雙代號時標網絡圖在構建工業(yè)機器人工作站中的應用

劉良斌，彭 雯，張志田，趙自鵬

(湖南工業(yè)職業(yè)技術學院，湖南 長沙 410208)

在建設工程領域，工程常見的時間管控方式有：橫道圖、流水施工圖和時標網絡圖。橫道圖的特點是：簡單直觀、工期一目了然，但其無法反映各項工作之間的邏輯關系，也無法顯示關鍵線路和關鍵工作[1]。當發(fā)生工作延期時，利用橫道圖控制工程進度具有一定局限性，須考慮利用其他施工組織方法[2]。雙代號時標網絡圖的優(yōu)點是各項工作的持續(xù)時間一目了然，各項工作之間的先后順序清晰明確，能反映工作的各項時間參數，并能反映出各種分部分項工程之間錯綜復雜的邏輯關系[3-6]。

傳統(tǒng)軟件設計的項目工期管控方法，如“計劃評審技術”“甘特圖”等，不能直觀的表示某項任務的緊迫性，是否會影響到軟件開發(fā)周期，且沒有專用的軟件進行任務規(guī)劃。

工業(yè)機器人由于成本較高，在開發(fā)與設計之前，一般需要通過仿真軟件進行建模，并驗證可行性。以robotstudio軟件為載體，ABB的IRB14000機器人為對象，建立了一個茶藝工作站。在工業(yè)機器人工作站的建設中，分別繪制了橫道圖和雙代號時標網絡圖，并對比了兩種軟件開發(fā)組織方法在工期調整中的差異。

1 工作站任務分解

將工作任務分解為建模、仿真和聲音的錄制三個模塊：建模采用SolidWorks軟件對機器人表演用到的茶壺、公道杯等建模；機器人的運動路徑與smart組件的搭建通過robotstudio軟件實現；聲音的錄制并處理成分段的聲音，以達到通過smart組件實現聲音的調用。

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

圖1 茶藝工作站效果圖

2 任務規(guī)劃與橫道圖的繪制

根據各部件的制作難度初步確定各個部件制作需要的時間，如表1所示。

表1 任務耗時統(tǒng)計

表1（續(xù)）

根據表1，可以得出各項任務的甘特圖，采用ccproject軟件繪制橫道圖代替軟件進程管理的甘特圖，機器人茶藝工作站橫道圖如圖2所示。

圖2 機器人茶藝工作站橫道圖

根據橫道圖可以大概得到兩位同學的任務分配，如表2所示。

表2 A、B兩位同學的任務分工

3 雙代號時標網絡圖的繪制

由于在橫道圖中無法直觀表示各個工作之間的先后工作關系，在任務分配的過程中，存在一定的隨意性，對任務完成情況的把控也比較困難?；谶@種情況，嘗試采用時標網絡圖的形式將工作任務進行重新繪制[7]。

在繪制網絡圖前，應該將任務開始之前完成的工作確定好，也即確定好緊前工作。緊前工作是網絡圖中某些工作開始前必須完成的工作。

根據先后順序，可以得到：

①任務11是任務9的緊前工作；

②任務2是任務14的緊前工作；

③任務3是任務17的緊前工作；

④任務8是任務20的緊前工作；

⑤任務16、19、22是任務12的緊前工作。

根據這些工作的先后順序，可以制作出反應工作情況的時標網絡圖，如圖3所示。

圖3 機器人茶藝工作站雙代號時標網絡圖

圖2中易得，本項目有3條關鍵線路：

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現在將工作任務分配給兩個人，在規(guī)定的17天內完成工作站的搭建和宣傳視頻的錄制過程。工作任務從上至下，從左至右的分配結果如下：

A同學：任務11、任務2、任務3、任務8、任務4、任務1、任務22、任務12。

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

4 縮短開發(fā)周期

根據雙標號時標網絡圖的原則，如果想縮短項目開發(fā)時間，則需要想辦法減少關鍵線路上的時間，方案有5種：

①縮短“任務11”“任務2”“任務12”這三個公共關鍵線路上的任務的制作時間，可以對縮短項目開發(fā)時長起到關鍵性的作用。

②縮短任務3或者任務14、任務15的制作時間；

③縮短任務17或任務18的制作時間；

④最多縮短任務20或任務21的制作時間；

⑤當縮短任務20或任務21的制作時間大于1天時，應同時縮短任務1或任務4的制作時間，才會縮短總項目制作時間。

根據雙代號時標網絡圖可以得到，任務需要19天才能完成。故，需要縮短項目任務時長2天，根據前面提到的5種方案，通過增加其他同學幫助的方式，將任務12的工作時長縮短為1天；任務14、任務13均縮短1天，改進后的網絡圖4所示。

圖4 改進后的雙代號時標網絡圖

為了保證按期交出作品，需要實時監(jiān)控學生制作作品的進度，如果時間不夠，不能及時完成任務，需要及時通過增派人手，首先保證關鍵線路上工作的按期完成。

5 結論

對工業(yè)機器人茶藝工作站的設計任務分別用橫道圖（甘特圖）和雙代號時標網絡圖兩種方法對工期進行管控。工作任務均采用建筑領域常用的“西西網絡圖繪制軟件”進行繪制。通過對比可以得出，橫道圖可以清晰明了地表示各項任務的用時，但不能顯示各項任務之間的先后順序。而雙代號時標網絡圖可以通過實線（實際工作）、虛線（虛工作）清楚的表達各任務之間的先后順序。并且可以直觀的看出影響整個項目進度的關鍵線路。通過減少關鍵線路和多條非關鍵線路上的工作時長，最終將項目總的工作時長從19天縮短至17天，按期完成了任務。

雙代號時標網絡圖在軟件設計或工程應用領域中可以快速找出關鍵的工作，并通過調整，實現工期的縮短，是切實可行的軟件項目任務規(guī)劃方法。