分類號 密級 U D C 編號 士學位論文 論文題目 水電工程設計項目的 生產管理系統及應用研究 學科、專業 工商管理 研究生姓名 胥 樹 茂 導師姓名及 專業技術職務 陳曉虹 教授 2007 年 5 月 要 我國的電站工程的設計管理基本上 沿用蘇聯的模式，上世紀 60 70 年代也采用過以項目為中心的一條龍的管理方法。目前，設計行業已經轉變為企業，業主對水電站設計過程控制提出了嚴格的要求，市場競爭的客觀需要也要求設計企 業提升管理水平和競爭能力。隨著計算機技術的普遍應用和信息化網路的快速普及， 用信息技術管理設計過程已經具備了技術和知識的儲備條件。 本文在系統總結生產管理理論及其發展過程的基礎上， 深入分析了水電站工程的設計過程及其特征， 提出了把復雜、循環交替的設計過程分解成一個個相對簡單的工序或工序包，通過對工序作業的輸入、作業過程和工序產品輸出的信息化管 理，實現設計生產的過程控制、設計過程質量和產品質量的控制、員工作業績效管理、產品統計和歸檔的信息化管理， 并通過建立生產管理決策支持系統對設計過程進行改進和優化， 達到不斷完善管理方法、 提高企業運作效率的目的。本文提出了工作環境建設是生產管理系 統的重要組成部分， 論述了工作環境建設的主要內容， 報告了將研究成 果應用于生產管理信息系統建設的進展，對本系統的科學性、可行性進行了初評，展望了本課題的發展方向。 關鍵詞 生產管理，工序，過程控制，信息管理 of of At in of be is 00 in in a of 00 kW of 5% of s of on s 960s 970s of on of to of As s in of on of of to of of of of of of of In a is in to of of be 錄 第 1 章 導 論 .題背景 . 設計和水電工程設計 . 水電工程設計管理存在的問題 .究的意義 .內外研究現狀 .要研究內容和方法 . 研究的主要內容 . 研究的主要方法 . 論文框架 .章小結 . 2 章 生產管理的有關理論概述 .產管理 .產管理與設計項目的生產管理 . 關于生產和設計項目的生產 . 生產管理及其在企業管理系統中的作用 . 生產過程分析和工序 . 標準工時和勞動定額 .代生產管理的方法概述 . 企業管理的變革趨勢 . 現代生產管理的特點 . 現代生產管理的方法概要 .章小結 . 3 章 水電工程設計過程的工作分解設計 .電工程設計的特點 . 水電工程及其基本特點 . 水電工程設計及其特點 .計項目生產管理的總體思路 . 復雜設計過程的拆分 .工序進行標準化改造 . 制定過程控制的程序模型 . 對過程控制的程序模型和工序結構模型實行信息化管理 . 動態調整、不斷完善工序結構模型和過程控制模型 . 工序作業成果的標準化規范 . 在生產過程中對員工作業績效進行考核、對產品進行同步管理.準工序和標準作業時間 . 水電工程設計的工序 . 水電工程設計的標準化作業 . 水電工程設計的標準作業時間 .計流程與工序層次結構 . 水電站工程的設計流程分析 . 水電站工程設計的工序層次結構 .業的工作工序分解和工序結構 . 各專業的工序拆分 . 工序拆分 . 工序結構 .章小結 . 4 章 水電工程設計項目的生產管理體系設計 .計企業的生產管理模型 . 生產過程分級控制模型 . 工序成果流轉控制模型 . 設計企業員工的績效管理模型 . 工序之間的拉動式管理模型 . 工序產品的質量控制方法 . 生產管理信息系統框架 .程控制方法選擇 . 甘特圖、線性規劃和模擬技術 . 網絡圖 . c 系列軟件 .置人力資源和信息使用授權 . 設計管理人員配置 .計人員配置 . 使用信息授權 .計項目的生產策劃 . 生產技術策劃 . 生產計劃策劃 .量控制設計 . 質量標準具體化 . 工序作業和工序成果校審 . 產品質量控制環節調整 .效考核設計 . 建立個人帳戶 . 作業績效的自動錄入和統計 .品歸檔和提交設計 .施過程控制 . 調整工序模塊參數 . 系統調整工序的允許工作時間參數以滿足合同工期要求 . 尋找關鍵路線 . 按照關鍵路線控制生產過程 . 信息采集和分析 .項目為核心組織設計項目的生產 . 項目管理是企業內部管理一種趨勢 . 設計企業必須實行項目管理 . 設計項目的生產管理與項目管理的區別 . 以項目為核心組織生產 .章小結 . 5 章 設計項目生產管理體系的工環境設計 .作環境建設是生產管理系統的重要內容 . 工作環境是社會組織進行有效運作必不可少的條件 . 工作環境建設是生產管理系統的重要內容 .產管理體系的工作環境建設的主要內容 . 創新管理理念，重塑設計項目生產管理流程 . 發揮知識員工在推行生產管理信息系統中的主力軍作用 . 創新績效考核和激勵分配機制 .設符合知識型企業特點的企業文化 . 使組織結構適應現代管理和市場的要求 .章小結 . 6 章 應用研究 .設計院生產管理現狀和開發本系統的由來 .目立項和工作進展 .產過程拆分和工序劃分 .程控制模型的構建 .進 件作為支撐平臺 .目結構 . 企業項目結構 . 項目信息系統管理結構 .專業生產工序分解和幾個專業的某些過程控制模型 . 某專業的生產工序分解 . 某幾個專業的某些過程控制模型 .系統的科學性、可行性初步評價 . 本系統的科學性評價 . 本系統的可行性評價 . 存在的問題 .章小結 . 7 章 結論和展望 .論 .新點 .望 .考文獻 . 致 謝 . 讀學位期間主要的研究成果 .士學位論文 第 1 章 導 論 1第 1 章 導 論 題背景 計和水電工程設計 （ 1）設計 設計是一門涉及自然科學的許多學科、經濟學知識和國家方針政策等各個方面的綜合性的應用技術科學1。 設計工作包括所有滿足工程使用功能需求的活動（ an 設計文件是設計活動的最終產品（ to as a 設計工作的任務是確定工程的建設范圍、編制詳細的投資估算、建設計劃和工程執行文件（ to 2。 工程設計是設計單位按照合同規定，根據項目所在地的自然和社會環境情況，依據項目的功能要求，吸收國內外先進的科學技術成果和生產實踐經驗，依照嚴格的技術規程規范，采用嚴密的工作方法，選擇最佳的建設方案，生產出設計報告和圖紙作為工程建設的依據，并為項目建設提供施工建造安裝、開車或試運轉服務的整個活動的過程。 工程設計類別繁多，用途各異，如火電廠工程直接用于發電，房屋建筑工程為人民提供居住、休閑、娛樂、生產場所，交通工程為社會和人民生活提供便捷的交通設施，環境保護工程治理環境污染，等等。 （ 2）水電工程設計 水電工程設計，是指設計企業受項目業主的委托，以測繪、調查、勘探、試驗為基礎，使用高技術知識并結合項目所處的河流地形、地質條件和社會經濟情況，通過若干工程技術人員的反復研究、論證，分階段提出工程設計方案，編制文字報告和圖紙，并根據業主、評審單位和各部門的意見修改完善直至批準或者核準的全部過程。 碩士學位論文 第 1 章 導 論 電工程設計管理存在的問題 中華人民共和國成立后，中國大陸建成了數萬座水電站、總裝機容量已經超過 年向社會提供發電量約 5000 億 別占中國大陸目前總發電裝機容量和年發電量的四分之一左右。 水電工程設計企業屬于第三產業范圍內的咨詢行業。目前，中國大陸有分別屬于中國水電工程顧問集團和水利部、各省（直轄市、自治區）管轄的水電水利設計行業的員工數萬人，擁有一批包括工程院院士、全國設計大師、勘測大師、享受政府特殊津貼等等水電水利科學技術管理專家在內的眾多的高技術人才。 我國的水電工程設計企業內部的生產管理體制是在學習前蘇聯的經驗的基礎上逐步發展起來的。建國初期我國照搬蘇聯模式，在設計行業實行完全的的專業科室管理，對于推動專業發展起了很大的作用，為形成今天這樣完善的專業設計理論做出了很大的貢獻。 1958 年大躍進運動和文化革命期間實行以設計隊為基礎的綜合科室3，提高了設計速度。上世紀 80 年代中后期開始，我國開始與美國、加拿大、澳大利亞、巴西等國進行技術交流，工程建設領域也逐步引入了項目管理的思想，逐步探索水電設計項目的生產管理方法。但是到目前為止，水電工程設計項目的生產管理一直采用內部各大專業控制工作量的辦法。在市場經濟時代，業主把工程設計項目的周期壓縮得很短，對工程投資控制要求很高，十分注重工程的經濟效益；設計企業相互競爭十分激烈，在滿足業主設計周期要求、優化工程勘測設計過程和控制工程投資方面，各個企業發揮自己的優勢，努力爭取較多的市場份額和顧客占有率。特別是中國加入 ，國外咨詢企業高效率和靈活的管理機制對國內咨詢企業帶來極大的沖擊。采用各大專業宏觀控制工作量的做法已經很難適應激烈的競爭要求，暴露出許多弊端： 首先，原有辦法不利于設計項目的生產過程（流程）優化。各專業局限于自己的工作范圍，對現代技術特別是信息技術的應用重視不夠，舍不得打破專業界限來重組生產流程，使得生產的組織不得不受制于專業來安排。 其次，現在的分級（院、處、室三級）、分專業管理模式將項目直接管理者（如院分管領導、分管總工、生產計劃部門、項目經理（設總）與基層的設計過程（工序）隔離開來，信息傳遞和反饋的速度慢，內部周轉時間長，導致工效低。隨著信息技術廣泛而成熟的運用，我們有可能細化生產工序、改造碩士學位論文 第 1 章 導 論 3生產流程。市場經濟的客觀要求和信息化技術的成功運用都為進行設計過程的信息管理創造了條件。 第三，由于長期以來實行各專業為生產單位（單元）的組織形式，工程項目經理（設總）只能起到聯絡各生產單位、協調各生產環節的作用，總工在各專業匯報的基礎上解決主要生產技術問題，計劃部門下達生產計劃、檢查生產進度、組織設總與業主聯系和分配各專業的產值，生產過程被切分成各自獨立的幾大塊（段），難以協調統一成有機的整體，生產效率低，技術接口難度大，項目分管領導要么疲于應付，要么容易出現成果返工、質量不高的狀況，這已經不能適應激烈競爭的要求。 第四，內部以專業管理為主的生產組織模式，難以適應業主多變的市場要求。業主由于其投資環境的多變導致其對工程方案設計和項目建設規模乃至某些局部的工程布置和設計都提出種種要求，為了適應這種狀況，必須改橫向分割（專業）為主的專業管理為以項目統領全部工作的縱向式管理為主的模式，將資源配置在項目的周圍、為項目服務，從而贏得業主、贏得市場。 究的意義 我國水電設計企業的管理組織機構龐大，人員眾多，效率低、社會負擔很重，技術進步速度較慢；國外咨詢業進入國內市場后，采用高薪戰術吸走國內咨詢企業的技術人才，采用成套的設計研究技術，組成精干高效的設計班子，對國內咨詢企業造成巨大的威脅。面對國內、國外激烈的競爭，非常有必要提出既適合設計企業情況、又能適應國際競爭環境的水電工程設計項目的生產管理方法，以提高效率，搏擊市場、求得生存。 應用系統工程原理和信息技術，根據水電工程設計項目的生產管理實際需要，提出將相互交替的復雜的水電設計項目的生產過程劃分為相對單一的若干生產工序的方法，指出利用信息技術將這些工序有機地組合起來、形成控制項目生產過程網絡的途徑；建立一套以工序控制為主的生產管理方法，即將復雜問題簡單化，簡單問題標準化，標準問題程序化，程序問題信息化。在實際生產過程中，項目決策者根據項目的生產計劃和計劃執行的實際進展，修改工序網絡參數，調整工序控制的關鍵路線，達到動態管理、快速決策和快速適應市場變化的目的。 碩士學位論文 第 1 章 導 論 4本研究雖然是針對水電工程的，但是本研究的成果可以應用于水利工程，因為水利工程的設計過程、內容和要求與水電工程幾乎是完全一樣的。 內外研究現狀 我國大陸的水電工程設計管理，目前主要采用以原蘇聯的設計管理模式為基礎的設計管理方法。 近十余年來各大型設計院陸續引進項目管理方法進行設計生產管理，以專業為基礎、項目為主線進行設計資源配置，以各大專業為基礎、按照不同設計階段的一定比例進行設計產值分配，生產計劃控制主要是督促、檢查各個專業的生產進度和各個項目的設計現場服務并通過不斷調整資源配制實現業主的要求。設計生產的質量控制主要是編制設計原則指導書、設計大綱和作業大綱進行控制和管理，通過產品質量抽查、貫標文件審核、質量管理考核等進行設計生產的質量管理。產品歸檔與生產過程的結合不是十分緊密，特別是在建項目的很難及時歸檔。 各地方設計院多采用項目承包形式的設計生產管理。 國外設計咨詢企業大多采用人工時或者人工月控制的精細化生產管理，即企業按照雇用員工的小時或月工作量來編制生產計劃、計算員工報酬。我國的設計咨詢人員在國際項目的報價也逐漸采用人工小時或人工月報價。 國內對于設計項目的生產管理尚無系統的研究，查閱國內近幾年公開發表的文獻，對于設計生產的項目管理1、設計企業的矩陣式管理3有過一些研究，但沒有發現與本研究相同或相似的研究成果。 國外文獻中有關研究設計項目的生產管理的成果很少，尤其是很難找到關于水電工程設計項目生產組織的系統資料。 水電工程設計項目的生產過程復雜、知識密集、技術含量很高，許多重大問題的解決需要豐富的知識和工程經驗的積累。基于目前國內外關于設計項目尤其是水電工程設計項目生產管理研究的現狀，立足于提高設計企業生產管理水平和企業運作效率、提高設計企業競爭力考慮，本研究提出以設計工序管理為主線的設計過程控制、質量管理、作業績效管理、產品管理的管理思路，并融入到本院正在推進的生產管理信息系統建設中，期求為推動企業進步作出一點努力。 碩士學位論文 第 1 章 導 論 要研究內容和方法 究的主要內容 論文分七個主要部份： 第一部份為導論，主要介紹本論文的研究背景、研究意義及研究方法。 第二部份為生產管理的有關理論概述，主要介紹生產管理的基本概念及其與設計項目生產管理的區別。 第三部分為水電工程設計過程的工作分解設計，主要闡述設計項目生產管理的總體思路、水電工程設計的標準化工序和標準作業時間、設計流程與工序層次結構、專業工序分解和工序結構等。 第四部分為水電工程設計項目的生產管理體系設計，提出了設計企業的生產管理模型包括過程控制模型、產品流轉控制模型、員工績效管理模型、拉動式生產管理模型、質量控制方法和生產管理信息系統框架模型，論述了選擇過程控制方法的思路，提出了生產計劃編制和過程控制的方法，設計了質量控制、員工績效考核、產品歸檔和提交的原則，明確提出了以項目為核心組織生產的思想。 第五部分明確指出生產管理體系和該體系耐以存在和推行的工作環境共同構成設計項目的生產管理系統，論述了工作環境建設的主要內容。 第六部分報告了本研究成果的應用研究進展，對本系統的科學性和可行性進行初步評價。 第七部分是結論和展望。 究的主要方法 本研究將綜合運用管理學、水電工程設計理論和方法、經濟學和信息科學的一些方法，具體的研究方法主要有： （ 1）文獻探討：在研究過程中，將廣泛查閱國內外關于生產管理、知識經濟和知識管理及知識員工管理、工作流和工作分解、設計項目生產管理、企業管理和組織變革、團隊理論、企業文化等信息和資料，了解和掌握國內外在設計項目生產管理領域的研究動態，吸引借鑒現代成熟和先進的管理思想和技術，以便開拓研究思路、疏通研究環節，努力爭取較好的研究效果。 碩士學位論文 第 1 章 導 論 6（ 2）調查研究：根據本人 20 余年從事設計和設計管理的經歷，系統分析現有的設計項目的生產管理模式及其存在的弊端，系統思考設計企業競爭和發展關注的主要問題，為選題立項奠定客觀基礎。 （ 3）系統構思：在文獻探討、調查研究的基礎上，系統思考設計項目生產管理需要解決的主要問題和解決這些問題的主要思路，依據現有的技術水平和管理水平，設計出既能適應當前實際、又便于企業發展（如適應新的組織環境）的管理思想及其信息系統，本研究提出的管理信息系統框架不脫離當前的實際情況，又具有相當的創新程度，完全實現具有相當的難度、需要堅持不懈的努力才能達到預期的效果。 （ 4）應用研究：把本研究提出的工作分解設計、生產管理體系設計應用于本企業正在推進的生產管理信息系統建設，并及時反饋信息修正和完善這些設計，推動生產管理信息系統的建設。 文框架 論文框架見下頁圖。 本章小結 提出了選題背景，闡明了研究的意義，分析了國內外的研究現狀，簡述了研究的內容和方法，概括了研究的主要結論。 碩士學位論文 第 1 章 導 論 7圖 11 論文結構示意圖 碩士學位論文 第 2 章 生產管理的有關理論概述 8第 2 章 生產管理的有關理論概述 產管理 1556 年， 表 e 這是第一部關于生產運作管理的教科書，作者在該書中描述了那個時代的采礦和冶金工業的管理和技術問題。 提出了設備、技術、垂直整合、質量、勞動力、生產規劃 /材料控制、組織等七個決策類型問題（ 4。 1776 年，英國古典經濟學家亞當 表國富論，系統敘述了勞動分工的理論，指出采用勞動分工方式可以大大提高生產率。亞當斯密的勞動分工理論成為生產管理理論發展中的一個里程碑5。 1832 年，英國的查爾斯 版論機器和制造業的經濟，著重論述了專業分工與機器、工具使用的關系，以及分工能夠提高勞動生產率的原因。他認為由于勞動分工，一項工作可以分解為許多不同的工序，而各個工序所需要的技巧是不同的，可按不同的工序所需要的技巧來雇傭不同的工人，他還提出對技藝水平、勞動強度定出界限作為付酬依據的原則5。 美國的佛雷德理克 泰羅 生產管理學的建立和發展中做出了突出的貢獻，他的代表作科學管理原理集中體現了他的管理思想，即一切管理問題都應當而且可以用科學的方法去研究解決，實行各方面工作的標準化、使工人的經驗上升為理論5。 美國的弗蘭克吉爾布雷斯夫婦 期從事動作和疲勞研究，利用拍攝電影的方法，分析和改善動作，尋求“最佳法”以提高工作效率，他們把工人操作的勞動分解為 17 個基本動作即“動作基本元素”，并通過各種動作分解，剔除不必要的動作形成新的工作方法5。 美國的亨利 . 生產管理中創制了甘特圖，即用生產進度線條和指示圖表對產品生產活動進行計劃、調度和控制，它具有簡單、醒目和便于編制等特點，至今仍在生產管理中得到廣泛應用5。 碩士學位論文 第 2 章 生產管理的有關理論概述 9亨利 美國福特汽車公司的創始人，流水線大量生產管理技術的倡導者。他在 1913 年創建了利用傳送帶，組織汽車的連續流水線裝配，工人操作時無需移動就可以從旁邊或高架上獲取各種零件、部件和工具。他還大力推行標準化、簡單化和專業化。所有這些都大大豐富了生產管理的內容和方法5。 1931 年美國的沃爾特 用概率論和統計學原理，創立了控制圖，用于生產過程中的產品質量控制，后來被一些大公司廣泛采用，并把質量控制列為生產管理的一項重要內容5。 1934 年英國的蒂皮特 行了工作抽樣理論研究，首先把統計抽樣研究方法運用于工時調查5。 上世紀 40 年代開始，生產管理領域的一個重大發展是數學方法，特別是運籌學的引入，在合理配料、搭配產品品種、任務分配、決定產品加工順序、庫存控制、組織企業內部的物質流程、研究設備更新等方面廣泛應用，從而有了一種基本的數學工具，使生產系統有限資源的安排和分配方面許多大規模的復雜問題有可能得到正確的處理和解決5。 上世紀 60 年代起，系統原理在生產管理中得到大量運用，它從系統的觀念出發去觀察、思考、分析和解決問題。把企業生產過程中投入的各種要素及其活動作為一個系統，進行合理的組織和控制，從而進一步加強了生產的綜合和協調，保證了復雜生產任務的如期完成，并取得總體效果的最優5。 隨著科學技術的發展，新產品不斷涌現，產品的復雜程度不斷提高，而產品的市場壽命日益縮短，更新換代加速，大量生產的模式受到了挑戰；柔性自動化應運而生，柔性是制造系統能夠適應產品變化的能力，從 1954 年美國麻省理工學院制造出第一臺數控機床、揭開柔性自動化序幕，到 70 年代柔性自動化開始進入生產實用階段，單臺數控機床的應用逐漸發展到加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統和計算機集成制造系統，它能在中小批量生產條件下基本實現在大量生產方式下由于剛性自動化所達到的高效率和低成本，同時具有剛性自動化所沒有的靈活性5。 電子計算機的應用使過去大量龐雜的管理問題得以圓滿解決，借助電子計算機，生產系統可以仿照相當真實的條件進行模擬和模型化，對生產中各種可供選擇的方案進行比較，很快抉擇出最優方案。電子計算機輔助設計的運用，不僅能大大減輕設計人員的繁重勞動，達到加快產品設計的過程，加速生產技碩士學位論文 第 2 章 生產管理的有關理論概述 10術準備，更能在計算機上模擬試品、樣品的條件，直接在熒光屏上顯示測試的結果，取得理想的設計效果5。 產管理與設 計項目的生產管理 于生產和設計項目的生產 生產是一切社會組織最基本的活動，按照馬克思主義的觀點，生產是以一定生產關系聯系起來的人們利用勞動資料去改變勞動對象（如材料、部件、信息），以滿足人們需要（物質需要和精神需要）的過程6。凡是創造和增加效用滿足人們需要的活動，均可納入生產活動的范疇5。生產的目的是為滿足社會需要，在市場經濟條件下，企業生產所提供的實物產品和服務以商品的形態提供給社會進行消費7。 有形產品的生產 提供勞務的活動 可視為生產6。 一般意義上的生產，多指工廠化的機器制造業或加工業，生產過程和環節涉及時間、空間和設備等條件（如廠址選擇、生產設施布置和工作設計等）。機器制造業和加工業生產中，人的勞動和機器的運轉是最基本的活動，是實用價值的形成過程、物的流轉過程和物質產品的生產過程；生產過程結構從橫向看，包括生產技術準備過程、基本生產過程、輔助生產過程、生產服務過程等；從縱向看，它由不同的工藝階段組成，每一工藝階段又由許多工序組成8。 按照生產的動因分析，可以將生產分為推進式生產和牽引式（或拉式）生產兩類。推進式生產是以制造商（制造商或生產企業）為中心組織生產，它按照計劃部門的指令或前道工序的要求進行生產，生產控制的重點是保證按生產作業計劃的要求按時完成生產任務，通過獲取實際進度和計劃進度的偏差信息并采取諸如加班加點、修改作業計劃等措施以符合實際情況。牽引式（或拉式）生產系統是以客戶（市場）為導向來組織生產，即每道工序都按照其緊后工序的要求，在適當的時間按需要的品種與數量生產，不會發生不需要的零部件生產出來的情況6， 使庫存最小； 客戶即使用本道工序產品或成果的一切客觀需求，每道緊后工序都是本道工序的客戶。 設計項目的生產與機器生產或手工生產完全不同。它沒有成片的廠房、笨重的機器、轟鳴的機器聲（野外勘探除外）和太多的體力勞動（水庫淹沒調查、水文調查、地質調查等除外）；它必須在在寬敞明亮的辦公室里和安靜的環境中依靠計算機、網絡和技術規范，以腦力勞動為主完成工作，設計員工必須是碩士學位論文 第 2 章 生產管理的有關理論概述 11受過高等教育、掌握特種專業知識的知識分子，設計產品是多種知識和項目團隊集體智慧的結晶、是可以供用戶使用的知識和技術密集的信息產品，而其他項目的產品大多是有形狀、可觸摸的物質實體。 設計項目的生產是由市場需求拉動的牽引式（或拉動式）生產。設計產品不可能像工廠產品那樣存放在倉庫和計算機里，顧客需要時直接從倉庫和計算機里提取，而是根據顧客需要適時進行生產；在設計企業內部，往往是由計劃部門根據