Сетевое планирование и управление

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение……………………………………………………………………………..

1. Построение сетевого графика………………………………………………..
2. Анализ сетевого графика……………………………………………………..
3. Способы оптимизации сетевого графика……………………………………

Заключение…………………………………………………………………………...

Список  использованных источников……………………………………………….

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Решение хозяйственных задач  связано с осуществлением ряда работ (действий, мероприятий, операций), одни из которых можно выполнять одновременно, параллельно, а другие – только в  определенной последовательности. Например, чтобы начать производство нового изделия, необходимо, прежде всего, разработать его конструкцию, технологию производства, а затем осуществлять четыре вида параллельных работ:

- проектировать, заказывать, получать и монтировать необходимое оборудование;

- планировать размещение оборудования, рассчитывать требуемые площади и строить помещения;

- заключать договора с другими предприятиями о поставках необходимых материалов, сырья и комплектующих деталей;

- набирать и готовить кадры будущих работников.

В современных условиях необходимо разработать и использовать сравнительно простые и эффективные  методы руководства комплексными разработками, выполнением сложных проектов внедрения  в экономическую практику новейших научно-технических достижений. Необходимо вооружить руководителей совершенным  инструментом, позволяющим в любых  даже самых сложных ситуациях, быстро принимать наиболее правильные решения.

Поиски эффективных способов планирования сложных процессов  и проектов привели к созданию методов сетевого планирования и  управления (СПУ). Они применимы в  тех случаях, когда конечная цель достигается путем выполнения ряда взаимоувязанных и взаимозависимых  работ, входящих в единый комплекс той  или иной разработки.

Эффект, достигаемый за счет применения СПУ, обусловлен в первую очередь внесением строгих логических элементов в формирование плана, позволивших привлечь для анализа  и синтеза планов реализации проектов современный математический аппарат  и средства вычислительной техники.

В силу универсальности  СПУ этот аппарат используется для  формирования планов строительной индустрии  во всех видах строительства, в индивидуальном и мелкосерийном производстве, в научно-исследовательских, опытно-конструкторских и проектных организациях, в производстве кинофильмов, в горнодобывающей промышленности и геологоразведочных работах.

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, принимающих  участие в проекте и объединенные общностью поставленной перед ними задачи, рассматриваются как звенья единой сложной организационной  системы.

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ПОСТРОЕНИЕ СЕТЕВОГО ГРАФИКА

 

Система сетевого планирования и управления (СПУ) – система, применяемая  в строительстве, в управлении крупными научно-техническими разработками и  другими комплексами работ, основанная на использовании ЭВМ и сетевых  графиков.

Системы СПУ можно характеризовать  следующими признаками, определяющими  структуру, основные принципы построения и функционирования СПУ, объемы информации, методы и технические средства ее сбора, передачи, переработки и отображения:

- уровень руководства, использующий данную систему СПУ;

- количество сетей, описывающих проект;

- число конечных целей проекта;

- ограничения по ресурсам;

- планируемые и контролируемые параметры проекта.

На практике структура  систем СПУ обусловлена необходимостью выполнения основных процессов управления, получения информации о состоянии  проекта (комплекса работ), преобразования информации, формирования команд управления, передачи и исполнения команд управления.

Под комплексом работ (комплексом операций или проектом) понимается всякая практическая задача, для выполнения которой необходимо осуществить  достаточно большое количество разнообразных  взаимосвязанных работ. Это может  быть разработка и создание крупного территориально-промышленного комплекса  или строительство (реконструкция) завода, корабля, самолета, любого другого  сложного объекта. СПУ это сочетание, как расчетных методов, так и организационных мероприятий и контрольных приемов. Конечным продуктом действия системы является выявление, и мобилизация резервов времени и материальных ресурсов.

Основано СПУ на графическом  изображении комплекса работ, т.е. работы в их логической и временной  последовательности представляются графической  моделью – сетевым графиком (сетью), который является первым этапом построения сетевой модели этого комплекса или проекта работ (см. Рис 1.1).

                                                (Рис. 1.1)

 

Спектр приложений СПУ  в экономике чрезвычайно широк. Это календарное планирование, подготовка производства, освоение новой техники, реконструкция предприятий (цехов, участков), строительство и т.д.

Сетевые графики составляются на начальном этапе планирования. Главными элементами сетевой модели являются события и работы.

Под работой понимаются действия, связанные с затратами  ресурсов (материальных, финансовых, трудовых) и приводящие к определенным результатам. Работы обозначаются на сетевом графике  дугами.

Под событием понимают результат  завершения одной или нескольких работ.

Вначале планируемый процесс  разбивается на отдельные работы и события, составляется перечень работ  и событий, продумываются их логические связи и последовательность выполнения, работы закрепляются за ответственными исполнителями. С их помощью оценивается  длительность каждой работы. Затем  составляется сетевой график. После  упорядочения сетевого графика рассчитываются параметры событий и работ, определяются резервы времени и критический  путь. Затем проводится анализ и  оптимизация сетевого графика.

Отличительной особенностью сетевой модели является четкое определение  всех временных взаимосвязей предстоящих  работ.

С математической точки  зрения, сетевой график представляет собой связанный ориентированный  граф без петель и контуров.

Наглядно граф можно представить  как некоторое множество вершин и множество ребер, соединяющие  все или некоторые из этих вершин.

Если на ребре указано  направление связи между вершинами, то оно называется дугой. Ориентация дуги указывается стрелками. Дуга, соединяющая  вершину i с вершиной j, обозначается символом (i, j) или pij.

Если все соединения в  графе изображаются дугами, то граф называется ориентированным, или орграфом.

Последовательность дуг, в которой конец каждой предыдущей дуги совпадает с началом следующей, называется путем в орграфе.

Путь, у которого начальная  вершина совпадает с конечной, называется контуром. Контур с одной вершиной – петля.

Вершина, из которой дуги только выходят, но не входят, называется истоком.

Вершина, в которую дуги только входят, но не выходят, называется стоком.

Любой путь в сетевом  графике от истока к стоку называется полным.

Если дугам (ребрам) графа  сопоставлены какие-то числовые характеристики – весами.

Вершина хi («предок») предшествует в графе вершине хj («потомок»), если существует путь из хi в хj .

Граф является упорядоченным, если в нем порядковый номер «предка» всегда меньше порядкового номера «потомка».

Графический номер упорядочения графа реализуется по алгоритму  Фалкерсона:

1-ый шаг – выделяем  вершины, не имеющие «предков»,  и последовательно нумеруем их  в произвольном порядке;

2-ый шаг – мысленно  вычеркиваем из графа все вершины,  имеющие номера и дуги из  них выходящие;

3-ый шаг – в получившемся  графе повторяем процедуры 1-го  и 2-го шагов до тех пор,  пока все вершины не будут  пронумерованы.

Граф называется связанным, если любые его две вершины  можно соединить путем, в котором  не учитывается ориентация дуг.

Сетевой график – это  связанный взвешенный орграф без  контуров (петель).

На изображении комплекса  работ с помощью сетевого графика  основано сетевое планирование и  управление (СПУ).

События обозначаются на сетевом  графике вершинами.

Подготовка исходных данных для построения сетевого графика  включает:

- определение начального  и конечного событий;

- составления перечня  всех событий, следующих за начальным, и без которых не может произойти конечное событие;

- составление списка  работ, соединяющих намеченные  события;

- определение продолжительности  выполнения каждой работы.

При построении сетевого графика  для СПУ должны учитываться следующие  правила:

- график должен иметь только одно начальное событие (исток) и только одно конечное событие (сток);

- ни одно событие не может произойти до тех пор, пока не будут закончены все входящие в него работы;

- ни одна работа, выходящая из какого либо события, не может начаться до тех пор, пока не произойдет данное событие;

- график должен быть упорядоченным;

- в сетевом графике не должно быть «тупиковых» событий, из которых не выходит ни одна работа, за исключением завершающего события;

- в сетевом графике не должно быть «хвостовых» событий, кроме, исходного (начального), которым не предшествует хотя бы одна работа;

- в сети не должно быть замкнутых контуров и петель, т.е. путей, соединяющих некоторые события с ними же самими;

- любые два события должны быть непосредственно связаны не более чем одной работой-дугой.

В случае нарушения условия 1 или 8 рекомендуется ввести фиктивное  событие и фиктивную работу. Последовательность дуг, в которой конец каждой предыдущей дуги совпадает с началом следующей, называется путем. Любой путь от начальной  вершины (истока) к конечной вершине (стоку) называется полным. Если дугам графа сопоставлены какие-то числовые характеристики, то граф называется взвешенным, а числовые характеристики – весами.

Упорядочение сетевого графика  заключается в таком расположении событий и работ, при котором  для любой работы предшествующее ей событие расположено левее  и имеет меньший номер по сравнению  с завершающим эту работу событием (см. Рис.2). Другими словами, в упорядоченном сетевом графике все работы-дуги направлены слева направо: от событий с меньшими номерами к событиям с большими номерами.

(Рис.1 2)

 

Критическим называется наиболее продолжительный из полных путей. Критический  путь определяет минимально необходимое  время выполнения всех работ, называемое критическим сроком. Работы и события, лежащие на критическом пути, называются критическими.

 

Задача. Построить сетевой график выполнения работ:

- упорядочить построенный график;

- отметить весами работы построенного графика;

- определить полные пути для нормального и ускоренного срока выполнения работ;

- определить критический путь, ранние и поздние сроки выполнения работ и резервы времени выполнения работ.

 

 

 

Таблица 1

Cобытия (потомки) Cобытия (предки) Начало работ Готовность деталей Готовность документации Поступление дополнительного оборудования Готовность блоков Готовность деталей Изготовление деталей (4/3) - - - - Готовность документации - Подготовка документации (5/2) - Установка дополнительного оборудования (12/6) Составление инструкций (11/6) Поступление дополнительного оборудования Закупка дополнительного оборудования (10/5) - - - - Готовность блоков - Сборка блоков (6/4) - - - Готовность изделия - - Компоновка изделия (9/6) - -

 

Решение.

Построение сетевого графика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. АНАЛИЗ СЕТЕВОГО ГРАФИКА

 

Цель анализа сетевого графика заключается в том, чтобы  выявить резервы времени работ, не лежащих на критическом пути, и направить их на работы, лимитирующие срок завершения комплекса работ. Результатом  этого является сокращение продолжительности  критического пути.