Управление проектами и программами

Понятие проекта

Проект — это ограниченное по времени целенаправленное изменение отдельной системы с изначально четко определенными целями, достижение которых опреде­ляет завершение проекта, а также с установленными требованиями к срокам, ре­зультатам, риску, рамкам расходования средств и ресурсов и к организационной структуре.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Обычно для сложного понятия (каким, в частности, является понятие проекта) трудно дать однозначную формулировку, которая полностью охватывает все признаки вво­димого понятия. Поэтому приведенное определение не претендует на единственность и полноту.

 

Можно выделить следующие основные отличительные признаки проекта как объекта управления:

q изменчивость — целенаправленный перевод системы из существующего в не­которое желаемое состояние, описываемое в терминах целей проекта;

q ограниченность конечной цели;

q ограниченность продолжительности;

q ограниченность бюджета;

q ограниченность требуемых ресурсов;

q новизна для предприятия, для которого реализуется проект;

q комплексность — наличие большого числа факторов, прямо или косвенно вли­яющих на прогресс и результаты проекта;

q правовое и организационное обеспечение — создание специфической органи­зационной структуры на время реализации проекта.

Рассматривая планирование проектов и управление ими, необходимо четко осоз­навать, что речь идет об управлении неким динамическим объектом. Поэтому система управления проектом должна быть достаточно гибкой, чтобы допускать воз­можность модификации без глобальных изменений в рабочей программе. В системном плане проект может быть представлен «черным ящиком», входом которого являются технические требования и условия финансирования, а итогом работы — достижение требуемого результата (рис. 2.1). Выполнение работ обеспе­чивается наличием необходимых ресурсов:

q материалов;

q оборудования;

q человеческих ресурсов.

Эффективность работ достигается за счет управления процессом реализации про­екта, которое обеспечивает распределение ресурсов, координацию выполняемой последовательности работ и компенсацию внутренних и внешних возмущающих воздействий.

Рис. 2.1. Представление проекта в виде «черного ящика»

 

С точки зрения теории систем управления проект как объект управления должен быть наблюдаемым и управляемым, то есть выделяются некоторые характеристи­ки, по которым можно постоянно контролировать ход выполнения проекта (свой­ство наблюдаемости ). Кроме того, необходимы механизмы своевременного воз­действия на ход реализации проекта (свойство управляемости).

Свойство управляемости особенно актуально в условиях неопределенности и измен­чивости предметной области, которые нередко сопутствуют проектам по разработке информационных систем (более подробно проблемы получения полного формально­го описания предметной области будут обсуждаться в конце данной главы). Для обоснования целесообразности и осуществимости проекта, анализа хода его реализации, а также для заключительной оценки степени достижения поставлен­ных целей проекта и сравнения фактических результатов с запланированными существует ряд характеристик проекта. К важнейшим из них относятся технико-экономические показатели:

q объем работ;

q сроки выполнения;

q себестоимость;

q экономическая эффективность, обеспечиваемая реализацией проекта;

q социальная и общественная значимость проекта.

 

Классификация проектов

Проекты могут сильно отличаться по сфере приложения, составу, предметной об­ласти, масштабам, длительности, составу участников, степени сложности, значи­мости результатов и т. п. Проекты могут быть классифицированы по самым раз­личным признакам. Отметим основные из них.

Класс проекта определяется по составу и структуре проекта. Обычно различают:

q монопроект (отдельный проект, который может быть любого типа, вида и мас­штаба);

q мультипроект (комплексный проект, состоящий из ряда монопроектов и тре­бующий применения многопроектного управления).

Тип проекта определяется по основным сферам деятельности, в которых осуще­ствляется проект. Можно выделить пять основных типов проекта:

q технический;

q организационный;

q экономический;

q социальный;

q смешанный.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Разработка информационных систем относится, скорее всего, к техническим проек­там, которые имеют следующие особенности:

q главная цель проекта четко определена, но отдельные цели должны уточняться по мере достижения частных результатов;

q срок завершения и продолжительность проекта определены заранее, желательно их точное соблюдение, однако они также могут корректироваться в зависимости от полученных промежуточных результатов и общего прогресса проекта.

Масштаб проекта определяется по размерам бюджета и количеству участников:

- мелкие проекты;

- малые проекты;

- средние проекты;

- крупные проекты.

Можно также рассматривать масштабы проектов в более конкретной форме — отраслевые, корпоративные, ведомственные проекты, проекты одного предпри­ятия.

Одна из тенденций развития производства состоит в росте доли продукции, не производимой на склад и даже не собираемой под за­каз, а проектируемой по заказам. Традиционными отраслями, где по­добная ориентация всегда была велика, являются аэрокосмическая и оборонная отрасли. Любое новое изделие в этих отраслях требует вы­полнения большого, длительного и дорогостоящего комплекса работ. Такие комплексы обычно называют проектами или программами.

Проект во многих случаях становится самостоятельным объек­том управления и источником заказов, подаваемых в производствен­ные системы. Поэтому в современных системах ERP появились мо­дули, специально предназначенные для управления проектами или программами.

Управление проектом, с одной стороны, непосредственно под­чинено стратегическим целям, которые в первую очередь реализует бизнес-планирование, а с другой стороны — порождает потребнос­ти в продукции, которые передаются в модуль планирования про­даж или непосредственно в модуль формирования графика выпуска продукции. Потребности в продукции могут в ходе реализации про­екта формулироваться с различной степенью точности. Если до ви­дов и типов продукции, то связь с производством проходит через модуль «Планирование продаж и выпуска продукции». Если до из­делий, то связь с производством проходит через модуль «Составле­ние графика выпуска продукции».

Конечно, и ранние системы ERP содержали элементы, необхо­димые для управления производством сложной продукции. Но лишь относительно недавно появились специализированные системы, где функциональные возможности управления проектами резко изме­нили облик системы в целом.

В основе управления проектами лежат сетевые модели. Для рабо­ты с сетевыми моделями служат два метода — метод критического пути (МКП) и метод оценки и пересмотра программ (ПЕРТ). В этих методах основное внимание уделяется календарному управлению ра­ботами. Различие методов состоит в том, что в методе МКП оценки продолжительности операций предполагаются детерминированны­ми величинами, а в методе ПЕРТ — случайными. В настоящее время Оба метода объединены в рамках единого подхода, получившего на­звание сетевого планирования и управления (СПУ). По мере расши­рения сферы применения метод ПЕРТ был расширен для анализа затрат.

Сетевое планирование и управление включает три основных эта­па: структурное планирование, календарное планирование, опера­тивное планирование.

В структурное планирование входит: разбиение проекта на опера­ции; оценка продолжительности операций и построение сетевой модели; анализ модели на непротиворечивость.

Календарное планирование включает: расчет критического пути с выявлением критических операций; определение ранних и поздних времен завершения операций; определение резервов времени для некритических операций.

Оперативное управление состоит в решении на сетевой модели задач учета, контроля, регулирования. В ходе регулирования коррек­тировке могут подвергаться не только параметры модели, но и ее структура.

Построение сетевой модели выполняется в соответствии с неко­торыми правилами. Например, требуется, чтобы каждая операция в сети была представлена только одной дугой.

На рис. 7 показан пример сетевой модели.

В ходе расчета определяются критические и некритические опера­ции проекта. Операция считается критической, если задержка ее начала приводит к увеличению срока окончания всего проекта. Кри­тический путь определяет непрерывную последовательность крити­ческих операций, связывающих исходное и завершающее событие. Некритическая операция имеет резерв (запас) времени, поскольку промежуток времени между ее ранним началом и поздним оконча­нием больше ее длительности.

Критические операции в примере, показанном на рис. 7: (0,2), (2,3), (3,4), (4,5), (5,6).

Рис. 7

Для некритических операций вычисляются резервы времени. Раз­личают два основных вида резервов времени:

1. Полный резерв. Он определяется соотношением:

Полный резерв = (позднее время завершения операции — ран­нее время начала операции) — длительность операции.

2. Свободный резерв. Он определяется в предположении, что все операции в сети начинаются в ранние сроки (т. е. имеется в виду левое крайнее расписание работ). У критических операций полные и свободные резервы равны нулю. У некритических операций полные резервы не равны нулю, а свободные резервы могут принимать зна­чения как ненулевые, так и нулевые.

Резервы важны, потому что, сдвигая работы в рамках резервов, можно добиться удовлетворения ограничений на ресурсы или их наиболее равномерного использования. При распределении ресур­сов возникает многовариантная задача, которая может быть описа­на как оптимизационная. В ряде базовых систем ERP и самостоя­тельных систем управления проектами имеются эвристические ме­тоды получения удовлетворительного решения задачи. Сущность за­дачи иллюстрируется рис. 7, а ее возможное решение — рис. 8, 9, 10.

В больших и долгосрочных проектах, особенно на ранних стадиях их существования, может появиться неопределенность временных оценок работ, поэтому возникает вопрос о вероятностных характе­ристиках проекта.

Вероятностный характер реализации проекта учитывается за счет введения для каждой операции трех оценок ее длительности:

t₀ — оптимистическая (минимальная) оценка;

t_p — пессимистическая (максимальная) оценка;

t_m — наиболее вероятная оценка.

Из этих трех оценок получаются математическое ожидание te и дисперсия V no формулам:

Три оценки для каждой операции позволяют вычислить характе­ристики нормального распределения — длительность и дисперсию для каждого пути в сети, а затем высказать вероятностные суждения относительно пути. Например:

• вероятность того, что критический путь будет больше 3,5 не­дель, равна 0,1;

• вероятность того, что проект можно будет завершить раньше

чем за 50 недель, равна 0,35.

На рис. 8 показаны потребности в ресурсах для крайнего левого расписания, а на рис. 9 — для крайнего правого расписания.

На рис. 10 показан промежуточный вариант, для которого харак­терно более равномерное использование ресурсов и снижение пи­ковых потребностей в ресурсах. Этот график построен за счет пере­мещения некритических работ в рамках резервов.

Стоимостной аспект управления проектами вводится в схему ка­лендарного планирования с помощью зависимости «стоимость - время» для каждой операции проекта. На рис. 11 показана линейная зависимость, типичная для стоимостных оценок.

Расчет с учетом стоимостных факторов направлен на поиск оп­тимального соотношения «затраты - время» для всего проекта.

При этом учитывается, что сжатие первоначального варианта сопровождается ростом прямых затрат и уменьшением косвенных затрат.

Подход к решению задач на данном шаге описан на рис. 12.

Функции учета и контроля за ходом проекта обеспечиваются ранее построенным календарным планом.

Сетевая модель может использоваться для решения задач регу­лирования, т. е. составление новых планов по ходу реализации про­екта.

 

Рис. 8

Рис. 9

Рис. 10

Рис. 11

D_n —- нормальная длительность операции;

D_c — минимальная длительность операции (дальнейшее уменьшение не имеет смысла);

С_n. С_c —- затраты при нормальной и минимальной длительности опе­рации.

 

Рис. 12

А — план максимальной интенсивности; Б — прямые затраты; В — план с минимумом затрат; Г — план нормального режима; Д — кос­венные затраты; Е — общие затраты.

 

ЛЕКЦИЯ 7

Планирование производства и составление графика выпуска продукции

Долгосрочные, среднесрочные и краткосрочные планы создают­ся на различных организационных уровнях и охватывают различные временные периоды. Созданные на высшем уровне, долгосрочные планы отражают стратегические цели организации. Они становятся основой для средне- и краткосрочных планов. Среднесрочные пла­ны подразделяются на планы занятости, укрупненные планы обра­зования запасов или производства, планы загрузки, планы модер­низации мощностей, контракты с поставщиками. Эти укрупненные планы являются основой для построения краткосрочных планов. Краткосрочные планы обычно распространяются от нескольких не­дель до нескольких месяцев и включают графики выпуска продук­ции, графики производства компонент, графики материального снабжения, оперативные производственные графики и графики ис­пользования мощностей. Графики производства — это краткосроч­ные планы производства товаров или конечной продукции.

Планирование производства включает следующие шаги:

1. Прогноз продаж и фиксация фактического спроса для каждо­го вида продукции. Он показывает количества, которые должны быть проданы в каждый временной период (неделю, месяц, квартал) планового горизонта (обычно от 6 до 18 месяцев).

2. Сведение воедино в общий прогноз данных по всем отдель­ным видам продукции и услуг.

3. Преобразование суммарного спроса в каждом периоде в чис­ленность рабочих, оборудования и других составляющих производ­ственных мощностей, требуемых для его удовлетворения.

4. Разработка альтернативных схем использования ресурсов, позволяющих обеспечить производственные возможности, удовлет­воряющие суммарный спрос.

5. Отбор из альтернатив такого плана использования мощнос­тей, который позволяет удовлетворить спрос и наилучшим образом отвечает целям организации.

Шаг 5 предполагает, что производственная система обязана удов­летворять прогнозируемый спрос. Есть, однако, случаи, когда про­изводственные мощности не могут быть увеличены или когда про­дукцию выгоднее производить в объеме, меньшем прогнозируемого или фактического спроса. В ERP-системах предполагается, что цель предприятия заключается в удовлетворении спроса.

Центральное место в планировании производства занимают сле­дующие вопросы:

• Сколько производственных ресурсов каждого вида имеется в наличии?

• Какой уровень мощности обеспечивает ресурс каждого вида?

• Каким образом определяется мощность исходя из имеющихся ресурсов?

• Сколько стоит изменение мощностей в сторону увеличения или уменьшения?

Основными источниками для определения возможностей пред­приятия при разработке среднесрочных планов являются: основное и сверхурочное рабочее время; запасы продукции, образованные в предшествующие периоды; субконтракты на поставку продукции или выполнение услуг внешними партнерами.

Различают следующие виды среднесрочных планов: сбалансиро­ванный и план с фиксированным уровнем мощности.

Сбалансированный план. В каждый момент времени располагае­мые мощности равны потребностям, вытекающим из прогнозируе­мого спроса.

План с фиксированным уровнем мощностей. Мощности являются постоянными на всем горизонте планирования. Отклонение меняю­щегося спроса от возможностей постоянных производственных мощ­ностей компенсируется с помощью запасов, отложенного спроса, сверхурочных работ и субконтрактов.

На практике целесообразно рассматривать несколько вариантов планов с различными подходами к компенсации колебания спроса.

производственных ресурсов с целью поиска наилучшего плана на период и на горизонт.

Среднесрочные планы определяют количество продукции, кото­рое экономически целесообразно производить на предприятии. По среднесрочным планам составляются графики выпуска продукции.

В графике выпуска продукции устанавливается количество ко­нечной продукции, которое должно быть выпущено в каждый пе­риод краткосрочного горизонта планирования. Длительность гори­зонта планирования — от нескольких недель до нескольких месяцев.

При составлении графика определенные ранее объемы произ­водства распределяются в виде заказов на выпуск продукции.

Графики выпуска продукции в общем случае состоят из четырех участков, отделенных друг от друга тремя границами. Они носят сле­дующие названия: закрепленный, фиксированный, заполненный, открытый.

Изменения на закрепленном участке обычно запрещены, посколь­ку они влекут за собой изменения планов снабжения и производ­ства предметов после их запуска, что приводит к росту затрат. Фик­сированный участок представляет собой период времени, на кото­ром изменения могут происходить, но только в исключительных ситуациях. Заполненный участок соответствует временному интерва­лу, на котором все производственные мощности распределены между заказами. Изменения на этом участке допускаются и могут привести к значительным изменениям сроков выполнения заказов. Открытый участок — это временной интервал, на котором не все производ­ственные мощности распределены, и новые заказы обычно разме­щаются на этом участке.

График выпуска продукции создается на основе информации о заказах, прогнозах спроса, состоянии запасов и производственных мощностях. В ходе построения графика выполняется проверка вари­антов графика на недогрузку или перегрузку производственных мощ­ностей.

График является динамичным и периодически обновляется. При этом решается задача учета хода производства, начало и окончание горизонта планирования сдвигаются вправо на одну неделю, заново пересматривается оценка спроса. В связи с тем, что спросы, распо­ложенные в дальних периодах, вероятнее всего, изменяются по мере приближения временного интервала к фиксированному виду, тре­бования к точности оценки спроса для начальных периодов выше, чем для отдаленных.

Планирование производства на уровне графика выпуска продук­ции имеет ряд отличительных особенностей в зависимости от того, работает предприятие на склад или по заказам. В наибольшей степе­ни изменениям подвержены управление спросом, размер партий запуска и количество выпускаемой продукции.

В производстве, выполняющем заказы, при оценке спроса доми­нируют поступившие на данный момент заказы. График составляет­ся обычно на основе портфеля заказов. Размер партии и количество выпускаемой продукции обычно совпадают и определяются зака­зом. Процесс составления графика для таких предприятий наиболее сложен и трудоемок, особенно для многономенклатурного произ­водства.

В производстве, работающем на склад, заказы поступают со скла­да готовой продукции. Заказы формируются на основе прогнозиру­емого спроса со стороны потенциальных заказчиков. В этих услови­ях возрастает роль прогнозирования. В начальных периодах гори­зонта планирования возможно наличие портфеля заказов, однако их удельный вес, как правило, невелик. Размер партии здесь очень важен и определяется исходя из соображений экономической эф­фективности. Уменьшение размера партии приводит к росту доли постоянных расходов на единицу продукции, а увеличение разме­ров партии — к росту запасов и затрат на их хранение. Оптималь­ным является размер партии, при котором минимизируются сум­марные затраты.

Плановый горизонт может изменяться в широких пределах — от нескольких недель до года и более. На выбор планового горизонта влияют многие факторы, но один фактор является решающим. В ERP-системах используется правило, согласно которому плано­вый горизонт должен быть не менее наибольшего производственно­го цикла среди всех изделий, рассматриваемых при составлении гра­фика.

Широко применяется подход к созда­нию графика, при котором в ходе планирования определенная часть заказов или планово-учетных единиц из предыдущего графика фик­сируется, и новый график состоит в итоге из двух частей: фиксиро­ванной составляющей прежнего графика и изменений к нему. Все современные прикладные системы содержат модули для построе­ния графика выпуска продукции.

Планирование производства на уровне графика выпуска продук­ции является одной из наиболее важных функций в ERP. При ее неудовлетворительной реализации возникают перегрузки и недогруз­ки мощностей, чрезмерный рост запасов на одни изделия и дефи­цит других изделий. Напротив, при удовлетворительной реализации улучшается обслуживание заказчиков, снижается уровень запасов, более эффективно используются производственные мощности.

В результате решения задачи составления графика становятся из­вестными времена и объемы выпуска продукции. Управление снаб­жением, производством деталей и сборочных единиц и другими со­ставляющими производственного процесса зависят от того, какие системы организации и управления используются. В США в практи­ке управления и в литературе принята следующая классификация:

Системы с расходом запасов (pond-draining approach), системы с «проталкиванием» (push systems), системы с «протягиванием» (pull systems) и системы, сконцентрированные на «узких местах» (bottlenecks).

Системы с расходом запасов сконцентрированы на поддержа­нии резервов материальных ресурсов, необходимых для производ­ства. Так как производители не знают заранее сроков и количества потребных заказчику ресурсов, многие виды продукции в таких системах производятся заранее и складируются в виде запасов го­товой продукции или деталей и сборочных единиц. По мере умень­шения запасов продукция или ее компоненты производятся для их пополнения.

В системах с «проталкиванием » центр тяжести смещается на ис­пользование информации о заказчиках, поставщиках и продукции, чтобы управлять материальными потоками. Поставка партий мате­риалов и полуфабрикатов на предприятие планируется как можно ближе к срокам изготовления деталей и сборочных единиц. Детали и сборочные единицы производятся как можно ближе к срокам пода­чи на сборку, готовая продукция собирается и отправляется как можно ближе к требуемому времени выполнения заказа. Материаль­ные потоки «проталкиваются» сквозь все фазы производства.

Системы с «протягиванием » ориентированы прежде всего на со­кращение уровня запасов на каждой производственной фазе. Если в предыдущей системе роль графика состояла в определении того, что делать дальше, то в данной системе просматривается только следующая стадия, выясняется, что необходимо делать для ее вы­полнения, и производятся необходимые действия. Партии в произ­водстве перемещаются от ранних стадий к поздним без промежу­точного складирования. Существует немало разновидностей и наи­менований для подобных систем: «точно-в-срок» (Just-in-Time), производство с коротким циклом, системы с визуальным управлением, производство без промежуточных складов, поточное произ­водство, синхронизированное производство, система фирмы «Тойота». Как правило, в литературе применяется аббревиатура первого наименования — JIT.

Системы типа JIT ввиду сокращения незавершенного производ­ства чувствительны к возмущениям производственного процесса. Внедрение подобных систем требует большой подготовительной работы.

Управление в системах четвертого типа сконцентрировано на так называемых «узких местах» — операциях, станках или стадиях про­изводственного процесса, которые тормозят производство, поскольку их производительность меньше, чем в других участках производ­ственной системы.