电厂机组大修进度计划与控制研究.pdf

华北电力大学工程硕士学位论文摘要 摘要 电厂发电机组大修的进度计划与进度控制是大修管理工作的重要环节。目前 电厂的大修管理由于沿用传统的管理方法，缺乏新理论、新方法，致使大修进度计 划与工程实际产生背离，造成时间和大修资源的浪费，影响企业效益目标的实现。 论文以电厂发电机组大修进度计划与控制为研究对象，以作者就职的山东石横电厂 为实例，针对电厂在设备大修中的问题和不足，进行调查分析。首先应用运筹学中 的网络计划理论和方法制定了电厂设备大修的进度计划，在此基础上，运用关键链 方法对进度计划进行优化和控制，达到了缩短工期、平衡资源的目的，为发电企业 完善自身检修管理水平提供参考。 关键词：机组大修，进度计划，进度控制，网络计划技术，关键链法 a bs t r a c t t h ep r o g r e s sp l a na n dc o n t r o lo fu n i t so v e r h a u li st h ec e n t r a ll i n ko ft h ep o w e r p l a n to v e r h a u lm a n a g e m e n t n o w , d u e t ou s i n gt h et r a d i t i o n a lm a n a g e m e n tm e t h o d sa n d l a c ko fn e wt h e o r i e sa n dn e wm e t h o d si np o w e rp l a n to v e r h a u lm a n a g e m e n t ，i to f t e nh a s a d e p a r t u r eb e t w e e nt h eo v e r h a u lp r o c e s sp l a na n dt h ep r a c t i c a lp r o j e c t m a k et h ew a s t e o ft i m ea n dr e s o u r c e s ，a n dt h e ni m p a c to nt h er e a l i z a t i o no fp o w e rp l a n tb u s i n e s sb e n e f i t g o a l t h i sp a p e rc h o s et h ep r o c e s sp l a na n dc o n t r o lo fp o w e rp l a n tu n i t so v e r h a u la st h e s t u d y i n gs u b j e c ta n dc h o s et h es h i h e n gp o w e rp l a n tw h i c hw a st h ed e p a r t m e n to ft h e a u t h o ra st h ee x a m p l e i tp a i da t t e n t i o nt ot h ep r o b l e m sa n ds h o r t c o m i n g so fp o w e rp l a n t e q u i p m e n t o v e r h a u lt os u r v e ya n da n a l y s i s o fp o w e rp l a nu n i t so v e r h a u la p p l y i n gt h e f i r s t l y ，t h i sp a p e rd e s i g n e dt h ep r o c e s sp l a n n e t w o r kp l a n n i n gt h e o r i e sa n dm e t h o d so f o p e r a t i o n sr e s e a r c h b a s e do nt h i s ，i tu s e dt h ec r i t i c a lc h a i na p p r o a c ht oo p t i m i z et h e p r o c e s sp l a na n dr e a l i z ep r o c e s sc o n t r 0 1 t h e r e f o r e ，i tr e a l i z e dt h et a r g e tt os h o r t e nt h e t i m el i m i ta n db a l a n c et h er e s o u r c e sa n dg a v ear e f e r e n c ef o ri m p r o v i n gt h eo v e r h a u l m a n a g e m e n to fp o w e rg e n e r a t i o ne n t e r p r i s e s d uq i n g m i n ( p r o j e c tm a n a g e m e n t ) d i r e c t e db yp r o f ：w a n gj i n g m i n k e yw o r d s ：u n i t so v e r h a u l ，p r o c e s sp l a n ，p r o c e s sc o n t r o l ，n e t w o r kp l a n n i n g ， c r i t i c a lc h a i n 华北电力大学工程硕士学位论文摘要 摘要 电厂发电机组大修的进度计划与进度控制是大修管理工作的重要环节。目前 电厂的大修管理由于沿用传统的管理方法，缺乏新理论、新方法，致使大修进度计 划与工程实际产生背离，造成时间和大修资源的浪费，影响企业效益目标的实现。 论文以电厂发电机组大修进度计划与控制为研究对象，以作者就职的山东石横电厂 为实例，针对电厂在设备大修中的问题和不足，进行调查分析。首先应用运筹学中 的网络计划理论和方法制定了电厂设备大修的进度计划，在此基础上，运用关键链 方法对进度计划进行优化和控制，达到了缩短工期、平衡资源的目的，为发电企业 完善自身检修管理水平提供参考。 关键词：机组大修，进度计划，进度控制，网络计划技术，关键链法 a bs t r a c t t h ep r o g r e s sp l a na n dc o n t r o lo fu n i t so v e r h a u li st h ec e n t r a ll i n ko ft h ep o w e r p l a n to v e r h a u lm a n a g e m e n t n o w , d u e t ou s i n gt h et r a d i t i o n a lm a n a g e m e n tm e t h o d sa n d l a c ko fn e wt h e o r i e sa n dn e wm e t h o d si np o w e rp l a n to v e r h a u lm a n a g e m e n t ，i to f t e nh a s ad e p a r t u r eb e t w e e nt h eo v e r h a u lp r o c e s sp l a na n dt h ep r a c t i c a lp r o j e c t m a k et h ew a s t e o ft i m ea n dr e s o u r c e s ，a n dt h e ni m p a c t0 nt h er e a l i z a t i o no fp o w e rp l a n tb u s i n e s sb e n e f i t g o a l t h i sp a p e rc h o s et h ep r o c e s sp l a na n dc o n t r o lo fp o w e rp l a n tu n i t so v e r h a u la st h e s t u d y i n gs u b j e c ta n dc h o s et h es h i h e n gp o w e rp l a n tw h i c hw a st h ed e p a r t m e n to ft h e a u t h o ra st h ee x a m p l e i tp a i da t t e n t i o nt ot h ep r o b l e m sa n ds h o r t c o m i n g so fp o w e rp l a n t e q u i p m e n to v e r h a u lt os u r v e ya n da n a l y s i s f i r s t l y ，t h i sp a p e rd e s i g n e dt h ep r o c e s sp l a n o fp o w e rp l a nu n i t so v e r h a u la p p l y i n gt h en e t w o r kp l a n n i n gt h e o r i e sa n dm e t h o d so f o p e r a t i o n sr e s e a r c h b a s e do nt h i s ，i tu s e dt h ec r i t i c a lc h a i na p p r o a c ht oo p t i m i z et h e p r o c e s sp l a na n dr e a l i z ep r o c e s sc o n t r 0 1 t h e r e f o r e ，i tr e a l i z e dt h et a r g e tt os h o r t e nt h e t i m el i m i ta n db a l a n c et h er e s o u r c e sa n dg a v ear e f e r e n c ef o ri m p r o v i n gt h eo v e r h a u l m a n a g e m e n to fp o w e rg e n e r a t i o ne n t e r p r i s e s d uq i n g m i n ( p r o j e c tm a n a g e m e n t ) d i r e c t e db yp r o f ：w a n gji n g m i n k e yw o r d s ：u n i t so v e r h a u l ，p r o c e s sp l a n ，p r o c e s sc o n t r o l ，n e t w o r kp l a n n i n g ， c r i t i c a lc h a i n 声明尸明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文电厂机组大修进度计划与控制 研究，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作 和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其 他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名 口 乏赧 一、k 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩 印或其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅； 学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方 式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签导师签名： 华北电力大学工程硕士学位论文 1 1 背景及问题的提出 第一章绪论 1 1 1 进度计划与控制的必要性 为了确保企业效益目标的实现，确保人民生命财产的安全，发电设备长周期安 全正常运行至关重要，而要实现这一目标，除了将设备一生管理中的设计、选型、 维护、正确使用等环节的工作做好外，搞好设备维修，特别是装置的计划大修具有 十分重要的意义。 发电机组的完好状况直接影响企业的经济效益、安全生产与环境保护，大修的 进度计划与进度控制又是大修管理工作的重要环节。象其他任何类型的设备一样， 发电设备在使用中都会发生磨损，正确的使用和精心的维护可延长零件正常磨损阶 段，但不可能使其中止。当设备的某一部位或某些零件因腐蚀、磨损等造成损坏时， 就需要修复或更换损坏的部位或零件，使设备能恢复正常工作，这就是所说的设备 的修理。 在目前市场经济、竞争十分激烈的形势下，时间就是金钱，时间就是效益。从 某种意义上讲，时间是一个企业最为稀缺的资源。在保证安全和质量的情况下，大 修的进度计划与控制直接关系到电厂的经营业绩。机组大修工期缩短一天，就会带 来可观的经济效益。所以，一旦大修的项目确定后，合理、科学地编制大修进度计 划，并采取各种有效的控制手段和措施保证计划的实施，就成了企业生产设备管理 者考虑的首要问题。一个项目的时间进度如果得不到科学的管理，任由各项活动自 由开展，除非十分巧合，否则必然会出现某些活动窝工等待，人员和设备闲置无事： 而某些活动又急于过早完成，人困马乏。最终还可能导致整个项目延长工期，造成 人力物力的浪费n ， 大修项目作为一种与现有装置密切相连的工程项目有它一定的特殊性，但也具 有一般工程项目的共同属性。只要我们善于运用系统分析的思想去研究它的内在规 律性，并积极采用网络计划等成熟适用的技术，使大修进度计划和控制达到一个理 想的目标是可以实现的呻儿3 2 1 。 1 1 2 电厂机组大修进度计划与控制中存在的问题 发电企业设备大修是一种特殊的工程项目，涉及专业多、工期长、耗用资金大， 是发电企业生产管理中的一个重要组成部分n 3 1 。 电厂大修特点包括： 华北电力大学工程硕士学位论文 要求整个检修质量，不单单解决单个问题： 工期要求比较紧迫，在有限的时间内完成的工作任务多； 工作任务不但有先后逻辑关系，同一资源被多项工作共同使用的情况较多， 如起重机械； 整个检修工期内容易出现各种不确定因素。 一般来讲，大修分为八个阶段，按时间顺序分别为：计划、准备、开工、验收、 复装、调试、启动、竣工。不同的阶段有不同的任务，不同的任务对应不同的管理 方法。 目前电厂制定设备大修的基本原则是坚持“预防为主、防重于治一，设备大修 逐步由事后检修过渡到了目前的“预知检修格，以此减少故障停车次数和检修工期， 预知就是提前知道设备的总体运行状况，依靠仪器、仪表及测量工具，进行数据采 集、处理、分析，判断设备各部件的状况，如有无腐蚀、变形、泄漏、磨损、金相 变化等，进而制定大修计划。 发电机组大修任务数量多，分项任务达数百甚至数千项，涉及到机械、仪表、 电气、安装、砌筑、保温、防腐等多种专业，参加人员数百名，有交叉作业和混合 作业，所以管理难度大。 目前，电厂发电设备检修在管理上普遍执行发电设备检修导则，检修管理 水平得到明显的提高，但还没从根本上脱离老的沿用计划体制下制定出来的检修 规程的一套检修思路。在进度计划管理上，虽然应用了网络图、甘特图，但发电 机组的检修还只是停留在简单的工期监管上，并且经常由于资源配置、意外风险、 人为因素的影响，造成计划工期和实际工期产生较大的差别，从而影响整个大修工 期。这个问题至今不能采用一种有效的方法加以解决。通常情况下，为了保证如期 完成，一般只能投入较多的人力，加强对施工过程的监控，强制加班加点，来解决 遇到的卡脖子问题，或者临时抽调人力或者机械进行“大干“ ，解决工程中遇到的 可能造成工期延误的工序。所以说，传统的也是经验性的进度计划制定方法已经不 能很好地适应机组大修。能够切实找到一种符合发电机组大修项目管理的工期管理 方法和工具己经是非常必要的。 1 2 项目进度管理国内外研究现状 项目管理作为运营管理的一项工具，产生于2 0 世纪7 0 年代，当时正值计算机 的广泛运用。项目管理是指如何在有限的经费、时间、原料、设备或人力等资源条 件下，以最有效的管理和控制方式来实现某项既定的计划。一个项目的成功与否取 决于项目进行前的目标设定与计划，以及在项目过程中如何对项目的进度、资源、 2 华北电力大学工程硕士学位论文 分配、成本预算等进行有效的管理、支配和控制。它包括项目人力资源管理、项目 范围管理、项目进度管理、项目费用管理、项目质量管理、项目信息交流管理、项 目风险管理、项目采购管理等几个方面。项目的主要特点之一，就是有严格的时间 期限要求，由此决定了项目的进度管理在项目管理中的重要性n 3 。 目前，国内外对进度管理的研究主要集中在进度计划优化方面。进度计划优化 主要涉及两方面内容，首先是时间一费用( 成本) 优化，在工程工期和工程成本之 间寻求一种均衡，使得在工期最短的时候费用最低，或者在费用最低的情况下使得 工期最短，从而使两者之间达到最优的组合。其次是资源优化，由于p e r t 和c p m 是针对没有资源限制的进度计划管理，然而现实中同一项目很多工序可能同时进 行，经常发生工序之间相互影响、争夺资源等现象，因此在资源有限的情况下，如 何协调每个工序的资源成为学者目前热衷研究的问题心钉。 国内的研究主要是用关键线路法对确定的工期进行优化，以便使费用、资源均 衡或成本最小，而在实际项目中，由于天气、劳动生产率以及人的因素等各种原因， 工期往往是不确定的，实际执行时与预定计划有很大差别，计划需要不断调整，既 浪费了人力物力，又不能很好的控制成本。 在工期确定的情况下，国外对进度优化的研究已经比较成熟。比较简便易行的 关键线路法( c p m ) 已经在世界各国广泛应用，在工程项目管理领域发挥了巨大作 用。近年来，随着对人工智能技术的研究和应用，人们开始将神经网络、遗传算法 和模糊技术等应用到进度计划的优化上s o u s e nl e u 和c h u n g h u e ly a n g 提出了 一个利用遗传算法编制进度计划的两阶段模型，第一阶段综合时间成本平衡模型和 有限资源分配模型，对工期和费用进行优化；第二阶段进行资源均衡优化。对不同 的模型采用具有不同操作方法和适应度函数的遗传算法进行优化，取得了较好的效 果。但是这种智能方法比较复杂，不易理解，而且需要编制计划的工作人员对于计 算机及其算法掌握的非常熟练，并且进行进度计划优化耗时长口引。 对于工期不确定的情况，目前国外的研究还处于起步阶段。由于工程在实施过 程中，受到各种外界因素的影响( 如天气、劳动率等) ，其工期往往在一定范围内 变动。针对工期的不确定性，早期的研究主要采用概率方法。应用概率理论确定各 种影响因素发生的概率，再根据其对工期的影响，计算出各种可能工期的概率。计 划评审法( p e r t ) 就是典型的概率方法。但是计划评审法的前提假设是资源不受限 制，可以无限取得，而在实际中这是不可能的，由于前提条件的不符合实际会造成 估算值的偏差。 目前，在现有的文献报道中，主要是利用约束理论的思想来解决缩短时间，进 行工序排序等进度优化问题。基于约束理论，高德拉特博士提出了关键链方法。关 键链不但考虑了任务之间的逻辑关系也考虑了资源约束，因此更加符合复杂实际情 3 华北电力大学工程硕士学位论文 况的应用。关键链标识了关键路径上的任务和瓶颈资源，有利于项目过程中资源的 配置，降低因资源而引起的进度风险。关键链通过系统缓冲区的设置，大大降低项 目重计划的频率，是一种较稳定的计划方法。关键链强调从系统的观点考虑问题， 必须保持系统整体的性能和最优而不是某个环节的最优。运用概率分布理论，在计 划编制和实施中考虑人的心理因素的影响，并采取相应措施克服传统进度管理方法 实施过程中出现的工期过长，容易延误等缺陷瞪“ 。 基于以上分析，我们发现关键链方法较适合于解决电厂大修过程中遇到的问 题，本文采用关键链方法对石横电厂机组大修进度计划进行优化，通过设置“缓冲 器一等方法，能够很好地解决大修工期制定、实施和监控中可能的问题。 1 3 本文研究方法及创新点 本文的研究方法如下： 第一，资料信息收集与综合分析相结合。系统收集和整理国内外有关进度计划 与控制方面的理论和研究结果，为本文提供翔实可靠的背景资料和理论基础。 第二，理论探索与实证分析相结合。对电厂大修中存在的问题进行分析，对传 统的进度计划制定方法进行研究，发现问题，找出改进方法。通过石横电厂机组大 修实例，验证方法的可行性，为完善发电企业检修管理提供参考。 第三，定性分析与定量分析相结合。在进度计划与控制中，针对不同内容分别 选用定性分析与定量分析方法。在进度计划制定及优化中，运用定量分析，制定大 修进度计划，优化进度计划。在进度控制部分，采用定性分析方法。 本文的创新之处： 第一、运用关键链技术对电厂通常采用的p e r t c p m 方法编制的大修进度计划 进行优化，并应用到石横电厂的机组大修中。 第二、将关键链技术对进度的控制方法应用到石横电厂的机组大修中。 主要技术路线如下图： 4 华北电力大学工程硕士学位论文 l 选题背茎釜问题的 上 i 电厂大篡嘉度计划 上 l 电厂大蓑蓑度计划 上 电厂大修进度控制 图1 - 1 论文技术路线图 大修的计划管理和进度控制方法的优化是本文需要论述的重点，通过持续的改 进和优化，提高电厂大修计划管理和进度控制的能力，缩短大修工期。 5 三 华北电力大学工程硕士学位论文 第二章电厂大修进度计划的编制 2 1 大修进度计划的作用 中国有旬格言：“凡事预则立，不预则废“ ，“预”就是计划管理，通过预先制 定详细的计划是大修项目得以成功的根本保证。在开始大修项目运作之前，大修项 目团队必须花费足够的时间，投入足够的精力，对大修的进度、成本、资源、人员 分工等方面进行周密地考虑和安j ，制定出切实可行的行动方案。行动方案显示出 将如何在预算范围内，按时、保证质量地完成项目任务，同时也便于大修项目团队 与成员及其他利益相关者之间的信息交流与沟通，从而为大修项目的顺利执行铺平 道路2 。1 。 大修进度计划管理的主要任务是制定大修过程中各种各样的进度计划，进度计 划是表达项目中各项工作、工序的开展顺序、开始及完成时间和相互衔接关系的计 划。通过大修进度计划的编制，使项目实施形成一个有机整体。进度计划是进度控 制和管理的依据。根据进度计划所包含的内容不同，进度计划可分为项目总体进度 计划、分项进度计划等。这些不同的进度计划构成了项目的进度计划系统。另一项 任务是对既定进度计划的调整和修订，这是在出现各种环境和条件发生变化，或工 作目标发生变化的时候所要进行的一种计划工作。不管是计划的制定还是计划的修 订，其计划工作文件本身对于加强大修项目管理的指导作用主要体现在以下五个方 面： 首先，大修计划是管理者进行指挥和协调的依据：不管是分配任务、协调资源 配置，还是开展作业活动都必须以计划工作文件作为主要依据。 其次，大修计划是管理者开展管理控制的标准：所有管理控制标准都是根据计 划制定的，计划是管理控制最重要的基本标准，因为控制的关键在于努力使实际工 作与计划要求相一致，所以计划是管理控制的标准。 第三，大修计划是降低大修项目不确定性因素的手段：因为在计划的过程中人 们需要收集各种信息，需要对将来各种不确定性因素进行分析，并且需要在计划的 制定中考虑这些不确定性因素，有时还需要针对这些不确定问题制定应急计划，所 以计划可以起到降低工作不确定性的风险的作用。 第四，大修计划是提高效率和效益的工具：因为计划工作最重要的内容是有效 地安排各种工作，合理配置各种资源，努力消除各种无效劳动和资源的浪费，所以 计划可以从正常和节约两个方面起到提高效率和效益的作用。 最后，大修计划能激励人员工作热情和调动人员工作积极性。制定一个既明确 6 华北电力大学工程硕士学位论文 又详细的计划进度目标，这些目标在工作中具有很强的激励人员士气作用。因为当 人们确定了目标以后，就会将目标作为自己的努力方向，就会将目标的实现作为一 种自我实现的激励因素来看待，这就使得一个好的目标计划在很多时候会有很大激 励人员士气的作用。 2 2 大修进度计划的编制原则 大修计划的编制必须遵循四大基本原则，即g 安全性原则、经济性原则、适用 性原则、以及最优化原则晗。 所谓安全性原则就是必须满足安全性要求。电厂机组大修的安全有特殊要求， 必须满足各种法规和运行技术规范的要求。大修计划在编制和实施的过程中必须严 格遵守安全性要求，使设备有序地停运、检修和投运。当发生突发事件和调整计划 时，必须重新评估其对安全性的影响。 所谓经济性原则就是要求大修计划对成本和资源进行控制。通过有效的控制人 力、物力资源，降低大修的成本，最终实现电厂效益的提高。 所谓适用性原则就是要求大修计划具有可操作性、方便使用性和及时应变性。 所谓最优化原则就是要求在遵从安全性原则、经济性原则和适用性原则的前提 下，大修计划平衡安全、经济及适用三者间的关系，以获取最大利益。在大修计划 的制定和实施的过程中，最优化原则最难于把握。 2 3 进度计划的编制方法 为了在大修实践中更好地编制进度计划，我们首先应当熟悉常用的编制方法， 并应对其特点有所了解。 2 3 1 横道图 横道图也叫条线图或甘特图，最早于1 9 1 7 年由h e n r yl g a n t t 提出。它是以横 线来表示每项活动的起止时间，横轴表示时间，纵轴表示要安排的活动，线条表示 在整个期间上计划的和实际的活动完成情况。横道图可以用来计划和控制工作进 度，它虽然具有直观、简明易懂、作图简便、便于检查和计算资源需要量等优点。 但它只能够表明已有的静态联系，而不能够表示出各项活动之间错综复杂、相互制 约的关系，同时也不能指出影响整个项目周期的关键所在，这就不利于合理地安排 和指挥整个系统，更不利于对整个系统进行动态优化管理。因此，横道图一般只用 于一些简单的小项目，由于活动较少，可以直接用它排进度计划n 别。 2 3 2 线形图 7 华北电力大学工程硕士学位论文 线型图与横道图的形式很相近，它有很多种形式，如“时间距离”图，“时间 效率“ 图等。它们都是以二维平面上的线( 直线、折线或曲线) 的形式表示工程的 进度，它和横道图有相似的特点。 2 3 3 里程碑方法 里程碑又称关键日期表，它是最简单的一种进度安排和控制工具。所谓里程碑 方法实际上就是根据项目的具体情况确定的重大而且关键的工作序列。每一个里程 碑代表一个关键事件，并标明其必须完成的时间界限。 在项目实施过程中，以下事件为里程碑系统表示的关键事件： ( 1 ) 项目主要阶段的结束日期； ( 2 ) 主要分项工程的完成日期； ( 3 ) 主要合同的授予日期； ( 4 ) 主要设备的交货日期； ( 5 ) 场址准备就绪日期； ( 6 ) 整个项目的完工日期； ( 7 ) 保证项目成功的关键性决策的日期。 这些关键事件是综合了各种因素，针对事件本身对项目的重要程序而言的，它 可能在网络图的关键路线上，也可能不在关键路线上 里程碑方法的最大特点在于，把各关键工作的完成时间截至在里程碑处，不允 许任何相关工作超过其时间界限。也就是说，不管采取什么措施都必须在里程碑所 标的时间之前完成各项预定任务，否则就会影响整个项目的建设。里程碑方法的缺 点就是这种方法不能单独使用，必须和横道图或网络图等其他方法联合使用。 2 3 4 网络计划技术 2 3 4 1 网络计划技术的产生与发展 美国是网络计划技术的发源地，美国的泰迪建筑公司在4 7 个建筑项目中应用 此法，平均节省时间2 2 ，节约资金1 5 。美国政府于1 9 6 2 年规定，凡与政府签 订合同的企业，都必须采用网络计划技术，以保证工程进度和质量。1 9 7 4 年麻省理 工学院调查指出：“绝大部分美国建筑公司采用网络计划编制施工计划“ 。目前，美 国基本上实现了机画、机算、机编、机调、实现了计划工作自动化。日本、德国、 英国也普遍在工程中应用了网络计划技术口引。 6 0 年代初期，著名科学家华罗庚、钱学森相继将网络计划方法引入我国。华罗 庚教授在综合研究各类网络方法的基础上，结合我国实际情况加以简化，于1 9 6 5 8 华北电力大学工程硕士学位论文 年发表了统筹方法评话为推广应用网络计划方法奠定了基础。近几年，随着科 技的发展和进步，网络计划技术的应用也日趋得到工程管理人员的重视，且己取得 可观的经济效益。如上海宝钢炼铁厂1 号高炉土建工程施工中，应用网络计划技术， 缩短工期2 1 ，降低成本9 8 0 。广州白天鹅宾馆在建设中，运用网络计划技术， 工期比外商签订的合同提前四个半月，仅投资利息就节约1 0 0 0 万港元。 网络计划技术最初是作为大规模项目的计划、管理方法而被开发出来的，现在 已应用到全世界军用、民用等各方面大大d “ t j 、的项目中n 钔。 2 3 4 2 网络计划技术的内容 ( 1 ) 关键路径法n 钉 作为内部项目管理的工具，美国杜邦公司发展了关键路线法( c p m ) 用于化工 厂设施的维护保养，随后被推广应用到整个工程部门。杜邦公司的c p m 技术在其 路易斯维尔工厂的维修保养项目中的应用，使工厂停产保养的平均时间从1 2 5 小时 降至7 8 小时。 关键路线法( c f i t i c a lp a t hm e t h o d ) 是计划中活动与活动之间的逻辑关系肯定，且 每项活动只估计一个肯定的持续时间的网络计划技术。 c p m 特别强调关键活动和需要大量时间线路上的活动，关键路线总时差为零 是整个网络图中的最长路线。关键线路上的活动或工作由于没有时差，所以一旦出 现问题，就会影响到整个项目的实施。因此，在整个程序中必须严格监督和控制这 些活动非关键线路上总时差是项目计划进度灵活性的尺度。利用时差，可以进行 可能的资源交换和再分配，把资源从有时差的活动上转移到关键线路的活动中，使 项目计划从整体上得到改善，以达到资源优化的目的。 c p m 的优点是可以处理对于复杂项目的诸多活动。但在计划过程中需注意的 一点是，不要将工作的内容分得过于详细，以至于要花大量的人力和时间来编制计 划。计划的内容要注意工作的层次关系，有些简单的内容也可以用甘特图的方法。 另一个突出的优点是，由于开始就将项目工作进行分解，可以预测各阶段的人员需 求量，并设法通过计划的协调和修改使人员得到合理安排。 c p m 的缺点是由于方法普遍采用计算机作业，因此使用人员必须熟悉其操作， 与甘特图相比，方法的编制费用高。 ( 2 ) 计划评审技术 大约在同一时期，美国海军在发展北极星导弹项目过程中，平行但独立地创造 了类似的项目管理方法。这一大型项目涉及3 0 0 0 个不同的合同承包商，被认为是 当时最复杂的项目。美国海军发展的这一项目管理方法被称为计划评审技术 ( p e r t ) 。p e r t 技术在北极星导弹项目中的应用使得项目比预定时间提前两年完 o 华北电力大学工程硕士学位论文 成。 计划评审技术( p r o g r a me v a l u a t i o na n dr e v i e wt e c h n i q u e ) 是计划中活动与活动 之间的逻辑关系肯定，但每项获得持续时间不肯定。p e r t 的基本思路是，对每项 活动都要采用悲观、乐观、可能三个时间估计值，使用b 分布进行分析，它强调用 灵活的成本来达到进度要求“引。 p e r t 采用三时估计法来估计工序的持续时间： ( 1 ) 最乐观估计时间a ：在顺利条件下完成工序i _ j 所需的时间。 ( 2 ) 最可能估计时间m ：在正常情况下完成工序卜j 所需的时间。 ( 3 ) 最悲观估计时间b ：在最不利条件下完成工序州所需的时间。 工序一的持续时间由以下经验公式求得： t ( i ，j ) - a + _ 4 m 一+ b 公式( 2 1 ) o t ( i j ) 实际是一个考虑了工时不确定因素的随机变量，若用方差口2 表示其分布的 离散程度，则 0 2 。( b - a y 6 公式( 2 2 ) p e r t 技术的优点是：首先，它可通过制定可选计划来确定达到指定期限的可 能性。如果决策者是统计方面的专家，他就能够检查标准偏差与数据的完整度。其 次，它可以评估项目变更所产生的影响。例如，p e r t 技术可以估算出资源从非关 键活动与其转移到可能的关键活动上去所产生的影响，也可以评估其它资源与绩效 均衡，它还可以评估实际所需时间与预测时间之差所造成的影响。 p e r t 技术也有其不足之处。p e r t 技术的复杂性增加了项目的实施难度。p e r t 技术组织的报告系统所需的数据要多于大多数其他系统。因此，p e r t 技术较为昂 贵，一般只用于大型复杂项目中。而且，计划评审法在时间成本估算中缺乏历史数 据，其估计值完全取决于专家的个人判断，主观性较大。另外，计划评审法的前提 假设是资源不受限制，可以无限取得，而在实际中这是不可能的，由于前提条件的 不符合实际会造成估算值的偏差。 ( 3 ) 图示评审技术 图示评审技术( g r a p h i ce v a l u t i o nr e v i e wt e c h n i q u e ，p e r t ) 由1 9 6 2 年埃斯纳的广 1 0 华北电力大学工程硕士学位论文 义随机网络技术经过埃尔曼芙拉比、普利茨克等人不断完善而发展起来的一种广义 随机网络分析法，它描述的工序具有随机性，因此所用的网络图是个随机网络。 网络计划技术以系统的观点和网络图的形式对工程进行规划。网络计划技术把 工程视为系统，因此，它在方法上能体现以系统的观点对工程加以规划，例如：为了 完成一项生产任务，需要具有特定功能的人、机具、物料、方法、量具、环境等组 成一个有机的集合体。在生产过程中，各部分协调配合，相互作用才能完成任务。 这个过程的集合体就是系统。 网络计划技术以网络图的形式编制计划，而编制网络计划首先要把整个工程分 解，分成若干具体工作，这些工作称为活动，或称工序。工序所包括的内容可多可 少，范围可大可小，要根据一定的原则来分，做到分工清，职责明。在工程任务分 解的基础上，就可以用网络图的形式，把各项活动。按照它们之间相互依存的逻辑 关系，有机地交织起来成为网络计划髓1 。 2 3 ，4 2 网络计划法的功能与优点 当前，世界上工业发达国家都非常重视现代管理科学，网络计划技术已被许多 国家公认为当前最为行之有效的管理方法。国外多年实践证明，应用网络计划技术 组织与管理生产一般能缩短工期2 0 左右，降低成本1 0 左右。 在编制网络计划的过程中，对一切资源，包括人力、机具、测量工具、材料、 场地、资金等进行统筹规划，综合平衡，合理安排和有效利用，达到以最短的时间， 最少的资源消耗来完成整个系统的预期目标 网络技术特别适用于工程项目复杂、协作单位众多的巨大工程，如火电厂大型 成套设备翻修和大规模加改装研制任务等。此外，对于火电厂设备维修现场的组织 指挥程序也能发挥很大的效果，采用网络技术，可以促使干部坚持在第一线，发动 群众；又有严格的岗位责任制，任务划分的很细，工作之间的协调关系搞得很清楚； 每件工作完成时的困难原因与潜力之所在，以及完成周期都可以仔细分析。另外还 可以对资源进行优化，以及能够比较方便地采用计算机这个有力的工具。网络技术 将是火电厂加强维修一线管理，实现维修作业科学化，现代化的有力保证h 1 。 概括起来复杂系统大修进度计划采用网络技术主要有以下优点： 编制网络图的过程是深入调查研究的过程，有利于克服过去编计划凭经验、 想当然的简单作法。 网络图能反映出各工序间相互信赖、相互制约的关系。在计划执行中，某一 工作完成时间因某种原因提前或推迟，可以预见到它对工期的影响。 便于发现主要矛盾，使工作有的放矢。通过计算网络图中每一工序的各种时 间参数，找出影响工程进度的关键工序、关键路线，能使项目管理人员集中精力抓 华北电力大学工程硕士学位论文 施工中的主要矛盾，减少盲目性。 能够从许多可行方案中，选择最优方案。管理人员可以利用某些非关键工作 具有的机动时间，结合现有的人力、物力、财力，得到最优的计划实施方案，运用 网络系统管理的方法确保整个项目工期的完成。 按网络图的指示，在工程执行中，能根据环境变化情况，迅速调整，保证自 始至终对整体计划进行有效地控制。 网络计划技术是一个定义明确的数学模型，可以利用计算机和成熟的软件进 行分析计算，建立各种调整优化方案。 2 4 石横电厂大修进度计划的编制 2 4 1 大修网络图的绘制方法 ( 1 ) 大修网络计划的编制步骤n 5 】1 “ 】 电力机组的大修，是由很多工序组成的，且检修时间长，技术要求高，人员多， 各个工种又要相互配合，机械设备也多种多样。在检修过程中如果计划安排不周、 组织不严，往往会发生各作业之间的不协调，工期紧张、人力不足或部分停工待料 现象，造成人力或财力的浪费，不能保证检修任务的按期完成。因此缩短工期、降 低消耗、节省资源就成为设备大修的主要工作目标。而网络计划技术正是编制计划、 合理安排人力、物力资源，控制计划顺利实施的有效方法。把电力机组大修的工序 绘制成网络图，用网络计划技术找出关键路线，从而使检修人员和管理人员都能够 有重点、有目标地进行作业与管理，缩短检修工期，提高电厂经济效益。 编制大修工程施工网络计划，有其自身的规律，按合理的程序编制网络计划， 就可以不走或少走弯路，又能保证计划的质量。网络计划的编制程序如下： 1 ) 制定施工方案，确定施工顺序。施工方案决定工程的顺序、施工方法、资 源供应方式、主要指标控制量等基本要求，是编制网络计划的基础。在编制施工方 案和确定施工顺序时，就考虑编制网络计划的基本要求在工艺上符合技术要求，符 合目前的技术水平和工作习惯，质量能够保证在组织上切合实际情况，有利于提高 施工效率，缩短工期和降低成本。 2 ) 确定工作项目。网络中工作内容的多少，划分的粗细程度，应该根据计划 的需要来确定。在单位工程网络中，工作应明确到分项工程或更具体，以满足指导 施工作业的需要。通常在确定工作项目时，应顺序列成表格，编排序号，查对是否 遗漏或重复，以便分析其逻辑关系。顺序的安排一般可按施工先后来定。 3 ) 计算工程量和劳动量。工程量是按施工图纸和有关部门工程量计算规则计 算出的实物量劳动量则是指完成某项工作所需要的施工日数。 1 2 华北电力大学工程硕士学位论文 4 ) 确定工作的持续时间。工作持续时间最好是按正常情况确定，它的费用一 般是最低的，待编出初始计划并经过计算再结合实际情况作必要的调整，这是避免 盲目抢工造成浪费的有效办法。 5 ) 编制初始网络计划。根据施工方案、工作项目的计划、工作之间逻辑关系 的分析以及工作的持续时间，就可以编制初始网络计划。绘图时应合理构图，将节 点编号、工作名称及持续时间按规定标注在图上，并使图面布局整齐、清晰、美观、 易于掌握、便于指导施工。编制单位工程初始网络计划，可以先按分部工程分别编 制，然后将各分部工程的网络计划连起来。 6 ) 计算网络计划的时间参数，确定关键路线，并用双箭线或粗实线或彩色线 条标识出来。计算时间参数的目的，是从时间安排的角度去考察网络计划的初始方 案是否合乎要求，以便对网络计划进行调整和优化。 7 ) 调整和优化网络计划。对初始网络计划进行调整、优化，使其符合工期要 求与资源限制条件。 8 ) 正式绘制可行的网络计划。 ( 2 ) 网络图的绘制方法 网络计划技术的一个显著特点，就是借助网络图对项目的进行过程及其内在逻 辑关系进行综合描述，网络图最本质的优点就是能直观地反映工作项目之间的相互 关系，使一项计划构成一个系统的整体，从而为实现对计划的定量分析奠定基础 网络图包括单代号网络图和双代号网络图n 1 。 目前应用比较广泛的是双代号网络图，它利用箭线表示活动而在节点处将活动 连接起来表示依赖关系。双代号网络图由活动、节点、线路三个基本要素组成。 图2 - 1 双代号网络图的计算简图 活动( 工作、作业或工序) ：在双代号网络图中，活动用一根箭线和两个圆圈来 表示。活动的名称写在箭线的上面，完成活动所需要的时间写在箭线的下面，箭尾 表示活动的开始，箭头表示活动的结束。圆圈中的两个号码代表着相互活动的名称。 活动通常可以分为三种：第一种为需要消耗时间和资源，用实箭线表示；第二种为只 消耗时间不消耗其他资源，用点划线表示；第三种为既不消耗时间，也不消耗资源， 我们称为虚活动，用虚箭线表示。虚活动是人为的虚设活动，只表示相邻前后活动 之间的逻辑关系。 1 3 华北电力大学工程硕士学位论文 节点( 结点或事件) ：在网络图中，箭线的出发和交汇处画上圆圈，用以标志该 圆圈前面一项或若干项活动的结束和后面一项或若干项活动允许开始的时间。节点 不同于活动，它不需要消耗时间或资源，只标志活动的结束和开始的瞬间，起连接 活动的作用。 线路：网络图中，从起点节点开始，沿箭线方向连续通过一系列箭线与节点， 最终到达终点节点的通路称为线路。其中，最长的线路( 即各个活动持续时间之和最 大者) 称为关键路线，位于关键路线上的活动称为关键活动。关键线路用粗箭线或双 箭线连接。线路长度仅次于关键线路者称为次关键线路，其余线路均称非关键线路。 绘制网络图的基本原则： ( 1 ) 两个结点之间只能有一条箭线。 ( 2 ) 网络图不能出现回路。 ( 3 ) 网络图中只能有一个初始事项和一个终点事项。 2 4 2 大修项目活动分解 通常的电厂机组大修包括电气大修、汽机大修和锅炉大修三部分，有的时候也 包括一些不太常用的部分。除了要绘制出整体的网络计划图之外现场工作人员需要 得到各部分工程的网络计划图作为工作指导。在电厂机组大修网络图中，各部分工 程都相对独立，不同部分的工作基本不发生联系，在总图中可以清楚地看到各部分 分工程的计划安排而不会发生混淆。 一套机组的大修是由若干检修项目组成的，对整套装置大修的管理最终都要体 现到对每一个项目的管理。一旦项目确定，就需要开始编排进度计划