用型設備，外在形式多樣化并且基本上是單件小批量化制造，在設計研發(fā)方面尚未形成統(tǒng)一標準，要自主研發(fā)。在經(jīng)濟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，各領域?qū)Ψ菢俗詣踊O備的需求量也呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢，這種項目通常是結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、需要相關領域?qū)＜业闹笇Ш蛥⑴c等，通過采用加強項目管理，顯著提升項目進度管理水平，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 非標自動化設備研發(fā)的基本流程

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

2 項目進度傳統(tǒng)管理中存在的問題

2．1 進度計劃的合理性不夠

針對非標自動化設備研發(fā)項目的進度管理計劃編寫工作，其對項目進度管理人員既有的工作經(jīng)驗表現(xiàn)出較高的依賴性，普遍呈現(xiàn)出單一化、盲目性及主觀性強特征，這是造成項目計劃科學性、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、設施配置等情況，可能會影響項目實際實施進度的控制效果。

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

2．3 不確定性因素的防控力度不足

設備研發(fā)工作實踐中，有關工作人員應主動落實自身職責，加大項目實施進度的管理力度，全面考慮研發(fā)項目推進過程中存在的各種不確定因素，包括自然災害、設備故障、供應商變化等，但是現(xiàn)實情況上是很少深度分析可能出現(xiàn)的“墨菲定律”或“學生綜合征”，可能造成被研發(fā)項目進度延后，降低項目的運行效率。

3 CCPM和傳統(tǒng)項目管理方法的比較

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

（1）基于不同態(tài)度審視項目內(nèi)的資源。傳統(tǒng)管理方法CPM/PERT均是僅分析項目內(nèi)不同活動之間的約束關系，而沒有顧及資源給項目帶來的束縛，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的情況流程屢見不鮮。CCPM有效彌補傳統(tǒng)方法的不足，其兼顧項目的時間及資源約束，故而基于這種方法編制的項目進度管理計劃指導價值更高。

（2）采用不同的態(tài)度看待個體的行為因素給項目帶來的影響。CPM編寫出的項目進度計劃內(nèi)，在項目工期計劃內(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“學生綜合征”給項目建設工期帶來的影響，導致很多安全時間被浪費消耗掉，時常有前期項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，反而造成項目工期計劃延長，不利于獲得理想的收益。而CCPM編制進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目的實際工期，而把壓縮下的另一半時間作為建設項目內(nèi)的緩沖，這樣一來在項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“學生綜合征”給項目工期帶來的影響。

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

4 CCPM在非標自動化設備研發(fā)項目內(nèi)運用

4．1 項目概況

本文選擇NRJ公司承制的單錐攪拌機動力輸出軸性能測試試驗臺（PTO）作為研究實例，電機是攪拌機的重要構成，功能主要是傳遞動力。在本文的實例中，客戶向NRJ公司提示了這種設備的整體概念設計，并明確了相應的要求文件。

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

（2）交付期限要求：設定項目的合同工期150d，設備進場后，專業(yè)檢定單位驗收合格后支付尾款。

（3）設計要求：客戶結合自身對設備產(chǎn)品提出的要求，編制相應設計方案，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：設備產(chǎn)品質(zhì)量、性能等要符合國家標準，若達不到則不對其進行驗收。已知本試驗平臺的研發(fā)工作主要有機械部分、電氣部分以及測試程序的功能研發(fā)三大部分構成，其中最后一部分是核心，其對項目設計功能的實現(xiàn)情況起到?jīng)Q定性作用，測試內(nèi)容以輸出軸轉速、燃油消耗量，出水溫度測試等為主。

4．2 項目任務的分解

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

圖1 工作分解流程圖

PTO項目的具體工作內(nèi)容主要有：

（1）概要設計：測試工藝專家與項目經(jīng)理協(xié)同負責執(zhí)行該項工作，部署各項目工作的具體實施人員，編制相應的進度計劃，把客戶目標與主觀需求轉型成詳細的設計方案。

（2）建模仿真：該項工作的執(zhí)行者是測試工藝專家和軟件工程師。

（3）機械設計：機械工程師結合客戶的實際應用需求，對設備的機械部分開展設計工作。

（4）電氣設計：由電氣工程師完成該部分工作。

（5）軟件設計：軟件工程師結合客戶需求，軟件工程師通過編程去實現(xiàn)相應功能。

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

（7）設備驗收：設備經(jīng)檢測檢驗合格后，對其進行分解、包裝，運送到客戶指定的工廠。

4．3 CCPM在PTO項目內(nèi)的應用

（1）科學調(diào)配約束資源。TOC理論實施過程中的第一項工作是辨識項目進展中的瓶頸，并嘗試適宜的方法去處理這些瓶頸。通過分析本項目內(nèi)的資源調(diào)配情況，不難發(fā)現(xiàn)項目的瓶頸是任務3、4、5是并行推進的，并且均需要有資源B與C的參與，容易引起項目延期的情況。在本PTO項目內(nèi)，軟件設計的任務涵蓋了3個方面，但僅有B、C 2位編程員，項目經(jīng)理籠粗略的把軟件設計的任務傳達給B、C 2人，要求其負責完成,但未細化任務，也未對3項任務的實施過程編制優(yōu)先次序。因為這3項任務均完成后才可以執(zhí)行下一步任務，故而決定同時實施這3項任務。

通過安排部署后，發(fā)現(xiàn)完成這3項軟件設計任務至少要耗時80d，并且同時進行這3項任務，超過80d的概率較大。項目經(jīng)理主動和B、C編程人員交流，不同時執(zhí)行3種軟件設計任務，調(diào)整成逐個進行，任務3完成后進行任務4，任務5只有在任務4完成后才可開展。逐個進行3項任務，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目風險，還能更加清晰的監(jiān)控任務實際進展狀況，規(guī)避了過往直至最后才察覺到項目工期拖延的情況。

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任務的精通程度也有不同，故而他們單獨完成某項任務消耗的時間也固然有差異，項目經(jīng)理通過對比分析后，發(fā)現(xiàn)B比較擅長任務5，而A較擅長任務3、4，據(jù)此對3項任務進行了科學分配：C獨立完成任務3，B獨立完成任務5，B、C共同完成任務4，工作量均是任務4總量的50%。采用這種方法分配任務后，計算發(fā)現(xiàn)僅需48d就可以執(zhí)行完3個設計項目，一方面進一步減少時間成本，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任的情況，確保三大任務相互獨立運行的基礎上，及時監(jiān)控項目的實際進展狀況，將其對項目總工期形成的影響降到最低。

（2）關鍵鏈完善。通過觀察本項目網(wǎng)絡圖，發(fā)現(xiàn)很多并行的任務均需要使用資源A，為規(guī)避因資源沖突而影響項目實施進度的情況，，一定要精準辨識關鍵鏈并作出適度改進，借此方式減少項目延期的風險。為達成以上目標，執(zhí)行如下工作內(nèi)容：①結合項目網(wǎng)絡圖勾畫出50%完工概率之下的甘特圖；②錯開任務一處理資源沖突的問題。比如任務6、8、11之間存在著資源沖突，以上3個任務實施中均需要資源A，可以讓任務6、11開始的時間延后，右移這2個任務，這樣就規(guī)避同時應用資源A的現(xiàn)象，規(guī)避資源沖突的情況；③在不影響項目總工期的情境下，盡可能的晚開始任務，通過這種辦法晚點開始占用資源。

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

5 結語

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