关键路径法建立容器设备群制造进度预警模型论文_房菲,李鑫,刘晓峰

中国核电工程有限公司

摘要:采用关键路径法建立了容器设备群制造进度预警模型,结果表明:Pc<Pnr,资源处于匹配期,资源风险可控;Pn>Pc>Pnr、Plr>Pc>Pn,资源处于饱和期;Pl>Pc>Plr、Pc>Pl,资源处于瓶颈期,其是导致设备群交货滞后的主要风险,需增加资源共享因子r且部分工作单元三班制、外协或重新调整三级进度计划以规避进度偏离的风险。以某堆型预埋容器设备群为例,无损资源饱和率为42%,无损资源瓶颈率为34.29%,无损资源是导致设备群进度偏离计划的主要风险。优化后,三级进度计划的资源匹配性更好,无损资源瓶颈率降至0%,焊接资源饱和率由54.95%下降至45.5%,进度风险基本可控。

关键词:进度管理;关键路径法;设备群;预埋容器

引 言

随着我国核电建设进入高速发展期,对核电设备采购提出了更高的要求,设备采购控制对设计土建出图、现场安装需求等起了决定性作用,是项目建设能否顺利进行的重要保证[1]。每个合同包设备的进度控制是决定土建能否顺利进行的基本单元[2],设备制造进度跟踪是采购管理的基础。三级进度计划因其直观的反应设备制造工序与制造周期的关系而广泛应用于核电设备制造进度跟踪。而进度计划执行中会出现一个或多个时间段因供应商产能不足而导致设备进度滞后,偏离原计划,最终导致交货滞后。特别是在制造工序相似、交货期相近设备群进度管理中表现的尤为突出,该问题已成为容器类供应商的通病。因无法精准预测三级进度计划与供应商厂内资源匹配程度,该类设备群的进度管理已成为核电设备采购过程管理的难点之一。

本文以某堆型预埋容器设备群为研究对象,采用关键路径法建立设备群制造进度预警模型,并对其制造时序进行优化,缩短资源瓶颈期,提高资源匹配度。该模型的建立可为初级项目管理人员提供最为基础的项目进度管理的工具,为其他设备进度管理提供参考依据。

1 容器设备群进度预警模型的建立

采用关键路径法分析设备群三级进度计划与供应商产能匹配关系,建立设备群进度预警模型预测瓶颈资源及其瓶颈期,并依据预测结果对三级进度计划进行优化。

设备群制造预警模型建立的步骤如下:

1)分析设备制造三级进度计划,并确定其制造的关键路径;

2)确定关键工序所需资源类别,并将资源类别以供应商厂内车间为工作单元的形式体现;

3)定义模型参数:

定义供应商车间工作单元数量为n(个),工作单元每天正常情况下的工作量为En(小时/(天·个),工作单元每天极限情况下的工作量为El(小时/(天·个),厂内工作单元正常情况下的资源限量为Pn(小时/天),厂内工作单元极限情况下的资源限量为Pl(小时/天)。考虑到加班状态(极限状态)下工作人员身体状态和工作状态,为保证生产安全及工作质量,其工作效率相对较低,因此引入效率因子f。同时,因供应商多同时承制多个核电项目的制造任务,并不能将厂内车间的工作单元全负荷应用于我司关注项目,厂内资源需与其他项目共享。因此,引入资源共享因子r(r1~ r2),可应用于本项目工作单元资源限量(正常)Pnr =厂内工作单元资源限量(正常)Pn×r1,可应用于本项目工作单元资源限量(极限)Plr =厂内工作单元资源限量(极限)Pl×r2。

上述参数关系如下:

El=En×(1+f);

Pn=En×n;

Pnr=En×n×r1;

Pl=El×n= En×(1+f)×n;

Plr=El×n×r= En×(1+f)×n×r2;

4)依据设备三级进度计划关键路径中各工序工作量及各设备关键路径相对开工时间,统计本项目设备群各工序同一时间所需资源投入量,并将其定义为工作单元资源强度Pc;

5)通过工作单元资源强度Pc与Pn、Pnr、Pl、Plr比较,建立产能与需求的预警模型,并可用于分析三级进度计划的合理性,确定资源饱和期/瓶颈期及其解决预案:

Pc<Pnr:厂内资源能满足本工项目的需求,该期间资源风险可控,资源处于匹配期。

Pn>Pc>Pnr、Plr>Pc>Pn:资源处于饱和期,可通过适当增加项目资源共享因子r值、微调厂内资源的分配或工作单元适当的加班,以满足原三级进度计划的安排。资源饱和期占资源使用周期的百分比定义为资源饱和率。

Pl>Pc>Plr、Pc>Pl:资源处于瓶颈期,需协调供应商增加本项目资源共享因子且部分工作单元三班制、对该工序实施外协或重新调整三级进度计划,以缩短或避免产能瓶颈期。该阶段产能不足、资源处于瓶颈期,制造进度存在偏离三级进度计划的风险,是导致设备交货滞后的主要风险。资源瓶颈期占资源使用周期的百分比定义为资源瓶颈率。

2 某堆型预埋容器设备群进度预警模型的建立及可视化

按照容器设备群进度预警模型建立的思路,建立某堆型预埋容器设备群进度预警模型,确认资源瓶颈期及瓶颈资源,并对其三级进度计划进行优化,提高工作单元资源强度与资源限量的匹配性。

由图1可知,图中柱状图颜色由绿色→黄色→橙色→红色代表资源强度Pc增加。工作单元资源限量Pn、Pnr、Pl、Plr分别采用绿色、黄色、橙色、红色箭线表示。可知,焊接资源是设备制造过程中的主要资源(图1a)。其中,Pc<Pnr(绿色柱状图)为资源匹配期。Plr>Pc>Pnr(黄色和橙色柱状图)为资源饱和期。焊接资源饱和率为54.95%。对于资源饱和问题,可通过增加本项目资源共享因子或部分工作单元三班制,以防止设备群制造偏离计划。该周期内设备群的焊接工作需重点跟踪。

由图1b可知,RT无损资源由资源匹配期(绿色柱状图)、资源饱和期(黄色、橙色柱状图)和资源瓶颈期(红色柱状图)组成。无损资源饱和率为42%,无损资源瓶颈率为34.29%。无损资源是导致设备群交货滞后的主要风险点,易造成设备拖期呈多米诺骨牌现象。

因此,在不改变制造周期的基础上,通过“削峰填谷”的思想对无损资源进行优化[3],结果如图2所示。可见,无损资源无损资源瓶颈率降至0%,瓶颈资源转化为饱和资源,焊接资源饱和率下降至45.5%,资源匹配基本可控。

综上所述,通过对进度预警模型分析,预制产能不足解决方案,优化了设备群三级进度计划,缩短或消除了资源瓶颈期,提高了厂内资源限量与工作单元资源强度匹配度,从而有效规避了因资源问题导致的设备进度偏离的风险。

图1 某堆型预埋容器设备群所需资源预警结果

图2 无损资源优化结果

3 结论

1)采用关键路径法建立了容器设备群制造进度预警模型,Pc<Pnr,资源处于匹配期,资源风险可控;Pn>Pc>Pnr、Plr>Pc>Pn,资源处于饱和期,资源风险基本可控,可通过增加本项目资源共享因子r值或部分工作单元三班制规避该风险;Pl>Pc>Plr、Pc>Pl,资源处于瓶颈期,瓶颈资源是导致设备群交付滞后的主要风险,须通过增加本项目资源共享因子r值且部分工作单元三班制、外协或优化三级进度计划规避风险。

2)建立某堆型预埋容器设备群进度预警模型,焊接资源饱和率为54.95%,无损资源饱和率为42%、瓶颈率为34.29%,无损资源是导致设备群进度偏离计划的主要风险。

3)预警优化后资源匹配性更好,无损资源瓶颈率下降至0%,焊接资源饱和率下降至45.5%,设备群进度风险基本可控。

参考文献

[1]侯彬,陈世成,黄瑞.核电采购三级进度计划管理浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(3):

[2]孙健.浅析核电设备采购进度量化管理[J].中国高新技术企业,2015(29):189-190.

[3]王秀伦.现代工艺管理技术[M].北京:中国铁道出版社,2004:7.

论文作者:房菲,李鑫,刘晓峰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期

论文发表时间:2019/6/10

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