摘要
项目进度管理是项目管理的一个重要方面,它与项目投资管理、项目质量管理等同为项目管理的重要组成部分,是保证项目如期完成或合理安排资源供应,节约工程成本的重要措施之一。本文以我国主要的核电设备生产商D公司为研究对象,运用了实证分析、比较分析以及定性和定量相结合等方法,将关键链技术的基本原理与D公司目前项目进度管理存在的问题相结合进行应用研究,通过实证结果比较得出了关键链技术相较于传统项目进度管理方法更适合D公司项目进度管理的结论。
本文首先阐述了研究的背景与意义,并通过查阅相关学术文献了解国内外研究现状,确定了研究的内容和方法;其次对进度管理、约束理论、关键链等相关理论知识进行介绍;再次,介绍了D公司A产品生产项目概况,描述了D公司进度管理的现状,同时指出了存在的问题;本文着重通过以D公司实际生产的A产品(HL项目A产品)数据为基础,构建基于关键链的进度管理模型,对D公司核电装备生产进度管理进行研究及优化,研究内容主要包括关键链项目进度计划、缓冲区设置和关键链项目进度控制三个部分;通过上述研究为核电装备生产项目提供了一种科学有效的进度管理模式,拓宽了关键链在项目管理的适用领域,对今后同类型企业进度管理具有借鉴和示范作用;最后,本文对以上研究结果进行分析,得出主要项目管理启示,同时指出本研究的不足之处,并提出未来可能的研究方向。
关键词:关键链;核电;进度管理;缓冲
Abstract
Project schedule management is an important aspect of project management,as project investment management, Project quality management, is one of the important measures to ensure that the project is completed on schedule or reasonably arranged resource supply, saving engineering cost.This paper takes China's main nuclear power equipment manufacturer D company as the research object, and uses empirical analysis, comparative analysis and combination of qualitative and quantitative methods to combine the basic principles of critical chain technology with the problems existing in D company's current project schedule management. Through the application research, the conclusions of the key chain technology are more suitable for the progress management of the D company project than the traditional project schedule management method.
This paper first expounds the background and significance of the research, and through the relevant academic literature to understand the research status at home and abroad, determines the content and method of the research; secondly introduces the relevant theoretical knowledge of schedule management, constraint theory, key chain, etc. The general situation of D company A product production project, describes the status quo of D company's progress management, and points out the existing problems; this paper focuses on building the key chain based on the data of the A product (HL project A product) actually produced by D company. The progress management model researches and optimizes the production schedule management of nuclear power equipment of Company D. The research content mainly includes three parts: key chain project schedule, buffer setting and key chain project schedule control; through the above research, it provides nuclear power equipment production projects. A scientific and effective schedule management model has broadened the key chain in the applicable field of project management, and has reference and demonstration role for the progress management of the same type of enterprises in the future. Finally, this paper analyzes the above research results and draws the main project management enlightenment At the same time, pointing out the inadequacies of this research and suggesting possible future research directions.
Keywords: critical chain; nuclear power; schedule management; buffer
目录
第一章绪论
1.1研究背景及研究意义
1.1.1研究背景
核能在20世纪就已经被人类所发现。目前核能在全球经济范围内具有极为重要的作用,不仅有助于确保能源供应得以实现多元化发展,而且在应对气候变暖方面也具有重要功能。20世纪80年代初期,中国政府制定了发展核电的技术路线和技术政策,决定发展压水堆核电厂,并采用"以我为主,中外合作"的方针,引进外国先进技术,逐步实现设计自主化和设备国产化。从最初发展至今,在技术研发、电站建设、设备生产等方面均获得了显着提升,为我国能源结构调整和经济发展作出了积极贡献。2018年3月5日,李克强总理在第十三届全国人民代表大会第一次会议作政府工作报告中提出"推进国际产能合作,高铁、核电等装备走向世界".核电是能源结构调整的主攻方向,新建、扩建规模将远超过常规电厂,因此核电装备生产的项目管理将成为项目管理研究的重要领域。
D公司隶属于国务院国资委管理的国有重要骨干企业之一-D集团有限公司,是该集团的出海口基地和专业化核电设备生产基地,具备年产4套/6套百万千瓦级核岛/常规岛设备的生产能力和提供专业的核电站现场服务能力。D公司产品涵盖了各技术路线,具体包括二代加(CPR1000)、三代(华龙一号、AP1000、EPR、CAP1400)、四代(高温气冷堆、钠冷快堆)、海洋核动力平台及国际热核聚变堆等堆型核电设备的设计、生产和服务等。然而,由于受原材料采购进度滞后、技术消化吸收及准备不充分、进度管理方法仍然沿用传统的项目管理方法(关键路径法CPM、计划评审技术PERT)等因素的影响,D公司的项目管理方式并不能适应当前核电多项目、多技术路线同时执行的发展需要,导致大多数核电项目的实际进度与项目进度计划存在较大拖期,以D公司主要产品A为例,依据D公司2013-2018年实际生产数据统计,其实际生产平均周期33个月较计划平均周期26个月平均超出7个月(24%)。
1.1.2研究意义
为了弥补传统项目管理方法的不足,管理学届陆续提出新的进度管理方法,关键链是其中的典型代表。以色列物理学家及企业管理大师高德拉特于1987年首次提出约束理论,在这一理论中,主要对生产运营进行了相应的探讨,具体集中在识别、约束等方面。1997年,高德拉特在其管理学着作《关键链》中首次提出了"关键链"概念,其通过描写某高校在职工商管理专业硕士的案例分析,引出关键链的一系列假设和逻辑,进而推导出关键链的理论方法,将约束理论拓展应用于项目管理领域。关键链的核心思想在于将关键链作为项目的约束,考虑各任务间的逻辑关系、资源冲突、人类组织行为学的影响,同时通过设置缓冲区的方式对项目拖期风险进行监控,因此弥补了传统进度管理方法存在的不足,为进度管理提供了一种新的思维方式和科学方法[1].本文旨在通过研究关键链的理论知识,并应用于D公司的核电装备生产项目管理过程中,分析其存在的问题和影响进度管理的各种因素,提出其项目管理的改善策略,从而提高企业生产效率、降低企业运营成本,因此课题具有研究的现实意义:本文首先从D公司的个案探索出核电装备生产进度管理的优化策略,可以作为一种可推广可操作的管理模式,能够促进核电事业的发展,对资源节约型社会的建设以及供给侧结构改革的推进均具有重要的应用价值。
1.2文献综述
1.2.1关键链技术的国外研究综述
1.2.1.1进度管理的发展
在20世纪中期,杜邦企业在计划管理方面进行了优化,提出了关键路径技术,同一时期,洛克希德公司也在管理方面获得了相应的成就,计划评审技术诞生。对于关键路径法而言,主要是按照工作在时间方面的差异,进而确定出工作任务的紧急程度。在该方法中,主要目的是为了对关键工作进行管理,借助于此,实现对项目进度的充分掌控。但是,对于这一方法而言,所存在的缺陷在于未能够实现对各项资源的充分结合,这就致使各项目在开展的时候存在一些资源抢夺问题,同时,未能够对此设置相应的缓冲时间,最终使得项目运用风险提升。对于计划评审技术而言,则是按照工作逻辑来构建出相应的计划图,从结构方面而言,同前者具有一定的类似性。但是,在时间延续方面则存在一定差异。在该方法中,没有实现对人为因素的充分考虑,最终使得理论与实际无法实现较好结合[2][3][4].
1.2.1.2关键链思想的提出
为实现对生产技术理论的充分优化,高德拉特研究了约束理论,在该理论中,主要对生产经营进行研究,确定相应的识别、规避机制。使用约束理论时,首先需要将企业视为一个整体,对于企业来讲,主要目的是为了获得更高收益。凡是导致企业发展受限的因素,均能够将其视为约束条件。在企业发展中,需要设计相应的评价指标,即"产出"、"库存"和"费用",借助于此,实现对企业发展目标的判断[5][6].1997年,高德拉特针对关键链技术研究出版了《关键链》。在该着作中指出,所谓关键链,实际上指的就是整个项目中消耗时间最长的环节,对于这一关键环节的确定,主要原因在于未能够实现对工作时间的有效安排。关键链技术主要起始于约束理论,在这一过程中,也对人类行为、概率学等方面的因素进行考量。以50%左右的完工来对工作时间进行估算,就能够实现对工作环节的充分确定。在关键链技术中,为实现对项目进度的有效管理,主要是借助于资源、项目与汇入缓冲来实现。
1.2.1.3关键链技术的发展
在高德拉特的着作中,对缓冲区进行了较为详细的解释,同时为了防止在项目运营过程中出现一些不良因素,实现对项目进度的有效控制,则需要使用三色缓冲区管理手段来实现对整个项目的管理,实现对剩余时间与剩余进度的把控。近年来,关键链技术在国外得到了广泛运用,并且关键链技术学术研究也获得了一定成果。在以色列航空企业中,同样使用这一技术对飞机维修时间进行控制,将原本计划的90天缩短至14天。Herroelen等人系统阐述了关键链的优缺点,同时通过仿真技术分析说明基于关键链的项目进度计划[17].Leach对关键链在项目绩效的作用进行了评价和研究[18].
1.2.2关键链技术的国内研究综述
近年来,国内学者在关键链技术学术研究方面取得了一定的成果,并且关键链技术也被广泛运用于不同的工程领域。
1.2.2.1关键链的识别
田文迪、崔南方于2009年运用动态规划的思想设计了一个启发式算法来识别关键链和非关键链[19].在胡晨等人的研究中,所选择的研究对象为多资源项目,提出相应的考虑活动以实现对关键链的识别[20].施骞、龚婷于2012年对关键链、动态参数进行界定,提出了随机网络计划中关键链识别方法,并分析了该方法的适用范围[21].钟稳于2011年提出来单项目与多项目关联链识别的步骤,并建立了多项目关键链识别模型及设计了解决算法[22].
1.2.2.2缓冲区的设置和管理
Hoel等人对缓冲区的定量设置进行了研究,提出一种项目缓冲区大小与汇入缓冲区大小的设置方法[23].杨立熙、李世其、黄夏宝、彭涛于2009年考虑关键链中包含的工序数数量、各个工序所需时间以及柔性程度进行研究,研究关键链项目计划缓冲设置[24].马力、管在林、何敏、邵新宇于2008年在关键链项目管理、资源受限项目调度问题的理论基础上,分析了剪贴法和根方差法两种缓冲设置方法的局限性[25].2007年,在黄海洋的研究中指出,确定关键缓冲区时,必须要建立在链路特征前提上,与此同时,将项目中所蕴含的各项不确定指标相结合,借助于熵权法来实现对不确定系数数值的确定。之后,在进行缓冲区大小确定时,则需要使用根方差进行计算。在进行进度控制时,则能够使用斜率法确定,在区域内部设置相应的触发点,之后,按照斜率数值来实现对预警区域的判定,使用动态分配方式,进而实现对缓冲区的充分监控[26].
1.2.2.3关键链技术在国内的应用
2008年,王明明在科技研发项目上运用了关键链技术[27].2010年,朱业胜在手机研发项目中对关键链进行了应用研究[28].2011年,唐晓鹏在进行核电装备研究时,也使用了这一技术[29].2012年,李苏在汽车线束加工项目进度计中对关键链进行了研究[30].2014年,甘为民在进行石油化工领域研究时,也采用了关键链技术[31].同年,杜志彬、程旭、项爱云将关键链技术运用于软件开发的进度管理中[32].朱霞、李莹于2017年将关键链技术运用于公路建设进度管理中[33].孙传艺、罗艺于2018年基于关键链理论分析了建筑工程的进度控制策略[34].通过对文献的研究可以发现,经过20多年的发展,关键链研究的文献数量有一定积累,研究有一定深度和广度。本文希望在核电装备生产项目管理领域做出一些探索研究,为同行业或同类型的企业提供一定借鉴和指导作用。
1.3研究方法及技术路线
1.3.1研究方法
在本文研究中,选择D企业中的A产品作为研究对象,在研究过程中,使用了多种研究方式,如文献收集、实地调研等等,与此同时,与公司在项目管理过程中所获得的经验相结合,进而对A产品生产进度管理进行探讨。主要研究方法如下:
(1)文献研究法:通过查阅分析关键链相关文献,梳理关键链项目管理方式的发展历程、国内外研究现状及应用情况等。
(2)实地调研法:与车间管理人员、一线操作工人、市场项目部项目管理人员、技术部门工程技术人员进行交流,了解D公司目前使用项目管理方法、计划编制、计划控制等情况;借助ERP、MES等信息化系统,采集实际生产数据,为项目计划编制与监控提供依据。
(3)案例分析法:选取D公司核电装备生产HL项目,对A产品生产进度管理的实际运行情况进行研究,分析进度管理的影响因素,指出现有项目管理方式存在的问题并采取关键链项目管理方式进行优化。
(4)定量定性结合分析法:对于定性研究法而言,主要应用于关键链假设、逻辑内容研究方面;对D公司核电装备生产进度管理中关键链的识别和缓冲区的设置及监控,主要采用定量研究法。
1.3.2研究技术路线
结合文章主旨与研究内容,进而确定出研究思路与流程。在本论文中,主要对理论研究、现状分析、方案设计与实施、结果评价等方面进行分析。与此同时,设计了相应的技术路线,具体详见图1-1.
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第二章D公司A产品生产进度管理现状及存在问题研究
2.1D公司概况
2.1.1D公司基本情况
2.1.2D公司所处行业介绍
2.2D公司项目生产进度管理的现状及问题
2.2.1D公司项目生产进度管理的现状
2.2.2D公司项目进度管理的问题
2.2.3D公司A产品生产项目的基本情况
2.2.4D公司A产品生产进度管理问题分析
2.2.5基于现有CPM/PERT进度管理方法的应用分析
2.3本章小结
第三章基于关键链的A产品生产进度管理方案设计
3.1基于关键链的A产品生产进度管理
3.1.1关键链确定
3.1.2缓冲区管理
3.2关键链技术在A产品造进度管理中的应用
3.2.1基于关键链技术的进度管理方法应用分析
3.2.2CPM/PERT与关键链技术在A产品生产进度管理中的应用比较
3.3本章小结
第四章关键链技术在A产品生产进度管理中的效果评价
4.1A产品生产进度管理的改进
4.2A产品生产进度管理改进效果评价
4.3本章小结
结论
根据对D公司核电设备生产业务中的进度管理方法进行分析,发现该公司在A产品的生产进度管理中,目前主要借助基于CPM/PERT的传统进度管理方法。但若要实现对项目进度的有效控制,需要利用关键链技术,减轻产品生产过程中资源约束和人的行为因素的影响,同时通过调整、监控缓冲区管控项目风险,实现对整个项目的全面管理。在对传统的进度管理方法进行改进以及进度管理体系构建的过程中,可以将传统进度管理方法所获得的数据与关键链技术进行对比,通过相关影响因素的确定,不断完善对于产品生产过程中进度管理的方案。本文主要做了以下研究工作,并得出以下研究结论:
1、通过对D公司生产车间实地现场调研、数据采集,了解D公司所处行业形势、生产现状及存在问题;通过对D公司2013-2018年历史生产数据进行统计分析,得出目前D公司生产进度管理存在的三大主要问题:生产计划完成率低、瓶颈资源冲突大、项目进度控制不力。
2、基于关键链的相关理论,以D公司主要产品A为研究对象,通过与现行传统项目管理技术的对比,提出基于关键链的A产品生产进度管理的方案设计,即根据历史生产数据采取完成率为50%作为任务工期,并通过设置项目缓冲(PB)、汇入缓冲(FB)的方式,计算得出基于关键链的生产进度计划;
3、以A产品为例,通过与传统项目管理技术(关键路径法CPM、技术评审技术PERT)的对比分析,进一步验证关键链技术更适用于D公司A产品生产进度管理,其所获得的效果主要表现在以下几方面:
1)项目的计划周期安排更适用于产品生产,在利用完成概率为50%的项目任务周期估计时,一定程度上能够节约整个项目计划的时间,从而提高了员工的工作效率和积极性。
2)关键链技术利用设置缓冲区的形式,可以实现对安全时间的有效利用,减少A产品在生产项目进度中风险的产生。
3)在整个生产项目进度的跟踪过程中,通过缓冲区管理机制的建立,能够实现对整个产品项目进程的全面了解。
4)在得出基于关键链的A产品进度方案可以实现生产计划工期的节约的前提下,本文进一步对此方案所产生的经济性效果进行了量化评价,进而得出基于关键链的进度管理方案不仅能够有效缩短产品的交货期,同时可以产生一定的经济收益,保守计算853.1万,占整个合同总价(1.2亿元,不含税)的7.1%,改进的经济性成效较为明显。
本文在分析关键链技术在产品生产进度管理中的作用时,仅仅是将D公司的A产品生产进度管理作为案例,所以在研究的内容深度方面有所欠缺,具体分析本文在研究过程中所存在的不足,主要体现在以下四个方面:
1、结合实际案例对关键技术的应用进行分析时,没有过多解释关键链技术的相关理论知识,并且所借助的案例中产品生产进度管理模式比较简单,不能有效的突出关键链技术在进度管理中的作用。
2、针对关键瓶颈资源冲突时项目及资源的变化情况,没有利用关键链的识别进行有效分析,所以针对关键瓶颈资源冲突问题还需深入研究。
3、关键链技术设置了缓冲区,但是对于案例分析中缓冲区的大小并不明确,所以下一步的研究还应该深入分析缓冲区大小。
4本文在分析项目计划管理和进度控制的各个问题,只用到关键链技术的进度管理体系这一内容,针对进度管理的方式和控制手段分析存在片面性,对于全面质量管理所涉及的内容还需进一步研究。
参考文献
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