Тема5. Сіткове моделювання процесу виробництва
5.1. Класифікація організаційно-технологічних моделей..
5.2. Характеристики і елементи сіткової моделі.
5.3. Основні правила побудови сіткових графіків.
5.4. Алгоритм розрахунку сіткових графіків.
5.5. Побудова сіткового графіка в масштабі часу.
5.6. Розв’язання оптимізаційних задач на сітці.
5.1. Класифікація організаційно-технологічних моделей
Будівельному виробництву характерно високий рівень розділення праці, складність об'єктів будівництва, багатоваріантність технології і організації, спеціалізація і інші фактори. Це зумовлює велику кількість варіантів рішення задач планування і управління будівництвом. При розробці планів і організації будівництва приходиться порівнювати велику кількість можливих альтернативних рішень і вибрати з них найбільш правильне. Цей процес значно прискорюється за допомогою використання ефективної технологічної моделі будівництва.
Модель – це спрощене уявлення деякого об'єкту, більш зручного для вивчення, ніж сам об’єкт.
У будівництві приймає участь велика кількість виконавців різних професій і кваліфікацій, велика кількість машин і механізмів, організації-постачальники і другі виконавці, що значно ускладнює діяльність керівника будови і він не в змозі приймати правильні рішення на основі інтуїції. Цим пояснюється необхідність розробки і використання таких виробничих моделей, за допомогою яких, можна було б наперед планувати і здійснювати контроль виконання робіт.
Моделювання є основним інструментом аналізу, організації, оптимізації і синтезу систем. Воно дає змогу працювати зі спрощеною, але еквівалентною за поведінкою до натуральної системи моделлю.
Найбільше поширення в практиці моделювання виробничих процесів отримали три організаційно-технологічні моделі – лінійні, циклограмні, сіткові.
Лінійна модель зображується лінійним календарним графіком (рис. 5.1).
Рис.5.1. Лінійний графік виконання робіт
Лінійний графік простий у виконанні і однозначно визначає технологічну послідовність виконання робіт. Але, разом з тим, на ньому динамічна система виробництва зображена статичною схемою на певний момент часу, що вимагає постійного його перероблення при зміні умов та термінів виконання робіт. Складним є і процес ув’язки термінів початку виконання робіт та їх коректування з застосуванням ЕОМ тощо. Як наслідок, лінійні графіки переважно використовуються при календарному плануванні в управлінні виробництвом.
Циклограмна модель (рис. 5.2) є наслідком розвитку лінійної моделі і застосовується переважно при зображенні потокових методів організації виробництва. На циклограмі хід виконання робіт зображують у вигляді похилих ліній.
Рис.5.2.
Циклограма виконання робіт: 1, 2, 3 ... nI
– номери виробів;
Циклограми найширше застосування знайшли у будівництві при проектуванні спорудження однотипних будівель і споруд потоковим методом. Для них характерні ті ж недоліки, що і для лінійних графіків.
Значно практичнішими у використанні є сіткові моделі (рис. 5.3).
Рис. 5.3. Сіткова модель
Практичність використання сіткових моделей обумовлена можливістю застосування для їх обрахунків ЕОМ, що має велике значення для вирішення оптимізаційних задач за часом та ресурсами.
Вперше сіткову модель для планування ходу робіт і контролю їх виконання було використано у 1956 році компанією “Дюпон”. У колишньому Радянському Союзі сіткові графіки почали використовувати для сіткового планування і управління виробництвом (СПУ) з 1964 року. Незабаром їх почали успішно використовувати під час будівництва низки об’єктів енергетичного, хімічного, а потім житлового будівництва.
Системи “сіткового планування” і управління стали попередниками і першими чергами АСУ.
Сіткові моделі поділяються на 2 основні класи:
детерміновані, які не враховують впливу випадкових факторів у процесі функціонування системи;
імовірнісні, що враховують вплив випадкових факторів.
Кожний з цих класів у свою чергу поділяється на моделі з врахуванням часу, вартості і ресурсів.
До детермінованих моделей з врахуванням часу відносяться:
модель одноцільова найпростіша детермінована часова - ПДЧ;
модель багатоцільова детермінована часова - ДЧ;
модель узагальнена детермінована часова – УДЧ;
Класифікація ймовірніших сіткових моделей в основному, відповідає класифікації детермінованих моделей з врахуванням вартості і ресурсів. При цьому окремі або усі характеристики можуть приймати випадкові значення.