Методы сетевого планирования и управления

Опубликовано: 07.09.2018

Выпуск продукции на современном предприятии — результат совместной работы многих подразделений, которые выполняют различные части процесса производства продукции. Кроме самого предприятия, в производстве продукции участвует значительное число организаций, связанных с данным производством (проводящих исследовательские и проектные работы, поставляющие материально-технические средства, полуфабрикаты и др.). Их труд должен быть организован таким образом, чтобы каждый из участников совокупного процесса выполнял свою работу в точно установленные сроки и в соответствии с определенными требованиями. При выпуске многих современных сложных видов продукции (проведении работ) сочетание работы многочисленных исполнителей представляет значительную трудность. Она усугубляется тем, что в силу разных причин могут быть нарушены отдельные частные сроки выполнения некоторых этапов работы, и в этих условиях особенно важно добиться того, чтобы эти нарушения не привели к срыву общего срока, установленного для выпуска целевой конечной продукции (срока проведения работ).

Наиболее эффективно оперативное планирование и управление процессом проектирования, изготовления продукции, строительства сложных объектов, проведения капитальных ремонтов сложных объектов и сложных установок и оборудования, в которых участвует несколько организаций (или подразделений одного предприятия), осуществляются с помощью систем сетевого планирования и управления (СПУ). Объект управления в системах СПУ — коллектив исполнителей, располагающих определенными ресурсами и выполняющих комплекс работ, направленных на достижение конечного результата в установленные сроки при определенных затратах. Система СПУ представляет собой комплекс методических приемов планирования, управления и контроля за ходом производства. Ее применение позволяет выявлять и оперативно использовать резервы в процессе производства, вскрывать «узкие места» и принимать своевременные меры к их устранению, выделять из всего комплекса работ и сосредоточивать внимание на основных направлениях.

Наиболее успешно системы СПУ используют при целевых разработках сложных объектов новой техники (конструкторские работы, опытные производства, испытатель

ные работы), характеризующихся участием многочисленных организаций и предприятий различных ведомств;

проведении комплекса работ по подготовке и освоению производства новых видов продукции;

строительстве и монтаже промышленных и гражданских объектов;

реконструкции и ремонте действующих промышленных и гражданских объектов и т. д.

Состав служб СПУ обусловливается необходимостью выполнения основных процессов управления производством, а именно: получением информации о состоянии объекта управления, преобразованием информации, ее хранением (запоминанием), формированием команд управления, их передачей и исполнением.

Структурными частями системы СПУ являются:

руководство всех уровней;

группы координации и анализа, службы при вычислительном центре для переработки информации (группы СПУ);

исполнители, отвечающие за выполнение определенных частей всего комплекса работ;

технические средства системы;

сетевая модель комплекса операций.

Руководство высшего уровня (ответственный руководитель работ) управляет корректировкой планового графика, перераспределением ресурсов, изменением технических заданий. Группы СПУ — рабочий орган, участвующий в формировании оперативных решений на основе анализа информации о состоянии хода работ, контроле выполнения этих решений. Они осуществляют основную работу по разработке и корректировке сетевых моделей процесса в ходе его.

Исполнители работ оценивают состояние выполненных работ, выдают исходную информацию, исполняют команды управления, участвуют в подготовке решений руководства.

Техническими средствами системы являются вычислительная и организационная техника, средства связи, с помощью которых передаются различные виды информации. Принципы функционирования службы СПУ приведены на рис. 16.

Основой функционирования системы СПУ, инструментом планирования и управления является сетевой график, представляющий собой информационную динамическую модель производственного процесса, связанного с выпуском продукции или проведением запроектированных работ.

Сетевая модель (график) позволяет четко отображать объем решаемой задачи с любой степенью детализации работ и определять наиболее рациональную, с точки зрения безопасности и затрат времени, технологическую последовательность выполнения работ с учетом конкретных условий.

На графике (рис. 17, 18) стрелками изображены работы, из которых состоит планируемый процесс. Работы могут быть трех видов:

а) «действительная работа» —это процесс труда, требующий как затрат времени, так и ресурсов (например, строительство здания компрессорной);

б) «ожидание» — это процесс (работа), который не требует затрат труда и материалов, но занимает определенное время (например, ожидание затвердения цементного раствора в скважине);

в) «зависимость» (фиктивная работа) отражает логическую связь между процессами труда, она не требует ни затрат времени, ни ресурсов, но указывает на то, что возможность начала одной работы требует окончания другой.

Первые две разновидности работы обозначаются сплошной линией, а фиктивные работы —пунктирными. Цифра на;: стрелкой обозначает продолжительность данной работы. Кружками на графике изображены события — результаты работы (работ). Событие не имеет продолжительности во времени и обозначает момент начала или окончания той или иной работы событие, обозначающее начало первой работы (или работ) в сети, называется исходным, а окончание всего комплекса работ —завершающим. Любая работа соединяете» двумя событиями. Событие, обозначающее момент начала работы, называется начальным, а окончание ее — конечным.

События шифруются номерами (в кружке), а работы — номерами начального и конечного событий. Любая последовательность работ в сети называется путем; путь от исходного до завершающего события называется полным. Часть полного пути представляет его участок.

Полный путь, имеющий наибольшую продолжительность, называется критическим. Он изображается на графике утолщенной (двойной) линией (см. рис. 17). От его длительности зависит возможное время выполнения всех работ по объекту в целом.

Построение сетевых графиков не только помогает организовать работы, но и способствует правильному их анализу. Так, если в графике появляется «тупиковое событие» 4 (см. рис. 18), т. е. такое, из которого не выходит никакая работа (если это событие не завершающее), то это означает, что данная работа не нужна и ее выполнять не следует.

Может оказаться, что в событие не входит никакая работа, хотя оно не является исходным для сети (графика). Появление такого события в графике означает ошибку, т. е. данная работа никому не задана. Не может быть в графике и замкнутых контуров, т. е. таких путей, которые соединяют событие с ним же самим (путь 3—7-—63 на рис. 18). В сети не должно быть работ, имеющих одинаковые цифры, т. е. с одинаковым начальным и конечным событием^

Сетевой график начинают составлять с расчленения всего комплекса работ на составные части. Устанавливают последовательность работ, их логическую взаимосвязь, продолжительность, при этом учитывают безопасные методы их ведения, четко формулируют содержание работ и событий.

Событиям и работам присваивают цифру и весь комплекс работ изображают в виде модели (топология сети). После этого рассчитывают параметры сетевого графика:

продолжительность отдельных работ (если отсутствуют нормы времени на эти работы), численность звеньев исполнителей;

длину путей, продолжительность критического пути;

ранние из возможных и поздние из допустимых сроки свершения событий;

полные и частные резервы времени работ.

Продолжительность путей определяют на основе нормативной продолжительности работ. Если она отсутствует, то расчитывают ожидаемую продолжительность работы по формуле

rie tm\n и tmax — предполагаемая  продолжительность работ хэш благоприятных обстоятельствах (оптимистическая оценка) при неблагоприятных условиях (пессимистическая оценка).

В модели (см. рис. 17) от исходного до завершающего события имеется несколько путей со следующей продолжительностью (ч или сут):

путь (1246), 22;

путь (1346), 29;

путь {12546), 27;

путь (1256), 19;

путь (13256), 26;

путь (132546), 34.

Следовательно, шестой путь является критическим. Его продолжительность ^кр = 34 (ч или сут).

Возможно ранняя дата наступления события Др показывает момент, раньше которого анализируемое событие наступить не может. Оно определяется продолжительностью самого длинного пути от исходного до данного. Например, для события 4 (см. рис. 17) Др4=17 (путь 12—5—4), а для события 2 ДР2 = 5 (путь 12).

Допустимая поздняя дата наступления события Дп означает срок, за пределы которого недопустимо оттягивать выполнение работы (наступление события) во избежание срыва намеченного срока окончания общего объема работ. Она определяется продолжительностью самого длинного пути от завершающего события до анализируемого.

Позднюю дату наступления того или иного события рассчитывают по формуле

где tmax— суммарная максимальная  продолжительность работ, лежащих на пути от завершающего до анализируемого события.

Например, для события 4£тах=10 (путь 64) и Дп4 = = 34—10 = 24, а для события 2 /тах = 22 (путь 6—4—2) и Дп2 =

= 34—22=12.

Следует помнить, что ранняя и поздняя даты исходного события равны нулю, а ранняя и поздняя даты завершающего события также совпадают и определяются значением критического пути сети.

Руководителю работ необходимо знать резервы времени, т. е. то время, на которое можно задержать наступление события (увеличить продолжительность работ, перенести срок ее начала на более позднюю дату) без опасения срыва выполнения намеченной программы в целом.

Наличие резервов времени позволяет наиболее правильно распределять людские и материальные ресурсы, осуществлять маневрирование ими в случае необходимости.

Полный резерв времени работы рассчитывают по формуле

Тр = Дп.к —(Др.и + 0.

где для анализируемой работы Дп. к — допустимо поздняя дата наступления ее конечного события; Др. н — возможно ранняя дата наступления ее начального события; t — продолжительность работы.

Например, для работы 24 7"Р2-4 = 24—(5 + 7) = 12.

Необходимо помнить, что работы, лежащие на критическом пути, как и он сам, резерва времени не имеют (Гр = 0). Разница между продолжительностью данного и критического пути характеризует общую величину резерва времени (участка или пути).

Если в ходе процесса происходит задержка в выполнении каких-либо работ, не лежащих на критическом пути, то она не создает угрозы для выполнения работ по объекту в целом. Любая задержка на критическом пути недопустима. Если расчет критического пути показывает, что сроки работ не укладываются в заданные, то оптимизируют модели с целью сокращения продолжительности критического пути. Оптимизируют на основе анализа модели, показывающего, с каких участков некритической зоны сети можно переместить рабочих и технику на работы, лежащие на критическом пути. В этом случае выявляют новый критический путь с продолжительностью, меньшей или равной директивной (заданной). В результате оптимизации модели определяют ее конечный вариант, который и утверждают. На его основе устанавливают и доводят до ответственных исполнителей календарные сроки выполнения закрепленных за ними работ.

Основная работа по составлению сетевых графиков и дальнейшему управлению производством по ним ложится на службу СПУ.

В ходе работ служба СПУ или диспетчерская служба получает регулярную информацию о выполнении сетевого графика. В случаях отклонений от графика проверяют, не превышает ли путь, имеющий отклонения, размера критического пути, т. е. не угрожает ли данное нарушение общему директивному сроку. Если новый путь с учетом имевшихся отклонений превращается в критический или если отклонения произошли на критическом пути, служба СПУ пересчитывает его и принимает меры к его сокращению.

Для расчета критического пути и оптимизации сетевых графиков широко используют электронно-вычислительную технику.

Преимущества СПУ заключаются в том, что планирование работ с применением этих методов осуществляется комплексно. Любое существенное отклонение, которое может повлиять на общие результаты работы, учитывают в ходе производства, немедленно устанавливают результаты его влияния и своевременно принимают необходимые меры для устранения этого отклонения.

I В нефтяной промышленности широко применяют сетевые методы планирования. Использование сетевых моделей обеспечивает сокращение сроков проведения работ и их стоимости.

В бурении сетевые методы применяют в целях координации работ по разбуриванию и обустройству нефтяных месторождений, при проведении сложных вышкомонтажных работ, капитальных ремонтах оборудования. По данным объединения Куйбышевнефть, например, установлено, что за счет применения СПУ фактическое время и стоимость монтажа буровых установок сокращаются против запланированных в среднем на 20—25%.

Применение сетевых методов планирования и управления при проведении вышкомонтажных работ обусловливается их особенностями: отдаленностью объектов строительства от центров управления, отсутствием связи с объектом в течение рабочего дня, обеспечением строящихся объектов с одной базы, участием в вышкостроении значительного количества исполнителей и технических средств.

Построение сетевой модели на монтаж буровой установки начинают с составления оценочного листа с учетом опыта ранее проведенных вышкомонтажных работ, действующих технически обоснованных норм времени и выработки. В оценочном листе отражается перечень работ или операций, численность рабочих и время, необходимое для выполнения этих работ (табл. 24).

После определения объемов и оценки работ приступают к составлению предварительного варианта сети. Ее составление начинают с графического изображения замысла строительства, очередности проводимых работ. После этого проверяют правильность ее построения с учетом ранее рассмотренных основных правил. Например, топология сети крупноблочного монтажа силового (редукторного) и вышечного блоков имеет вид, приведенный на рис. 19. Исходя из технологии монтажа, установлено, что демонтаж вышечного блока можно начинать только после окончания демонтажных работ по силовому блоку; к установке на фундамент редукторного блока можно приступать только после завершения монтажа вышечного блока. Эти положения учтены при построении сети введением фиктивных работ.

Для расчета сети время выполнения отдельных работ из оценочного листа переносят на модель и проставляют над отображающими их стрелками. Численность рабочих, участвующих в проведении операций, отображают цифрой под стрелкой (рис. 20).

После проведения расчета модели, выявления имеющихся резервов времени с целью определения возможностей ее оптимизации строят график загрузки работающих (расстановки звеньев), позволяющий определить потери рабочего времени.

Оптимальный график загрузки рассматриваемой сети должен отвечать двум требованиям:

1) число работающих каждый день должно равняться двенадцати;

2) работники всех звеньев не должны иметь перерывов в работе до завершения процесса строительства.

Анализ резервов времени модели и загрузки работающих показывает, что рабочие первого звена имеют перерыв в работе 12 ч, а второго—11 ч. Своевременным переводом рабочих с одного участка на другой можно обеспечить более полную их загрузку, тем самым сократить общую продолжительность проведения вышкомонтажных работ.

rss