质量工具之箭线图

1. ** 什么是箭线图**

1.1 箭线图的起源**

在正式引出“箭线图”概念之前,先要了解下什么是项目网络图(Project network diagrams)。

项目网络图,就是以图的形式展示项目各活动(工序)之间的逻辑关系(依赖关系),由活动和事件组成的具有一个起始点和一个终止点的有向赋权图。此图一般既表示项目逻辑,又表示项目关键路径上的活动。

编制项目网络图一般有两种方法,一种是前导图法(PDM),另一种是箭线图法(ADM)。

1956年,箭线图法原型起源于美国杜邦(Dupont)。当时杜邦公司的两个工程师Morgan F. Walker与James E.kelly以网络分析原理及最长路径概念,发展岀以网络计划技术为中心的箭线图法(Arrow Diagramming method,ADM)。

1.2 箭线图和前导图的区别**

1.2.1 箭线图法ADM定义

箭线图法,又称矢线图法或双代号网络图法(Activity-On-Arrow,AOA),是对工作计划标示出必要活动顺序关系的图示。它用箭线表示活动,活动之间用节点(圆形或矩形等标识,称作“事件”或“任务”)连接,只能表示FS(结束--开始)关系,每个活动必须用唯一的紧前事件和唯一的紧后事件描述;紧前事件编号要小于紧后事件编号;每一个事件必须有唯一的事件号。

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这是一种利用箭线表示活动,并在节点处将其连接起来,用节点表示其逻辑关系的一种项目网络图的绘制法。箭线图法曾经被企业管理人员广泛推崇,被列为QC新七种工具之一。

1.2.2 前导图法PDM定义

前导图法,也称为紧前关系绘图法(Precedence Diagramming Method,PDM)或单代号网络图法(Active on Node,AON)。它是创建进度模型的一种技术,是一种用节点表示活动,并用表示依赖关系的箭线将节点连接起来的一种网络图,以显示活动的实施顺序。

在PDM中,每项活动有唯一的活动号,每项活动都注明了预计工期。每个节点的活动有最早开始时间(Early Start,ES)、最晚开始时间(Late Start,LS)、最早结束时间(Early Finish,EF)和最晚结束时间(Late Finish,LF)。

活动节点法(AON)是紧前绘图法的一种展示方法,是PMBOK中推崇的项目管理工具之一,也是大多数项目管理软件包所使用的方法。

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1.2.3 ADM和PDM的区别

PDM和ADM所表达的计划内容是一致的,两者的区别仅在于绘图的符号不同。PDM箭线的含义是表示顺序关系,节点表示一项活动;而ADM的箭线表示的是一项活动,节点表示网络图中有虚拟活动,而PDM没有虚拟活动。两者都不允许回路或有条件分支存在,它们的主要区别如下图:

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2. ** 常用的网络计划技术**

除了上面提到的箭线图法和前导图法,还有关键路径法、计划评审技术、图示评审技术、风险评审技术等网络计划技术等。为方便大家了解,对经常用到的网络计划技术进行如下简单说明。

关键路径****法(Critical Path Method,CPM) -

根据指定的时序网络逻辑和单一的持续时间估算,计算各项活动的唯一、确定性的最早与最迟的开始与完成日期。

关键路径是所有活动中时间最长的活动顺序,决定着可能的项目最短工期。

注意:关键路径法不考虑任何资源限制。

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计划评审技术(Program Evaluation and Review Technique,PERT) -

PERT是利用网络分析制定计划以及对计划予以评价的技术,—种分析活动所涉及任务执行的规划技术,特别是完成每个任务所需的时间,以确认完成整个活动所需的最短时间。当活动初始之时,尚未能准确地掌握所有任务的细节和工期,利用PERT技术可整合其不确定性,来安排时程。

PERT着重于以事件为导向,而非仅止于安排任务开始和完成的技术;在专案时程为主要考量的因素中常被使用。这个技术适用于大规模、一次性、复杂的,和非例行的基础设施和研发专案。

PERT提供了—个管理工具,利用经加权平均的所需时间估算,计算各项活动所需时间。PERT同CPM的主要差别在于PERT使用概率分布的平均值(期望值),而不使用CPM所用的最大可能估计。

PERT和CPM是互补的工具,因为CPM采用了对每个任务活动,只做一次的估计和成本估算;PERT则可能会利用三个时间点来估计(乐观,预期和悲观),并且每个活动都没有成本估计。PERT技术越来越多地应用在关键路径排程上。

图示评审技术(Graphic Evaluation and Review Technique,GERT) -

此方法是在PERT(计划评审技术)的基础上,增加决策节点,不仅将活动的各参数如时间和费用设为随机性分布,而且其各个活动及相互之间的影响关系也具有随机性,即活动按一定概率可能发生或不发生,相应地反应在活动开始或结束的节点或分支也可能发生或不发生。

风险评审技术(Venture Evaluation Review Technique,VERT) -

VERT技术是在PERT和GERT的基础上发展起来的,是一种以管理系统为对象,以随机网络仿真为手段的风险定量分析技术。由于VERT方法本身是一种定量分析技术,具有很强的理论性,适应某些高度不确定性和风险性的决策问题而进行网络仿真。

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3. ** 箭线图基础术语**

箭线图构成的基本要素包括:箭线、节点、线路。

3.1 活动

活动,也可以称为工作,是指计划任务按需要粗细程度划分而成的、消耗时间或同时也消耗资源的一个子项目或子任务。根据计划编制的粗细不同,活动既可以是一个建设项目、一个单项工程,也可以是一个分项工程乃至一个工序。

位于关键线路上的工作称为关键活动,其余工作称为非关键活动。

3.2 虚拟活动

一般情况下,活动需要消耗时间和资源,有的则仅是消耗时间而不消耗资源。在箭线图中,有一种既不消耗时间也不消耗资源的活动——虚拟活动,它用虚箭线来表示,用以反映一些活动与另外一些活动之间的逻辑关系。

使用虚拟活动的目的是为了避免工序之间的含混不清,以正确表明工序之间的先后衔接的逻辑关系。

3.3 节点

节点是指箭线图中表示活动的开始、结束或连接关系的圆圈(或矩形)。

箭线图的出发节点叫做活动的起始节点,箭头指向的节点叫做活动的终止节点。一个箭线图中只有一个开始节点,一个结束节点。

1)节点只表示前序活动结束、后续活动开始的“瞬间”,它既不消耗时间,也不消耗资源。

2)每个节点都要编号,编号原则是每一个箭尾节点的号码必须大于箭头节点的号码。确切表达网络图中活动之间相互制约、相互联系的逻辑关系,即紧前和紧后活动的关系。

3.4 箭线

箭线表示活动,任何活动都可以用其箭线前、后的两个节点的编码来表示,起点节点编码在前,终点节点编码在后。

一项工作需要花费一定的人力、物力等,经过一段时间才能完成,箭头下的数字便是完成该项工作所需的时间。

虚拟活动不消耗时间和资源,用虚箭线表示。

箭线的作用:确切表达网络图中工作之间相互制约、相互联系的逻辑关系即紧前和紧后工作的关系。

3.5 线路

从起点节点开始,沿箭头方向顺序通过一系列箭线与节点,最后达到终点节点的通路,称为线路。

在一个箭线图中,从起点节点到终点节点,一般都存在着许多条线路。

一项计划的所有线路中,持续时间最长的线路,其对整个工程的完工起着决定性作用,称为关键线路,其余线路称为非关键线路。

关键线路的持续时间即为该项计划的工期。关键线路宜用粗箭线双箭线或彩色箭线标注,以突出其在网络计划中的重要位置。

一个箭线图中至少有一条关键线路。

关键线路也不是一成不变的,在一定的条件下,关键线路和非关键线路会相互转化。非关键线路都有若干机动时间(即时差),利用非关键工作具有的时差可以科学地、合理地调配资源和进行网络计划优化。

3.6 线长

一条线路上的各项活动所持续时间的累加之和称为线长,它表示完成该线路上的所有活动需花费的时间,即线路上总的工作持续时间。

3.7 逻辑关系

活动之间相互制约或相互依赖的关系称为逻辑关系,如制造工艺的先后顺序等,在箭线图中均表现为活动之间的先后关系。

箭线图中的活动有三种逻辑关系:紧前活动、紧后活动和平行活动。

1)紧前活动:紧排在本活动之前的活动。

2)紧后活动:紧排在本活动之后的活动。

3)平行活动:可与本活动同时进行的活动。

4. ** 箭线图的实际应用**

4.1 应用范围

箭线图可以应用于很多工作领域,譬如:

  1. 物流发货-交货期管控;

  2. 新产品、新项目各阶段计划的制定、管理、改善;

  3. 大型复杂活动的运筹规划;

  4. 工艺流改善或精益生产项目改善;

从PDCA的角度,箭线图的应用总结如下:

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4.2 应用步骤

  1. 确定目标和约束条件。首先要确定应完成的项目与工期以及企业资源 、环境等的约束条件。

  2. 项目分解。将整个项目用系统方法逐层分解,直到可以实施管理的子项目为止。

  3. 编制活动(工序、工艺)一览表。根据项目分解得出的子项目,编制活动一览表,并估计每一活动的工期。

  4. 确定活动顺序 。按照技术上的要求和资源条件(人力、机器、原料)的许可,确定各个活动之间的逻辑关系。

  5. 绘制箭线图。根据活动一览表和活动顺序,绘制箭线图。

实际绘制过程中,可能还要进行分析和调整。

如果是小型项目,绘制一张总图即可,而对大型项目,常需先按子项目分别绘制,然后衔接而成总箭线图。

4.3 箭线图应用实例

假设某企业生产某个产品的工序和加工时间如下表。

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根据上表,可以画出这个产品的加工箭线图如下。从图中可以看出完成整个加工过程,一共有两条线路,关键线路是①→②→③→④,完成这个产品需要的时间最快为75min。如果要降本增效,提高产能,就要从关键线路着手,寻找改进机会,从而改善及时交付率OTD等企业关键运营指标。

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