Введение

Планирование и управление комплексом работ по проекту представляет сложную и, как правило, противоречивую задачу. Оценка временных и стоимостных параметров функционирования системы, осуществляемая, а рамках этой задачи, производится различными методами. Среди существующих большое значение имеет метод сетевого планирования. Методы сетевого планирования могут широко и успешно применяются для оптимизации планирования и управления сложными разветвленными комплексами работ, которые требуют участия большого числа исполнителей и затрат ограниченных ресурсов.

Следует отметить, что главной целью сетевого планирования является сокращение до минимума продолжительности проекта, таким образом, использование сетевых моделей обусловлено необходимостью грамотного управления крупными народнохозяйственными комплексами и проектами, научными исследованиями, конструкторской и технологической подготовкой производства, новых видов изделий, строительством и реконструкцией, капитальным ремонтом основных фондов и т.п.

С помощью сетевой модели руководитель работ или операции может системно и масштабно представлять весь ход работ или оперативных мероприятий управлять процессом их осуществления, также маневрировать ресурсами.

Можно выделить следующие задачи моей курсовой работы:

1) Рассмотреть и выделить основные понятия сетевого планирования.

2) Изучить правила построения и построить сетевой график.

Сетевое планирование в строительстве

Сетевое планирование - набор методов, который предназначен для управления расписанием проекта. Сетевое планирование позволяет определить, во-первых, какие работы или операции из числа многих, составляющих проект, являются «критическими» по своему влиянию на общую календарную продолжительность проекта и, во-вторых, каким образом построить наилучший план проведения всех работ по данному проекту с тем, чтобы выдержать заданные сроки при минимальных затратах.

Сетевой график- это графическое изображение технологической последовательности выполнения работ на объекте или нескольких объектах с указанием их продолжительности и всех временных параметров, а также общего срока строительства.

В основе управления строительством должна лежать заранее разработанная модель процесса производства строительных и монтажных работ, начиная с подготовительных работ и кончая вводом объекта в эксплуатацию.

Сетевой график - это информационная модель, отображающая процесс выполнения комплекса работ, направленных на достижение единой цели.

Отличительными особенностями сетевого графика являются:

Наличие взаимосвязи между работами и технологической последовательностью их выполнения;

Возможность выявления работ, от завершения которых в первую очередь зависит продолжительность строительства объекта;

Возможность выбора вариантов последовательности и продолжительности работ с целью улучшения сетевого графика;

Облегчение осуществления контроля работ за ходом строительства;

Возможность использования ЭВМ для расчетов параметров графика при планировании и управлении строительством.

Сетевая модель изображается в виде графика, состоящего из стрелок икружков.

Сетевой график состоит из четырёх элементов: работы, ожидания, зависимости и события.

1. Работа - это производственный процесс требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов (например, рытье котлована, устройство фундаментов, монтаж конструкций). Работу на СГ изображают одной сплошной стрелкой, длина которой не связана с продолжительностью работы (если график составлен не в масштабе времени). Под стрелкой указывают наименование работы, а над стрелкой - продолжительность работы в рабочих днях и при необходимости количество рабочих в день или смену. Под стрелкой можно показать также сметную стоимость СМР (тыс. руб.), физический объем работ, исполнителя работ и т. д. В зависимости от назначения графика содержание

приводимых параметров работы может меняться, но продолжительность и наименование работ указывают всегда.

2. Ожидание - процесс, требующий только затрат времени и не потребляющий никаких материальных ресурсов. Ожидание, в сущности, является технологическим или организационным перерывом между работами, непосредственно выполняемыми друг за другом (пример технологического ожидания - набор бетона прочности; пример организационного ожидания - если бригада плотников занята на других работах, и по этой причине не выполняются работы по распалубке бетонных конструкций).

Ожидание изображается, так же, как, и работа, сплошной стрелкой с указанием продолжительности и наименованием ожидания.

3. Зависимость (фиктивная работа) вводится для отражения технологической и организационной взаимосвязи работ и не требует ни времени, ни ресурсов. Зависимость изображается пунктирной стрелкой. Она определяет последовательность свершения событий.

4. Событие - это факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и л остаточный lля начала следующих работ. В любой естественной модели события устанавливают технологическую и организационную последовательность работ. События изображаются кружками или другими геометрическими фигурами, внутри которых указывается определенный номер - код события. События ограничивают рассматриваемую работу и по отношению к ней могут быть начальными и конечными.

Начальное событие - определяет начало данной работы и является конечным для предшествующих работ.

Конечное событие - определяет окончание данной работы и является начальным для последующих работ.

Исходное событие - событие, которое не имеет предшествующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика.

Завершающее событие - событие, которое не имеет последующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика.

Сложное событие - событие, в которое входят или из которого выходят две и более работы.

Строительное производство представляет собой сложную организационно-технологическую систему, которую для облегчения изучения можно представить в виде модели.

Модель в широком понятии - это любой упрощенный образ образец или аналог какого-либо сложного объекта, процесса или явления («оригинала» данной модели), используемый в качестве его «представителя».

Процесс исследования на моделях, должным образом представляющих изучаемую систему, называется моделированием.

Моделирование строительного производства - исследование строительных процессов путем построения и изучения их моделей, являющихся упрощенным представлением о некотором объекте, более удобном для восприятия, чем сам объект.

В организационно-технологических моделях строительства объектов производят взаимную увязку выполнения отдельных видов строительных работ, сроков и интенсивность ведения работ, а так же рационального порядка использования ресурсов.

Строительный процесс и вид работы могут быть представлены в виде мысленной описательной или графической модели.

В качестве графических моделей строительного производства служат (как частично отмечалось в главе 5): линейные (ленточные) графики Г.Л. Ганта, циклограммы М.С. Будникова, таблицы (матрицы), а также сетевые графики.

Сетевые модели позволяют лучше всего отобразить порядок возведения сложного объекта, осуществлять научно-обоснованные методы строительства, определять и разрешать многие проблемные ситуации, возникающие в процессе производства строительных работ.

Сетевой график является документом, позволяющим оперативно руководить строительством и перераспределять ресурсы в зависимости от фактического состояния строительства. Он имеет и ряд других преимуществ по сравнению с другими моделями.

Однако применение сетевых графиков не означает, что тем самым исключается применение линейных графиков, циклограмм и матриц.

Эти модели взаимно дополняют друг друга и применяются в тех случаях, где они наиболее целесообразны.

Сетевые графики наиболее целесообразны для сооружения сложных промышленных и других комплексов, где участвуют многие организации, причем сетевые графики учитывают все работы, от которых зависит успешный ход строительства, в т.ч. проектирование, внешние поставки материалов, технологического оборудования и др. Сетевые модели используются в строительстве для решения задач перспективного планирования, определения продолжительности и сроков выполнения основных этапов создания объектов (проектирования, строительно-монтажных работ, поставки технологического оборудования, освоения производственной мощности), а также планирование капитальных вложений по периодам строительства объекта.

Сетевые модели используются также для решения задач оперативного планирования строительным производством по отдельному объекту, зданий, сооружений.

В сетевом моделировании строительного производства используется два основных понятия: сетевые модели и сетевые графики.

Сетевые модели бывают разные в зависимости от характера объекта строительства, целей и ряда других показателей.

Классифицируются сетевые модели по следующим основным признакам:

• 1. по виду целей - одноцелевые модели и многоцелевые (например, при строительстве разных объектов, возводимых одной строительной организацией;
• 2. по числу охвата объектов: частная модель и комплексная (например, на один объект и на весь промышленный комплекс завода);
• 3. по характеру оценок параметров модели: детерминированные (с заранее и полностью обусловленными данными) и вероятностные (учитывающие влияние случайных факторов);
• 4. модели с учетом целевой направленности (временные, ресурсные, стоимостные).

В последующих параграфах, в основном, будем рассматривать простые модели: детерминированные, одноцелевые, частные и комплексные с учетом времени.

Элементами сетевого графика являются (при типе "вершины - события"):

• 1. работа - процесс, требующий затраты времени и ресурсов (например, рытье котлованов, бетонирование фундаментов, монтаж колонн и т.д.;
• 2. событие - факт окончания одной или нескольких работ, необходимых и достаточных для начала одной или нескольких последующих работ, не требующий затрат ни времени, ни ресурсов (например, окончание рытья котлованов, бетонирование фундаментов, устройство кровли и т.д.);
• 3. ожидание - технологический и организационный перерыв между работами, требующий только затраты времени (например, твердение бетона, сушка штукатурки и т.д.);
• 4. зависимость (или фиктивная работа) - элемент сетевого графика, который вводится для отражения правильной технологической взаимосвязи между работами, не требующая затраты ни времени, ни труда исполнителей (как, например, завершение копки траншеи на 1-й захватке и возможность начала укладки фундаментных блоков на этой же захватке);

Для элементов сетевого графика приняты следующие обозначения:

Работы и ожидания изображают сплошными линиями со стрелками, направленными по ходу технологического процесса (слева направо); события - кружками, а зависимости- пунктирными линиями со стрелками.

События нумеруются одним числом, а работы - двумя. Наименование работы указывают над стрелкой, а продолжительность работы (n) - под стрелкой.

Основным методом решения плановых и управленческих задач в строительстве является метод сетевого планирования и управления (СПУ). Метод СПУ включает построение, расчет, анализ и оптимизацию сетевых моделей и применяется для решения задач, связанных с планированием и управлением строительства.

Метод СПУ объединяет автоматизированный учет и контроль, выбор и принятие управленческих решений. Результаты расчета сетевой модели содержат оценку выполнения исполнителями работ для достижения поставленной цели. Это позволяет руководителям концентрировать внимание на вопросах, от которых в данный момент времени зависит срок достижения цели. На основе информации о временных, объемных и ресурсных параметрах моделируются варианты регулирующих воздействии, наиболее рациональный из которых применяется. В качестве модели процесса производства используется сетевая модель.

Сетевая модель с требуемой степенью детализации отображает взаимосвязь отдельных работ по возведению объекта (комплекса) и дает возможность осуществить математический анализ календарного плана, прогнозировать его будущее состояние, а также оценивать эффективность принимаемых решений.

Сетевой моделью называется ориентированный граф, отражающий последовательность и организационно- технологические взаимосвязи между работами, выполнение которых необходимо для достижения поставленной цели.

Сетевая модель, представленная графически на плоскости с рассчитанными временными и ресурсными параметрами, называется сетевым графиком. Сетевые графики используются для расчета временных параметров и оптимизации календарных планов.

Правила построения сетевых графиков. Для построения сетевого графика необходимо выявить последовательность и взаимосвязь работ: какие работы необходимо выполнить, и какие условия обеспечить, чтобы можно было начать данную работу, какие работы можно и целесообразно выполнять параллельно с данной работой, какие работы можно начать после окончания данной работы. Эти вопросы позволяют выявить технологическую взаимосвязь между отдельными работами, обеспечивают логическое построение сетевого графика и его соответствие моделируемому комплексу работ.

Уровень детализации сетевого графика зависит от сложности строящегося объекта, количества используемых ресурсов, объемов работ и продолжительности строительства.

Имеется два типа сетевых графиков: вершины - работы

Вершины - события

Временные параметры сетевого графика.

Каждая работа сетевого графика имеет временную оценку - продолжительность. Продолжительность (t) выполнения работы измеряется в единицах времени: часах, днях, неделях и т.д.

Любая непрерывная последовательность работ в сетевом графике называется путем. Путь от исходной до завершающей работы (события) является полным путем сетевого графика. Если известна продолжительность выполнения каждой работы, то может быть определена продолжительность пути. Продолжительность любого пути равна сумме продолжительностей составляющих его работ.

Полный путь, имеющий наибольшую продолжительность, называется критическим.

Продолжительность критического пути (Т„р) определяет общую продолжительность строительства. Следовательно, чтобы сократить продолжительность строительства, необходимо уменьшить продолжительность критических работ, т.е. работ, находящихся на критическом пути. Одной из главных задач руководителей строительства является тщательный контроль за соблюдением установленных продолжительностей выполнения именно этих работ, изыскание путей их сокращения и принятие оперативных мер по предотвращению их срыва.

Для определения продолжительности критического пути и сроков выполнения каждой работы определяют следующие временные параметры сетевой модели:

Раннее начало работы - самый ранний момент начала работы. Раннее начало исходных работ сетевого графика равно нулю. Раннее начало любой работы равно максимальному раннему окончанию предшествующих работ:

Раннее окончание работы - самый ранний момент окончания данной работы. Он равен сумме раннего начала и продолжительности работы.

Позднее окончание работы - самый поздний момент окончания работы, при котором продолжительность критического пути не изменится. Позднее окончание завершающих работ равно продолжительности критического пути. Позднее окончание любой работы равно минимальному позднему началу последующих работ.

Позднее начало работы - самый поздний момент начала работы, при котором продолжительность критического пути не изменится. Он равен разности между поздним окончанием данной работы и ее продолжительностью.

У работ критического пути ранние и поздние сроки совпадают, поэтому они не имеют резервов времени. Работы, не лежащие на критическом пути, имеют резервы времени.

Полный резерв времени – максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность работы или перенести ее начало без увеличения продолжительности критического пути. Он равен разности между поздним и ранним сроком начала или окончания.

Свободный резерв времени – время, на которое можно увеличить продолжительность работы или перенести ее начало, не изменив при этом раннего начала последующих работ. Он равен разности между ранним началом последующей работы и ранним окончанием данной работы.

Календарный план - это такой проектно - технологический документ, который определяет последовательность, интенсивность и продолжительность производства работ, их взаимоувязку, а также потребность (с распределением во времени) в материальных, технических, трудовых, финансовых и других ресурсах, используемых в строительстве.

В основу составления рациональных календарных планов строительства закладывается нормализованная технология возведения зданий и сооружений. Она находит, как правило, отражение в технологических моделях строительства объектов.

Основная задача календарного планирования состоит в составлении таких расписании выполнения работ, которые удовлетворяют всем ограничениям, отражающим в технологических моделях строительства объектов взаимоувязку, сроки интенсивности ведения работ, а также рациональный порядок использования ресурсов.

Если заранее сформулирован критерий качества календарного плана (скажем, минимальная продолжительность возведения объекта или максимальная равномерность использования бригад рабочих и строительных машин), то наилучшим считается календарный план, оптимальный по этому критерию.

Организация и планирование строительства предполагают согласование работ во времени и пространстве, т.е. разработку модели выполнения согласованного во времени и пространстве комплекса работ с целью достижения высоких технико-экономических показателей строительного производства.

Критерий оптимальности должен отражать наиболее существенную характеристику плана (например, продолжительность строительства, себестоимость, прибыль строительной организации, производительность труда и др.). В разных условиях может приниматься за критерий любой из существенных показателей, при этом остальные показатели тоже учитываются в задаче планирования, но уже в качестве тех или иных ограничений.

Существует множество допустимых вариантов планов, И методика календарного планирования должна позволять выбрать из всего этого множества оптимальный вариант по принятому критерию. По своему содержательному характеру задачи такого рода относятся к классу комбинаторных задач полного упорядочения во времени множества работ. Эффективное решение таких задач достигается при использовании экономико-математических методов и ЭВМ.

При организации, планировании и управлении строительством используются все виды моделей, но наиболее широко изобразительные (графические): линейный календарный график, циклограмма, сетевой график в форме графа, а также табличные, например, матрицы.

Важным этапом разработки планов является определение ресурсов, необходимых для выполнения проекта и их распределения. В зависимости от стадии проектирования календарные планы (КП) подразделяются на следующие виды:

• календарный план или комплексный укрупненный сетевой график (КУСГ) поточной застройки комплекса зданий или сооружений в составе ПОС;
• календарный план строительства отдельных объектов в составе ППР; на стадии рабочих чертежей;
• календарный план осуществления отдельных строительных процессов - технологические карты на стадии разработки ППР;
• разрабатывают также почасовые сменные графики, которые находят применения в работе домостроительных комбинатов (ДСК) при монтаже конструкций с транспортных средств («с колес»).

В комплексный поток включаются работы по возведению всех постоянных зданий и сооружении, входящих в состав строящегося комплекса, в том числе по тем сооружениям, зданиям, инженерным сетям, дорогам и т.п., которые строятся в подготовительный период.

В составе проекта организации строительства для сложных строительных комплексов разрабатывается комплексный укрупненный сетевой график (КУСГ).

Исходными данными для разработки КУСТ являются:

• заданный срок строительства проектируемого предприятия (комплекса), а также имеющиеся решения по вопросам его материально-технического обеспечения;
• технологические и компоновочные решения проекта (рабочего проекта): состав пусковых комплексов по очередям строительства, полный перечень объектов, технологическая последовательность ввода в действие производства и пр.;
• состав и мощности организаций, намечаемых для осуществления строительства.

При разработке КУСТ целесообразно выявить главную цель работ, отражающую технологическую последовательность строительства, монтажа и ввода в действие основного производства, основных жилых или других объектов соответствующего комплекса и принять ее за основу компоновки сетевой модели. При определении продолжительности работ КУСТ следует руководствоваться как действующими нормативами, так и данными о продолжительности проектирования и строительства аналогичных объектов.

В основу календарных планов закладывается научно- обоснованная организация взаимодействия всех участников строительства и нормализационная технология производства работ, разработка которых осуществляется путем построения тех или иных организационно-технологических моделей строи- тельного производства. При этом независимо от способа моделирования, в календарных планах должны предусматриваться поточные методы организации производства, обеспечивающие наиболее рациональное и равномерное потребление ресурсов и непрерывный выпуск строительной продукции в нормативные или заданные сроки.

После составления и расчета КУСТ проводится его оптимизация. На этой стадии путем последовательного, иногда многократного, улучшения первоначального варианта графика решаются следующие основные задачи:

• выявление оптимальной продолжительности строительства, не превышающей директивной или нормативной;
• выявление возможностей наиболее целесообразного использования капиталовложений, материально-технических и людских ресурсов путем распределения работ в пределах имеющихся резервов времени для более равномерного использования ресурсов и финансовых средств.

Планирование работы всегда начинается с определения количества задач, ответственных за их исполнение лиц и времени, необходимого для полного завершения. При такие схемы просто необходимы. Во-первых, для того чтобы понимать, какое общее время будет затрачено, во-вторых, чтобы знать, как планировать ресурсы. Именно этим занимаются проектные менеджеры, они в первую очередь осуществляют построение сетевого графика. Пример возможной ситуации рассмотрим далее.

Исходные данные

Руководство рекламного агентства приняло решение о выходе в свет нового рекламного продукта для своих клиентов. Перед сотрудниками фирмы были поставлены такие задачи: рассмотреть идеи рекламных брошюр, привести аргументы в пользу того или иного варианта, создать макет, подготовить проект договора для клиентов и послать всю информацию руководству на рассмотрение. Для информирования клиентов необходимо провести рассылку, расклеить плакаты и обзвонить все фирмы, имеющиеся в базе данных.

Кроме этого, главный руководитель составил детальный план всех необходимых действий, назначил ответственных сотрудников и определил время.

Начнем построение сетевого графика. Пример имеет данные, представленные на следующем рисунке:

Построение матрицы

Перед тем как сформировать необходимо создать матрицу. Построение графиков начинается с этого этапа. Представим себе систему координат, в которой вертикальные значения соответствуют i (начальное событие), а горизонтальные строки - j (завершающее событие).

Начинаем заполнять матрицу, ориентируясь на данные рисунка 1. Первая работа не имеет времени, поэтому ею можно пренебречь. Рассмотрим детальнее вторую.

Начальное событие стартует с цифры 1 и заканчивается на втором событии. Продолжительность действия равняется 30 дням. Это число заносим в ячейку на пересечении 1 строки и 2 столбца. Аналогичным способом отображаем все данные, что представлено на рисунке ниже.

Основные элементы, используемые для сетевого графика

Построение графиков начинается с обозначения теоретических основ. Рассмотрим основные элементы, требующиеся для составления модели:

1. Любое событие обозначается кружком, в середине которого находится цифра, соответствующая порядку действий.
2. Сама работа - это стрелка, ведущая от одного события к другому. Над стрелкой пишут время, необходимое для ее совершения, а под стрелкой обозначают ответственное лицо.

Работа может выполниться в трех состояниях:

- Действующая - это обыкновенное действие, на совершение которого требуются затраты времени и ресурсов.

- Ожидание - процесс, во время которого ничего не происходит, но он требует затрат времени для перехода от одного события к другому.

- Фиктивная работа - это логическая связь между событиями. Она не требует ни времени, ни ресурсов, но чтобы не прервать сетевой график, ее обозначают Например, подготовка зерна и приготовление мешков для него - это два отдельных процесса, они не связаны последовательно, но их связь нужна для следующего события - фасовки. Поэтому выделяют еще один кружочек, который соединяют пунктиром.

Основные принципы построения

Правила построения сетевых графиков заключаются в следующем:

Построение сетевого графика. Пример

Вернемся к исходному примеру и попробуем начертить сетевой график, используя все данные, указанные ранее.

Начинаем с первого события. Из него выходят два - второе и третье, которые соединяются в четвертом. Далее все идет последовательно до седьмого события. Из него выходят три работы: восьмая, девятая и десятая. Постараемся все отобразить:

Критические значения

Это еще не все построение сетевого графика. Пример продолжается. Далее нужно рассчитать критические моменты.

Критический путь - это наибольшее время, затраченное на выполнение задания. Для того чтобы его рассчитать, нужно сложить все наибольшие значения последовательных действий. В нашем случае это работы 1-2, 2-4, 4-5, 5-6, 6-7, 7-8, 8-11. Суммируем:

30+2+2+5+7+20+1 = 67 дней

Таким образом, критический путь равен 67 дням.

Если такое время на проект не устраивает руководство, его нужно оптимизировать согласно требованиям.

Автоматизация процесса

На сегодняшний день мало кто из проектных менеджеров вручную построения сетевых графиков - это простой и удобный способ быстро рассчитать затраты времени, определить порядок работ и назначить исполнителей.

Кратко рассмотрим самые распространенные программы:

1. Microsoft Project 2002 - офисный продукт, в котором очень удобно рисовать схемы. Но проводить расчеты немного неудобно. Для того чтобы совершить даже самое простое действие, нужен немалый багаж знаний. Скачивая программу, позаботьтесь о приобретении инструкции по пользованию к ней.
2. SPU v2.2. Очень распространенный бесплатный софт. Вернее, даже не программа, а файл в архиве, для использования которого не нужна установка. Изначально она была разработана для выпускной работы одного студента, но оказалась настолько полезной, что автор выложил ее в сеть.
3. NetGraf - еще одна разработка отечественного специалиста из Краснодара. Очень легка, проста в использовании, не требует установки и огромного багажа знаний, как с ней управляться. Плюсом является то, что поддерживает импорт информации из других текстовых редакторов.
4. Часто можно встретить вот такой экземпляр - Borghiz . О разработчике мало что известно, как и о том, как пользоваться программой. Но по примитивному методу «тыка» ее можно освоить. Главное, что она работает.

1.Сущность и значение метода сетевого планирования и управления. Основные элементы сетевого графика.

2.Общие принципы построения сетевого графика. Параметры сетевого графика.

3.Аналитический и графический расчет сетевого графика. Оптимизация сетевого графика. 4.Планирование и управление строительным производством на основе сетевых графиков.

1.Сущность и значение метода сетевого планирования и управления. Основные элементы сетевого графика.

Сетевой график – схематическое изображение процесса строительства одного объекта или комплекса объектов, в котором в наглядной форме показывается последовательность выполнения работ и приводятся как технологические, так и организационные их взаимосвязи.

Метод сетевого планирования помогает устанавливать зависимость продолжительности строительства от сроков выполнения отдельных видов работ.

Сетевая модель позволяет:

Четко отобразить структуру проекта и установить взаимосвязь отдельных разделов;

Прогнозировать критические работы;

Более эффективно использовать ресурсы;

По-новому подойти к учету и отчетности в строительстве и др.

Основные элементы сетевого гра­фика:

Конечное

Начальное

Фиктивная

1.работа – производственный процесс, требующий затрат трудовых, материальных ресурсов, а также времени (сплошная линия со стрелкой наимен.работы)

Продолжит., число раб. в смену

2.событие – начало или окончание одной либо нескольких работ. Каждому событию присваивается номер (код). Все работы ограничиваются двумя событиями. Изображается кружками. Событие бывает начальное и конечное.

3.ожидание – это организационный или технологический перерыв между работами, не требующий затрат ресурсов, но занимающий время (например, естественная сушка штукатурки).

4.зависимость (фиктивная работа) – не связана с расходом ресурсов времени и вводится для отражения взаимосвязей между реальными работами. Показывается пунктирной линией со стрелкой

5.путь – непрерывная линия, характеризующая продолжительность работ от начального до конечного события в сетевом графике. Длина пути – это сумма продолжительностей работ, находящихся на данном пути.

В сетевом графике между начальным и конечным событиями может быть несколько путей. Путь, имеющий наибольшую продолжительность, называется критическим (обозначается двумя сплошными линиями), а работы, входящие в состав критического пути – критическими.

2.Общие принципы построе­ния сетевого графика. Параметры сетевого графика.

Построение сетевого графика ведется по определенным правилам:

1. Направление стрелок – слева направо. Код начального события меньше кода конечного события.

2. Графики должны иметь простую форму, по возможности без пересечения векторов. Большинство работ следует изображать горизонтальными линиями.

3. На графике не должно быть «тупиков» (замкнутых контуров).

4. Между двумя событиями может быть только одна работа.

5. Если после окончания двух работ можно начинать третью, а по окончании каждой из них – другие работы, то показываются зависимости между событиями.

6. Не допускаются события, из которых не выходит ни одна работа (кроме конечного).

Сетевое планиров ание — это метод планирования работ, операции в которых, как правило, не повторяются (например, разработка но-вых продуктов, строительство зданий, ремонт оборудования, проек-тирование новых работ).

Для проведения сетевого планирования вначале необходимо рас-членить проект на ряд отдельных работ и составить логическую схе-му (сетевой граф).

Работа — это любые действия, трудовые процессы, сопровожда-ющиеся затратами ресурсов или времени и приводящие к определен-ным результатам. На сетевых графах работы обозначаются стрелка-ми. Для указания того, что одна работа не может выполняться раньше другой, вводят фиктивные работы, которые изображаются пунктирными стрелками. Продолжительность фиктивной работы принимается равной нулю.

Событие — это факт окончания всех входящих в него работ. Счи-тается, что оно происходит мгновенно. На сетевом графе события изображаются в виде вершин графа. Ни одна выходящая из данного события работа не может начаться до окончания всех работ, входя-щих в это событие.

С исходного события (которое не имеет предшествующих работ) начинается выполнение проекта. Завершающим событием (которое не имеет последующих работ) заканчивается выполнение проекта.

После построения сетевого графа необходимо оценить продолжи-тельность выполнения каждой работы и выделить работы, которые определяют завершение проекта в целом. Нужно оценить потреб-ность каждой работы в ресурсах и пересмотреть план с учетом обес-печения ресурсами.

Часто сетевой граф называют сетевым графиком .

Правила построения сетевых графиков.

1. Завершающее событие лишь одно.

2. Исходное событие лишь одно.

3. Любые два события должны быть непосредственно связаны не более чем одной работой-стрелкой. Если два события связаны более чем одной работой, рекомендуется ввести дополнительное событие и фиктивную работу:

4. В сети не должно быть замкнутых циклов.

5. Если для выполнения одной из работ необходимо получить ре-зультаты всех работ, входящих в предшествующее для нее событие, а для другой работы достаточно получить результат нескольких из этих работ, то нужно ввести дополнительное событие, отражающее результаты только этих последних работ, и фиктивную работу, свя-зывающую новое событие с прежним.

Например, для начала работы D достаточно окончания рабо-ты А. Для начала же работы С нужно окончание работ А и В.

Метод критического пути

Метод критического пути исполь-зуется для управления проектами с фиксированным временем вы-полнения работ.

Он позволяет ответить на следующие вопросы:

1. Сколько времени потребуется на выполнение всего проекта?

2. В какое время должны начинаться и заканчиваться отдельные
работы?

3. Какие работы являются критическими и должны быть выпол-нены в точно определенное графиком время, чтобы не сорвать уста-новленные сроки выполнения проекта в целом?

4. На какое время можно отложить выполнение некритических работ, чтобы они не повлияли на сроки выполнения проекта?

Самый продолжительный путь сетевого графика от исходного со-бытия к завершающему называется критическим. Все события и рабо-ты критического пути также называются критическими. Продолжи-тельность критического пути и определяет срок выполнения проекта. Критических путей на сетевом графике может быть несколько.

Рассмотрим основные временные параметры сетевых графиков.

Обозначим t (i, j) - продолжительность работы с начальным со-бытием i и конечным событием j .

Ранний срок t р (j) свершения события j - это самый ранний момент, к которому завершаются все работы, предшествующие этому собы-тию. Правило вычисления:

t р (j) = max { t р (i)+ t (j)}

где максимум берется по всем событиям i , непосредственно предше-ствующим событию j (соединены стрелками).

Поздний срок t n (i) свершения события i - это такой предельный мо-мент, после которого остается ровно столько времени, сколько необ-ходимо для выполнения всех работ, следующих за этим событием.

Правило вычисления:

t n (i) = min { t n (j)- t (i, j)}

где минимум берется по всем событиям j , непосредственно следую-щим за событием i .

Резерв R(i) события i показывает, на какой предельно допустимый срок может задержаться свершение события i без нарушения срока наступления завершающего события:

R(i)= t n (i) - t р (i)

Критические события резервов не имеют.

При расчетах сетевого графика каждый круг, изображающий событие, делим диаметрами на 4 сектора:

Управление проектами с неопределенным временем выполнения работ

В методе критического пути предполагалось, что время выполне-ния работ нам известно. На практике же эти сроки обычно не опре-делены. Можно строить некоторые предположения о времени вы-полнения каждой работы, но нельзя предусмотреть все возможные трудности или задержки выполнения. Для управления проектами с неопределенным временем выполнения работ наиболее широкое применение получил метод оценки и пересмотра проектов , рассчитанный на исполь-зование вероятностных оценок времени выполнения работ, предус-матриваемых проектом.

Для каждой работы вводят три оценки:

- оптимистическое время а - наименьшее возможное время вы-полнения работы;

- пессимистическое время b - наибольшее возможное время вы-полнения работы;

- наиболее вероятное время т - ожидаемое время выполнения работы в нормальных условиях.

По а, b и т находят ожидаемое время выполнения работы :

и дисперсию ожидаемой продолжительности t :

Используя значения t , находят критический путь сетевого графика.

Оптимизация сетевого графика

Стоимость выполнения каждой работы плюс дополнительные расходы определяют стоимость проекта. С помощью дополнитель-ных ресурсов можно добиться сокращения времени выполнения критических работ. Тогда стоимость этих работ возрастет, но общее время выполнения проекта уменьшится, что может привести к сни-жению общей стоимости проекта. Предполагается, что работы можно выполнить либо в стандартные, либо в минимальные сроки, но не в промежутке между ними.

График Ганта

Иногда бывает полезным изобразить наглядно имеющийся в на-личии резерв времени. Для этого используется график Ганта . На нем каждая работа (i, j ) изображается горизонтальным отрезком, длина которого в соответствующем масштабе равна времени ее выполне-ния. Начало каждой работы совпадает с ранним сроком свершения ее начального события. График Ганта очень полезен при составлении расписания работ. Он показывает рабочее время, время простоев и относительную загрузку системы. Ожидающие выполнения работы могут быть распределены по другим рабочим центрам.

График Ганта используется для управления работами в процессе. Он указывает, какая работа выполняется по расписанию, а какая опережает его или отстает. Существует много возможностей исполь-зования графика Ганта на практике.

Стоит заметить, что график Ганта не учитывает разнообразия производственных ситуаций (например, поломки или человеческие ошибки, которые требуют повторения работы). График Ганта должен регулярно пересчитываться при появлении новых работ и при пере-смотре продолжительности работ.

График Ганта особенно полезен при работе над проектом с не свя-занными между собой работами. А вот при анализе проекта с тесно взаимосвязанными работами лучше воспользоваться методом кри-тического пути.

Распределение ресурсов, графики ресурсов

До сих пор мы не обращали внимания на ограничения в ресурсах и считали, что все необходимые ресурсы (сырье, оборудование, рабочая сила, денежные средства, производственные площади и т. д.) имеются в достаточном количестве. Рассмотрим один из простейших методов решения проблемы распределения ресурсов - «метод проб и ошибок».

Пример . Произведем оптимизацию сетевого графика по ре-сурсам. Наличный ресурс равен 10 единицам.

Первое число, приписанное дуге графика, означает время выпол-нения работы, а второе - требуемое количество ресурса для выпол-нения работы. Работы не допускают перерыва в их выполнении.

Находим критический путь. Строим график Ганта. В скобках для каждой работы укажем требуемое количество ресурса. По графику Ганта строим график ресурса. На оси абсцисс мы откладываем время, а на оси ординат - потребности в ресурсах.

Считаем, что все работы начинаются в наиболее ранний срок их выполнения. Ресурсы складываются по всем работам, выполняемым одновременно. Также проведем ограничительную линию по ресурсу (в нашем примере это у = 10).

Из графика мы видим, что на отрезке от 0 до 4, когда одновремен-но выполняются работы В, А, С, суммарная потребность в ресурсах составляет 3 + 4 + 5 = 12, что превышает ограничение 10. Так как ра-бота С критическая, то мы должны сдвинуть сроки выполнения или А, или В.

Запланируем выполнение работы В с 6-го по 10-й день. На сроках выполнения всего проекта это не скажется и даст возможность ос-таться в рамках ресурсных ограничений.

Параметры работ

Напомним обозначения: t (i, j) - продолжительность работы (i, j ); t р (i) - ранний срок свершения события i ; t n (i) - поздний срок свер-шения события /.

Если в сетевом графике лишь один критический путь, то его лег-ко отыскать по критическим событиям (событиям с нулевыми резер-вами времени). Ситуация усложняется, если критических путей не-сколько. Ведь через критические события могут проходить как критические, так и некритические пути. В этом случае нужно ис-пользовать критические работы.

Ранний срок начала работы (i, j) совпадает с ранним сроком свер-шения события i: t p н (i, j) = t р (i).

Ранний срок окончания работы (i, j ) равен сумме t р (i) и t(i, j) : t p о (i, j) = t р (i)+ t (i, j).

Поздний срок начала работы (i, j) равен разности t n (j) (позднего срока свершения события j ) и t (i, j) : t пн (i, j) = t п (j) - t (i, j).

Поздний срок окончания работы (i, j ) совпадает с t n (j): t по (i, j) = t п (j).

Полный резерв времени R n (i, j) работы (i, j ) - это максимальный за-пас времени, на которое можно задержать начало работы или увели-чить ее продолжительность, при условии, что весь комплекс работ будет завершен в критический срок:

R n (i, j)= t n (j) - t р (i) - t (i, j)= t по (i, j) - t p о (i, j).

Свободный резерв времени R с (i, j) работы (i, j) - это максимальный запас времени, на которое можно отсрочить или (если она началась в свой ранний срок) увеличить ее продолжительность при условии, что не нарушатся ранние сроки всех последующих работ: R с (i, j)= t р (j) - t р (i) - t (i, j)= t р (j) - t p о (i, j).

Критические работы, как и критические события, резервов не имеют.

Пример. Посмотрим, каковы резервы работ для сетевого гра-фика.

Находим t р (i), t n (i) и составляем таблицу. Значения первых пяти колонок берем из сетевого графика, а остальные колонки просчитаем по этим данным.

Критические работы (работы с нулевыми резервами): (1, 2), (2,4), (2, 5), (4, 5). У нас два критических пути: 1 - 2 - 5 и 1 - 2 - 4 - 5.

Методы сетевого планирования и управления позволяют сосре-доточиться на важнейших для выполнения проекта моментах. При этом требуется, чтобы работы были взаимно независимы, то есть в пределах определенной последовательности работ можно начи-нать, приостанавливать, исключать работы, а также выполнять одну работу независимо от другой работы. Все работы должны выполнять-ся в определенной последовательности. Поэтому методы сетевого планирования и управления широко применяются в строительстве, самолетостроении и судостроении, а также в промышленных отрас-лях с быстро меняющимися тенденциями.

Скептическое отношение к методам сетевого планирования и уп-равления часто основывается на их стоимости, которая может со-ставлять около 5% общей стоимости проекта. Но эти расходы обыч-но полностью компенсируются экономией, достигаемой с помощью более точного и гибкого графика, а также сокращения сроков выпол-нения проекта.