艦船等級修理網絡計劃優化與管理系統研究

閔少松，鄭如炎，彭 飛

(海軍工程大學 艦船工程系，湖北 武漢 430033)

艦船等級修理網絡計劃優化與管理系統研究

閔少松，鄭如炎，彭 飛

(海軍工程大學 艦船工程系，湖北 武漢 430033)

艦船維修是一項對船體結構和機電設備等進行檢查、修理和保養的工作。隨著海軍裝備的發展，建立一支強大海軍對裝備維修管理工作提出了新要求。按照相關要求，根據網絡計劃圖模板編制各項工作。文章對網絡計劃圖進行了收集整理與分析工作，并編制了網絡計劃圖標準模板及對應的網絡計劃圖繪制軟件。

艦船維修；網絡計劃；管理系統；系統設計

1 目前修船廠進度管理方法分析[1]

修船廠一般根據修理工期要求自行編制網絡計劃圖[2]。從調研情況來看，修船廠主要采用基于關鍵路徑的網絡計劃管理方法。從項目組成來看，一般將艦船修理項目分為船體、船機電、艦載裝備系統等幾個部分，其中船體和船機電維修工程由船體修理工廠承擔維修工作，艦載裝備系統維修工程由裝備修理工廠承擔維修工作。因此，當艦船進廠后，船體修理工廠會根據總體工期要求制定總體網絡計劃圖，裝備修理工廠則根據總進度計劃選擇相應的里程碑事件編制艦船艦載裝備系統維修進度計劃，主要節點需要符合船體維修進度計劃的里程碑，不能改變裝備系統維修的整體進度。

長期以來，修船廠對進度的跟進都采取里程碑進度管理方法，對主要的里程碑事件進行跟蹤、考核，但在實際的應用過程中普遍存在工程進度滯后、成本超支的現象。基于此，有必要對現有的網絡計劃圖制定方法進行規范，并提供用于進度管理的相應工具，以便于更好地控制修理進度，保證艦艇的在航率。

通過對不同修理工廠編制網絡計劃圖的分析，發現現有網絡計劃圖中主要存在如下幾個問題。

1)進度控制總體工期過長。即網絡計劃中階段劃分過粗，每一階段(2個里程碑事件間隔)控制時間過長，不利于發現前期工期延長的累積風險。

2)網絡計劃圖中的系統設備劃分和修理階段劃分不一致。對前期各修理廠網絡計劃圖進行分析，發現現行網絡計劃圖存在如下特點：在縱向上一般為裝備大類以及主要裝備的修理任務；橫向上有一根進度主線(里程碑)；子系統(裝備)的修理任務根據具體工期和工序的要求進行計劃。

雖然總體上一致，但存在的主要問題是修理工程的系統設備劃分和階段劃分不一致。①系統設備劃分不一致。某些網絡計劃圖缺少一些一級系統和二級系統的詳細劃分，如船體等缺少一級系統的劃分，電氣設備、特裝設備缺少二級系統的詳細劃分。②階段劃分不一致。從調研數據來看，工程階段的劃分類型更多，少的有5個階段，多的則劃分為10多個階段，無法依據標準進行工期的管控，也不方便在不同的修理廠之間進行橫向比較。

3)各修理工程的任務分配責任人不明確。各部門之間的任務分配關系不明確，即網絡計劃圖中未指明塢內工程、系泊試驗、航行試驗、完工交船等基本工作模塊各由哪些部門負責完成。

4)各工序的串并聯關系不清晰。從調研情況看，目前網絡計劃圖中的一級系統和二級系統耦合在一起，相互之間的串并聯關系不清晰，也不容易實現修期管控。

2 解決方法及目標

為解決現行網絡計劃圖存在的缺點與不足，統一管控各修船廠的修理進度、促進修船廠質量水平提升，需對網絡計劃圖進行改進。主要可以從如下幾個方面著手。

2.1 網絡計劃圖分級

將網絡計劃圖分為2層，一層是以系統修理模塊為網絡節點，便于管控總體修理進度的一級網絡計劃圖；另一層是以具體修理工序為網絡節點，便于管控車間或班組修理進度的二級網絡計劃圖。

2.1.1 制定一級網絡計劃圖標準模板

針對現有網絡計劃圖[3]中階段劃分不一致、系統與子系統劃分不一致，導致管控效率不高的問題，通過統計調研，針對不同的型號，制定其對應的階段劃分和系統劃分方式，對網絡計劃圖的縱向和橫向上的內容進行統一，達到統一標準、統一管控的目的。

標準的一級網絡計劃圖模板按圖1樣式進行編制。

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

2)橫向上修理工程按修理階段進行劃分。為了便于通過網絡計劃圖宏觀掌控修理進度，將修理工作劃分為9個階段，即：卸油清艙測爆、設備拆卸出艙、內場/原位拆檢報料和修理報檢、設備回裝報檢、單機(系統)調試報檢、系泊試驗報檢、

圖1 一級網絡計劃圖樣式示例

航行試驗、掃尾工程、完工交船等。橫向上除卸油清艙測爆、系泊試驗報檢、航行試驗、掃尾工程和完工交船等階段外，各主要裝備的修理計劃按照設備拆卸出艙、內場/原位拆檢報料和修理報檢、設備回裝報檢、單機(系統)調試報檢等4個階段進行劃分，主要裝備各階段的修理任務均應在節點規定的最遲時間前完成。

3)根據工廠管控的實際習慣，在網絡計劃圖頂部加了一根管控線，按照進廠、進塢、出塢、加油水、試航、總簽等6個時間節點管控修理進度，以控制總體修理進度，總體進度按照前文所述9個階段進行控制。

另外，各主要裝備4個階段的最遲完工時間是否能完全一致，還需要根據二級網絡圖的具體工期情況進行調整。

2.1.2 二級網絡計劃圖編制

二級網絡計劃圖主要反映某裝備在某修理階段的修理進度情況，根據具體的修理任務和工序進行編排。二級網絡計劃圖是對一級網絡計劃圖各階段修理任務的細化，二級網絡計劃圖根據填寫的主要裝備修理工程項目生成。因此，需對二級網絡計劃圖中的任務所包含的信息進行研究，根據初步分析，每個任務節點至少包含如下信息：任務所屬裝備、任務名稱、前置任務名稱、后置任務名稱、任務所需資源(主要指在哪一車間完成任務)和時間信息(如最遲完工時間、工時等時間信息)。

2.2 其他輔助管控手段

2.2.1 對重點工序的優化

在總體網絡計劃圖模板一致的情況下，計算關鍵路徑，通過對網絡計劃圖的工期調整、工期優化、資源優化、工期—費用優化等方面進行分析，對關鍵路徑上的子系統二級網絡圖進行優化，縮短工期，明確責任人員。

2.2.2 加強修理進度的過程管理

加強中間過程的管理是實現修理工程進度管控的重要手段之一，而網絡計劃圖能夠在這個過程中發揮關鍵的指導性作用。如果通過賦予單個維修項目工作進度的相關情況(如工程完成百分比、負責人等信息)，則修理工程的整體進展情況能夠在網絡計劃圖中進行直觀的展現，可以及時知道當前在工程進度方面滯后的項目，以便于管理人員采取措施以控制好工程進度。

3 網絡計劃圖編制工具的開發與實現[4]

3.1 系統功能設計

根據一級網絡計劃圖確定的樣式和二級網絡計劃圖的編制需求，開發簡易的網絡計劃圖編制工具，該工具應具有如下主要功能。

1)網絡計劃圖預設模板功能。根據不同船型，預設網絡計劃圖中的模板，即根據有關流程步驟，對待修艦船進行合理有效的規劃，為一級網絡計劃圖的生成提供參考。

2)一級網絡計劃圖生成功能。根據不同船型，生成一級網絡計劃圖中主要修理裝備，根據待修艦船具體裝備特點，用戶選擇模板中合適的修理裝備和各節點階段的時間信息，便可快速繪制出一級網絡計劃圖。

3)二級網絡計劃圖生成功能。用戶按要求輸入主要裝備的修理任務信息，便可自動生成主要裝備某一修理任務的二級網絡計劃圖。

4)工序沖突檢測功能。對已經編排的網絡計劃圖進行沖突檢測。

5)關鍵路徑生成功能。能夠計算二級網絡計劃圖中關鍵路徑并計算單個修理任務的工期，通過與一級網絡計劃圖中限定的工期進行比較，自動給出比較結果，用戶可根據比較結果對網絡計劃圖進行調整。

6)修理工程進度監測功能。能夠通過網絡計劃圖直觀的顯示出當前整個工程的進度情況，同時還提供進度報警功能，標識出目前沒有滿足總體進度計劃要求的修理工程項目。

7)用戶管理功能。具備用戶登陸權限控制功能。

8)系統管理功能。具備系統數據庫備份、用戶操作日志、字典設置等系統維護功能。

3.2 系統實現

系統采用相關軟件的開發以實現上述功能，下面簡要介紹該軟件的核心模塊。

3.2.1 標準模板的設定功能

某一型號某等級修理的標準一級網絡計劃圖模板的設定主要通過如下3個步驟完成。

1)新建模板名稱。在數據字典中新建某型號艦船某一級別修理的網絡圖模板名稱。

2)系統設備標準化劃分維護。在數據字典中批量導入某型號艦船的系統設備名稱信息。

3)修理階段維護。為導入的每個設備選擇一個流程(即包含階段和每一階段時長的修理流程)。

以上工作完成后，某型船某等級修理的網絡計劃圖模板就建立了，當艦船需要繪制網絡計劃圖時，只需在數據字典里選擇對應的模板，就可以自動顯示網絡計劃圖，省去了大量的輸入工作，同時將以往的經驗轉變成了模板，可提高網絡計劃圖編制工作的效率。

3.2.2 一級網絡計劃圖繪制與管控功能

1)繪制功能界面。在此功能模塊，通過對預設模板修改調整或重新繪制，生成一級網絡計劃圖，主要具有流程輸入、流程選擇、調整順序位置系統、縮放、截圖等功能。

2)管控功能界面。

(1)當前修理進度狀態顯示功能。通過設置每個維修項目的工作進度情況，在整個網絡計劃圖中顯示修理功能的整體進展情況。已經完成的工程項目將以高亮顏色顯示完成百分比，同時突出顯示當前已經達到的工程節點，還可以突出顯示已經完成設備子系統，如圖2所示。

(2)當前修理進度預警功能。根據當前日期，繪制出豎直的虛線，如圖2所示，以此查看一級網絡計劃圖中每個設備在某一天應完成的工作，從而檢查當天的實際修理進度是否正常。

注：圓圈里的數字組合為時間，如第一個出現的數字組合指的是12月4日。圖2 修理進度管控界面

3.3 二級網絡計劃圖

在一級網絡計劃圖界面，對某一設備某一階段繪制二級網絡計劃圖，主要具有工序輸入、調整、工序沖突檢測、智能優化網絡計劃圖、縮放、截圖等功能。

3.4 關鍵路徑計算功能

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

4 結束語

網絡計劃圖編制的科學性與規范性是艦船修期控制的必要保證，本項目通過對現有網絡計劃圖特點的分析[5]，找出了共性和不足，基于此建立了便于工序優化的艦船等級修理網絡計劃圖模板，開發了網絡計劃圖編制工具。這對于強化艦船等級修理網絡計劃管理，科學管控艦船等級修理進度起到一定的促進作用。

[1] 周于晨，姚江波. 網絡計劃進度的跟蹤管理[J].南京建筑工程學院學報：自然科學版，1998(3)： 79-83.

[2]鄧樹鈔. 關于網絡計劃圖的繪制[J].四川師范學院學報：自然科學版，1998(3)：282-287.

[3]高福聚. 工程網絡計劃技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008.

[4]楊兵，楊德福. 修船網絡計劃系統的開發和應用[J].中國修船，1995(4)：35-38.

[5]許海玲. 網絡計劃圖的優化在項目施工中的應用[J].漳州職業技術學院學報，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，研究方向為船舶維修工程。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.05.015

2016-05-05