现代制造业信息化技术

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1、哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第1页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术5.制造业信息化的生产过程管理集成*5、制造业信息化的生产过程管理集成n 5.1 项目管理的计划与控制n 5.2 技术准备与过程管理系统(TPS)n 5.3 生产计划与调度管理系统(PPS)哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第2页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术5.项目管理的计划与控制(174-204) 5.1 项目管理的计划与控制 5.1.1 项目管理的基本概念 (1)项目管理的定义项目管理是以项目为对象的系统管理方法，通过一个柔 性组织，对项目进行高效率的计划、组织、指导和控

2、制 ，以实现项目全过程的动态管理和项目目标的综合协调 与优化。项目目标的综合协调与优化是指项目管理应综合协调好 时间、费用及功能等约束性目标，在相对较短的时间内 ，成功地达到一个特定的成果性目标。项目管理的日常 活动通常是围绕项目计划、项目组织、质量管理、费用 控制、进度控制等五项基本任务来展开的。5. 制造业信息化的生产过程管理集成哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第3页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术(2)研发项目过程管理 1）研发过程管理的主要目标之一就在于缩短研发周期，因 此研发过程本身必然成为控制和优化的对象。 2）研发过程管理以研发活动为基础进行成本管理，尽可

3、能 节省研发费用，降低研发整体成本，提高研发项目的经济 效益。 3）研发过程管理以过程为基础进行质量控制，把质量控制 从事后检测转变为事前预防，能够尽量减少大的研发项目 失败的可能性。 4）研发过程管理是以资源（包括人力资源、财务资源等） 合理高效分配为基础的全方位的管理。 5）研发过程管理是考虑包括研发战略、研发风险在内的全 方位的管理。哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第4页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第5页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术(3)项目计划项目计划就是围绕项目目标确定项目的任务，进行任务的分 解

4、、安排任务的进度、编制完成任务所需的资源预算等，从 而保证项目能够在合理的工期内，用尽可能低的成本和尽可 能高的质量完成项目的各项任务。项目计划按计划制定的过程可分为概念性计划、详细计划、 滚动计划三种形式。 概念性计划通常称为自上而下的计划。 概念性计划的任务是确定初步的工作分解结构图(WBS图)汇 总出最高层的项目计划。 哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第6页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术详细计划通常称为由下而上的计划。详细计划的任务是制定 详细的工作分解结构图，该图需要详细到为实现项目目标必 须做的每一项具体任务。然后由下而上再汇总估计，成为详 细项目计划。滚动

5、计划意味着用滚动的方法对推进的详细计划分阶段地评 估其计划的进度和预算。项目计划的内容 包括：项目范围计划 ；项目进度计划；项 目生产准备计划 ；项目外协计划 ；项目采购计划；项目质 量计划 ；项目费用计划 哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第7页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术(4)项目进度计划 项目进度计划是表达项目中各项工作的开展顺序、开始及完 成时间及相互衔接关系的计划。 1）制订项目进度计划的方法 常用的制定进度计划的方法主要有甘特图、里程碑计划和网 络计划。 甘特图 横坐标代表项目进度，纵坐标代表项目任务编号与名称 里程碑计划 里程碑计划是以项目中各项任务的开

6、始和完成时间作为基准 而形成的生产计划，常用计划表来表示。哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第8页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术甘特图的例子哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第9页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术网络计划网络计划技术是用网络计划图对任务的工作进度进行安排和 控制，以保证实现预定目标的科学的计划管理方法。网络 计划是在网络图上加注工作的时间参数等而编制成的进度 计划。因此，网络计划由两部分组成，即网络图和网络参 数。 哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第10页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术2）项目进度计划的编制

7、过程 项目描述 项目描述是用表格的形式列出项目目标、项目的范围、项目 如何执行，项目完成计划等内容。 项目描述表格的主要内容有：项目名称、项目代码、项目目 标、交付产品、工作描述、工作规范、所需资源描述、关键 节点、关键任务等。 项目分解(WBS) 项目分解就是把复杂的项目逐步分解成一层一层的要素(工 作)，直到具体明确为止。项目分解的工具是工作分解结构 WBS，它是一个分级的树型结构，是一个对项目工作由粗到 细的分解过程。 哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第11页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术工作描述 工作描述的依据是项目描述和项目工作分解结构，可用工作 描述表或项

8、目工作列表来表示。 工作责任分配的确定 明确各单位或个人的责任。便于项目管理部门在项目实施过 程中的管理协调。 工作时间估计 常用时间估计法，估计工作执行的三个时间，乐观时间a、 悲观时间b、正常时间m 。 期望时间t=(a+4m+b)/6哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第12页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术绘制网络图 通过网络图的形式可以将项目工作关系表达出来。主要有两 种形式的网络图：单代号网络图和双代号网络图。 进度安排 进度安排的工具和技术主要有数学分析方法，包括关键线路 法(CPM)和计划评审技术(PERT)等。哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第13页

9、 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术5.1.2项目进度计划的关键技术 (1)工作分解结构(WBS)图 工作分解结构图是将项目按照其内在结构或实施过程的顺序 进行逐层分解而形成的结构示意图。 WBS是按照项目发展的规律，或项目产品的功能结构，依据 一定的原则和规定进行系统化的、相互关联的层次分解。 1）WBS图的分解 在用WBS对项目进行分解有两种类型： 按交付成果划分。一般是按项目任务分解或项目产品结构 划分的。 哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第14页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术牵引机器人研发的WBS图哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第15页

10、共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术 按工作过程划分。这种分解方式上层为工作过程分解，下 层为工作内容划分。哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第16页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术2）WBS图的编码 为了简化WBS的信息交流过程，常利用编码技术对WBS进 行信息转换。WBS工作编码的规则：由高层向下层用多位码 编排，要求每项工作有唯一的编码。分解框图中，上半框为 名称与编码，下半框为预算和负责人。(见下页图)(2). 网络计划技术 网络计划是在网络图上加注工作的时间参数等而编制成的进 度计划。因此，网络计划由两部分组成，即网络图和网络参 数。 哈尔滨工业大学

11、 CAD/CAM研究所 第17页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术包含预算和责任者的新设备安装WBS图哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第18页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术网络计划的基本形式是关键线路法CPM (Critical Path Method)和计划评审技术PERT (Program Evaluation and Review Technique)。PERT与CPM的区别在于，关键线路法 CPM是可以确定出项目各工作最早、最迟的开始和结束时间 ，通过最早最迟时间的差额可以分析每一工作相对时间紧程 度。最早和最迟时间的差额称为机动时间，机动时间

12、最小的 工作通常称为关键工作。 PERT的形式与CPM网络计划基本相同，只是在工作延续时 间方面CPM仅需要一个确定的工作时间，而PERT需要工作 的三个时间估计，包括最短时间a、最可能时间m及最长时间 b，然后按照分布计算工作的期望时间t。哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第19页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术关键路线法(CPM)的设计过程1）双代号网络图的绘制规则： 方向、时序与编号方向：网络图是有方向的，按工艺流程的顺序，工作从左到右 排列。 时序：时序反映工作之间的衔接关系及时间顺序。 编号：按照时序，对事件编号，号码不能重复，且箭尾结点编 号i必须小于箭头结点

13、编号j。惟一：两个结点之间只能有一条箭线，代表一道工作。 箭线必须从一个节点开始，到另一个节点结束，不能从一条箭 线中间引出其他箭线。哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第20页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术紧前工作与紧后工作若有工作b和c，都需要在工作a完工后才能开工，如图5-6(a) 所示，那么工作a的紧后工作是b、c；工作b、c的紧前工作 是a。若工作c需要在工作a与b完工后才能开工，如图5-6 (b)所示， 那么表示工作a、b的紧后工作是c；工作c的紧前工作是a和b 。若工作c与d需要在工作a与b完工后才能开工，如图5-6 (c)所 示，那么表示工作a、b的紧后工

14、作是c、d；工作c、d的紧前 工作是a、b。哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第21页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术紧前工作与紧后工作哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第22页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术缺口和回路网络图不可有缺口 ，网络图中不能构成回路 。哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第23页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术虚工作。虚工作是实际上并不存在的工作，它并不消耗时 间，也不消耗和占用人力、物力、财力，只是用来说明工 作之间的逻辑关系。虚工作用虚线表示。需工作有以下几 种情况。平行作业 ：哈尔滨工业大学 CA

15、D/CAM研究所 第24页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术交叉作业 ：对需要较长时间完成的相邻几道 工作，只要条 件允许，可不必等待紧前工作全部完工后再转入后一道 工作 ，而是分批分期地将紧前工作完成的部分工作转入下一道 工 作，这种方式称为交叉作业。 哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第25页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术平行作业后等待 ：工作a、b平行作业，当工作a完工后，工 作c开始；而当工作b、c完工后，工作d开始。 哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第26页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术(2). 时间参数计算及关键线路

16、的确定 网络中工作的时间参数有六个：工作最早开始时间(ES)；工 作最早结束时间(EF)；工作最迟开始时间(LS)；工作最迟结 束时间(LF)；工作总时差(TF)；工作自由时差(FF)。1) 工作最早开始时间(ES)和工作最早结束时间(EF) 计算公式 为： ES = max紧前工作的EF EF = ES+ 工作延续时间t哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第27页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术计算了ES、EF的双代号网络图哈尔滨工业大学 CAD/CAM研究所 第28页 共236页现 代 制 造 业 信 息 化 技 术2) 工作最迟开始时间(LS)和工作最迟结束时间(LF)令网络中最后一项工作n的最迟结束时间LF等于它的最早 结束时间EF，即 LF(n)=EF(n)