雙代號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖在構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人工作站中的應(yīng)用

劉良斌，彭 雯，張志田，趙自鵬

(湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410208)

在建設(shè)工程領(lǐng)域，工程常見的時(shí)間管控方式有：橫道圖、流水施工圖和時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖。橫道圖的特點(diǎn)是：簡單直觀、工期一目了然，但其無法反映各項(xiàng)工作之間的邏輯關(guān)系，也無法顯示關(guān)鍵線路和關(guān)鍵工作[1]。當(dāng)發(fā)生工作延期時(shí)，利用橫道圖控制工程進(jìn)度具有一定局限性，須考慮利用其他施工組織方法[2]。雙代號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖的優(yōu)點(diǎn)是各項(xiàng)工作的持續(xù)時(shí)間一目了然，各項(xiàng)工作之間的先后順序清晰明確，能反映工作的各項(xiàng)時(shí)間參數(shù)，并能反映出各種分部分項(xiàng)工程之間錯綜復(fù)雜的邏輯關(guān)系[3-6]。

傳統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的項(xiàng)目工期管控方法，如“計(jì)劃評審技術(shù)”“甘特圖”等，不能直觀的表示某項(xiàng)任務(wù)的緊迫性，是否會影響到軟件開發(fā)周期，且沒有專用的軟件進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃。

工業(yè)機(jī)器人由于成本較高，在開發(fā)與設(shè)計(jì)之前，一般需要通過仿真軟件進(jìn)行建模，并驗(yàn)證可行性。以robotstudio軟件為載體，ABB的IRB14000機(jī)器人為對象，建立了一個(gè)茶藝工作站。在工業(yè)機(jī)器人工作站的建設(shè)中，分別繪制了橫道圖和雙代號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖，并對比了兩種軟件開發(fā)組織方法在工期調(diào)整中的差異。

1 工作站任務(wù)分解

將工作任務(wù)分解為建模、仿真和聲音的錄制三個(gè)模塊：建模采用SolidWorks軟件對機(jī)器人表演用到的茶壺、公道杯等建模；機(jī)器人的運(yùn)動路徑與smart組件的搭建通過robotstudio軟件實(shí)現(xiàn)；聲音的錄制并處理成分段的聲音，以達(dá)到通過smart組件實(shí)現(xiàn)聲音的調(diào)用。

將工作站的流程進(jìn)行簡化分解為以下幾個(gè)部分：機(jī)器人依次展示潔具；賞茶、投茶；洗茶泡茶三個(gè)過程。茶藝工作站效果圖如圖1所示。

圖1 茶藝工作站效果圖

2 任務(wù)規(guī)劃與橫道圖的繪制

根據(jù)各部件的制作難度初步確定各個(gè)部件制作需要的時(shí)間，如表1所示。

表1 任務(wù)耗時(shí)統(tǒng)計(jì)

表1（續(xù)）

根據(jù)表1，可以得出各項(xiàng)任務(wù)的甘特圖，采用ccproject軟件繪制橫道圖代替軟件進(jìn)程管理的甘特圖，機(jī)器人茶藝工作站橫道圖如圖2所示。

圖2 機(jī)器人茶藝工作站橫道圖

根據(jù)橫道圖可以大概得到兩位同學(xué)的任務(wù)分配，如表2所示。

表2 A、B兩位同學(xué)的任務(wù)分工

3 雙代號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制

由于在橫道圖中無法直觀表示各個(gè)工作之間的先后工作關(guān)系，在任務(wù)分配的過程中，存在一定的隨意性，對任務(wù)完成情況的把控也比較困難。基于這種情況，嘗試采用時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖的形式將工作任務(wù)進(jìn)行重新繪制[7]。

在繪制網(wǎng)絡(luò)圖前，應(yīng)該將任務(wù)開始之前完成的工作確定好，也即確定好緊前工作。緊前工作是網(wǎng)絡(luò)圖中某些工作開始前必須完成的工作。

根據(jù)先后順序，可以得到：

①任務(wù)11是任務(wù)9的緊前工作；

②任務(wù)2是任務(wù)14的緊前工作；

③任務(wù)3是任務(wù)17的緊前工作；

④任務(wù)8是任務(wù)20的緊前工作；

⑤任務(wù)16、19、22是任務(wù)12的緊前工作。

根據(jù)這些工作的先后順序，可以制作出反應(yīng)工作情況的時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖，如圖3所示。

圖3 機(jī)器人茶藝工作站雙代號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖

圖2中易得，本項(xiàng)目有3條關(guān)鍵線路：

1→3→5→6→7→9→10→12→14→15→16

1→3→5→8→9→10→12→14→15→16

1→3→5→8→11→12→14→15→16現(xiàn)在將工作任務(wù)分配給兩個(gè)人，在規(guī)定的17天內(nèi)完成工作站的搭建和宣傳視頻的錄制過程。工作任務(wù)從上至下，從左至右的分配結(jié)果如下：

A同學(xué)：任務(wù)11、任務(wù)2、任務(wù)3、任務(wù)8、任務(wù)4、任務(wù)1、任務(wù)22、任務(wù)12。

B同學(xué)：任務(wù)10、任務(wù)16、任務(wù)19、任務(wù)9、任務(wù)14、任務(wù)15、任務(wù)17、任務(wù)18、任務(wù)20、任務(wù)21。

4 縮短開發(fā)周期

根據(jù)雙標(biāo)號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖的原則，如果想縮短項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間，則需要想辦法減少關(guān)鍵線路上的時(shí)間，方案有5種：

①縮短“任務(wù)11”“任務(wù)2”“任務(wù)12”這三個(gè)公共關(guān)鍵線路上的任務(wù)的制作時(shí)間，可以對縮短項(xiàng)目開發(fā)時(shí)長起到關(guān)鍵性的作用。

②縮短任務(wù)3或者任務(wù)14、任務(wù)15的制作時(shí)間；

③縮短任務(wù)17或任務(wù)18的制作時(shí)間；

④最多縮短任務(wù)20或任務(wù)21的制作時(shí)間；

⑤當(dāng)縮短任務(wù)20或任務(wù)21的制作時(shí)間大于1天時(shí)，應(yīng)同時(shí)縮短任務(wù)1或任務(wù)4的制作時(shí)間，才會縮短總項(xiàng)目制作時(shí)間。

根據(jù)雙代號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖可以得到，任務(wù)需要19天才能完成。故，需要縮短項(xiàng)目任務(wù)時(shí)長2天，根據(jù)前面提到的5種方案，通過增加其他同學(xué)幫助的方式，將任務(wù)12的工作時(shí)長縮短為1天；任務(wù)14、任務(wù)13均縮短1天，改進(jìn)后的網(wǎng)絡(luò)圖4所示。

圖4 改進(jìn)后的雙代號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖

為了保證按期交出作品，需要實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生制作作品的進(jìn)度，如果時(shí)間不夠，不能及時(shí)完成任務(wù)，需要及時(shí)通過增派人手，首先保證關(guān)鍵線路上工作的按期完成。

5 結(jié)論

對工業(yè)機(jī)器人茶藝工作站的設(shè)計(jì)任務(wù)分別用橫道圖（甘特圖）和雙代號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖兩種方法對工期進(jìn)行管控。工作任務(wù)均采用建筑領(lǐng)域常用的“西西網(wǎng)絡(luò)圖繪制軟件”進(jìn)行繪制。通過對比可以得出，橫道圖可以清晰明了地表示各項(xiàng)任務(wù)的用時(shí)，但不能顯示各項(xiàng)任務(wù)之間的先后順序。而雙代號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖可以通過實(shí)線（實(shí)際工作）、虛線（虛工作）清楚的表達(dá)各任務(wù)之間的先后順序。并且可以直觀的看出影響整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)度的關(guān)鍵線路。通過減少關(guān)鍵線路和多條非關(guān)鍵線路上的工作時(shí)長，最終將項(xiàng)目總的工作時(shí)長從19天縮短至17天，按期完成了任務(wù)。

雙代號時(shí)標(biāo)網(wǎng)絡(luò)圖在軟件設(shè)計(jì)或工程應(yīng)用領(lǐng)域中可以快速找出關(guān)鍵的工作，并通過調(diào)整，實(shí)現(xiàn)工期的縮短，是切實(shí)可行的軟件項(xiàng)目任務(wù)規(guī)劃方法。