разработки исходного плана работ
Функционированию системы СПУ на стадии разработки исходного плана комплекса работ посвящено достаточно много работ [6, 8, 16]. Однако в них отсутствует единый подход к последовательности разработки подобных планов,1 а также необходимые формы документации по сбору и формированию исходной информации. Если такие формы имеются, то; они весьма сложны по структуре и содержат большое количество исходных данных (часто совершенно ненужных для построения графиков), что затрудняет нормальное функционирование системы СПУ и усложняет ее практическое применение.
Поэтому на основе специально проведенных исследований, а также обобщения опыта внедрения систем СПУ на промышленных предприятиях при выполнении ремонтных работ, опытно-конструкторских разработок и испытаний опытных образцов, комплекса проведенных работ на шахте 15—15 бис Североуральского бокситового рудника и др. была разработана методология функционирования системы СПУ на стадии исходного планирования. Она предусматривает выделение в процессе разработки исходного плана работ шести последовательно выполняемых этапов.
1. Проработка технического задания на планируемый комплекс работ, расчленение всего комплекса на отдельные подкомплексы и закрепление этих подкомплексов за ответственными исполнителями (организациями — исполнителями отдельных видов работ).
2. Формирование ответственными исполнителями исходной информации по закрепленным за ними подкомплексам работ.
3. Разработка службой СПУ комплексного сетевого графика на основе исходной информации, поступившей от ответственных исполнителей.
4. Поверочный расчет параметров комплексного сетевого графика.
5. Приведение параметров комплексного сетевого графика в соответствие с заданными ограничениями (оптимизация по критерию «время — ресурсы»).
6. Утверждение исходного плана комплекса работ и доведение его до ответственных исполнителей.
Предлагаемая принципиальная схема функционирования системы СПУ на стадии исходного планирования показана на рис. 5.1. Она отражает порядок слияния отдельных (поэтапных) процессов разработки исходного плана в один общий процесс и его эффективное функционирование. -
На предлагаемой схеме четко выделены все структурные элементы системы 6ПУ, связанные между собой каналами прямой и обратной связей, по которым осуществляется поток информации, необходимой для разработки исходного плана работ. Рассмотрим взаимодействие этих элементов системы СПУ на стадии разработки плана создания модели комплекса работ и событий, т.е. сетевого графика, где отражена последовательность работ, обеспечивающая реальную возможность их своевременного и успешного завершения.
5.4.1. Первый этап разработки исходного плана
Этот этап начинается с проработки руководством технического задания на планируемый комплекс работ и выбора способа формирования комплексного сетевого графика (см. § 2.2).
При выборе первого способа строится схема конструктивно-технологического членения всего комплекса работ на подкомплексы, изделия, технологические агрегаты и т.д. (рис. 5.2) и производится закрепление отдельных видов работ за ответственными исполнителями. Далее совместно со службой СПУ строится укрупненный сетевой график на весь комплекс работ и устанавливаются сроки наиболее раннего начала исходного события и наиболее раннего окончания завершающего события. После этого служба СПУ выдает ответственным исполнителям задания (по форме 1-СПУ*) на закрепленные за ними объемы работ с указанием сроков наиболее раннего начала и окончания согласно укрупненному графику. В этих заданиях должны быть указаны:
• наименование и общая характеристика данного подкомплекса работ;
• точные формулировки результатов, которые должны быть получены в итоге выполнения работ, с указанием, кому эти результаты следует передать;
Рис. 51. Принципиальная схема функционирования системы СИУ на стадии разработки исходного плана работ; 1 — расчленение комплекса работ на подкомплексы; 2 — формирование исходной информации ответственными исполнителями; 3 — разработка сводного сетевого графика службой СПУ; 4 — поверочный расчет сводного сетевого графика; 5 - анализ и корректировка сети; 6 — утверждение исходного плана работ и доведение его до ответственных исполнителей
• результаты, получаемые от других ответственных исполнителей, с указанием, от кого именно;
• порядок кодирования частных сетевых графиков, которые должны быть разработаны.
Рис. 5.2. Схема конструктивного членения создаваемого комплекса работ
Задания обязательно утверждаются руководством и вступают в силу с момента получения их ответственными исполнителями.
На основании полученного задания ответственные исполнители расчленяют полученные ими подкомплексы работ на более мелкие части (изделия, технологические агрегаты, узлы) и закрепляют их за конкретными исполнителями, строят разукрупненные частные сетевые графики с указанием наиболее ранних начал и окончаний исходных и завершающих событий и доводят их до* конкретных исполнителей. Исполнители разукрупняют полученные ими объемы работ и строят первичные сетевые графики, формируют исходную информацию. Такое планирование называют «сверху вниз».
При выборе второго способа формирования комплексного сетевого графика составляется иерархическая структура системы руководства и производится распределение комплекса работ по числу ее уровней. Например, при планировании технической подготовки производства какого-либо изделия соответствующими уровнями могут быть (рис. 5.3):
• 1-й (высший) — управление всей технической подготовкой производства;
• 2-й — конструкторская, технологическая и материальная подготовка производства;
• 3-й — стадии и этапы конструкторской, технологической и материальной подготовки;
• 4-й — отдельные виды рабрт по каждому этапу подготовки производства.
1-й (высший) уровень руководства
2-й уровень руководства
3-й уровень руководства
4-й уровень руководства
Рис. 5.3. Иерархическая структура руководства
За каждым элементом иерархической структуры (каждым блоком на рис. 5.3) закрепляется ответственный руководитель или ответственный исполнитель — специалист по данному вопросу, который получает от службы СПУ задание на данный вид работы (по форме 1-СПУ) для формирования исходной информации и составления первичных (частных) сетевых графиков;
Вместе с заданием на планируемый объем работ ответственным исполнителям выдаются шифры, принятые для их подразделений, и буквенные индексы и группы чисел для кодирования событий первичных (частных) графиков, которые они будут разрабатывать.
Назначение ответственных исполнителей на отдельные виды работ по иерархической структуре имеет важное значение, так как эти люди являются самостоятельными руководителями подразделений и несут полную ответственность за своевременное и качественное выполнение порученных им работ. Они же одновременно являются источниками информации, на основе которой создается комплексный сетевой график, осуществляется функционирование системы СПУ на стадии разработки исходного плана работ на весь комплекс.
Первичные сетевые графики, оценка и выводы нижестоящих руководителей являются основой для разработки ответственными исполнителями частных сетевых графиков, которые, в свою очередь, являются основой для разработки комплексного сетевого графика на высшем уровне руководства иерархической структуры. Поэтому сетевое планирование по второму способу разработки комплексного сетевого графика получило название «планирование "снизу вверх"».
Для формирования комплексного сетевого графика может" быть выбран и третий способ, получивший название «планирование "сверху вниз — снизу вверх"». Благодаря централизованному составлению укрупненного сетевого графика комплекса работ в их зависимости и последовательности и единой степени детализации всех первичных (частных) графиков, этот способ облегчает сшивание комплексного сетевого графика и повышает эффективность функционирования системы СПУ.
Укрупненный сетевой график комплекса работ иногда называют моделью узловых событий, а этап составления и согласования — этапом исходного планирования.
Сетевой график узловых событий составляется, как правило, в очень укрупненном виде руководством планируемого комплекса работ с привлечением специалистов службы СПУ с целью:
• определить общий объем работ;
• согласовать и состыковать работы С определенными исполнителями;
• выявить Логические связи и взаимозависимости работ и событий;
• выбрать оптимальный вариант всей разработки;
• определить конечные сроки выполнения всего комплекса работ. Укрупненный график четко определяет основные этапы работ, объемы работ всех ответственных исполнителей и взаимосвязи между подкомплексами работ, закрепленными за ответственными исполнителями.
При составлении укрупненного сетевого графика узловых событий должны быть соблюдены следующие принципы:
«график узловых событий должен быть «сквозным», т.е. вестись относительно заданной конечной цели планируемого комплекса работ, определяемой заказчиком;
• определение конечной цели должно быть предельно четким, конкретным и полным, т.е. необходимо ясно сформулировать, какой именно результат и в каком виде должен быть получен;
• планирование должно быть комплексным, т.е. вестись по всем работам, выполнение которых необходимо для достижения конечной цели;
• должна быть предусмотрена четкая персональная ответственность за выполнение любого подкомплекса (изделия, агрегата, блока и т.д.) планируемого комплекса работ.
Сетевой график узловых событий согласуется со всеми ответственными исполнителями работ и утверждается руководством предприятий. Согласование проводится по входным и выходным событиям и работам, а также по срокам исполнения.
5.4.2. Второй этап разработки исходного плана
На этом этапе происходит формирование ответственными исполнителями исходной информации и представление ее в службы СПУ.
В состав исходной информации входят:
• первичные или частные (в зависимости от принятого решения) сетевые графики на выполнение работ, закрепленных за конкретными или ответственными исполнителями (подразделениями);
• определители работ и событий первичных (частных) сетевых графиков;
• исходные оценки параметров работ и другие виды информации (численность исполнителей, затраты и т.д.).
Важнейшим принципом в системах СПУ является единство форм документации представления исходных данных по всем работам и событиям сетевого графика независимо от характера работ. В ходе создания комплексного сетевого графика используют формы документации (2-СПУ, 3-СПУ, 4-СПУ), содержащие минимум данных, необходимых для нормального функционирования системы СПУ на стадии разработки исходного плана работ.
Составлению первичных сетевых графиков предшествует тщательный анализ заданий и нахождение ответов на следующие вопросы:
1. Какая часть сетевого графика узловых событий подлежит раскрытию в сетевых графиках работ, закрепленных за подразделением, конкретным исполнителем?
2. Какая степень детализации в графиках подразделений может быть допустима и нельзя ли объединить или укрупнить некоторые работы?
3. Какой предполагается объем работ по подразделениям ответственных исполнителей и конкретных исполнителей отдельных работ?
При построении первичных (частных) сетевых графиков очень важен выбор основы, которая должна быть аналогичной во всех первичных (частных) графиках. В противном случае будет затруднена стыковка работ по граничным событиям при составлении комплексных сетевых графиков, усложнится анализ графиков и критических путей, продолжительность выполнения.одних и тех же работ в разных подразделениях станет несопоставимой.
Первичные сетевые графики на отдельные виды работ составляются конкретными исполнителями — специалистами, а частные графики —- ответственными исполнителями и соответствии с общими правилами построения сетевых графиков при постоянной методической и консультативной помощи сотрудников службы СПУ на отдельных листах или в виде альбомов (форма 2-СПУ). Эти графики отличаются от укрупненных сетевых моделей тем, что в них имеются многочисленные входы и выходы: входы в виде результатов работ предшествующих исполнителей или поставщиков со стороны, и выходы в виде передачи частных результатов последующим исполнителям. Для входов исполнители определяют события в терминах условий, необходимых для начала выполнения ими соответствующих работ; для выходов — в виде результатов законченных ими работ.
Все входные События исполнители кодируют двойным буквенным индексом: заглавной буквой обозначают индекс исполнителя, ответственного за свершение данного события, и строчной — собственный индекс, а все остальные события первичных графиков кодируют в пределах группы чисел, выданных службой СПУ. Такое кодирование необходимо для проведения стыковки первичных графиков; Это один из самых беспокойных и сложных этапов. Случается, что выход на одном графике не имеет входа на другом.:»
В определителе работ (формы 3-СПУ и 4-СПУ) должно быть наиболее полно и точно сформулировано содержание каждой работы, входящей в первичный сетевой график, ее объем и технологическая последовательность выполнения, а также временные и другие оценки (показатели), принятые в данной системе СПУ. Кроме того, должны быть указаны ответственные исполнители, которые непосредственно руководят выполнением отдельных работ по созданию объекта.
Составленные первичные сетевые графики и определители работ и событий передаются в службу СПУ для составления комплексного сетевого графика на весь объем работ.
5.4.3. Третий этап разработки исходного плана работ
На этом этапе службой СПУ составляется комплексный сетевой график на основе исходной информации, полученной от ответственных исполнителей.
Следует отметить, что при крупных разработках руководители подразделений расчленяют выделенные им подкомплексы работ на более мелкие части и закрепляют их за конкретными исполнителями, которые составляют первичные сетевые графики на выделенные им виды работ. В этом случае в службу СПУ поступают не первичные, а частные сетевые графики, составленные ответственными исполнителями на отдельные подкомплексы на основе первичных графиков. Примером таких графиков могут служить строительство крупных объектов, создание кораблей, самолетов, военных комплексов, металлургических и химических производств, капитальные ремонты крупного технологического оборудования и т.д., когда на отдельные подкомплексы работ составляются частные сетевые графики, насчитывающие десятки и даже сотни событий.
Составление комплексного сетевого графика является наиболее трудоемким и ответственным этапом в сетевом планировании. Поэтому представленная в службу СПУ информация тщательно проверяется по следующим пунктам:
• все ли виды работ, относящиеся к данному комплексу, нашли отражение в первичных (частных) сетевых графиках;
• совпадает ли степень детализации подкомплексов работ всех подразделений, принимающих участие в разработке комплекса;
• правильно ли отражены логическая последовательность и взаимосвязи работ;
• в какой мере использован принцип параллельности выполнения работ;
• полностью ли произведены стыковка и согласование первичных (частных) сетевых графиков всех подразделений, принимающих участие в разработке комплекса;
• правильно ли построены первичные (частные) сетевые графики;
• полностью ли идентичны определения граничных событий частных (первичных) сетевых графиков в формах исходной информации у исполнителей граничных работ.
Несовпадение определений устраняется путем опроса заинтересованных ответственных исполнителей; После устранения разногласий служба СПУ устанавливает окончательные формулировки и коды граничных событий и работ, которые вносятся в формы исходных данных.
На основе откорректированных форм исходных данных составляются сводный определитель работ и сводный определитель событий на весь комплекс планируемых работ, являющиеся приложением к комплексному сетевому графику.
На основе откорректированной исходной информации производится составление (сшивание) комплексного сетевого графика, которое ведется снизу вверх, т.е. от первичных и частных графиков до сетевого графика, представляющего собой план работ на век) разработку в целом.
Составленный комплексный сетевой график проверяется на выявление тупиков, разрывов, замкнутых циклов, ошибок в кодировании. Проверка правильности построения сети может производиться как вручную, так и при помощи ЭВМ, после чего комплексный сетевой график утверждается руководителем комплекса работ и направляется в расчетную группу (вычислительный центр) для определения всех его параметров.
Следует отметить, что комплексные сетевые графики, как правило, содержат большое количество работ и событий, что существенно затрудняет зрительное восприятие сети. Поэтому если комплекс работ рассчитан на длительный период (год и более), сетевой график не изображается полностью, для высшего уровня руководства выделяются его фрагменты! Если же период выполнения всего комплекса работ невелик (это чаще всего относится к проведению капитальных ремонтов оборудования), то сетевой график укрупняется.
5.4.4. Четвертый этап разработки исходного плана работ
Этот этап предусматривает расчет параметров комплексного сетевого графика. Он включает проверку правильности сшивания комплексного сетевого графика и расчет всех параметров,
необходимых для его анализа и оптимизации (
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
)
Рассчитав эти параметры, группа расчета по каналу обратной связи выдает прогноз хода работ в службу СПУ и руководству комплекса работ.
5.4.5. Пятый этап разработки исходного плана работ
На этом этапе показатели комплексного сетевого графика приводятся в соответствие с заданными ограничениями. Комплексный сетевой график внимательно рассматривается руководством всего комплекса работ и службой СПУ с привлечением ответственных исполнителей тех подразделений, работы которых в нем отражены. При этом во многих случаях ответственные исполнители меняют оценку продолжительности работ своих подразделений. Это происходит по следующим причинам:
• увеличение детализации влечет за собой увеличение общей продолжительности работ; получив суммарную оценку времени, исполнители чувствуют, насколько она реальна;
• комплексный сетевой график дает возможность наглядно сравнить продолжительность работ своего подразделения и аналогичных работ других подразделений; явное завышение оценки времени по одному из подразделений сразу бросается в глаза;
• убедившись, что работы его подразделения задерживают работы другого подразделения, ответственный исполнитель может принять решение об использовании имеющихся у него внутренних резервов и сократить срок выполнения этих работ;
• ответственные исполнители, отметив свои работы на критическом пути и зная, что завтра им придется защищать, эти сроки исполнения перед руководством (администрацией всего комплекса работ), сами сокращают их до того минимума, который могут доказать.
Такой анализ комплексного сетевого графика совместно с ответственными исполнителями необходим также и для работников службы СПУ, так как позволяет решить все возникающие вопросы, уточнить связи между ответственными исполнителями и лучше подготовить предложения по сокращению сроков работ, лежащих на критическом пути.
Следующая стадия анализа данных расчета комплексного сетевого графика — их сравнение с результатами расчета укрупненного сетевого графика «узловых событий».
Выше уже говорилось, что уровень детализации влияет на изменение оценки продолжительности работ, поэтому продолжительность соответствующего этапа в графике узловых событий может расходиться с общей продолжительностью работ данного этапа комплексного сетевого графика.
Точно так же следует сравнить результат расчета комплексного сетевого графика (длительность критического пути) с установленными сроками на данный комплекс работ.
Далее прорабатывают возможности сокращения продолжительности работ, лежащих на критических и подкритических путях. Такой анализ проводится после того, как комплексный сетевой график рассчитан, установлена правильность сшивания первичных (частных) графиков и выявлены случаи нарушения правил построения сетевых графиков. В качестве мер для сокращения продолжительности критических работ могут быть использованы различные методы (см. § 4.2).
Выработку предложений по сокращению сроков выполнения работ следует проводить с привлечением ответственных исполнителей, отвечающих за эти работы. В тех случаях, когда такая проработка существенных изменений не дает, служба СПУ должна обратиться за помощью к руководителю всего комплекса работ, который подробно анализирует работы критического пути и вместе с ответственными исполнителями обсуждает варианты оптимальной организации и сокращения сроков разработки. После этого руководитель комплекса работ становится хорошим защитником мероприятий, проводимых службой СПУ. На заседаниях оперативной группы он выступает, как правило, заодно с начальником службы СПУ.
Однако следует отметить, что планирование и управление сложными комплексами работ только по критерию «время» в современных условиях является недостаточным. Успех выполнения сложных разработок зависит не только от четкости координации работ по времени, но и от того, насколько правильно распределены необходимые для достижения поставленной цели материальные, финансовые, трудовые и другие ресурсы организаций, осуществляющих данные работы.
Практика применения систем СПУ показывает, что эти два фактора (время и ресурсы) взаимодействуют таким образом, что
сокращение времени выполнения комплекса - работ вызывает увеличение интенсивности потребления ресурсов, а снижение затрат ресурсов влечет за собой увеличение сроков окончания работ. Исходя из такой зависимости все задачи организации сетевых графиков можно подразделить на три типа:
1) оптимизация затрат ресурсов при заданных (установленных) сроках выполнения комплекса работ;
2) минимизация времени выполнения планируемого комплекса работ при ограниченных ресурсах;
3) минимизация максимальных уровней потребления ресурсов при ограниченных сроках реализации комплекса работ.
Тип задачи определяется в зависимости от целей; разработчиков и назначения системы. Например, задачи первого типа чаще всего встречаются в строительстве, производстве машин и агрегатов и др., второго — при ремонтах оборудования, аварийных работах, третьего — при планировании управления многотемными разработками.
Оптимизация сетевых графиков по времени и ресурсам осуществляется с помощью математических и эвристических методов. Для решения задач первого типа используют такие алгоритмы, как метод гидростатической аналогии, метод последовательных приближений и другие, дающие близкие к оптимальным результаты. Для решения задач второго типа используют итерационные алгоритмы, основанные на методах нелинейного программирования. К числу методов, применимых для решения третьего типа задач, относятся алгоритмы Леви, Томпсона, Уайста
Однако все эти методы недостаточно хорошо приспособлены для практической реализации на ЭВМ. Поэтому продолжает оставаться актуальной задача разработки алгоритмов, хорошо приспособленных для практической реализации, даже если они допускают некоторые потери в точности получаемых решений.
В настоящее время получили распространение методы, которые основываются на наборе эвристических правил и имитируют действия руководства при анализе и принятии решений. Эти методы весьма просты и позволяют получать решения, близкие к оптимальным (см. § 4.3, 4.4).
После того как комплексный сетевой график приведен в соответствие с заданными ограничениями, приступают к составлению отчета о состоянии планируемого комплекса работ (для представления руководству). В отчете обязательно должны быть приведены следующие сведения:
1. Дата начала свершения исходного события, от которого ведется отсчет продолжительности работ комплексного сетевого графика.
2. Расхождение во времени наступления завершающего события против установленного срока и срока окончания этапов в укрупненном сетевом графике узловых событий.
3. Перечень работ и численность их исполнителей, лежащих на критическом и подкритическом путях.
4. Выделение работ с наибольшей продолжительностью.
5. Степень готовности к исполнению разработанного комплексного плана-графика,
6. Краткие выводы и предложения по ходу разработки комплексного сетевого графика на планируемый объект.,
Отчет, откорректированный комплексный сетевой график и сведения об оптимизации представляются руководителю планируемого комплекса работ для рассмотрения и утверждения. На этом, собственно, и заканчивается этап разработки исходного плана работ.
5.4.6. Шестой этап разработки исходного плана работ
На этом этапе руководитель утверждает комплексный сетевой график и другую документацию, если продолжительность выполнения всего комплекса работ совпадает либо меньше установленного срока и результаты оптимизации удовлетворяют всем заданным ограничениям. После этого служба СПУ подготавливает календарные планы-графики выполнения работ и доводит их до ответственных исполнителей. В этих графиках проставляются календарные даты начала и окончания работ планируемого объекта, а также необходимые данные, позволяющие исполнителям судить о месте выполнения ими работ.
Считается нецелесообразным сообщать ответственным исполнителям о величине резервов времени выполняемых ими работ. Использование этих резервов без санкции руководства и службы СПУ недопустимо, поскольку это может привести к уменьшению резервов времени у работ, выполняемых другими ответственными исполнителями, или даже к срыву общих сроков создания объекта.
Таким образом, каждый руководитель и ответственный исполнитель получают определенный объем плановой информации
для практической деятельности. При этом они уверены в реальности полученного задания, так как знают, что план-график на вверенный им комплекс работ составлен на основе комплексного сетевого графика.