基于分級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的飛機(jī)研制項(xiàng)目進(jìn)度控制研究

基于分級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的飛機(jī)研制項(xiàng)目進(jìn)度控制研究

0飛機(jī)研制項(xiàng)目的進(jìn)度管理由于有很多活動(dòng)，飛機(jī)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目有時(shí)可以達(dá)到數(shù)千公里。不同項(xiàng)目和制造活動(dòng)都很復(fù)雜。同時(shí)，它也涉及不同地區(qū)的公司和工廠的聯(lián)合行動(dòng)。因此，漸進(jìn)式管理在飛機(jī)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中的影響日益突出。為了達(dá)到項(xiàng)目的計(jì)劃目標(biāo),就必須對(duì)飛機(jī)研制項(xiàng)目的進(jìn)度進(jìn)行有效管理。本文在研究其工作分解結(jié)構(gòu)(WBS)的基礎(chǔ)上,提出了飛機(jī)研制項(xiàng)目進(jìn)度控制的解決辦法,即基于WBS的分級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方法。同時(shí)針對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)圖繪制的一些不足,提出了基于WBS數(shù)據(jù)庫(kù)的網(wǎng)絡(luò)圖繪制算法,此算法克服了大型研制項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)圖繪制的復(fù)雜性,提高了計(jì)算機(jī)繪制的自主性。1wbs號(hào)的編制工作分解結(jié)構(gòu)是一個(gè)以產(chǎn)品為中心的層次體系,描述并確定了要研制和(或)生產(chǎn)的產(chǎn)品,并建立起要完成的工作單元之間及它們與最終產(chǎn)品之間的關(guān)系。一般一個(gè)企業(yè)項(xiàng)目的WBS包括三到四級(jí),再往下分解就屬于下級(jí)企業(yè)項(xiàng)目的工作分解結(jié)構(gòu)。某飛機(jī)研制項(xiàng)目的工作分解結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1,很顯然這是最高一級(jí)的WBS。在編制WBS號(hào)時(shí),WBS號(hào)編制到WBS的三到四級(jí),其編制方法見(jiàn)圖2。其中WBS號(hào)的前兩位字母XX表示項(xiàng)目標(biāo)識(shí)符,比如殲擊機(jī)可以用JJ表示,強(qiáng)擊機(jī)用QJ表示,接下來(lái)的兩位數(shù)字XX表示W(wǎng)BS的第二級(jí),系列號(hào)為00-99中任意數(shù),比如可以用00表示通信與識(shí)別,10表示機(jī)體,90表示火控等,Y表示W(wǎng)BS的第三級(jí),系列號(hào)為00-99中任意數(shù),比如可以用10表示雷達(dá)等,下面的Z依此類(lèi)推,依據(jù)這一級(jí)的最大分解數(shù)的需要設(shè)置序列號(hào)為兩位數(shù)或三位數(shù)。比如有WBS號(hào)為QJ901010可以表示某強(qiáng)擊機(jī)研制項(xiàng)目火控設(shè)備的雷達(dá)電子分系統(tǒng),此WBS分解到了第三級(jí),此WBS為項(xiàng)目最高一級(jí)的工作分解結(jié)構(gòu),也就是描述的是圖1中的WBS。如要描述火控研發(fā)企業(yè)項(xiàng)目的WBS,就需要把圖1中火控再往下分解,見(jiàn)圖3?？梢杂?001表示電子分系統(tǒng),用圖1中的火控QJ90作為火控研發(fā)企業(yè)項(xiàng)目WBS的第一級(jí),這樣就用QJ9010100001表示某強(qiáng)擊機(jī)研制項(xiàng)目火控設(shè)備的雷達(dá)電子分系統(tǒng)。2邏輯關(guān)系項(xiàng)目進(jìn)度管理的主要方法有網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、甘特圖等。網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)點(diǎn)是能夠清晰地表達(dá)各活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系,也對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目能夠做出可行而有序的安排。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行全過(guò)程管理的理想模型。繪圖、優(yōu)化、計(jì)算、調(diào)整、控制、統(tǒng)計(jì)和分析等管理過(guò)程都可由計(jì)算機(jī)完成,易于實(shí)現(xiàn)信息化。2.1雙代網(wǎng)計(jì)劃模型由于飛機(jī)研制項(xiàng)目結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件眾多、技術(shù)復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)很高,涉及的活動(dòng)多且繁雜,有時(shí)候某個(gè)設(shè)計(jì)階段涉及的活動(dòng)就會(huì)達(dá)到成千上萬(wàn)個(gè),如果直接對(duì)整個(gè)飛機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃,顯然會(huì)比較復(fù)雜而且雜亂,顯得不夠清晰。這就要求飛機(jī)項(xiàng)目采用分級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù),把子網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃分配給各個(gè)飛機(jī)參研制造企業(yè),充分發(fā)揮各個(gè)飛機(jī)參研制造企業(yè)的力量,這樣不僅可以降低網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的復(fù)雜度,同時(shí)由于分企業(yè)結(jié)合自己需要與實(shí)際來(lái)制訂網(wǎng)路計(jì)劃并兼顧總的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃,可以減少網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的修改程度。為方便起見(jiàn),下面引入幾個(gè)定義:(1)定義1:分級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃是分布在多個(gè)層面上的,各個(gè)層面的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃之間的聯(lián)系,只是由上下關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃組成,網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的上一級(jí)網(wǎng)絡(luò)的某些工作對(duì)應(yīng)著下一級(jí)的一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)。(2)定義2:位于最頂級(jí)的網(wǎng)絡(luò)圖稱為0級(jí)網(wǎng)絡(luò)圖,由工作分解結(jié)構(gòu)的1級(jí)、2級(jí)得到,其他子網(wǎng)絡(luò)圖均直接或間接由根網(wǎng)絡(luò)圖局部細(xì)化得到,分別稱為1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)……網(wǎng)絡(luò)圖。(3)定義3:同一級(jí)的子網(wǎng)絡(luò)圖相互間獨(dú)立,他們之間的關(guān)系由上一級(jí)網(wǎng)絡(luò)圖得到。(4)定義4:子網(wǎng)絡(luò)圖G=(V,P,T),其中V為節(jié)點(diǎn)vi(i=0,1,2…)的集合,P為任務(wù)pij(0≤i<j),T為ti的集合,ti表示任務(wù)pij所用時(shí)間?；赪BS的雙代號(hào)分級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃模型見(jiàn)圖4。(5)0級(jí)網(wǎng)絡(luò)圖:一般由研制項(xiàng)目的集團(tuán)或總公司制定,描述的是項(xiàng)目實(shí)施的主要節(jié)點(diǎn)。(6)1級(jí)網(wǎng)絡(luò)圖:研制項(xiàng)目分公司的工作任務(wù)、計(jì)劃。還有2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)……更詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃,這需要根據(jù)各個(gè)公司項(xiàng)目實(shí)際需要和要求進(jìn)行制訂。2.2雙時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的基礎(chǔ)算法在項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)行時(shí),會(huì)有一些活動(dòng)或任務(wù)因?yàn)槟承┰蚨鴮?dǎo)致工期超前或延后,這就需要定期對(duì)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行調(diào)整,這就是所謂的動(dòng)態(tài)控制方法。動(dòng)態(tài)控制原理主要是利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中的活動(dòng)總時(shí)差進(jìn)行判斷。其步驟見(jiàn)圖5。在進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度比較中,有甘特圖比較法、S型曲線比較法、香蕉曲線比較法和實(shí)際進(jìn)度前鋒線法。由于實(shí)際進(jìn)度前鋒線法在我國(guó)使用比較普遍,研究的也比較深入,所以一般在我國(guó)采用實(shí)際進(jìn)度前鋒線法。實(shí)際進(jìn)度前鋒線法是指在雙時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中,從具體檢查時(shí)間的時(shí)標(biāo)點(diǎn)出發(fā),把它與它相鄰任務(wù)的實(shí)際進(jìn)度點(diǎn)相連,之后再把該實(shí)際進(jìn)度點(diǎn)與其相鄰任務(wù)的實(shí)際進(jìn)度點(diǎn)相連。以圖4中的一級(jí)網(wǎng)絡(luò)圖為例,所得到的進(jìn)度前鋒線如圖6所示,進(jìn)度前鋒線是一條折線,以具體檢查時(shí)間為基線,即圖6中的虛線。進(jìn)度前鋒線與任務(wù)路線的交點(diǎn)在基線之上,表示任務(wù)進(jìn)度正常;交點(diǎn)在基線后,表示任務(wù)進(jìn)度提前;交點(diǎn)在基線之前,表示任務(wù)進(jìn)度拖后。根據(jù)這些判斷規(guī)則,可以一目了然地知道當(dāng)在2012年11月檢查任務(wù)進(jìn)度時(shí),任務(wù)12進(jìn)度拖延滯后,任務(wù)21進(jìn)度提前,對(duì)于不合適的進(jìn)度需要依據(jù)情況采用圖5中的方法進(jìn)行調(diào)整、修改。2.3自動(dòng)繪制網(wǎng)絡(luò)圖計(jì)算機(jī)繪制網(wǎng)絡(luò)圖的算法設(shè)計(jì)基于WBS數(shù)據(jù)庫(kù),即計(jì)算機(jī)從建立好的飛機(jī)WBS數(shù)據(jù)庫(kù)中提取任務(wù),然后依據(jù)條件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行繪制,形成網(wǎng)絡(luò)圖。此方法自動(dòng)化程度很高,相對(duì)Project等軟件有一定優(yōu)勢(shì)。首先Project軟件只能依據(jù)任務(wù)以及任務(wù)之間的關(guān)系一步一步去繪制,對(duì)于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)圖還需要先在紙上繪制出來(lái)再在計(jì)算機(jī)上繪制,這對(duì)于復(fù)雜的項(xiàng)目,工作量非常大,而此方法是計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制,無(wú)論多么復(fù)雜的項(xiàng)目都能快速完成。下面結(jié)合一個(gè)例子對(duì)算法做一個(gè)詳細(xì)的說(shuō)明,見(jiàn)圖7中的網(wǎng)絡(luò)圖。2.3.1節(jié)點(diǎn)間的緊前緊后關(guān)系節(jié)點(diǎn)Vi(i=0,1,2…)為網(wǎng)絡(luò)圖中的圓圈,它代表某工序可能的開(kāi)始時(shí)間或可能的結(jié)束時(shí)間,節(jié)點(diǎn)只是表示某一個(gè)瞬間。節(jié)點(diǎn)間無(wú)第三個(gè)節(jié)點(diǎn)稱其為緊前緊后的關(guān)系。原點(diǎn):總的開(kāi)始的節(jié)點(diǎn),此點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)圖中唯一。終點(diǎn):總的結(jié)束的節(jié)點(diǎn),此點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)圖中唯一。任務(wù):兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的連線有一個(gè)任務(wù),任務(wù)標(biāo)在連線的上面。2.3.2前置任務(wù)與后置任務(wù)相結(jié)合任務(wù)與任務(wù)之間關(guān)系通過(guò)分析只能是以下三種情況:一對(duì)一:前置任務(wù)只有一個(gè)后置任務(wù),同時(shí)后置任務(wù)也只有一個(gè)前置任務(wù)。一對(duì)多:前置任務(wù)有多個(gè)后置任務(wù),多個(gè)后置任務(wù)對(duì)應(yīng)一個(gè)前置任務(wù)。多對(duì)一:多個(gè)前置任務(wù)對(duì)應(yīng)一個(gè)后置任務(wù)。2.3.3網(wǎng)絡(luò)圖的繪制(1)步驟1:確定原點(diǎn)。把所有沒(méi)有緊前任務(wù)的開(kāi)始節(jié)點(diǎn)匯在一起,并賦予相同編號(hào),那就是原點(diǎn),繪圖時(shí)可以給原點(diǎn)固定的坐標(biāo)。圖7中,任務(wù)A、B、C、D、E沒(méi)有前置任務(wù),他們的起點(diǎn)相同也都是原點(diǎn),即圖中編號(hào)為0的圓。圓的中心點(diǎn)設(shè)為p0(x0,y0),可根據(jù)自己需要設(shè)定。(2)步驟2:按先左后右、由上而下的順序來(lái)繪制沒(méi)有緊前任務(wù)的結(jié)束節(jié)點(diǎn),并賦予節(jié)點(diǎn)編號(hào),規(guī)定開(kāi)始節(jié)點(diǎn)編號(hào)小于結(jié)束節(jié)點(diǎn)編號(hào),確保不產(chǎn)生回路。原點(diǎn)與結(jié)束節(jié)點(diǎn)用箭線連接,并賦予相應(yīng)任務(wù)日期。規(guī)定這一級(jí)的任務(wù)為第1級(jí)任務(wù)。圖7中,任務(wù)A、B、C、D、E沒(méi)有前置任務(wù),他們?yōu)榈?級(jí)任務(wù)。實(shí)際繪圖時(shí),計(jì)算機(jī)根據(jù)條件從數(shù)據(jù)庫(kù)中查找。他們的結(jié)束節(jié)點(diǎn)分別為編號(hào)為1、2、3、4、5的圓,圓中心點(diǎn)橫坐標(biāo)xi為(x0+任務(wù)工期),縱坐標(biāo)分別設(shè)置為相差固定的值,大小根據(jù)使用者需要自己規(guī)定,但是這個(gè)固定的值保證畫(huà)出的圖在屏幕上能分辨。(3)步驟3:找出前一級(jí)任務(wù)的后置任務(wù),按照步驟2的規(guī)則繪制這一級(jí)任務(wù)的結(jié)束節(jié)點(diǎn),把前一級(jí)任務(wù)的結(jié)束節(jié)點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)的后置任務(wù)的結(jié)束節(jié)點(diǎn)用箭線連接,并賦予相應(yīng)的任務(wù)和日期。如果前一級(jí)任務(wù)的某些后置任務(wù)相同,則前一級(jí)任務(wù)的這些后置任務(wù)的結(jié)束節(jié)點(diǎn)匯在一起賦予相同編號(hào)。規(guī)定這一級(jí)任務(wù)為(前一級(jí)任務(wù)級(jí)別+1級(jí)任務(wù))。繪制完之后,檢查是否符合步驟6中的條件,如果符合,則跳轉(zhuǎn)到步驟6,如果不符合則繼續(xù)下面的步驟。圖7中,任務(wù)F、G、H、I、J為第2級(jí)任務(wù),且任務(wù)F、G、H的后置任務(wù)相同,則他們的結(jié)束節(jié)點(diǎn)匯在一起形成節(jié)點(diǎn)編號(hào)為6的圓,繪制時(shí)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)圓的中心坐標(biāo)依據(jù)步驟2。(4)步驟4:找出步驟3這一級(jí)任務(wù)的后置任務(wù),并按規(guī)則繪制。步驟3這一級(jí)任務(wù)的后置任務(wù)有多個(gè),則步驟3這一級(jí)任務(wù)的后置任務(wù)的結(jié)束節(jié)點(diǎn)繪制多個(gè),同時(shí)把步驟3這一級(jí)任務(wù)的結(jié)束節(jié)點(diǎn)分別與步驟3這一級(jí)任務(wù)的后置任務(wù)的結(jié)束節(jié)點(diǎn)相連,并分別賦予相應(yīng)的任務(wù)日期。規(guī)定這一級(jí)任務(wù)為(步驟3任務(wù)級(jí)別+1級(jí)任務(wù))。檢查是否符合步驟6中的條件,如果符合,則跳轉(zhuǎn)到步驟6,如果不符合則繼續(xù)下面的步驟。圖7中,任務(wù)K、L、M為第3級(jí)任務(wù),符合步驟3中的情況,按照步驟3繪制。任務(wù)N、Q為第4級(jí)任務(wù),其中任務(wù)N的后置任務(wù)有2個(gè),任務(wù)O、P,符合步驟4中的條件,按照步驟4中的方法繪制。其結(jié)束節(jié)點(diǎn)有兩個(gè),分別是編號(hào)為11和編號(hào)為13的節(jié)點(diǎn)圓。(5)步驟5:按照步驟3、步驟4依次繪制后面的任務(wù)。當(dāng)要繪制的任務(wù)符合步驟3的條件按照步驟3繪制,當(dāng)符合步驟4中的條件就按照步驟4繪制。檢查是否符合步驟6中的條件,如果符合,則跳轉(zhuǎn)到步驟6,如果不符合則繼續(xù)按照步驟3、步驟4進(jìn)行繪制。(6)步驟6:如果要繪制的所有任務(wù)的后置任務(wù)都為空,則繪制此后置任務(wù)的結(jié)束節(jié)點(diǎn),此結(jié)束節(jié)點(diǎn)也就是終點(diǎn)。到此,網(wǎng)絡(luò)圖繪制結(jié)束。圖7中,當(dāng)計(jì)算機(jī)依據(jù)條件進(jìn)入到步驟6,只剩下任務(wù)I了,它為最后的任務(wù),此任務(wù)符合步驟6的特點(diǎn),按照步驟6繪制,網(wǎng)絡(luò)圖繪制也結(jié)束了。圖8為計(jì)算機(jī)依據(jù)WBS數(shù)據(jù)庫(kù)繪制網(wǎng)絡(luò)圖的算法流程圖,根據(jù)此流程,計(jì)算機(jī)能夠相應(yīng)地自動(dòng)畫(huà)出需要的網(wǎng)絡(luò)圖,也便于修改。3wbs數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)在上述算法研究的基礎(chǔ)之上,開(kāi)發(fā)了飛機(jī)研制項(xiàng)目進(jìn)度控制管理系統(tǒng),圖9為開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)所需要的某型號(hào)飛機(jī)研制項(xiàng)目的WBS數(shù)據(jù)庫(kù),此數(shù)據(jù)庫(kù)包括WBS編號(hào)、前置任務(wù)、任務(wù)時(shí)間、父任務(wù)等。繪制網(wǎng)絡(luò)圖時(shí),首先找出沒(méi)有前置任務(wù)的任務(wù),即圖9中列名為PREDECESSORTASKID為空白的就是。然后按照?qǐng)D8中的流程,從WBS數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù),按照2.3.3中的步驟往下繪制,直到滿足終止條件為止。最終依據(jù)WBS數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)的進(jìn)度控制系統(tǒng)見(jiàn)圖10。當(dāng)需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行修改時(shí),只需要修改圖9中的數(shù)據(jù)庫(kù)。4實(shí)現(xiàn)模型的進(jìn)度調(diào)整本文探討了飛機(jī)研制項(xiàng)目工作分解結(jié)構(gòu)的編號(hào)規(guī)則,并在此基礎(chǔ)上提出了飛機(jī)研制項(xiàng)目進(jìn)度控制的分級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃方法,這種方法很好地解決了飛