Сетевые модели планирования производственной программы

Производство (ремонт) продукции представляет собой сложную взаимосвязь большого количества разнообразных работ. Планирование и управление комплексами работ может осуществляться с помощью определенного вида экономико-математических моделей — сетевых моделей (в системе сетевого планирования и управления — СПУ). Сетевыми они называются потому, что их обязательной составной частью является сеть комплекса, отображающая цели, состав, порядок, условия вы- зоо

полнения работ в виде ориентированного графика. Наиболее распространено применение сетевого графика. Однако график комплекса работ может быть представлен в виде макета, схемы, электронной или аналоговой модели.

По сравнению с традиционно применяемой формой отображения — ленточным графиком — сетевой график обладает рядом преимуществ, которые сказываются на всех стадиях планирования комплекса работ. Кроме того, использование СПУ позволяет:

• • детально отобразить структуру комплекса работ, взаимосвязь и последовательность;
• • осуществить анализ и прогнозировать влияние выявленных отклонений от плана и возможных решений для достижения цели;
• • определить узкие места процесса достижения целей производства;
• • учесть неопределенность исхода некоторых работ, что способствует повышению объективности плана. Система СПУ может базироваться на ручных способах сбора и обработки информации, а также использовать современные технические средства, в том числе ЭВМ.

Основные элементы и понятия сетевой модели.

Сетевой график представляет собой схематичное изображение плана работ, наглядно показывающего последовательность во времени и взаимосвязь всех действий (рис. 9.2). Основными элементами комплекса работ, представленного в виде сетевой модели, являются операции (работы), события и пути.

Сетевые модели #10 Методы сетевого планирования. Построение сети проекта

Работа (операция) — любой процесс, происходящий во времени и приводящий к достижению определенного результата (события). Работы, в свою очередь, подразделяются на работы действительные, работы-ожидания и фиктивные работы.

Действительная работа — это трудовой процесс, требующий затрат времени и ресурсов и направленный на достижение целей капитального ремонта (на графиках обозначают сплошной стрелкой).

Работа-ожидание не требует затраты ресурсов, но требует определенного времени, например на охлаждение приборов, высыхание краски и т.д. (на графиках обозначают сплошной стрелкой).

Фиктивная работа отражает логическую связь между двумя или несколькими работами, не требует затрат ресурсов и имеет нулевую продолжительность; эта работа показывает, что возможность начала последующей работы непосредственно зависит от окончания предыдущей (обозначают пунктирной стрелкой).

Событие — это определенное состояние, промежуточный или окончательный результат, достигнутый в процессе выполнения комплекса работ, обозначается на графике кругом с четырьмя секторами или без них. Любая работа сетевого графика соединяет два события. Количество событий и работ в сети зависит от принятой степени детализации комплекса работ.

Расчет сетевого графика

Работа кодируется индексами (номерами) начального i и конечного j по отношению к этой работе (/,у’)-событий; при этом i и 7]*по сетевому графику на рис. 9.2:

Определить 7^и 7J:

Для событий, лежащих на критическом пути, Tf = Vj.

При ручном счете параметров сети наглядным является графический метод, при котором каждое событие делится на четыре сектора и заполняется следующими данными (рис. 9.3).

Рис. 9.3. Обозначение события на сетевом графике

Кроме рассмотренных выше параметров для построения сетевого графика необходимо иметь сроки начала и окончания работы (операций):

Т 9 ? = Tv ° — ранние сроки начала и окончания операций (работы) ij.

Ранним началом операции называется срок совершения предшествующего ей события:

Ранним окончанием операции называют ее раннее начало плюс продолжительность операции:

Поздним началом операции называют ее позднее окончание, исключая продолжительность операции:

Поздним окончанием операции называют поздний срок совершения следующего за ней события:

Резервы времени — это допустимые сдвиги сроков совершения операции и выполнения работ при условии, что срок совершения конечной операции не изменяется.

В сетевых графиках резервом времени обладают те операции, которые не лежат на критическом пути. Наличие резерва времени позволяет проводить оптимизацию сетевого графика без привлечения дополнительной рабочей силы и людских ресурсов. В системах сетевого планирования и управления различают:

• • резерв времени события начальный RH
• • резерв времени события конечный /?к;
• • резерв времени события i как максимальный период времени, на который можно отсрочить наступление события /, не изменяя срока наступления завершающего события Rh и Дк;
• • резерв времени пути R(L);
• • резерв времени работы, который подразделяется на полный, свободный и частный резервы времени.

Резерв времени начальный определяют как разность между поздним и ранним началом операции (работы):

Резерв времени конечный определяют как разность между поздним и ранним окончанием операций:

Резерв времени начальный свидетельствует о том, что начало выполнения операции может быть задержано на величину RH и закончена операция будет в установленный срок, а резерв времени окончания свидетельствует о том, что операция может быть окончена раньше установленного срока на величину RK.

Резерв времени R(L) определяют как разность между продолжительностями критического и данного пути:

Резерв времени работы / полный (/ф — это максимальный период времени, на который можно отсрочить начало или увеличить продолжительность работы /у, не изменяя срока наступления завершающего события:

Свободный резерв /К? времени работы ij имеет место у операций, для которых начальное и конечное события не принадлежат к событиям критического пути, и показывает максимальный период времени, на который можно отсрочить начало пути или увеличить продолжительность выполнения работы ij при условии, что все события сети наступают в свои ранние сроки.

Частные резервы времени имеют место у операций, которые своим окончанием или началом связаны с критическим путем.

Частный резерв времени первого вида образуется у операций, выходящих из узла событий. Эта величина R’ показывает, насколько данная операция может быть начата раньше запланированного срока без влияния на конечный срок ее выполнения.

Частный резерв времени второго вида образуется у операций, входящих в узел событий. Величина его Щ показывает, насколько данная операция может быть начата позже запланированного срока без влияния на конечный срок ее выполнения.

На основе анализа резервов времени можно определить критический путь сетевого графика. Критическая операция должна удовлетворять следующим трем критериям:

• 1) ранний и поздний сроки совершения события для /-го узла должны быть равными: 7В = 74;
• 2) ранний и поздний сроки совершения событий для у-го узла должны быть равными: 7? = 7 1 !;
• 3) длительность операции равняется разности между поздним сроком совершения у-го события (Г1) и ранним сроком совершения /-го события (7?):

Иными словами, зная сроки совершения событий, можно определить критический путь.

На различных путях сетевого графика загрузка исполнителей обычно разная и охарактеризовать ее можно коэффициентом напряженности работ. За коэффициент напряженности работ принимают отношение продолжительности заключенных между узлами событий ij отрезков путей, одним из которых является путь максимальной продолжительности, проходящий через рассматриваемую операцию, а другим — критический путь:

где — продолжительность максимального пути, проходящего через данную работу; t(LKр) — продолжительность критического пути; f(LKp) — продолжительность отрезка критического пути, совпадающего с путем L .

График считается оптимизированным, если А 1 ! = 0,8—0,6.

Источник: studref.com

Сетевое планирование

Основное назначение методологии сетевого планирования в управлении сократить до минимума продолжительность проекта. С помощью сетевых моделей руководитель может системно оценивать текущий и перспективный ход запланированных операций, за счет чего возможно управление процессом реализации проекта в целом. Календарно-сетевое планирование позволяет также рационально оперировать имеющимися в распоряжении ресурсами.

Основная цель сетевого планирования следует из его назначения: построить модель реализации проекта на основе формирования комплекса работ, задания их очередности, определить необходимые ресурсы и задачи, которые должны быть решены для завершения проекта. В итоге необходимо добиться сокращения до минимума продолжительности проекта.

Метод сетевого планирования позволяет координировать деятельность участников проекта, определить порядок, согласно которому должны выполняться запланированные работы, операции, действия. При этом основу составляет продолжительность каждой операции, действия, которые должны быть определены с учетом потребностей в материальных, трудовых и финансовых ресурсах.

Сетевое планирование – это метод управления, основанный на математическом аппарате теории графов и системного подхода, преследует задачи объективного построения плана операций на заданный период времени за счет алгоритмизации взаимосвязанных работ. Благодаря такому подходу достигается поставленная цель.

Применение методологии сетевого планирования в управлении предполагает формализацию структуры операций в информационно-табличном виде, на основе чего осуществляется структуризация операций по отрезкам времени и группировка параллельных операций для оптимального выполнения всего проекта в целом. На основе этого осуществляется построение таблицы операций, в которую сводятся все значимые данные по каждой операции в соответствии с формализованной структурой операций и группами параллельных операций. Результатом является построение сетевой диаграммы, которая подлежит корректировке в случае несоответствия запланированных действий общему сроку их выполнения, либо отдельным промежуткам времени внутри общей временной структуры проекта.

Задачи сетевого планирования:

1. Определить перечень критических работ или операций (т.е. таких операций, которые имеют наибольшее влияние на общую продолжительность проекта);
2. Построить сетевой план проекта таким образом, чтобы все запланированные работы и операции были произведены с соблюдением заданных сроков и минимальных затратах.

Единица такой сетевой модели – операция (работа или задача), которая означает какую-либо деятельность, в результате выполнения которой будут достигнуты определенные результаты.

Результатом сетевого планирования является графическое отображение последовательности операций, выполнение которых приведет к достижению конечной цели проекта. Основным способом отображения являются сетевые экономико-математические модели. Для управленческой деятельности наиболее подходят сетевые графики. С помощью сетевой модели формируется возможность системного представления всех операций и условия для управления процессом осуществления проекта. При необходимости метод сетевого планирования позволяет маневрировать ресурсами в рамках модели для достижения конечной цели.

Часто руководители склонны опираться лишь на личный опыт, который ограничен и субъективен. Такой ограниченный уровень компетентности редко помогает в динамичном окружении, а иногда может принести прямой вред.

Сетевое планирование позволяет исключить влияние субъективных факторов на управление проектом, способствуя сокращению сроков реализации проекта минимум на 15-20%, рационализации использования имеющихся ресурсов и оптимизации затрат. При этом отдельные операции рассматриваются как отдельные элементы целостной системы, а исполнители выступают звеньями данной системы.

Методы сетевого планирования

Применяя сетевые диаграммы (граф сети, PERT-диаграммы), следует учитывать следующие аспекты:

• сетевая диаграмма отражает полный комплекс работ и этапов проекта;
• на сетевом графике должны быть установлены зависимости между операциями;
• сетевые графики не являются блок-схемами;
• сетевые диаграммы содержат только операции и логические зависимости между ними (отсутствуют входы, процессы, выходы и т.д.);
• сетевые модели не допускают повторяющихся циклов, этапов, «петель» операций.

Сетевое планирование ориентировано на сокращение до минимума продолжительности проекта, для жтого могут применяться два метода:

1. Метод критического пути,
2. Метод оценки и пересмотра планов.

«Максимальный по продолжительности полный путь в сети называется критическим; работы, лежащие на этом пути, также называются критическими. Именно длительность критического пути определяет наименьшую общую продолжительность работ по проекту в целом» [1]. Увеличение или сокращение времени выполнения операций критического пути ведет к росту и снижению продолжительности проекта соответственно. Метод критического пути предполагает расчет графиков работ, продолжительности каждой работы, чтобы определить критический путь проекта, а затем принять меры по его сокращению.

Метод оценки и пересмотра планов заключается в соблюдении графиков проектирования, производства, организации работ и других установленных сроков. Согласно этой методике, весь проект «разбивается» на ряд подзадач, и для каждой задачи оценивается время, необходимое для ее выполнения, каждой задаче также назначается приоритет выполнения. В зависимости от приоритета задачи и ее влияния на проект предпринимаются меры по оптимизации ее выполнения для снижения продолжительности проекта.

Таким образом, процесс сетевого планирования заключается в описании конкретного проекта или плана действий на заданный период в виде определенного комплекса мероприятий, задач, мер, процедур или работ.

При этом соблюдается объектная взаимосвязь между всеми процедурами и операциями, которые включены в структуру проекта или плана действий на заданный период. Развитие методик управления проектами в начале XXI века привело к тому, что в случае несоответствия реальной технологии выполнения работ сетевое планирование превращается в «формальную галочку», как следствие, дискредитируется сама идея использования технологий календарно-сетевого планирования.

Методика построения сетевых моделей

Сетевые диаграммы отображают сетевую модель конкретного проекта или плана действий на заданный период в виде множества вершин, которые соответствуют запланированным в рамках данного плана операциям и процедурам. Каждая вершина соединена с предшествующей и следующей вершинами логическими линиями, представляющими взаимосвязь между операциями. Исключение составляют начальная и финальная вершина, соответствующие первой и последней операции в рамках конкретного проекта или плана действий в заданном периоде.

Перед непосредственным построением сетевой диаграммы проводится работа по формированию операций в рамках конкретного проекта или плана действий на заданный период. Предварительно составляется формализованная структура операций в табличной форме.

Пример формализованной структуры операций

Кол-во исполнителей, чел.

Источник: odiplom.ru

6. Модели сетевого планирования и управления

6.1. Назначение и области применения сетевого планирования и управления

Исходя из функции маркетинга (организации производственного процесса) поиски более эффективных способов планирования сложных процессов привели к созданию принципиально новых методов сетевого планирования и управления (СПУ).

Система методов СПУ – система методов планирования и управления разработкой крупных народнохозяйственных комплексов, научными исследованиями, конструкторской и технологической подготовкой производства, новых видов изделий, строительством и реконструкцией, капитальным ремонтом основных фондов путем применения сетевых графиков.

СПУ основано на моделировании процесса с помощью сетевого графика и представляет собой совокупность расчетных методов, организационных и контрольных мероприятий по планированию и управлению комплексом работ.

Система СПУ позволяет:

• формировать календарный план реализации некоторого комплекса работ;
• выявлять и мобилизовывать резервы времени, трудовые, материальные и денежные ресурсы;

• осуществлять управление комплексом работ по принципу «ведущего звена» с прогнозированием и предупреждением возможных срывов в ходе работ;
• повышать эффективность управления в целом при четком распределении ответственности между руководителями разных уровней и исполнителями работ.

6.2. Сетевая модель и ее основные элементы

Сетевая модель представляет собой план выполнения некоторого комплекса взаимосвязанных работ (операций), заданного в специфической форме сети, графическое изображение которой называется сетевым графиком. Отличительной особенностью сетевой модели является четкое определение всех временных взаимосвязей предстоящих работ.

Главными элементами сетевой модели являются события и работы. Работа – протяженный во времени процесс, требующий затрат ресурсов (например, сборка изделия, испытание прибора и т.п.). Каждая действительная работа должна быть конкретной, четко описанной и иметь ответственного исполнителя.

Событие — это момент завершения какого-либо процесса, отражающий отдельный этап выполнения проекта. Событие может являться частным результатом отдельной работы или суммарным результатом нескольких работ. Событие может свершиться только тогда, когда закончатся все работы, ему предшествующие. Последующие работы могут начаться только тогда, когда событие свершится.

Отсюда двойственный характер события: для всех непосредственно предшествующих ему работ оно является конечным, а для всех непосредственно следующих за ним — начальным. При этом предполагается, что событие не имеет продолжительности и свершается как бы мгновенно.

Поэтому каждое событие, включаемое в сетевую модель, должно быть полно, точно и всесторонне определено, его формулировка должна включать в себя результат всех непосредственно предшествующих ему работ. Среди событий сетевой модели выделяют исходное и завершающее события.

Исходное событие не имеет предшествующих работ и событий, относящихся к представленному в модели комплексу работ. Завершающее событие не имеет последующих работ и событий. События на сетевом графике (или, как еще говорят, на графе) изображаются кружками (вершинами графа), а работы — стрелками (ориентированными дугами), показывающими связь между работами. Пример фрагмента сетевого графика представлен на рис. 6.1.

Источник: studfile.net