航空器WBS的发展程序.doc
航空器 WBS 的发展程序 一旦项目的目标确立,下一个步骤就是决定有那些工作需要去执行完成。所有的作业都要列出明细,一般有两个方法可以用来发展 WBS( Holtzman,2001),一个方式是由项目团队成员透过「脑力激荡」列出作业清单,这种方式适合小型的项目,但是对大型、过于复杂的项目,很难发展出完整的作业清单。对于这样的项目,利用系统工程的结构分析方法以建立 WBS 是一种较佳的方式。 不同的项目,其范围、性质可能都不一样,项目管理的目标和重点不尽相同,项目的 WBS 结构也不一样。但无论对何种项目进行 WBS 的展开,具体说来,建立 WBS结构必须掌握两个原则;开发 WBS 的知识需求和 WBS 的 100%原则,和建立 WBS分解的基本通则( Haugan,2001): (1).WBS 覆盖了项目工作的全部范围,不在 WBS 中的工作也不在项目中。 (2).所有的可交付成果或输出产品都在WBS 中得到表示。 (3).每一级元素的总和都代表了次高级元素工作的百分之百(第二级所有元素的总和是项目工作或成本的百分之百) (4).每一个元素中的工作都等于其下属元素工作的总和。 (5).细分应该是有逻辑性的,并要反映产品、服务或结果的本质特征。 (6).项目利益相关者应该参与 WBS开发。 (7).在项目利益相关者参与 WBS 建立后, WBS 应该成为基准。 (8).WBS 应集中于项目输出或可交付成果,它不是一个组织图,也不是一个进度计划或资源表。 (9).最低级 WBS 元素应该是在活动以上的那一级 ~工作包级。 (10).最低级 WBS 元素应该允许对项目管理的足够的控制和可见度。 1 开发WBS 的知识需求 一个项目团队除了须具有项目管理的特有知识(如 PMBOK),尚需具备一般的管理知识和所负责项目领域的领域知识( DomainKnowledge);WBS 的开发是项目管理的特有知识之一,它除了需具有系统工程知识和一般的管理知识外,也需要有关输出或可交付成果的零部件,它们如何被装配成或组合成为最终产品的知识,或者是有关工作程序的知识。不管最终产品是一个报告、一架飞机、一座建筑、一个电子系统、一段计算机程序、一场婚礼、一次会议、一种文化的改变,还是其它的项目输出,都需要这样的主要领域知识。因此开发WBS 时,必须邀集具有相关主要领域知识的专家,并且搜集或征询他们的意见,项目团队和其它利益相关者也需加入 WBS 的开发。 2 开发 WBS 的 100%原则 在建立一个 WBS 和评估分解逻辑时,百分之百规则是最重要的标准。该规则是指:一个 WBS 元素的下一层分解(子层)必须百分之百的表示上一层(父层)元素的工作。在自上而下的分解过程中,大多数计划人员都会自觉遵守这一规则,至少在第二层时。然而更重要的是在所有阶层都要遵循这个规则。 3WBS 发展案例 直升机属于旋翼类航空器,其最大特点是它具有垂直起降和空中悬停的能力 (不像传统固定翼机必须以足够的前进速度,来获得升力完成起飞、降落或空中的飞行操作 ),直升机由于具有垂直起降和空中悬停的能力,因此较不受地形与地貌的 限制,以台湾为例因多山且人口密度高,吊挂直升机有其特殊的需求与必要性,如高压电塔之架设 ,避难小屋搭建 ,建材 ,器具的运送,使用直升机可不受地理环境的障碍 ,迅速将物资运送至工事地点,其它如 :医疗救护、森林救火、喷洒农药、及重型设备的吊挂和交通指挥巡逻等均有其专用性。如果我们的目标是研发一通用类总重一万磅「民用」的「吊挂」重型直升机,现以此研发项目为例来说明 WBS 的发展流程。 3.1 使用样本 产品系统的 WBS 是针对项目在研制和生产过程中应完成的工作,自上而下逐级分解所形成的一个层次体系,该层次体系以要研制 和生产的产品为中心。 WBS 的第一级一般为项目主要目标产品,配合直升机的主要专业知识应用,所以我们在 WBS 第一级中写入全计划之名称 ~直升机系统(取代原来的飞机系统);在第二级的分系统中以直升机取代原来的飞机;第三级功能分系统中:以动力装备、通用设备和机体分别取代原来的发动机、航电和机身;在第四级的子系统中:以仪表、航电和发电机分别取代原来的飞控、火控和军械;第五级的部件中仍然保留显示器、雷达和软件;在第六级的组件中也同样保留原来的天线、发射器和接收器。 3.2 系统工程的思考应用 研发单位一般承包政府项目 WBS 中的第二级分系统,本文以直升机分系统为目标系统持续发展 WBS 如图 2 所示,第一级直升机代表整个项目目标,为保证系统的目的性和完整性,依据系统论“整体-分解-综合” 的原理,在第二级上,直升机被分解为机体、旋翼、动力装备、通用设备和组装等五个分系统,需要注意的是,在分解的过程随时都要掌握: WBS 是以能发展出满足项目目标需求的产品为中心的,图 2(图 A)中机体、旋翼、动力装备、通用设备和组装等五个分系统,符合直升机结构 100%原则吗?符合 100%目标需求吗?所以在发展WBS 的任一阶段,下列的问题思考三步骤是有必要的( Nicholas,2001): (1).第一个要问的是「还有吗?」,除了机体、旋翼、动力装备、通用设备和组装等五个分系统外,我们是否应该加上挂载、验证或测试 呢? (2).第二个要问的是「适当吗?」,图 2(图 A)中第二级上的「组装」、图 2(图 B)中第二级上的「测试、验证」是恰当的分系统吗? WBS 是产品为中心的,「组装、测试、验证」是代表产生战机的一个「工作」而不是产品。它几乎和 WBS 中所有的硬件产品工作都有关,放在第二级位置,适当吗? (3).第三个要问的还是「还有吗?」,图 2(图 B)中第二级上的机体、旋翼、动力装备和通用设备分系统都是硬件产品,并没有包括数据或服务等产品在里面?但是设计、分析、测试评估、计划、管理、控制、预算和图表,这些都是 WBS 的数据 或服务,没有它们工作就不能进行,我们是否应该把数据、项目管理和测试评估加上成为第二级上的分系统类的元素呢? 所谓的工作分解,就是要将 WBS 上层的组成部分、每一可 交付成果或子项目分解为基本的组成部分, WBS 的组成部分代表可核实的产品、服务或结果;在制做 WBS 的过程中,「还有吗?」「适当吗?」「接下来是什么?」等问题需要被不断的提出来,每一级都要加以考虑和审查,以确保所有工作都在里面,若有需要补充或发现被遗落的,一旦它被确定下来,就应在适当的级数上加上去。图 2(图 B)所示:我们把在图 2(图 A)第二级上的「组装」删除,并且加上挂载装置、验证和测试等三项分系统。再经过「适当吗?」的考虑,我们把在图 2(图 B)第二级上的「验证」和「测试」删除,并且加上项目管理、适航和开发测评 等三项分系统。有了项目管理、适航和开发测评在在第二级上,代表设计、分析、测试评估、计划、管理、控制等工作已被加入整体项目范围内,所以在图 2(图 C)第二级上的分系统类元素中,除了机体、旋翼、动力装备和通用设备分系统外,还包括项目管理、适航和开发测评等三项分系统元素。 3.3 滚动式发展理念 为保证 WBS 的开发能 100%满足目标需求并确保顾客满意,并且配合产品或项目发展生命周期中的管理、控制和明确定义需求与供给双方的权责, WBS 的建立须配合产品或项目发展生命周期,采取渐进、阶段门或所谓的滚动方式逐次展开。 以吊挂民用直升机项目为例,直升机产品生命周期的全过程,包括由需求定义( Conceptrefinement)阶段、技术发展( Technologydevelopment)阶段、系统发展确认( SystemDevelopmentandDemonstration)阶段、生产布署( ProductionandDeployment)阶段和使用 /维持( OperationandSupport)阶段。 在项目生命周期第一阶段的「需求定义」时。透过目标分析,分析并且定义系统需要的功能,研究系统目标实现的可能性,以及实现目标可采用的 途径,可以定义出整体系统的目标需求「产品」、「服务」和「结果」,这些须包括于 WBS第二级的元素中,如图 3 所示:第二级的元素包含了须要的硬件「产品」(机体、旋翼、动力装备、挂载装置和通用设备分系统);也包含了设计、分析、测试评估和图表的「数据或结果」(开发测评和适航);当然也须包含计划、管理、控制和预算的「服务」(项目管理),所以在图 3 第二级的元素,它们代表项目将在项目管理下,执行直升机的硬件产品开发、执行研发必要的设计与测试,并且完成民用直升机满足民航法规范所要求的验证和检定。 在项目生命周期第二阶段的 技术发展时。透过这些分系统各别需求和其所须要具备的功能需求,进一步分析寻找合宜的可行分系统方案,并加以向下逐渐细步分解,进行目标分析,分析并且定义分系统需要的功能,研究分系统目标实现的可能性,以及实现目标可采用的途径。以开发测评分系统为例,为满足直升机系统规范要求, WBS 第三级的元素必须包括(如图 3):数值模拟、地面测试、风洞测试、飞行测试和结构测试的结果和相关测试装备的硬件配合; 以挂载装置分系统为例,挂载装置是本项研发目标产品之一(吊挂直升机),硬件产出标的中除了包括外吊挂系统和释放装置外,还须要有操控设备如释放开辟,以及和操作使用 安全有关的通话设备和相关的仪表和标示。所以 WBS 挂载装置分系统中第三级的分解元素(子系统)必须包括(如图 4):外吊挂系统、释放装置、操控设备、释放开辟、通话设备、仪表和标示等。由于民用直升机研发相关的硬件和使用都需要满足相关法规的规范,所以我们须把适航加入此级(第三级)的分解元素中。 在项目生命周期第三阶段的系统发展确认时,根据上述方式,我们可透过这些第三级分解元素的各别需求和其所须要具备的功能需求,进一步分析寻找合宜的可行组成元素,以「适航」子系统为例(如图 4 所示),依据民航法吊挂直升机适航检定规定( FAAFAR29,2001),适航检定直升机不论是有人或无人的吊挂操作,外吊挂系统和外吊挂物于直升机设计时,就需依据美国适航法规 FAR29 部吊挂直升机的适航标准列入适航检定项目,符合 FAR29.865 条之适航标准,检定合格才能取得型别检定证,外吊挂操作时须符合吊挂直升机的操作标准 PART133 规定,才能取得吊挂直升机的适航证。所以在第四级的分解,针对适航我们依据法规要求加以向下逐渐细步分解为:静力负载测试、结构疲劳测试、快速释放和装置设备等四个标的;更进一步的分解,以快速释放为例,继续分解到工作包的层次(在图 4 所示的第五级),包括快速释放装置的功能分析、地面测试和飞行测试等验证,它代表完成该三项第五级中的工作包,则完成了吊挂直升机(系统)中的挂载装置(分系统)中的适航(子系统)中的快速释放适航相关设计任务。 结论 WBS 在很多工程项目管理教材中似乎被夸大了,似乎只要有了它项目管理就一定会产生高效率,高效益。而在实际的工程单位现场, WBS 却常常被束之高阁,没有合约清单,文文件编码系统等用得多。出现这种情况主要是没有正确的认识 WBS 在项目中的地位,也没有系统化和阶段化的建立它所造成的结果。 没有正确 WBS 的危害是明显的:造成计划与管理控制脱节,无法进行有效的进度控制管理,最终导致项目延期或成本上升,最可怕的后果是研发结果不满足原始的顾客需求,例如一架性能卓越直升机 的研发,因为研发项目时没有把适航所需的产品服务或结果标的加入 WBS 中适当的阶层,或遗落产出标的项目,因此而没有依据相关法规验证或执行测试,纵使是一架性能卓越的直升机,它仍然是不适航 ~不能民用飞行的直升机。换句话说,一个项目如果没有 WBS,或者是利用不正确的或不周全的 WBS 来执行,此项目是一个无法控制和无效益的项目。 参考文献 1.J.Holtzman:PMI2000InternationalProjectoftheYear:TheTrojanReactorVesselandInternalsRemovalProject, PMNetworkOnline, January2001. 2.JohnM.Nicholas,ProjectManagementforBusinessandTechnology-PrinciplesandPractice,2e,2001. 3.PMI,PMBOKProjectManagementBodyofKnowledge,2004. 4.MIL-HDBK-881A,WORKBREAKDOWNSTRUCTURESFORDEFENSEMATERIELITEMS,30JULY2005. 5.Gary&Larson,ProjectManagementthemanagerialprocess,2ndEdition2005 6.GregoryT.Haugan,PMP,EffectiveWorkBreakdownStructures,2001