СЕТЕВЫЕ МЕТОДЫПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
(СПУ)
Методические указания к задаче по СПУ
МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ СВЯЗАННЫХ РАБОТ
Основные области применения сетевого планирования управления(СПУ) – комплексы операций (работ) или процессов, часть работ в которых может протекать параллельно другим работам: проектные, опытно-конструкторские (ОКР) и научно-исследовательские работы (НИР); строительство производственных и гражданских сооружений; создание новых производственных мощностей; освоение уже созданных; внедрение новых технологий и новых типов продуктов; различного вида ремонт; модернизация и техническое перевооружение предприятий; организационно-административные мероприятия (подготовка и проведение конгрессов, конференций, выборов); разработка сложных документов, например договора о взаимодействии между операторами или бизнес-плана и другие типы процессов.
Основная цель применения СПУ заключается в том, чтобы до-минимума сократить общую продолжительность работ над проектом, а затем контролировать их выполнение.
В основе СПУ лежат две предпосылки. Во-первых, возможность изображения любого комплекса технологически взаимосвязанных работ в виде сетевой модели (сетевого графика). Во-вторых, возможность оценить время выполнения работ с достаточной точностью и определенностью.
Остановимся на основных моментах, связанных с построением сетевых моделей комплекса операций.
Сетевая модель изображается в виде ориентированного графа, состоящего из стрелок и кружков, и называемого сетевым графиком (СГ). Главными элементами сетевого графика являются события и работы. Событие – это состояние, момент достижения промежуточной или конечной цели разработки. Событие не имеет протяженности во времени. На сетевых графиках события изображаются кружками.
|
Термин «работа» в СГ может иметь три значения:
1) действительная работа, т. е. трудовой процесс, требующий затрат времени и других ресурсов, например рытье траншеи под кабель, закладка фундамента здания телефонной станции, создание чертежей какого-либо прибора и т. д.;
2) ожидание – процесс, не требующий затрат иных ресурсов, кроме времени, т. е. имеющий длительность, например, ожидание отвердения бетона при закладке фундамента. Следующий этап работ, технологически связанных с этой работой, не может начаться, пока она не будет выполнена;
3) фиктивная работа, которая вводится в сетевую модель для обозначения связи между двумя событиями, когда реального производственного процесса между этими двумя событиями нет, но имеется логическая связь, из-за которой возможность начала одной работы непосредственно зависит от результатов другой. Такая работа не имеет длительности, и ресурсы на нее не расходуются.
На СГ действительная работа и ожидание изображаются сплошными стрелками, ориентированными справа налево, фиктивная работа изображается пунктирной стрелкой.
Каждая работа имеет предшествующее событие и определенным событием завершается (иначе: начальное и конечное события).
Отношения очередности работ, в основном, определяются особенностями технологии. Ясно, что нельзя начать монтаж оборудования станции до окончания строительства здания. Вместе с тем, в ряде случаев отношения следования определяются из других соображений: качества, эффективности либо требований техники безопасности и др.
|
Процесс построения СГ включает несколько этапов.
Первый этап заключается в определении целей и ограничений проекта. Цель, как правило, – не превысить максимальную стоимость или допустимые сроки. Ограничения – соблюдение технических условий и других нормативных актов, состав и количество работников, задействованных в проекте, сроки поставки материалов и оборудования и т. д.
Второй этап заключается в определении списка работ, определении их длительности и выявлении порядка следования.
Третий этап – построение модели, упорядочение ее, расчет параметров и нахождение критического пути (КП).
Критический путь в СГ (КП) это последовательная цепочка операций (работ) от начального события до конечного, самая длительная по срокам (при этом наблюдатель, условно говоря, движется внутри сети).
Начальное – это такое событие, в которое не входит ни одна из работ. – такое, из которого не выходит ни одна из работ.
Конечное Есть и другой взгляд на КП, как бы со стороны. В этом случае КП – это минимальный промежуток времени, в течение которого весь комплекс работ может быть закончен.
На четвертом этапе можно попытаться уменьшить величину КП за счет резервов времени и недоиспользуемых ресурсов работ, не лежащих на КП, путем использования на работах критического пути, если позволяет технология (освободившуюся уборщицу нельзя использовать как монтажника оборудования. На пятом этапе следует построить календарный график или график Ганнта (разобраться самостоятельно).
|
Прежде, чем перейти к более подробному рассмотрению этапов, следует отметить, что широкое использование персональных компьютеров дало мощный импульс применению СПУ для анализа мелких и средних по масштабам проектов, так как уменьшилась стоимость этого анализа.
В целях овладения методом построение графика и расчеты его параметров осуществим «вручную».
Цель работы – определить продолжительность критического пути.
Предположим, что работы по проекту уже выявлены, известна также их последовательность и взаимосвязи, что находит отражение в матрице связности работ, см. задание ПЗ 2. Матрица – квадратная, и по строкам и по столбцам отражаются одни и те же работы.
На основании этой таблицы составляется сетевой график.
Рисуем первый кружок. Присваиваем ему номер 1. Событие 1 является начальным, ему никакая работа не предшествует. Поскольку временной процесс принято разворачивать слева направо, то событие 1 поместится в левой части графика, а последнее событие – в правой. Все остальные события, пока не пронумерованные, разместятся между этими двумя пока произвольным образом. Все события соединяют работами (их еще называют дугами). Из первого события выходят три работы: А, Б и В, так как им не предшествует ни одна из работ таблицы, о чем свидетельствуют нули в соответствующих столбцах. Проводим вправо три стрелки и завершаем их кружками.
После работы А следует 5 работ, что видно из первой строки матрицы связности. Показываем их дугами, выходящими из события, которым завершена работа А. При этом работы Б и Г заканчиваются в одном событии, из которого выходит работа П. Продолжая дальше работу с матрицей, получаем первоначальный вариант графика.
Первоначальный вариант сетевого графика, который содержит 16 работ и 11 событий, подвергается анализу с целью выяснения, выполняются ли следующие обязательные требования к структуре сети, а именно:
если событие не является начальным или завершающим, в него должны «входить», а из него – «выходить» работы;
каждая работа должна иметь как предшествующее, так и завершающее событие (начальное и конечное);
на графике не должно быть изолированных участков, не связанных работами с остальной частью сети;
в сети не должно быть замкнутых контуров и петель так как работа не может начинаться и заканчиваться в одном и том же событии;
любые два события должны быть связаны не более чем одной работой. Если на графике обнаружены такие работы, необходимо ввести дополнительное событие (события) и/или фиктивные работы;
если две работы, например, какие-то Х и Умогут выполняться независимо друг от друга, но для их выполнения требуется одно и то же оборудование, и работа У не может начаться, пока не закончится работа Х и не освободится соответствующее оборудование, то вводится фиктивная работа С;
если работа, например, Сне может начаться, пока не завершится работа А и В, но работа D связана только с работой В, а от работы А не зависит, тогда вводятся дополнительное событие и фиктивная работа F.
После анализа сетевого графика его следует упорядочить, т. е, так расположить события, чтобы предшествующие им события находились левее. Таким образом, в сетевом графике образуются: вертикальные ряды событий.
Для упорядочения сетевого графика помимо названных выше, используются следующие приемы. Начальное событие вместе с выходящими из него работами мысленно вычеркивается, и отыскивается событие, которое оказывается без входящих работ. Оно получает номер 2 и помещается во второй вертикальный ряд. Затем событие 2 и выходящие из него работы также мысленно вычеркиваются, снова события без входящих работ нумеруются. Эти события составляют третий вертикальный ряд. Таким же образом получаются все остальные ряды. При этом работы можно обозначать с помощью номеров событий, между которыми они лежат. Без упорядочения сетевого графика дальнейшая работа с ним была бы затруднена.
Можно детализировать или наоборот укрупнить первоначальный вариант графика. Так, совокупность однородных работ можно заменить одной комплексной работой, если они могут быть рассмотрены как встроенный в более общую сеть график. Естественно, что возможно обратное преобразование, т. е. задана некая работа 2 — 8, которая может быть представлена целым комплексом более частных работ.