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PERT

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PERT網路分析法(計劃評估和審查技術,Program Evaluation and Review Technique)

目錄

  • 1 什麼是PERT網路分析?
  • 2 PERT的基本要求[2]
  • 3 PERT的計算特點 [1]
  • 4 PERT網路分析法的工作步驟 [1]
  • 5 PERT網路分析法的改進[3]
    • 5.1 β分佈及其性質
    • 5.2 改進後的計劃評審技術
  • 6 PERT網路技術的作用 [4]
  • 7 時間網路分析法的優點和局限性[5]
  • 8 PERT網路分析法的案例分析
    • 8.1 PERT的案例一:辦公樓的施工過程
    • 8.2 PERT的案例二:工程機械類新產品開發過程[6]
  • 9 相關閱讀
  • 10 相關鏈接
  • 11 參考文獻

什麼是PERT網路分析?

  PERT(Program Evaluation and Review Technique)即計劃評審技術,最早是由美國海軍在計劃和控制北極星導彈的研製時發展起來的。PERT技術使原先估計的、研製北極星潛艇的時間縮短了兩年。

  簡單地說,PERT是利用網路分析制定計劃以及對計劃予以評價的技術。它能協調整個計劃的各道工序,合理安排人力、物力、時間、資金

,加速計劃的完成。在現代計劃的編製和分析手段上,PERT被廣泛的使用,是現代化管理的重要手段和方法。

  PERT網路是一種類似流程圖的箭線圖。它描繪出項目包含的各種活動的先後次序,標明每項活動的時間或相關的成本。對於PERT網路,項目管理者必須考慮要做哪些工作,確定時間之間的依賴關係,辨認出潛在的可能出問題的環節,藉助PERT還可以方便地比較不同行動方案在進度和成本方面的效果。

  構造PERT圖,需要明確三個概念:事件、活動和關鍵路線。

  1、事件(Events)表示主要活動結束的那一點;

  2、活動(Activities)表示從一個事件到另一個事件之間的過程;

  3、關鍵路線(Critical Path)是PERT網路中花費時間最長的事件和活動的序列。[1]

PERT的基本要求[2]

  1.完成既定計劃所需要的各項任務必須全部以足夠清楚的形式表現在由事件與活動構成的網路中。事件代表特定計劃在特定時刻完成的進度。活動表示從一個事件進展到下一個事件所必需的時間和資源。應當註意的是,事件和活動的規定必須足夠精確,以免在監視計劃實施進度時發生困難。

  2.事件和活動在網路中須必按照一組邏輯法則排序

,以便把重要的關鍵路線確定出來。這些法則包括後面的事件在其前面的事件全部完成之前不能認為已經完成不允許出現“迴圈”,就是說,後繼事件不可有導回前一事件的活動聯繫。

  3.網路中每項活動可以有三個估計時間。就是說,由最熟悉有關活動的人員估算出完成每項任務所需要的最樂觀的、最可能的和最悲觀的三個時間。用這三個時間估算值來反映活動的“不確定性”,在研製計劃中和非重覆性的計劃中引用三個時間估算是鑒於許多任務所具有的隨機性質。但是應當指出的是,為了關鍵路線的計算和報告,這三種時間估算應當簡化為一個期望時間獷和一個統計方差σ2,否則就要用單一時間估演算法。

  4.需要計算關鍵路線和寬裕時間。關鍵路線是網路中期望時間最長的活動與事件序列。寬裕時間是完成任一特定路線所要求的總的期望時間與關鍵路線所要求的總的期望時間之差。這樣,對於任一事件來說,寬裕時間就能反映存在於整網路計劃中的多餘時間的大小。

PERT的計算特點 [1]

  PERT首先是建立在網路計劃基礎之上的,其次是工程項目中各個工序的工作時間不肯定,過去通常對這種計劃只是估計一個時間,到底完成任務的把握有多大,決策者心中無數,工作處於一種被動狀態。在工程實踐中,由於人們對事物的認識受到客觀條件的制約,通常在PERT中引入概率計算方法,由於組成網路計劃

的各項工作可變因素多,不具備一定的時間消耗統計資料,因而不能確定出一個肯定的單一的時間值。

  在PERT中,假設各項工作的持續時間服從β分佈,近似地用三時估計法估算出三個時間值,即最短、最長和最可能持續時間,再加權平均算出一個期望值作為工作的持續時間。在編製PERT網路計劃時,把風險因素引入到PERT中,人們不得不考慮按PERT網路計劃在指定的工期下,完成工程任務的可能性有多大,即計劃的成功概率,即計劃的可靠度,這就必須對工程計划進行風險估計。

  在繪製網路圖時必須將非肯定型轉化為肯定型,把三時估計變為單一時間估計,其計算公式為:

  PERT网络分析法

  式中:

  • ti為i工作的平均持續時間;
  • ai為i工作最短持續時間(亦稱樂觀估計時間);
  • bi為i工作最長持續時間(亦稱悲觀估計時間);
  • ci為i工作正常持續時間,可由施工定額估算。

  其中,ai和bi兩種工作的持續時間一般由統計方法進行估算。

  三時估演算法把非肯定型問題轉化為肯定型問題來計算,用概率論的觀點分析,其偏差仍不可避免,但趨向總是有明顯的參考價值,當然,這並不排斥每個估計都儘可能做到可能精確的程度。為了進行時間的偏差分析(即分佈的離散程度

),可用方差估算:

  PERT网络分析法

  式中:σ2i為i工作的方差。

  標準差

  PERT网络分析法

  網路計劃按規定日期完成的概率,可通過下麵的公式和查函數表求得。

  PERT网络分析法

  式中:

  • Q為網路計劃規定的完工日期或目標時間;
  • M為關鍵線路上各項工作平均持續時間的總和;
  • σ為關鍵線路的標準差;
  • λ為概率繫數。

PERT網路分析法的工作步驟 [1]

  開發一個PERT網路要求管理者確定完成項目所需的所有關鍵活動,按照活動之間的依賴關係排列它們之間的先後次序,以及估計完成每項活動的時間。這些工作可以歸納為5個步驟。

  1、確定完成項目必須進行的每一項有意義的活動,完成每項活動都產生事件或結果;

  2、確定活動完成的先後次序;

  3、繪製活動流程從起點到終點的圖形,明確表示出每項活動及其它活動的關係,用圓圈表示事件,用箭線表示活動,結果得到一幅箭線流程圖,我們稱之為PERT網路;

  PERT网络分析法

  4、估計和計算每項活動的完成時間;

  5、藉助包含活動時間估計的網路圖,管理者能夠制定出包括每項活動開始和結束日期的全部項目的日程計劃。在關鍵路線上沒有鬆弛時間,沿關鍵路線的任何延遲都直接延遲整個項目的完成期限。

PERT網路分析法的改進[3]

β分佈及其性質

  β分佈是定義在區間(0,1)上的一個連續性隨機變數,它的概率密度函數為f(x)=\frac{x^{p-1}(1-x)^{q-1}}{B(p,q)},x\in(0,1),其中p,q為β分佈的兩個形狀參數,B(p,q)是以p,q為參數的貝塔函數.雖然β分佈定義在(0,1)區間上,但經過仿射變換Y = a + (ba)X,可以使β分佈定義在任何有限區間(a,b)上。β分佈的靈活性極大,它可以用於通常發生的許多形式.例如區間(a,b)上的均勻分佈就是參數p=1,q=1的貝塔分佈,當參數p與q都趨於無窮時,β分佈就趨於退化分佈.此時,計劃評審技術的時間估計就為準確的時間預計,從而就可以用關鍵路線法(CPM)去解決有關問題.β分佈具有以下性質:

  性質1 若隨機變數X服從(0,1)區間上的參數為p,q的β分佈,則E(X)=\frac{p}{p+q}Var(X)=\frac{pq}{(p+q)^2(p+q+1)}

  性質2 若隨機變數X服從(0,1)區間上的參數為p,q的β分佈,則隨機變數X最有可能的取值為x0 = p − 1p + q − 2

  定義1 隨機變數X服從(0,1)區間上的參數為p,q的β分佈,若Y = a + (ba)X,則稱Y服從(a,b)區間上的參數為p,q的β分佈。

  性質3 若隨機變數Y服從(a,b)區間上的參數為p,q的β分佈,則E(Y)=\frac{aq+bp}{p+q}Var(Y)=\frac{(b-a)^2 pq}{(p+q)^2(p+q+1)}

  性質4 若隨機變數Y服從(a,b)區間上的參數為p,q的β分佈,則Y的最可能取值為y_0=\frac{a(q-1)+b(p-1)}{p+q-2}

  性質5 隨機變數Y服從(a,b)區間上的參數為p,q的β分佈,則當p>q時,該分佈為負偏,當p<q時該分佈為正偏,當p=q時,該分佈為對稱分佈.

  性質6 若隨機變數Y服從(a,b)區間上的參數為p,q的β分佈,則當p,q越大時,該分佈的峰度越大。

改進後的計劃評審技術

  計劃評審技術中的活動期望時間(ET)公式和活動時間方差公式都是在活動時間被假設為服從參數為p=4,q=4的β分佈時得到的,而該假設是基於以下兩個前提,一是最可能時間的可能性4倍於樂觀時間和悲觀時間的可能性,二是最可能時間恰好是樂觀時間和悲觀時間的平均值.實際在項目管理實踐中,這兩個前提都不一定成立,因而活動時間服從參數為p=4,q=4的β分佈也是站不住腳的.那麼,怎麼才能使參數也趨於合理呢?很顯然必須從假設的兩個前提入手。

  第一,估計活動最可能時間時可以根據經驗等估計最可能時間的可能性是樂觀時間和悲觀時間的可能性的倍數.該倍數越大,用於擬合活動時間的β分佈的參數p,q也就越大,該倍數越小,用於擬合活動時間的β分佈的參數p,q也就越小.看兩種極端情況,若活動最可能時間的可能性是樂觀時間和悲觀時間的可能性的1倍,則可用參數p=1,q=1的β分佈擬合活動時間,即用(a,b)區間上的均勻分佈擬合活動時間.若活動的最可能時間的可能性無窮倍於樂觀時間和悲觀時間的可能性,則可用退化分佈(單點分佈)擬合活動時間,就是說對活動時間的估計是準確的。

  第二,從β分佈的性質可以看到,活動最可能時間在y0取得,而y0不一定是樂觀時間和悲觀時間的平均值,這樣就不必用相等參數的β分佈擬合活動時間,只有當最可能時間恰好是樂觀時間和悲觀時間的平均值時,這時用相等參數的β分佈擬合活動時間才是合理的,通過上述兩點的分析,可對計劃評審技術做如下改進。

  (1)不僅估計活動的最可能時間m,而且估計最可能時間的可能性為樂觀時間和悲觀時間的可能性的倍數的值k。

  (2)在前一步的基礎上,用合理的參數的β分佈去擬合活動時間,方法是:令pq = k2y0 = m,即:

  \begin{cases}pq=k^2&(1)\\ \frac{p-1}{p+q-2}=\frac{m-a}{b-a}&(2)\end{cases}  (3)

   (3)解此方程組,便可得到p,q的值,計算活動時間的期望時間ET和活動時間方差公式σ2如下:

  E(T)=\frac{aq+bp}{p+q}\sigma^2=\frac{(b-a)^2}{(p+q)^2(p+q+1)}  (4)

   增加第一步是為了找到更適合的B分佈來擬合活動時間.第二步中方程組的(1)式是基於以下原理得到的,這個原理就是k值越大,用於擬合活動時間的β分佈的p、q值越大.方程組的(2)式是由y0 = m經過變形得到的.第三步中的活動期望時間(ET)和活動時間方差(σ2)的公式是根據上一節的性質3得到的.

  方程組實際上構成一個一元二次方程,解此方程組,便得到參數p和q的具體值,不妨設解為p = p0,q = q0,這樣就可以用p = p0,q = q0β分佈擬合活動時間.可以看到當k=1,,m=\frac{a+b}{2}時,方程組的解為p=1,q=1,即用參數為p=1,q=1的B分佈擬合活動時間.當k=4,m=\frac{a+b}{2}時,方程組的解為p=4,q=4.即用參數為p=4,q=4的β分佈擬合活動時間.將p=4,q=4代入(4)式得到:

  E(T)=\frac{a+b}{2}=\frac{a+4m+b}{6}\sigma^2=\frac{(b-a)^2}{36}  (5)

  可見計劃評審技術是改進後的計劃評審技術的特例.關於方程組的解是否存在的問題,可由下列性質得到

  性質1 上面方程組一定存在非負解,且非負解唯一

  證 不妨令\frac{m-a}{b-a}=c,顯然0\le c\le 1,有方程(2)式得:q=\frac{(1-c)p+2c-1}{c},代入(1)式得到(1 − c)p2 + (2c − 1)pck2 = 0,因為該一元二次方程的判別式\triangle=(2c-1)^2+4(1-c)ck^2\ge(2c-1)^2\ge 0,故方程組存在解且存在唯一非負解。

PERT網路技術的作用 [4]

  1、標識出項目的關鍵路徑,以明確項目活動的重點,便於優化對項目活動的資源分配;

  2、當管理者想計劃縮短項目完成時間,節省成本時,就要把考慮的重點放在關鍵路徑上;

  3、在資源分配發生矛盾時,可適當調動非關鍵路徑上活動的資源去支持關鍵路徑上的活動,以最有效地保證項目的完成進度;

  4、採用PERT網路分析法所獲結果的質量很大程度上取決於事先對活動事件的預測,若能對各項活動的先後次序和完成時間都能有較為準確的預測,則通過PERT網路的分析法可大大縮短項目完成的時間。

時間網路分析法的優點和局限性[5]

  (一)時間網路分析法的優點

  (1)時間網路分析法是一種有效的事前控制方法。在繪製網路圖的過程中,各級主管人員必須對所負責的工作和項目進行認真細緻的計劃工作,做到心中有數,從而能夠形成一個各級管理人員共同參與的、嚴密的計劃控制體系。

  (2)通過進行時間網路分析可以使各級主管人員熟悉整個工作過程並明確自己負責的項目在整個工作過程中的位置和作用,增強全局觀念和對計劃的接受程度,為有效開展控制工作,以及對工作各個階段、各個方面的協調創造了條件。

  (3)通過時間網路分析使主管人員更加明確其工作重點,將註意力集中在可能需要採取糾正措施的關鍵問題上,使控制工作更加富有成效。

  (4)時間網路分析法還是一種計劃優化方法,可以節約工作時間,降低資源消耗,大幅度提高工作的效率。

  (二)時間網路分析法的局限性

  時間網路分析法並不適用於所有的計劃和控制項目,其應用領域具有較嚴格的限制。適用PERT法的項目必須同時具備以下條件:

  (1)事前能夠對項目的工作過程進行較準確的描述;

  (2)整個工作過程有條件劃分為相對獨立的各個活動;

  (3)能夠在事前較準確地估計各個活動所需時間、資源。

  如果不顧項目本身的特點,盲目使用時間網路分析法,則可能導致計劃嚴重偏離實際,不僅不能指導和控制實際工作,反而造成工作進程混亂失控的嚴重局面。

PERT網路分析法的案例分析

PERT的案例一:辦公樓的施工過程

  下麵舉一個例子來說明。假定你要負責一座辦公樓的施工過程,你必須決定建這座辦公樓需要多長時間。下表概括了主要事件和你對完成每項活動所需時間的估計。

  建築辦公樓的PERT網路

  PERT网络分析法

  完成這棟辦公樓將需要50周的時間,這個時間是通過追蹤網路的關鍵路線計算出來的。該網路的關鍵路線為:A-B-C-D-G-H-J-K,沿此路線的任何事件完成時間的延遲,都將延遲整個項目的完成時間。

PERT的案例二:工程機械類新產品開發過程[6]

  1.工程機械類新產品開發流程

  在對工程機械類新產品進行關鍵路徑的分析時,必須清楚瞭解其新產品開發的具體流程路線。本文以一種大型路面養護設備——路面銑刨機的開發流程為例進行討論。應用並行工程方法,確定銑刨機產品的開發流程,見下圖。

  銑刨機開發流程

  Image:铣刨机开发流程.jpg

  註:□——表示某一流程;

    —→ ——表示流程的運行方向(運動流);

    ---→ ——表示流程相互之間的信息反饋(信息流)。

  具體流程步驟如下:

  A ——前期的市場前景調研,包括:用戶的需求、市場的前景預測及接受程度、目前相關產品的市場飽有量、可替代品的狀態等;

  B——技術的可行性調研,包括:現有技術水平能否滿足用戶的需求、目前市場相關產品的技術水平、新技術的先進性水平等;

  C——成立跨部門的新產品研發小組,人員包括:機械專家、液壓專家、電氣專家、工業設計專家、採購人員、外協人員、財務人員、標準化人員、製造裝配人員、法律專家、知識產權專家、用戶等;

  D——擬定產品開發技術方案,確定產品開發項目任務書。包括:確定產品的功能和主要技術參數、成本預算、技術方案的確定即發動機、主要的液壓元器件、電氣控制元器件、產品的外觀及主體結構的確定等;

  E——新產品試製工廠進行原材料備料及相關工裝的製作;

  F——採購部門對訂貨周期較長的液壓元器件、電氣控制元器件等關鍵件進行採購訂貨。包括:發動機、分動箱、液壓泵、液壓馬達、液壓閥、減速機、電控元件等進口件);

  G——產品各個功能部件的結構細化設計。包括(機架部分、液壓部分、電控部分、工作裝置部分、發動機部分、行走傳動部分、機罩及覆蓋件部分、其他輔助部分等;

  H——產品試製施工圖及相關技術文件的完成。包括:圖紙的標準化和工藝審核、產品的PLM錄入,產品的標準件明細表、外購件明細表、外協件明細表輸出,產品在ERP中BOM的錄入,產品標準文件、產品試驗大綱及其他相關的技術文件;

  I——外協件和內協件的加工製作及相關零部件的工藝文件的編製。包括:車架、工作裝置等結構件的加工製作,進行必要的工裝設計,編寫材料定額和工時定額、工藝質量計劃等工藝文件;

  J——採購部門對訂貨周期較短的非關鍵件以及標準件進行定購;

  K——新產品的試製、裝配和調試。包括:整機的裝配、各個功能部件的裝配、試製過程中錯誤設計的改正、調試整機及其各個功能部件的正常運轉和運動、編寫裝配工藝、制定工時定額、完成試製總結報告等;L——工業性考核和試驗。考核整機的工作性能是否滿足設計要求和用戶的需求、考核各個功能部件的運轉和運動情況;

  M——設計修改。針對試製、裝配和調試過程中和工業性考核期間出現的技術問題、設計問題、加工問題、裝配問題、調試問題進行系統的修改;

  N——確認新產品開發成功,轉入小批量生產。

  2.應用PERT方法對流程時間的預測

  在網路計劃中最基本的參數是流程或工序的時間。一般來講,流程時間是一個隨機變數。在PERT方法中採用三時估計法。所謂三時估計法,就是估計流程三種完工的時間,即aij——最樂觀完成時間指順利完成的最短時間、mij——能完成時間指正常情況下完成工序最可能的時間、bij——觀完成時間指極不順利條件下完成的時間。通過對新產品開發過程的每一個流程進行時間的三種預測,可以對整個產品開發過程的時間做出相對準確的判斷。從而對產品開發計劃做出準確的完成概率預測。

  各流程的完成時間預測表

  Image:各流程的完成时间预测表.jpg

  上表是銑刨機開發流程圖確定的開發流程,對新型LX1300銑刨機開發過程的時間預測。

  即用下麵公式來計算流程完成時間的均值:

  t(i,j)=\frac{a_{ij}+4m_{ij}+b_{ij}}{6}

  其方差為:\sigma^2_{ij}=(\frac{b_{ij}-a_{ij}}{6})^2

  所以一個新產品的完工期為關鍵路徑上各流程時間之和。由概率論定理可知,新產品的完工期是一個服從正態分佈的隨機變數。其期望值為關鍵路線上各工序時間期望之和,即:

  T_E=\sum_{(i,j)\in I}\frac{a_{ij}+4m_{ij}+b_{ij}}{6}

  而均方差為:\sigma=\sqrt{\sum_{(i,j)\in I}(\frac{b_{ij}-a_{ij}}{6})^2}

  3.新產品開發流程的關鍵路徑的計算

  要確定工程機械類新產品開發流程中的關鍵路線,必須先找出關鍵流程。關鍵流程是指總時差為零的流程。關鍵路線是由關鍵流程連接而成的線路。從網路角度看,關鍵路線就是從起點至終點的最長路(箭頭路長表示流程時間),它決定整個新產品開發時間的長短。通過關鍵路徑的分析,我們可以清楚掌握各個流程的關鍵程度,可以計算出各個流程的最早開工時間和最遲必須開工時間等,以便制定計劃者能夠準確地做出計劃安排,使資源最大化的優化配置。

  根據圖1提供的新產品開發流程,做出新產品開發的關鍵路徑分析的網路分析圖圖2所示。

  新產品開發的關鍵路徑分析的網路分析圖

  Image:新产品开发的关键路径分析网络分析图.jpg

  根據事項最早時間的計算方法:從起點事項開始,設tE(1) = 0,表示流程從零時刻開工,然後自左至右逐步計算各流程最早時間,直至終點流程。

  計算方法歸納如下:

  (1)tE(1) = 0

  (2)從左至右計算;

  (3)t_E(j)=max\left\{t_E(i)+t(i,j)\right\}j=2,3,4,\cdots,n

  (4)TE = tE(n)

  由表一提供的各流程的時間數據進行計算:

  tE(1) = 0

  t_E(2)=max\begin{Bmatrix} t_E(1)+t(1,2)\\ t_E(1)+t(1,3)\end{Bmatrix}max\begin{Bmatrix} 45+0 \\ 21+0\end{Bmatrix}=45

  tE(4) = tE(2) + t(2,4) = 59

  tE(5) = tE(4) + t(4,5) = 104

  ……

  tE(16) = tE(15) + t(15,16) = 390

  4.關鍵路徑的確定

  由上面的計算得知:T_E=\sum_{(i,j)\in I}\frac{a_{ij}+4m_{ij}+b_{ij}}{6}=390(天)

  即整個產品開發的完工期為390天,這個時間也為其關鍵流程的所需時間之和。

  由此可以確定這個流程的關鍵路徑為下圖所示。

  流程的關鍵路徑

  Image:流程的关键路径.jpg

  A→C→D→F→K→L→N

  TE = TA + TC + TD + TF + TK + TL + TN = 390(天)

  對於一個網路計劃,只要計算出關鍵路線上的標準差δ和完工期的期望值TE,就能對給定某個時間內完成工程的可能性進行概率評價,通過令\lambda=\frac{T-T_E}{\sigma}查標準正態分佈:

  \phi(\lambda)=\frac{1}{\sqrt{2\pi}}\int^\lambda_{-\infty}e^{-\frac{t^2}{2}}dt

  T——項目的計劃完工期;

  TE——項目完期的的期望值;

  σ——項目各關鍵流程的方差之和。

  即可知整個開發流程在T時間內完成的概率。

  例如:假定開發LX1300新型路面銑刨機的時間計劃為(一年)360天,按時完成開發任務的概率是多少呢?

  由上面分析可知:開發任務完成的期望時間為TE = 390(天),T=360。

  由上表計算得出各個流程的方差,計算時需要關鍵流程的方差:

  則其標準差為:

  \sigma=\sqrt{\sigma^2_A+\sigma^2_C+\sigma^2_D+\sigma^2_F+\sigma^2_K+\sigma^2_L+\sigma^2_N}

  =\sqrt{25+2.78+25+625+17.36+225+2.78}\sigma

  =30.38

  \lambda={T-T_E \over \sigma}={360-390 \over 30.38}=-0.987

  查標準正態分佈表,得Φ( − 0.987) = 1 − Φ(0.9871) = 0.1611,則可知開發任務在360天內完成的概率為0.1611。根據對完工時間概率的判斷,可以幫助計劃任務制定者或者高層管理者對於整個產品開發的過程有一個預判,並能及時對全局有一個調控。

  6.關鍵路徑的分析

  (一)流程關鍵路徑的分析

  對於流程關鍵路徑的分析,旨在縮短產品開發的時間,縮減產品開發的費用。在保證一個新產品項目開發計劃的前提下,即在不增加人力、物力的前提下,儘量縮短完工期,可以採用的措施有:

  (1)採用並行工程的方法:將關鍵流程分解為幾項平行進行的子流程,或者使各個流程交叉作業。

  (2)壓縮關鍵流程的時間:在流程的關鍵路徑上採取改進技術、工藝和設備等措施,應儘量保證關鍵路徑所需的人力,物力,財力和精力。當非關鍵流程與關鍵流程存在矛盾時,非關鍵路徑要儘可能讓路,以便縮短關鍵流程時間。

  (3)在非關鍵流程上儘量挖掘潛力:利用非關鍵流程的時差進行合理調度。抽調人力,物力支援關鍵工序,縮短關鍵工序時間。

  (二)對於LX1300銑刨機開發關鍵流程的分析根據上面的分析,路面銑刨機開發過程的關鍵流程為下圖所示:在對整個開發流程的分析中,發現流程F 、流程K 、流程L 對於產品開發工期影響最大。針對這3個流程對於LX1300銑刨機產品開發的影響主要表現在:

  銑刨機開發過程關鍵流程

  Image: 铣刨机开发过程关键流程.jpg

  (1)流程F:關鍵零部件的採購成為影響產品開發的關鍵因素之一。在目前全球經濟一體化的大背景下,全球採購以及產品同質化的發展趨勢,使得用戶對於產品的質量和性能要求更高。尤其是在工程機械類產品,其核心的液壓元件、傳動元件等關鍵零部件均來自國外知名公司。由於此類資源的奇缺性,導致了採購的周期長。另外,國內主機廠商的規模普遍較小;國外同行業已紛紛進入中國,正和國內廠商爭奪優秀資源,而且具有優於國內廠商的競爭力;國內同行業正在優化採購管理和採購流程,使其日趨簡單有效。這些都是造成國外供應商營銷策略的傾斜,價格的不一致,訂貨時間長的原因。為了能加快產品的研發速度,改進流程F 對於產品開發影響的措施有:

  a.在產品開發流程的A,B 階段,就必須對關鍵零部件的供應商進行必要的考查,核實其確定的供貨周期和供貨方式,以便對整個研發周期有一個清楚的預判;

  b.在保證知識產權的前提下,儘可能地讓這些供應商也能參加到新產品的開發中來,讓他們對新產品有清楚的認識和強烈的信心。這樣就能與供應商進行很好的溝通與協作,與供應商建立戰略伙伴關係,與供應商“雙贏”, 然後由“雙贏”向“四贏”(供應商、客戶、主機廠、社會)發展;

  c.要有清晰的採購戰略。主機廠和供應商之間的關係不僅僅是買賣關係,而是雙贏的戰略伙伴關係。對供應商的要求不僅僅是提供價格低廉的產品,而是希望供應商能為用戶創造更大的價值,通過將開發和製造工藝轉嫁給供應商,以縮短整車的開發周期,也減少了產品投入市場所需的成本。在目前全球化的同步採購的趨勢下,不同的主機生產商應該根據自己的實際情況結合市場形式制定自己的供應商管理體系和全球採購戰略。

  (2)流程K:工程機械類產品的零部件繁多,裝配工藝複雜。在產品系列化、零部件的通用化和標準化方面差異很大,導致了產品在試製階段的速度慢。目前,絕大多數主機廠商都有自己的研髮結構,在設計的初期都用三維軟體(如Proe,Soildworks,UG,CAXA等)做過模擬裝配,又叫虛擬製造。但在實際的裝配過程中仍存在一些欠考慮的問題,出現了許多臨時的加工任務和臨時的採購任務,使得速度減緩。目前,較為實際的改進措施是:

  a.採用並行工程協調機制進行試製. 並行工程的工作方式是組織跨部門﹑多學科的開發小組,一起並行協同工作,對產品設計﹑工藝﹑製造等上下游各方面進行同時考慮和並行交叉設計,及時地交流信息,使各種問題儘早暴露,並共同加以解決。這樣就使產品開發時間大大縮短,同時新產品質量和成本都得到改善。也就是說,產品設計部門不僅要考慮自身的目標,還要考慮整個產品生命周期中從概念形成到報廢處理的所有因素,包括產品質量﹑製造成本﹑進度計劃,充分利用企業的一切資源,最大限度地滿足用戶的要求;

  b.提高產品的系列化、零部件的通用化和標準化的程度,擴大產品結構繼承性;c.產品結構模塊化是另一種簡化設計、減少零部件總數的設計合理化措施。它是將產品部件按功能特征分解成相對獨立的功能單元,並使他們的介面(結合要素形狀、尺寸)標準化,使它們成為可以互換、可按不同用途加以選用組合的標準模塊這些模塊的不同結合,或模塊與其它部件的組合就能構成各種變形產品,以滿足不同的訂貨需要。

   (3)流程L:由於工程機械類產品的工作條件惡劣,工作情況複雜,部件的運動複雜,設備的正常運轉要求機、電、液的整體配合,協作程度高.這就要求這類新產品的工業性考核的時間長並且強度大。在此流程中出現時間過長主要是由以下幾方面造成的:

  • 尋找試驗場地的時間及運輸時間。
  • 出現問題後的整改時間(包括多次出現問題,多次整改)和運輸時間。
  • 解決問題時的臨時加工和臨時採購時間。

  由於出現問題是不可預見的, 此流程的時間預測是最不可估計的.在具體的試驗時,應提早準備易損件和經常需要更換的部件, 以減少採購時間. 另外,讓用戶也參與新產品的開發,設計團隊就可以充分利用他們對於產品應用的各種複雜工況的經驗來設計產品,保證產品的可靠性。

  通過對工程機械類新產品的關鍵路徑分析,可以找出影響其新產品開發速度的關鍵路徑。主機廠商可以結合自身的實際情況,對關鍵路徑進行分析,並且得出縮短關鍵路徑的策略和方法,從而保證其新產品快速上市,迅速占領市場。

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  CPM(關鍵路徑法)和PERT是50年代後期幾乎同時出現的兩種計劃方法。隨著科學技術和生產的迅速發展,出現了許多龐大而複雜的科研和工程項日,它們工序繁多,協作面廣,常常需要動用大量人力、物力、財力。因此,如何合理而有效地把它們組織起來,使之相互協調,在有限資源下,以最短的時間和最低費用,最好地完成整個項目就成為一個突出的重要問題。CPM和PERT就是在這種背景下出現的。這兩種計劃方法是分別獨立發展起來的,但其基本原理是一致的,即用網路圖來表達項目中各項活動的進度和它們之間的相互關係,併在此基礎上,進行網路分析,計算網路中各項時間多數,確定關鍵活動與關鍵路線,利用時差不斷地調整與優化網路,以求得最短周期。然後,還可將成本與資源問題考慮進去,以求得綜合優化的項目計劃方案。因這兩種方法都是通過網路圖和相應的計算來反映整個項目的全貌,所以又叫做網路計劃技術。

  此外,後來還陸續提出了一些新的網路技術,如GERT(Graphical Evaluation and Review Technique,圖示評審技術),VERT(Venture Evaluation and Review Technique,風險評審技術)等。應該採用哪一種進度計劃方法,主要應考慮下列因素:

  ①項目的規模大小。很顯然,小項目應採用簡單的進度計劃方法,大項目為了保證按期按質達到項目目標,就需考慮用較複雜的進度計劃方法。

  ②項目的複雜程度。這裡應該註意到,項目的規模並不一定總是與項目的複雜程度成正比。例如修一條公路,規模雖然不小,但並不太複雜,可以用較簡單的進度計 劃方法。而研製一個小型的電子儀器,要很複雜的步驟和很多專業知識,可能就需要較複雜的進度計劃方法。

  ③項目的緊急性。在項目急需進行,特別是在開始階段,需要對各項工作發佈指示,以便儘早開始工作,此時,如果用很長時間去編製進度計劃,就會延誤時間。

  ④對項目細節掌握的程度。如果在開始階段項目的細節無法解明,CPM和PERT法就無法應用。

  ⑤總進度是否由一、兩項關鍵事項所決定。如果項目進行過程中有一、兩項活動需要花費很長時間,而這期間可把其他準備工作都安排好,那麼對其他工作就不必編 制詳細複雜的進度計划了。

  ⑥有無相應的技術力量和設備。例如,沒有電腦,CPM和PERT進度計劃方法有時就難以應用。而如果沒有受過良好訓練的合格的技術人員,也無法勝任用複雜的方法編製進度計劃。

  此外,根據情況不同,還需考慮客戶的要求,能夠用在進度計划上的預算等因素。到底採用哪一種方法來編製進度計劃,要全面考慮以上各個因素。

相關鏈接

  • 模糊型計劃評審技術(F-PERT)
  • 蒙特卡洛模擬(Monte Carlo Simulation,MCS)

參考文獻

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