3.1 非标自动化设备设计特征分析
随着自动化设备行业的发展,非标设备设计所涉及的技术内容及专业越来 越复杂,现代设备设计开发必须依靠团队分工与合作才能完成,为使各团队统 一高效完成目标,对各个团队的设计进行有效管理显得日趋重要。非标自动化 设备的设计主要有以下个特征:
(1)非标设备研发设计涉及多个专业学科
非标自动化设备研发设计以涉及多个专业学科,包括材料、力学、机械、
电路、气压控制、自动化控制、软件编程等等。需求的专业涉及的范围较为广 泛,通常归类分为三个专业领域:
机械专业:精通机械机构同时兼顾材料、力学、气压控制,主要负责设备 的机构设计、力学校正材料选型和气压控制设计,通常统称机构设计
自动化专业:精通自动化控制、兼顾气压控制、软体编程,主要负责控制 方案设计,软体编程,通常统称软体设计
电工技术专业:主要负责电路设计,电路布局设计。通常统称电气设计 非标自动化设备研发需要以上各专业人才紧密配合包括与销售人员售后 客服紧密合作才能顺利完成,如此多专业人才合作实现项目研发缺少有效项目 管理很难提高效率。
(2)设计研发过程复杂
首先,自动化设备本身就是一套包括机构运动、电力控制、气液控制、软 体编程等多方面统一协调的整体,研发过程较为复杂。而非标设备更是未有国 家或行业同一标准和规格,通俗点讲就是为特殊要求量身定做的设备,设计基 本都是从无到有,很少有类似设备或技术供参考,各套非标自动化设备之间差 异性也比较大。
其次,非标自动化设备用于产线实现自动化生产,通常对设备的质量、运 动控制精度、生产可靠性、及人机共同作业时的安全性能要求极高。
最后,参与设计师较多,设计师之间专业背景不同,设计理念和文化观念 都存在一定的差异性,再加上市场需求多样性和变化决定设计研发的各个环节 都极为复杂。
非标自动化设备在研发设计过程中,通常可采用的资源有:
a.现场需求规格书:描述设备需求各方面是技术参数
b.以往的类似设计经验 c.其它类似设备的方案参考
d.现场人工作业实现状况及注意事项
(3)设计组织分工配合
如前所述,非标自动化设备的设计通常分为三部分:机构设计、电气设计和 软体设计,组织分工也是按此三部分分成三个团队展开设计,其它团队还包括 组装和测试调试团队,负责设备的组织、测试和精度调试。
多个团队必须的设计工作即即独立又统一。独立是因为各个团队的设计领 域完全不同,机构设计重点研究设计为实现规格要求的实现方式,机构形状、
组合特性、受力状况、马达类型及功率、材料选型等等;电气设计重点研究机 构设计的方案控制方式,电力电流内容,如何避免干扰实现稳定控制,如何具 备过载过问过流等安全保护回路等等;软体设计重点研究,在机构设计的基础 上如何通过软体设备运行更加高效流畅、操作更加简便、功能更加齐全。统一 是因为多部门的设计内容都是围绕同个设备同个主题,机构设计决定电路软体 设计,但是机构设计要考虑电路软体是否实现目标功能,电路设计很大程度上 决定软体设计的控制方式,同时兼顾软体设计的可操作性;软体设计则围绕前 面的设计基础及功能要求展开工作,并及时反馈机构设计或电路设计的优缺点 并提出改善对策。
不同团队不同设计师的专业背景、经验积累、设计风格都存在极大差异,
如何每个人的设计最优秀的部分集合起来,扬长避短最后统一结合成有出色的 产品并在预期时间内完成,没有一套统一有效的进度管理方案很难实现。正如 乐队表演,需要统一指挥才能才能让不同乐器组合成优秀的音乐作品。
在非标设计管理方面,企业的高层领导作为决策者负责制定部门设计战略 方向,并为展开设计取得各项必备资源包括人才、技术等等。部门中层领导例 如设计经理负责协调展开设计的各个环节,及协调资源解决问题。但是有时候 两者之间的管理范围不一定很明确,经常出现管理上模糊的地段,还有由于个 人的管理风格能力和非标设计研发的复杂性,有时也会出现管理缺失遗漏现象。
本文主要结合以上相关内容,研究探讨非标设备有效进度管理流程,并以实际 案例尝试应用在非标自动化设备的设计研发过程。
3.2 非标设备设计进度管理独特性分析
非标设备设计、组装及调试项目进度管理,是指设计项目进度计划的拟定、
改善、执行、调控与协调的一系列管理工作,当中最重要的是设计交期的控制
管理,结合非标设备设计流程总结器进度管理具备以下几各特点:
(1)设计流程繁多技术难度高使非标设备设计项目具有一定的风险性。由 于非标设备设计项目较为复杂,设计周期长,有一定技术难度,且配合的设计 团队多,影响因素多,设计项目进度计划与执行都有可能遇到一定的风险。
(2)人作为非标设计项目主要资源加大设计项目的风险。设计阶段人的设 计资源占主要因素,甚至是唯一资源,在项目的其它阶段通常都具备多项资源 且具备互补性:例如人工操作生产与自动生产具备可互补性。但在设计阶段即 使再好的电脑和软质只能作为设计辅助工具,并不具备设计能力,唯有设计人 员才是设计的重要资源,作为设计阶段的人力资源不可替代性和唯一性增加非 标设备设计风险。
(3)设计作为开发性的创造工作给进度控制带来一定难度。进度控制时间 的压缩必定限制设计思维的发挥,但是设计项目又有其目标完成时间,这导致 设计时间与设计效果的矛盾,如何在合理时间内设计出理想的产品时涉及进度 管理的难题。
(4)非标设备设计项目目标的具备相对独立性和多重性,非标设备设计项 目目标可分成几块相对独立的项目目标,如设备方案设计目标、机构 3D 图设 计目标、电控程序设计、BOM 表采购目标,设备组装和调试试产目标。同时这 些相对独立目标又相互制约相互联系,具备多重性,使得设计项目进度控制具 有较高意义及可操作性。
非标设备设计项目进度控制是项目管理的主要任务之一,但是非标设备设 计项目的设计周期、设计质量、和设计成本之间存在相互影响相互制约十分紧 密关系。项目进度控制不仅仅是进度计划管理和时间控制问题,同时涉及项目 质量的好坏和工程成本的高低[32]。结合非标设备设计项目主要体现在:
(1)如果加快非标设备设计项目的设计速度,在缩短工期的过程会增加投 入设计成本的投入,同样在缩短设计周期的同时可能造成设计质量降低。
(2)如果非标设备设计项目过程中单纯最求设计成本控制,则会导致设计 质量降低,同时造成设计周期延长。
(3)非标设备设计项目质量是基础,若一味追求质量会导致过度设计,及 增加设计成本和设计周期,但其质量价值仅仅体现在那些客户未必需求的质量 功能上,形成质量和时间浪费。
所以,必须通过科学分析计算得出准确决策,确保合理的质量、周期和成本 的适当投入,保证项目目标顺利完成,使非标设备设计项目获得最佳的整体效 益。
3.3 非标设备设计进度推迟原因分析
3.31 当前非标设备设计进度管理问题
设计进度管理对整个设计项目是否达到预期的目标有着密切关系,对设计品 质也存在重要的影响。整个设计过程缺乏有效的进度管理会对设计造成一系列不 良影响:设计无法按期完成;设计不合理导致设计人力、成本的提升。
从管理手段上分析总结进度管理上的问题,主要是对项目进度管理的理论应 用不够,在应用上存在较多问题,具体体现在:
(1)对设备设计项目进度管理的重要性认识不足。非设备设计项目中对进度 管理的认识往往不足,或者一味追求设计质量,认为设计工作未思维发散开发工 作,不应该对设计时间加以限制,从而忽略设计进度。或者因受客户交期影响在 当进度达不到目标是,盲目投入设计人力试图以人多力量大的方式加快设计进 度,往往又导致设计理念及设计衔接的差异导致设计质量的低下,再修改设计进 行变更时同样很大程度影响交期。
(2)设计项目进度管理缺乏科学性。非标设备设计项目进度管理缺乏理论基 础及应用工具,进度管理工作中,计划制定片面不全、不科学,控制手段落后,
通常是以控制者的目标和经验来判定进度。在进度出现偏差时并未及时调整,一 味强调项目总目标从而大量压缩后续项目工作期限,导致后期项目工作质量低下 或超出工作可压缩时间直接超出目标限制时间。设计计划的制定缺乏科学合理 性,项目进行过程中缺乏科学手段进行系统分析,缺乏及时调整措施,控制手段 单一落后是其主要问题。
(3)设计项目进度管理缺乏合理性。某些状况设备设计项目进度管理缺乏合 理性,缺乏全面考虑设备研发过程中所遇到的问题,缺乏客观估算技术难度及风
(3)设计项目进度管理缺乏合理性。某些状况设备设计项目进度管理缺乏合 理性,缺乏全面考虑设备研发过程中所遇到的问题,缺乏客观估算技术难度及风