工程系統(tǒng)工程
[拼音]:gongcheng xitong gongcheng
[外文]:systems engineering for projects
組織管理大型工程項目的規(guī)劃、研究、設(shè)計、制造、試驗和運行的技術(shù),又稱工程項目系統(tǒng)工程或項目系統(tǒng)工程。根據(jù)工程項目的不同,工程系統(tǒng)工程又可以分為許多分支學科,如航天系統(tǒng)工程、導(dǎo)彈武器系統(tǒng)工程、核武器系統(tǒng)工程、飛行器系統(tǒng)工程、電子系統(tǒng)工程等。它們共同的專業(yè)理論基礎(chǔ)是工程設(shè)計,因為大型工程項目的總體設(shè)計都要運用工程設(shè)計方面的知識,同時又需要相應(yīng)專業(yè)的工程技術(shù)知識,如航天工程、導(dǎo)彈武器工程、核武器工程、航空工程和電子工程等。大型工程項目都是復(fù)雜的大系統(tǒng),開發(fā)這樣的大系統(tǒng)幾乎毫無例外地都要運用系統(tǒng)工程的方法才能完成。系統(tǒng)工程這一新興學科也是在開發(fā)大型工程項目中誕生的,它早期的主要應(yīng)用領(lǐng)域也局限于開發(fā)大型工程項目。系統(tǒng)工程的一些基本方法都是通過開發(fā)大型工程項目的實踐而不斷完善的。
大型工程項目的特點
大型工程項目都是復(fù)雜的大系統(tǒng),一般都具備下列五個特點:
(1)規(guī)模龐大。一般都要用幾萬個甚至幾十萬個零部件裝配而成。因此要把它分解成合理的多級遞階結(jié)構(gòu)。
(2)因素眾多。它不僅有本身的技術(shù)經(jīng)濟因素,還涉及社會、政治、經(jīng)濟、環(huán)境等許多外部因素,因此要建立多層次、多目標的目標體系。
(3)技術(shù)復(fù)雜。往往需要不同行業(yè)的許多機構(gòu)和不同專業(yè)的許多科技人員協(xié)同工作,涉及幾千個甚至幾萬個單位,需要幾萬人甚至幾十萬人參加。
(4)開發(fā)期長。一般大型工程項目需要經(jīng)過幾年、十幾年、甚至幾十年的時間才能完成。
(5)投資額大。研制費用高達幾億甚至幾十億元。這些特點充分說明了大型工程項目都需要運用系統(tǒng)工程的方法來進行協(xié)調(diào)、控制、規(guī)劃、組織和管理。
歷史背景
隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展,從50年代起發(fā)達國家開發(fā)了一些大型工程項目。由于大型工程項目本身的特點和在開發(fā)過程中經(jīng)常受到一些隨機因素的干擾,使傳統(tǒng)的組織管理方法已不能適應(yīng)新的情況,需要制定合理的開發(fā)規(guī)劃和進行有效的組織管理,以縮短開發(fā)周期,降低開發(fā)費用,排除開發(fā)中隨機因素的干擾。1958年美國海軍軍械部特種計劃局在開發(fā)北極星導(dǎo)彈核潛艇時,由于承擔此項任務(wù)的單位多達 11000余家,專門組織了一個研究小組來研究開發(fā)大型工程項目的計劃管理方法,提出計劃協(xié)調(diào)技術(shù)(PERT),使計劃提前二年完成。60年代美國在執(zhí)行阿波羅載人登月計劃的過程中,廣泛應(yīng)用圖解協(xié)調(diào)技術(shù)(GERT)來解決隨機性的網(wǎng)絡(luò)計劃問題。為了減少工程項目開發(fā)的盲目性,避免由于事前考慮不周而出現(xiàn)重大的方案變動或返工浪費,提高項目開發(fā)的可靠性和經(jīng)濟效果,提出必須對工程項目進行可行性研究。在系統(tǒng)設(shè)計之前要對項目開發(fā)中的一些重大問題,通過詳細的調(diào)查研究和分析比較,進行技術(shù)經(jīng)濟論證,找出最優(yōu)方案。
總體設(shè)計部
大型工程項目所面臨的基本問題是,怎樣把比較籠統(tǒng)的初始研制要求逐步地變?yōu)槌汕先f個研制任務(wù)參加者的具體工作,以及怎樣把這些工作最終綜合成一個技術(shù)上合理、經(jīng)濟上合算、研制周期短、能協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)的實際系統(tǒng),并使這個系統(tǒng)成為它所從屬的更大系統(tǒng)的有效組成部分。這樣復(fù)雜的總體協(xié)調(diào)任務(wù)不可能靠一個人來完成。這就要求有一個集體或一個組織來代替以前的總設(shè)計師,對這種大規(guī)模社會勞動進行協(xié)調(diào)指揮。中國把這樣的組織稱為總體設(shè)計部??傮w設(shè)計部由各方面專業(yè)的科技人員組成,并由知識面比較寬廣的專家負責領(lǐng)導(dǎo)??傮w設(shè)計部設(shè)計的是系統(tǒng)的總體,工程項目的總體方案以及實現(xiàn)它的技術(shù)途徑??傮w設(shè)計部一般不承擔具體部件的設(shè)計??傮w設(shè)計部把系統(tǒng)作為它所從屬的更大系統(tǒng)的組成部分,對它的所有技術(shù)要求都首先從實現(xiàn)這個更大系統(tǒng)技術(shù)協(xié)調(diào)的觀點來考慮。總體設(shè)計部把系統(tǒng)作為若干分系統(tǒng)有機結(jié)合成的整體,對每個分系統(tǒng)的技術(shù)要求都首先從實現(xiàn)整個系統(tǒng)技術(shù)協(xié)調(diào)的觀點來考慮。
開發(fā)程序
大型工程項目的一般開發(fā)程序是:
(1)總體規(guī)劃。包括調(diào)查研究、收集資料、提出項目建議書等開發(fā)前期工作。
(2)可行性研究。
(3)制訂方案。包括提出具體計劃方案、編制計劃任務(wù)書等。
(4)技術(shù)經(jīng)濟論證。
(5)系統(tǒng)設(shè)計(包括總體設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工設(shè)計)。
(6)系統(tǒng)分析。對所設(shè)計的方案進行分析、比較、優(yōu)化、論證。
(7)系統(tǒng)開發(fā)。包括制定生產(chǎn)計劃和年度開發(fā)計劃。
(8)系統(tǒng)生產(chǎn)。包括生產(chǎn)和訂購所需要的零部件,并提出系統(tǒng)綜合或系統(tǒng)裝配計劃。
(9)安裝調(diào)試。
(10)鑒定驗收。鑒定通過后即可驗收,交付使用,投入運行。
系統(tǒng)工程方法
開發(fā)大型工程項目在不同階段使用不同的系統(tǒng)工程方法,其中最主要是:
(1)在任務(wù)分解方面,可用任務(wù)分解結(jié)構(gòu)(WBS)和解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM)。
(2)在組織協(xié)調(diào)方面,可用計劃協(xié)調(diào)技術(shù)、圖解協(xié)調(diào)技術(shù)、風險協(xié)調(diào)技術(shù)(VERT)或關(guān)鍵路線法(CPM)。
(3)在系統(tǒng)評價方面,可用可行性研究、技術(shù)評估、技術(shù)經(jīng)濟論證等方法。
(4)在系統(tǒng)優(yōu)化方面,可用線性規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃等方法。
(5)在系統(tǒng)分析方面,可用成本效益分析和風險分析等方法。
(6)在預(yù)測和決策方面,可用特爾斐法、多目標決策和群決策。
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標簽:工程系統(tǒng)工程
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