7.2.1. Сетевое планирование

Системы сетевого планирования и управления (СПУ), являющиеся разновидностью автоматизированных систем управления, предназначены для управления деятельностью, направленной на достижение определенной цели.

Объектом управления в системах СПУ является коллектив, располагающий определенными ресурсами и выполняющий комплекс работ, призванный обеспечить достижение намеченной цели. Метод СПУ позволяет в любых, даже самых сложных ситуациях, быстро принимать наиболее правильные решения, выявить резервы времени и средств на одних участках работы и перебросить их на другие, более напряженные.

Важной особенностью систем СПУ является системный подход к вопросам организации управления, согласно которому коллективы исполнителей, принимающие участие в проекте и объединенные общностью поставленной перед ними задачи, несмотря на их различную ведомственную подчиненность, рассматриваются как звенья единой сложной организационной системы.

Для отображения процесса выполнения проекта и управления им в системах СПУ используется сетевая модель.

7.2.1.1. Сетевой график. Критический путь

Важнейшей основой метода СПУ является сетевой график.

Сетевой график представляет собой графическое изображение последовательности выполнения комплексной разработки, показывающее взаимосвязь и взаимозависимость отдельных этапов, выполнение которых обеспечивает достижение конечной цели разработки.

Достоинство сетевых графиков заключается в их наглядности и сравнительной простоте исполнения. Сетевые графики позволяют:

а) выявлять важнейшие работы, от своевременного выполнения которых зависит соблюдение сроков окончания всей разработки;

б) наглядно представлять ход разработки в целом, взаимосвязь и взаимозависимость отдельных этапов разработки;

в) определять общую потребность в рабочей силе и материальных ресурсах для выполнения плана;

г) выявлять резервы времени и материальные ресурсы с целью наиболее эффективного выполнения плана;

д) совершенствовать методы планирования и устанавливать строгий ритм в работе;

е) использовать вычислительную технику для расчета показателей сетевых графиков.

Приведенный перечень преимуществ применения методов сетевого планирования и управления не является исчерпывающим, однако дает возможность оценить его огромное мобилизующее значение как эффективного средства улучшения организации труда и управления производством.

Таким образом, методы СПУ, обеспечивая руководителя необходимой информацией о ходе выполнения разработки, дают ему возможность принимать решения, направленные на достижение максимального эффекта при минимальных затратах времени и ресурсов, поэтому применение методов СПУ близко подходит к возможности разработки оптимальных планов.

Рассмотрим теперь основные термины, применяемые при пользовании сетевыми графиками.

Работа характеризует конкретный этап трудового процесса по выполнению определенной операции комплексной разработки. Этот термин означает, что для осуществления работы требуются затраты рабочей силы, материальных ресурсов и времени.

Событие является фактом окончания всех предшествующих данному событию работ, либо началом работ, следующих непосредственно за данным событием. Для совершения события не требуется никаких затрат, а само событие не имеет продолжительности.

При составлении сетевого графика необходимо обеспечить логическую последовательность наступления событий, которая определяется взаимосвязью и последовательностью выполнения соответствующих работ. На сетевом графике события обозначаются кружками, в которые в определенной последовательности вписываются цифры.

<5> <17> <30>

Приведем следующий простейший график:

©-КЗ-КЭ-К!)

Из графика следует, что событие 3 не может наступить, пока не совершится событие 2 и т. д. При этом событие 2 называется последующим по отношению к событию 1, так же как событие 4 является последующим по отношению к событию 3. Событие 3 — предшествующее по отношению к событию 4. В указанных определениях имеется в виду, что события следуют одно за другим и между ними нет промежуточных событий. Одно событие может иметь и несколько предшествующих, либо последующих событий. Например, на графике (рис. 88) событие 6 имеет два предшествующих события (4 и 5).

Если наступлению данного события не предшествует какая-либо работа, то это событие называется исходным (на рис. 88 это событие 1). Событие, не имеющее последующих работ, называется завершающим, т. е. наступлением завершающего события достигается конечная цель данной разработки (на рис. 88 это событие 11).

Операция — это сама работа или действие. Она обозначается:

Это означает, что начальное событие г происходит раньше конечного события у, а длительность операции (г - у), которая обозначается стрелкой, будет равна ^-.

Фиктивной называется работа, не требующая затрат рабочего времени и ресурсов на ее выполнение. Она характеризует зависимость выполнения данной работы от выполнения какой-то другой. Длительность этой работы ^ = 0 (на рис. 88 это работа 7—9).

Продолжительность выполнения работы измеряется в единицах времени: часах, днях, неделях и т. д.

Любая последовательность работ в сети, в которой конечное событие каждой работы последовательности совпадает с начальным событием следующей за ней работы, называется путем.

Следует различать два вида пути:

1) полным путем называется непрерывная последовательность выполнения работ от исходного до завершающего события;

2) критическим путем называется путь от исходного до завершающего события, который характеризуется наибольшей продолжительностью выполнения работ, находящихся на этом пути.

Первичный сетевой график составляется на основе исходных (первичных) данных представленных ответственными исполнителями этапов комплексной работы до его оптимизации.

Рассмотрим детальнее сетевой график некоторого комплекса работ, который необходимо выполнить, чтобы организовать производство нового вида изделия (рис. 88).

В практическом применении сетевых графиков может быть различное количество событий и работ, характеризующих те или иные виды разработок. При этом, если количество событий не превышает 300, графики обсчитывают с помощью простейших микрокалькуляторов. При числе же событий свыше 300, и в особенности 500—1000 и более, параметры сети рассматриваются при помощи ЭВМ.

Определяем продолжительности полных путей, для чего составляем табл. 7.13.

Таблица 7.13

Отсюда видно, что продолжительность критического пути, т. е. пути, имеющего наибольшую продолжительность, равна Ткр = 55 (дней). Это означает, что при прочих равных условиях раньше чем через 55 (дней) данная работа не закончится. Следовательно, продолжительность критического пути представляет собой наиболее ранний срок завершения всей работы от исходного до завершающего события.

В сети может быть несколько критических путей.

7.2.1.2. Временные параметры сетей. Резервы времени

Основными временными параметрами сетей являются ранние и поздние сроки наступления событий. Зная их, можно вычислить остальные параметры сети — сроки начала и окончания работ и резервы времени событий и работ.

Рассмотрим работу (i - j):

Ранний возможный срок < tp (i) > наступления события j есть наименьший возможный срок окончания данной работы:

т. е. раннее возможное событие j равно раннему возможному предшествующему событию i, сложенному с длительностью работы (i - j).

Когда для события j имеется несколько ранних возможных, то берется наибольшее.

Очевидно, максимальное значение раннего окончания работы будет характеризовать продолжительность критического пути (Гкр)-

Поздним допустимым сроком наступления события называется максимально допустимый срок наступления этого события, не требующий увеличения времени на осуществление всего проекта.

Позднее допустимое равняется разности позднего окончания события j и продолжительности последующих работ.

Если для события i будет несколько поздних допустимых, то берется наименьшее.

Работы, у которых < tp (j) > и [t„ (i)] совпадают, называются критическими работами, лежащими на критическом пути. Это есть второй способ определения критического пути.

Как уже отмечалось, продолжительность критического пути больше продолжительности любого другого пути сетевого графика.

Разность между продолжительностью критического пути Ткр и продолжительностью пути L - T (L) называется резервом времени пути L.

Резерв времени R (L) показывает, на сколько могут в сумме быть увеличены продолжительности работ, принадлежащих пути L, без влияния на срок проекта.

Различают четыре резерва времени:

1. Полный резерв ПР = Rn (i; j) = tn (j) - tp (i) - j (7.16)

2. Свободный резерв CP = Rc (i; j) = tp (j) - tp (i) - tij, (7.17)

3. Независимый резерв ЯР = Rh (i; j) = tp (/) - tn (i) - tj, (7.18)

4. Гарантированный резерв ГР = Rr (i; j) = ^ (j) - tn (i) - ty, (7.19)

Полный резерв времени — это количество времени, на которое можно перенести начало работ или увеличить продолжительность без изменения общего срока проекта.

Из этого определения следует, что полный резерв времени по отдельным работам позволяет маневрировать ресурсами с тем, чтобы наилучшим образом выполнить всю разработку. Полный резерв времени является зависимым резервом, т. е. его применение может привести к изменению резервов по другим работам. Поэтому при использовании полного резерва времени обычно пересчитывают параметры сетевого графика для определения нового распределения резервов.

Свободный резерв времени — это количество времени, на которое можно перенести начало работ или увеличить их продолжительность без изменения раннего начала последующих работ, этот резерв может быть использован непосредственно исполнителем той или иной работы, и это не повлечет за собой изменения условий производства последующих работ. Полный же резерв времени может быть использован только с разрешения центра, так как его использование изменяет ранние сроки начала последующих работ.

Всегда ПР > CP.

На критическом пути все резервы времени равны нулю.

Это свойство может служить третьим определением критического пути.

Независимый резерв времени означает запас времени, который имеет исполнитель, когда предшествующие работы заканчиваются в неудобные для него сроки, а он заканчивает свою работу в ранний срок, не расходуя резервов следующих за ним работ.

Гарантированный резерв означает для исполнителя работы резерв времени, который он имеет, когда исполнители предшествующих работ заканчивают их в неудобные для него поздние допустимые сроки, но и он сдает свою работу в поздний срок.

Если (г; у) и Ян (г; у) имеют отрицательные значения, то эти резервы заменяются нулем.

Существуют различные формы расчета параметров сети: табличный и графический. Наиболее удобной является табличная форма.

Для рассмотренного примера сетевого графика (рис. 88) в табл. 7.14 приведены ранние и поздние сроки окончания и начала работ и резервы времени.

При анализе графика прежде всего обращают внимание на критические работы, от которых в решающей степени зависит своевременное и качественное выполнение всей разработки. Следует также обращать внимание на наличие резервов времени по отдельным работам. Например, по работе (5, 7) свободный резерв составляет 7 дней. Это означает, что продолжительность выполнения данной работы при необходимости можно «растянуть» в пределах семи дней, либо начать эту работу позже.

Нахождение величины резервов нельзя рассматривать, однако, как оценку времени простоя исполнителей. На выполнение работ сетевого графика при правильном планировании выделяются ресурсы (в человеко-часах, машино-часах и т. д.), равные суммарной трудоемкости всех предусмотренных работ.

Оценка резервов времени позволяет более рационально распределить трудовые и материальные ресурсы по работам графика. Большинство работ обладает закономерностью: увеличивая число исполнителей, удается уменьшить длительность выполнения работы. Эта закономерность может иметь разные формы, но

чаще других встречается гиперболическая зависимость г = а + — длительности работы г от количества работников х.

Перебрасывая людей и технику с ненапряженных работ на напряженные работы критического пути, можно сократить сроки выполнения всего комплекса работ.

Одним из важнейших преимуществ применения сетевых графиков является возможность их оптимизации по различным признакам: по времени (сокращение Гкр), по людским ресурсам, по материальным ресурсам, по стоимости и технико-экономическим показателям, а также по различным сочетаниям этих признаков.

Так, например, оптимизация сетевого графика по времени предполагает, прежде всего, нахождение возможности сокращения продолжительности критического пути. Это может быть достигнуто различными путями.

Из сетевого графика видно, что сокращение общей продолжительности выполнения разработки возможно только за счет сокращения продолжительности выполнения работ, лежащих на критическом пути.

7.2.1.3. Пример построения сетевого графика задачи 15.1 контрольной работы (рис. 89).

< Предыдущая		Следующая >