閔少松，鄭如炎，彭 飛

(海軍工程大學(xué) 艦船工程系，湖北 武漢 430033)

艦船等級修理網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃優(yōu)化與管理系統(tǒng)研究

閔少松，鄭如炎，彭 飛

(海軍工程大學(xué) 艦船工程系，湖北 武漢 430033)

艦船維修是一項(xiàng)對船體結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備等進(jìn)行檢查、修理和保養(yǎng)的工作。隨著海軍裝備的發(fā)展，建立一支強(qiáng)大海軍對裝備維修管理工作提出了新要求。按照相關(guān)要求，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖模板編制各項(xiàng)工作。文章對網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖進(jìn)行了收集整理與分析工作，并編制了網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖標(biāo)準(zhǔn)模板及對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖繪制軟件。

艦船維修；網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃；管理系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1 目前修船廠進(jìn)度管理方法分析[1]

修船廠一般根據(jù)修理工期要求自行編制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖[2]。從調(diào)研情況來看，修船廠主要采用基于關(guān)鍵路徑的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃管理方法。從項(xiàng)目組成來看，一般將艦船修理項(xiàng)目分為船體、船機(jī)電、艦載裝備系統(tǒng)等幾個(gè)部分，其中船體和船機(jī)電維修工程由船體修理工廠承擔(dān)維修工作，艦載裝備系統(tǒng)維修工程由裝備修理工廠承擔(dān)維修工作。因此，當(dāng)艦船進(jìn)廠后，船體修理工廠會根據(jù)總體工期要求制定總體網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，裝備修理工廠則根據(jù)總進(jìn)度計(jì)劃選擇相應(yīng)的里程碑事件編制艦船艦載裝備系統(tǒng)維修進(jìn)度計(jì)劃，主要節(jié)點(diǎn)需要符合船體維修進(jìn)度計(jì)劃的里程碑，不能改變裝備系統(tǒng)維修的整體進(jìn)度。

長期以來，修船廠對進(jìn)度的跟進(jìn)都采取里程碑進(jìn)度管理方法，對主要的里程碑事件進(jìn)行跟蹤、考核，但在實(shí)際的應(yīng)用過程中普遍存在工程進(jìn)度滯后、成本超支的現(xiàn)象?；诖耍斜匾獙ΜF(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖制定方法進(jìn)行規(guī)范，并提供用于進(jìn)度管理的相應(yīng)工具，以便于更好地控制修理進(jìn)度，保證艦艇的在航率。

通過對不同修理工廠編制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中主要存在如下幾個(gè)問題。

1)進(jìn)度控制總體工期過長。即網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中階段劃分過粗，每一階段(2個(gè)里程碑事件間隔)控制時(shí)間過長，不利于發(fā)現(xiàn)前期工期延長的累積風(fēng)險(xiǎn)。

2)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中的系統(tǒng)設(shè)備劃分和修理階段劃分不一致。對前期各修理廠網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖存在如下特點(diǎn)：在縱向上一般為裝備大類以及主要裝備的修理任務(wù)；橫向上有一根進(jìn)度主線(里程碑)；子系統(tǒng)(裝備)的修理任務(wù)根據(jù)具體工期和工序的要求進(jìn)行計(jì)劃。

雖然總體上一致，但存在的主要問題是修理工程的系統(tǒng)設(shè)備劃分和階段劃分不一致。①系統(tǒng)設(shè)備劃分不一致。某些網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖缺少一些一級系統(tǒng)和二級系統(tǒng)的詳細(xì)劃分，如船體等缺少一級系統(tǒng)的劃分，電氣設(shè)備、特裝設(shè)備缺少二級系統(tǒng)的詳細(xì)劃分。②階段劃分不一致。從調(diào)研數(shù)據(jù)來看，工程階段的劃分類型更多，少的有5個(gè)階段，多的則劃分為10多個(gè)階段，無法依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工期的管控，也不方便在不同的修理廠之間進(jìn)行橫向比較。

3)各修理工程的任務(wù)分配責(zé)任人不明確。各部門之間的任務(wù)分配關(guān)系不明確，即網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中未指明塢內(nèi)工程、系泊試驗(yàn)、航行試驗(yàn)、完工交船等基本工作模塊各由哪些部門負(fù)責(zé)完成。

4)各工序的串并聯(lián)關(guān)系不清晰。從調(diào)研情況看，目前網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中的一級系統(tǒng)和二級系統(tǒng)耦合在一起，相互之間的串并聯(lián)關(guān)系不清晰，也不容易實(shí)現(xiàn)修期管控。

2 解決方法及目標(biāo)

為解決現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖存在的缺點(diǎn)與不足，統(tǒng)一管控各修船廠的修理進(jìn)度、促進(jìn)修船廠質(zhì)量水平提升，需對網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖進(jìn)行改進(jìn)。主要可以從如下幾個(gè)方面著手。

2.1 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖分級

將網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖分為2層，一層是以系統(tǒng)修理模塊為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，便于管控總體修理進(jìn)度的一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖；另一層是以具體修理工序?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，便于管控車間或班組修理進(jìn)度的二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖。

2.1.1 制定一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖標(biāo)準(zhǔn)模板

針對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖[3]中階段劃分不一致、系統(tǒng)與子系統(tǒng)劃分不一致，導(dǎo)致管控效率不高的問題，通過統(tǒng)計(jì)調(diào)研，針對不同的型號，制定其對應(yīng)的階段劃分和系統(tǒng)劃分方式，對網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的縱向和橫向上的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)一，達(dá)到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一管控的目的。

標(biāo)準(zhǔn)的一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖模板按圖1樣式進(jìn)行編制。

1)縱向上待修裝備按分系統(tǒng)進(jìn)行歸類，并列出各分系統(tǒng)主要待修裝備。首先將修理任務(wù)劃分為船體(不包含塢內(nèi)船體工程)、動力系統(tǒng)、船舶輔助系統(tǒng)、塢內(nèi)工程、電力系統(tǒng)、船舶裝置等幾類修理任務(wù)；然后確定各分系統(tǒng)的主要修理裝備。

2)橫向上修理工程按修理階段進(jìn)行劃分。為了便于通過網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖宏觀掌控修理進(jìn)度，將修理工作劃分為9個(gè)階段，即：卸油清艙測爆、設(shè)備拆卸出艙、內(nèi)場/原位拆檢報(bào)料和修理報(bào)檢、設(shè)備回裝報(bào)檢、單機(jī)(系統(tǒng))調(diào)試報(bào)檢、系泊試驗(yàn)報(bào)檢、

圖1 一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖樣式示例

航行試驗(yàn)、掃尾工程、完工交船等。橫向上除卸油清艙測爆、系泊試驗(yàn)報(bào)檢、航行試驗(yàn)、掃尾工程和完工交船等階段外，各主要裝備的修理計(jì)劃按照設(shè)備拆卸出艙、內(nèi)場/原位拆檢報(bào)料和修理報(bào)檢、設(shè)備回裝報(bào)檢、單機(jī)(系統(tǒng))調(diào)試報(bào)檢等4個(gè)階段進(jìn)行劃分，主要裝備各階段的修理任務(wù)均應(yīng)在節(jié)點(diǎn)規(guī)定的最遲時(shí)間前完成。

3)根據(jù)工廠管控的實(shí)際習(xí)慣，在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖頂部加了一根管控線，按照進(jìn)廠、進(jìn)塢、出塢、加油水、試航、總簽等6個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)管控修理進(jìn)度，以控制總體修理進(jìn)度，總體進(jìn)度按照前文所述9個(gè)階段進(jìn)行控制。

另外，各主要裝備4個(gè)階段的最遲完工時(shí)間是否能完全一致，還需要根據(jù)二級網(wǎng)絡(luò)圖的具體工期情況進(jìn)行調(diào)整。

2.1.2 二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖編制

二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖主要反映某裝備在某修理階段的修理進(jìn)度情況，根據(jù)具體的修理任務(wù)和工序進(jìn)行編排。二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖是對一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖各階段修理任務(wù)的細(xì)化，二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖根據(jù)填寫的主要裝備修理工程項(xiàng)目生成。因此，需對二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中的任務(wù)所包含的信息進(jìn)行研究，根據(jù)初步分析，每個(gè)任務(wù)節(jié)點(diǎn)至少包含如下信息：任務(wù)所屬裝備、任務(wù)名稱、前置任務(wù)名稱、后置任務(wù)名稱、任務(wù)所需資源(主要指在哪一車間完成任務(wù))和時(shí)間信息(如最遲完工時(shí)間、工時(shí)等時(shí)間信息)。

2.2 其他輔助管控手段

2.2.1 對重點(diǎn)工序的優(yōu)化

在總體網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖模板一致的情況下，計(jì)算關(guān)鍵路徑，通過對網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的工期調(diào)整、工期優(yōu)化、資源優(yōu)化、工期—費(fèi)用優(yōu)化等方面進(jìn)行分析，對關(guān)鍵路徑上的子系統(tǒng)二級網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行優(yōu)化，縮短工期，明確責(zé)任人員。

2.2.2 加強(qiáng)修理進(jìn)度的過程管理

加強(qiáng)中間過程的管理是實(shí)現(xiàn)修理工程進(jìn)度管控的重要手段之一，而網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖能夠在這個(gè)過程中發(fā)揮關(guān)鍵的指導(dǎo)性作用。如果通過賦予單個(gè)維修項(xiàng)目工作進(jìn)度的相關(guān)情況(如工程完成百分比、負(fù)責(zé)人等信息)，則修理工程的整體進(jìn)展情況能夠在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中進(jìn)行直觀的展現(xiàn)，可以及時(shí)知道當(dāng)前在工程進(jìn)度方面滯后的項(xiàng)目，以便于管理人員采取措施以控制好工程進(jìn)度。

3 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖編制工具的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)[4]

3.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖確定的樣式和二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的編制需求，開發(fā)簡易的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖編制工具，該工具應(yīng)具有如下主要功能。

1)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖預(yù)設(shè)模板功能。根據(jù)不同船型，預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中的模板，即根據(jù)有關(guān)流程步驟，對待修艦船進(jìn)行合理有效的規(guī)劃，為一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的生成提供參考。

2)一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖生成功能。根據(jù)不同船型，生成一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中主要修理裝備，根據(jù)待修艦船具體裝備特點(diǎn)，用戶選擇模板中合適的修理裝備和各節(jié)點(diǎn)階段的時(shí)間信息，便可快速繪制出一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖。

3)二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖生成功能。用戶按要求輸入主要裝備的修理任務(wù)信息，便可自動生成主要裝備某一修理任務(wù)的二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖。

4)工序沖突檢測功能。對已經(jīng)編排的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖進(jìn)行沖突檢測。

5)關(guān)鍵路徑生成功能。能夠計(jì)算二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中關(guān)鍵路徑并計(jì)算單個(gè)修理任務(wù)的工期，通過與一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中限定的工期進(jìn)行比較，自動給出比較結(jié)果，用戶可根據(jù)比較結(jié)果對網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖進(jìn)行調(diào)整。

6)修理工程進(jìn)度監(jiān)測功能。能夠通過網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖直觀的顯示出當(dāng)前整個(gè)工程的進(jìn)度情況，同時(shí)還提供進(jìn)度報(bào)警功能，標(biāo)識出目前沒有滿足總體進(jìn)度計(jì)劃要求的修理工程項(xiàng)目。

7)用戶管理功能。具備用戶登陸權(quán)限控制功能。

8)系統(tǒng)管理功能。具備系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫備份、用戶操作日志、字典設(shè)置等系統(tǒng)維護(hù)功能。

3.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)采用相關(guān)軟件的開發(fā)以實(shí)現(xiàn)上述功能，下面簡要介紹該軟件的核心模塊。

3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)模板的設(shè)定功能

某一型號某等級修理的標(biāo)準(zhǔn)一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖模板的設(shè)定主要通過如下3個(gè)步驟完成。

1)新建模板名稱。在數(shù)據(jù)字典中新建某型號艦船某一級別修理的網(wǎng)絡(luò)圖模板名稱。

2)系統(tǒng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化劃分維護(hù)。在數(shù)據(jù)字典中批量導(dǎo)入某型號艦船的系統(tǒng)設(shè)備名稱信息。

3)修理階段維護(hù)。為導(dǎo)入的每個(gè)設(shè)備選擇一個(gè)流程(即包含階段和每一階段時(shí)長的修理流程)。

以上工作完成后，某型船某等級修理的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖模板就建立了，當(dāng)艦船需要繪制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖時(shí)，只需在數(shù)據(jù)字典里選擇對應(yīng)的模板，就可以自動顯示網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，省去了大量的輸入工作，同時(shí)將以往的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成了模板，可提高網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖編制工作的效率。

3.2.2 一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖繪制與管控功能

1)繪制功能界面。在此功能模塊，通過對預(yù)設(shè)模板修改調(diào)整或重新繪制，生成一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，主要具有流程輸入、流程選擇、調(diào)整順序位置系統(tǒng)、縮放、截圖等功能。

2)管控功能界面。

(1)當(dāng)前修理進(jìn)度狀態(tài)顯示功能。通過設(shè)置每個(gè)維修項(xiàng)目的工作進(jìn)度情況，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中顯示修理功能的整體進(jìn)展情況。已經(jīng)完成的工程項(xiàng)目將以高亮顏色顯示完成百分比，同時(shí)突出顯示當(dāng)前已經(jīng)達(dá)到的工程節(jié)點(diǎn)，還可以突出顯示已經(jīng)完成設(shè)備子系統(tǒng)，如圖2所示。

(2)當(dāng)前修理進(jìn)度預(yù)警功能。根據(jù)當(dāng)前日期，繪制出豎直的虛線，如圖2所示，以此查看一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖中每個(gè)設(shè)備在某一天應(yīng)完成的工作，從而檢查當(dāng)天的實(shí)際修理進(jìn)度是否正常。

注：圓圈里的數(shù)字組合為時(shí)間，如第一個(gè)出現(xiàn)的數(shù)字組合指的是12月4日。圖2 修理進(jìn)度管控界面

3.3 二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖

在一級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖界面，對某一設(shè)備某一階段繪制二級網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，主要具有工序輸入、調(diào)整、工序沖突檢測、智能優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖、縮放、截圖等功能。

3.4 關(guān)鍵路徑計(jì)算功能

該模塊主要具有關(guān)鍵路徑自動計(jì)算功能、關(guān)鍵路徑標(biāo)示功能(橫向變雙線)、關(guān)鍵路徑排列功能(將主關(guān)鍵路徑置于一行、用戶自定義排列)。

4 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖編制的科學(xué)性與規(guī)范性是艦船修期控制的必要保證，本項(xiàng)目通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖特點(diǎn)的分析[5]，找出了共性和不足，基于此建立了便于工序優(yōu)化的艦船等級修理網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖模板，開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖編制工具。這對于強(qiáng)化艦船等級修理網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃管理，科學(xué)管控艦船等級修理進(jìn)度起到一定的促進(jìn)作用。

[1] 周于晨，姚江波. 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃進(jìn)度的跟蹤管理[J].南京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1998(3)： 79-83.

[2]鄧樹鈔. 關(guān)于網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的繪制[J].四川師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1998(3)：282-287.

[3]高福聚. 工程網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008.

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[5]許海玲. 網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的優(yōu)化在項(xiàng)目施工中的應(yīng)用[J].漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，6(1)： 77-79.

Ship maintenance includes inspection,repair and maintenance to hull structure,electro-mechanical equipment and so on.With the development of Naval force,new requirements have been taken on equipment maintenance.According to the related requirement,it's necessary to work out a network plan,for which the standard template of network plan and related drawing software are formed based on collection and analysis of network plan.

ship repair;network plan;management system;system design

閔少松(1978-)，男，湖北孝感人，講師，博士，研究方向?yàn)榇熬S修工程。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.05.015

2016-05-05