книги из ГПНТБ / Пузыня, К. Ф. Совершенствование планирования в НИИ и КБ машиностроения

путь законченность Действия. Например, «блок А спроектирован», «задание утверждено» и т. д.

Различают следующие терминологические разновидности собы­ тий: конечное событие i-й работы, которому непосредственно предшествует данная t-я работа; начальное событие i-й работы, за которым непосредственно следует данная t-я работа; исходное событие, не имеющее предшествующих работ и отражающее исходный момент выполнения всего /-го комплекса работ; завер­ шающее событие, не имеющее последующих работ и отражающее момент завершения всего /-го комплекса работ; промежуточное событие, или просто событие, — это любой достигнутый резуль­ тат в выполнении одной или нескольких работ, дающих возмож­ ность начать последующие работы.

Основными этапами сетевого планирования отдельных разра­ боток являются: 1) составление перечня работ; 2) установление топологии сети (взаимосвязи работ); 3) построение сетевого гра­ фика по теме; 4) определение длительности работ (t01K); 5) расчет параметров сети; 6) перепланирование и оптимизация сети; 7) функционирование сетевого графика и регулирование хода выполнения работ по графику.

На первом этапе составляется перечень работ, которые необ­ ходимо выполнить для достижения конечных и промежуточных событий (целей). При этом степень дробления работ определяется поставленными задачами и уровнем использования сети — (руко­ водства). При установлении перечня работ соблюдение очеред­ ности их выполнения не обязательно. Пример сверхукрупненного (для учебных целей) перечня работ по проектированию и изго­ товлению опытного образца судна на подводных крыльях приве­ ден в табл. 20.

На втором этапе (установление топологии сети) для каждой работы необходимо установить перечень предшествующих и после­ дующих работ. При этом предшествующими работами для каждой i-й работы будут считаться все работы из нашего перечня, которые непосредственно предшествуют этой работе, т. е. работы, от вы­

рабочих чертежей, которая и является предшествующей для VII работы.

Соответственно, последующими для i-й работы считаются работы, непосредственно следующие за нею.

При построении сетевого графика следует придерживаться следующего порядка установления топологии: сначала просматри­ вается весь перечень работ от первой до завершающей и в таблице для каждой из них устанавливаются номера предшествующих ра­ бот. Затем чисто механически определяются последующие работы,

121

Т а б л и ц а 20

Укрупненный перечень работ и событий по разработке и изготовлению опытного образца судна на подводных крыльях

путем выявления номеров работ, где данная работа является пре­ дыдущей.

Так, например, в табл. 20 для III работы последующими бу­ дут IV, V и VI работы, так как в графе «предшествующие» у каждой из этих работ записана работа III.

Третий этап — построение сетевого графика — осуществляется последовательным, с учетом установленной в таблице топологии сети, откладыванием на чертеже стрелок работ по проекту. При

122

этом необходимо соблюдать ряд правил: в сети не должно быть «тупиков», т. е. событий, из которых не выходит ни одна работа, если эти события не являются завершающими (рис. 17, а); в сети не должно быть событий, в которые не входит ни одна работа,

Построение сетевого графика проектирования и изготовления опытного образца судна на подводных крыльях начинаем с ра­ боты I, используя установленную в табл. 20 топологию работ.

Рис. 17. Недопустимые случаи построения сетевых графиков

а у III— IV, V и VI. Продолжая таким образом рассмотрение установленных логических связей, получаем изображенный на рис. 18 сетевой график работ по планируемому объекту.

Пронумеровав события сетевого графика от № 1 для исходного до № 12 для конечного, проставим номера начальных и конеч­ ных событий каждой работы в табл. 20. В результате получим новый шифр каждой работы. Например: работа I будет иметь шифр 1—2, работа IV — шифр 3—5 и т. д.

При построении сложных сетевых графиков часто возникает необходимость первоначальной разработки фрагментов графика (частных сетей) на отдельные сборочные единицы и блоки машины,

и работ графика может потребоваться его «расшивка» по исполни­ телям. Эти задачи решает служба сетевого планирования и управ­ ления. Она же осуществляет сбор данных, построение и расчет параметров сетевых графиков, учет и оперативное управление в ходе разработок.

Следующим этапом сетевого планирования является расчет длительности каждой работы. В свою очередь, длительность работ определяется их трудоемкостью и количеством занятых исполни­ телей (фронтом работ), а также временем перерывов (межопера­ ционным пролеживанием) в процессе исследований, разработок, проектирования и изготовления опытного образца.

123

Таким образом, ожидаемая длительность г-й работы (iox.) сетевого графика является величиной вероятностной. * Наиболее распространенным методом расчета ожидаемой дли­ тельности работ сетевого графика является метод вероятностных оценок. Специалисты-эксперты называют /т1п . — минимальную длительность каждой i-й работы, соответствующую лучшему сте­ чению обстоятельств при выполнении исследований и конструи­ ровании («оптимистические оценки»), ^тах .— максимальную дли­ тельность каждой г-й работы, определяемую самым неудачным хо­

/__ fmini + 4tHB{ -f- 2^тахг

Исследования показывают, что эти формулы взаимозаменяемы, т. е. при одних и тех же исходных данных они дадут примерно одинаковую длительность работ по объекту. Однако наиболее высо­ кая точность в расчетах ожидаемой длительности работ может быть получена при использовании статистических данных по вы­ полненным сетевым графикам аналогичных НИР, ОКР и проек­ тов и обоснованных нормативов трудоемкости и длительности работ, разработанных по одному из выше приведенных методов.

После построения графиков и накопления всех необходимых исходных данных, относящихся к выполнению каждой работы

124

(ее продолжительность, потребность в ресурсах и пр.), произво­ дится расчет параметров сети. Основными параметрами сети являются сроки выполнения работ (сроки свершения событий)

ирезервы времени.

Внастоящее время существует несколько методов расчета параметров сети: аналитический, табличный, графический, с ис­ пользованием ЭЦВМ, ЭМУ и т. п.

Рассмотрим подробнее два из перечисленных методов, а именно аналитический и табличный методы расчета сетей.

Для каждой работы необходимо определить наиболее ранний из возможных сроков ее завершения — Tpi и наиболее поздний из допустимых сроков — Tni или, для краткости, ранний и позд­ ний сроки свершения событий.

Самое раннее время свершения каждого события в сети, начи­ ная от исходного, Тр i характеризует минимально необходимое время между наступлением исходного и данного г-го события (для исходного события Тр = 0) и показывает момент, раньше которого данное событие наступить не может.

В свою очередь минимально необходимое время определяется но пути наибольшей длительности между исходным и данным г'-м событием, т. е.

i

Tpi = шах X t01K-

исх

На рис. 18 самое раннее время, например события 9 — Тр9, определится из анализа четырех возможных путей: 1—2—4—9; 1— 2—3— 5— 8— 9, 1— 2—3— 6— 8—9 и 1— 2—3— 5—6— 8—9. Сум­ марная длительность работ по этим путям соответственно равна: 140, 148, 139 и 144 недели. Отсюда Тр9 = 148 недель. Максималь­ ное значение Т р— всегда у завершающего события. Максималь­ ный путь от исходного события до завершающего называется кри­ тическим nt/тем сети.

Самое позднее допустимое время завершения г-го события —■ Tni показывает предельно допустимый срок данного события, срыв которого приведет к увеличению длительности выполнения программы в целом.

Для вычисления Тп каждого события необходимо: справа на­ лево просмотреть все пути от завершающего события к данному

г-му событию, вычислить toiK по работам, входящим в эти пути, и, выбрав максимальный путь, вычесть его из значения Тп для завершающего события (для последнего)/Гп = Тр. Для г-го события

125

для завершающего события, т. е. к удлинению длительности цикла выполнения всей программы.

По событиям, не лежащим на критическом пути, имеется раз­ ница между Гп и Г,,, и некоторый сдвиг в наступлении Гр не воз­ действует отрицательно на дату наступления завершающего собы­

тия всей сети. В данном случае имеются некоторые резервы вре­ мени ДТ

b T t =:Tni- T pi.

События, находящиеся на критическом пути, резервов времени не имеют.

Величина ATt зависит от правильности распределения ресур­ сов и может быть изменена за счет перераспределения наличных ресурсов. Такое перераспределение в первую очередь должно производиться по работам, находящимся на критическом пути.

итлыЛЯ УпР0Щ'ения расчетов параметров сети в практике работы НИИ и КБ широко используются таблицы определенной формы

(табл. 21) и выполняется ряд последовательных шагов. Прежде всего подготавливается форма таблицы, куда по строкам проста­ вляются номера начальных событий — /, а по столбцам — номера конечных событий — /. Начальные события нумеруются от 1 до I = 12. Завершающее событие, хоть и не может быть начальным, условно получает соответствующий индекс. Конечные события нумеруются также от 1 до 12 (/ — 12). Исходное событие тоже,

естественно, не является конечным, но получает индекс и зна­ чение Т л.

Далее в таблицу заносятся значения t0iK (из табл. 20) так, чтобы длительность каждой работы была показана на пересе­ чении строки с номером начального события и столбца с номером конечного события. Например, на пересечении первой строки

ивторого столбца проставляется цифра 16 (значение tox работы /

сшифром 1 2); на пересечении второй строки и четвертого

столбца цифра 18 (работа II, шифр 2—4) и т. д. При правиль­ ном построении сети и безошибочном переносе данных в таблицу ни одно из значений /ож не окажется ниже ступенчатой линии, разделяющей таблицу по диагонали.

Значения Гр для каждого события определяются как наиболь­ шие из парных сумм, полученных от сложения значений t работ, встречающихся в столбце того же номера, со значениями Г*

ствующие столбцы и в строку внизу таблицы.

126

Таблица 21

Таблица расчета основных параметров (Гр, Гп и АГ) сетевого графика разработки и изготовления судна на подводных крыльях

Для события с номером / Тп определяется следующим обра­ зом: по строке того же номера (т. е. / = /') устанавливаются име­ ющиеся значения (ож и каждое из них вычитается из значений Тп, находящихся в тех же столбцах. Минимальная из полученных разностей принимается как Тп для /-го события.

Например, для события 11 Тп -- 182— 8 = 174 (разность одна и выбора нет), для события 10— Тп10 — 174 — 16 — 158 (раз­ ность также одна) и т. д. Для события же 5 будут иметь место две разности: 133 — 56 — 77 и 81 — 0 =- 81, отсюда Тп5 = 77.

Расчет резервов времени производится в нижней части таблицы по разности между Тп и Тр,

События, по которым резервы времени оказались равными нулю, являются критическими событиями, т. е. находятся на критическом пути сети (см. рис. 18).

127

Важным этапом сетевого планирования является оптимизация, или точнее, перепланирование сетевого графика.

Анализ сетевого графика позволяет выделить те работы, от которых главным образом зависит длительность критического пути. Количество этих работ невелико и составляет 10—20% от общего числа работ.

При обычных методах планирования для сокращения сроков разработки стремятся сократить длительность большинства работ, что не дает желаемого эффекта, так как требует дополнительных затрат. При использовании сетевых графиков прежде всего осуще­ ствляется перепланирование работ, находящихся на критическом или подкритическом (следующем по длительности после крити­ ческого) пути.

Наиболее часто применяются следующие приемы переплани рования сетевых графиков: пересмотр перечня работ, перераспре деление ресурсов, перенесение их с некритических путей на кри-

Рис. 19. Пример перепланировки фрагмента сетевого гра­ фика

тический, пересмотр оценок длительности работ, пересмотр тре­

бований к качеству и повышение степени параллельности выпол­ нения работ.

Сокращение длительности цикла по критическому пути сети за счет последнего приема может быть проиллюстрировано на фрагментах сетевого графика (рис. 19) до и после перепланиро­ вания. Как видно на рисунке, параллельное выполнение работы ■2 4 (причем одна из этих работ в соответствии с правилами по­

строения сетей проходит через промежуточное событие) приведет к сокращению критического пути.

Эффективность планирования и управления на базе сетевых моделей может быть обеспечена лишь при хорошо отлаженной системе функционирования сетевого графика на всех этапах СПУ.

Примерная схема функционирования системы СПУ на этапах исходного планирования проекта приведена на рис. 20.

Для сбора первичной и возникающей в процессе работы инфор­ мации используются формы документов, рекомендуемые в инструк­ тивно-методических материалах х.

Оперативное управление ходом работ охватывает период, начиная с момента утверждения сетевого графика и доведения

Основные положения по разработке и применению систем сетевого плани­ рования и управления. М., 1968.

128

его до всех исполнителей и кончая моментом свершения конечного события.

В задачи оперативного управления входят: периодический контроль за фактическим состоянием выполнения работ; выявле­ ние и анализ возникающих изменений и расхождений между запланированным и фактическим ходом работ; выработка и реали­

зация мер, обеспечивающих достижение конечного события в за­ данный срок.

Процесс оперативного управления включает: подготовку и пе­ редачу очередной информации о ходе работ с заданной периодич­ ностью, обработку сетевого графика с учетом происшедших из­ менений и анализ фактического состояния работ, выработку меро­ приятий по оптимизации хода выполнения работ в каждом из кон­ тролируемых периодов, доведение до отделов исполнителей кон­ кретных заданий на очередной период проведения работ (рис. 21).

Оперативная информация о ходе работ и всех изменениях, возникающих в процессе их выполнения, подготавливается и пред­ ставляется ответственными исполнителями. Для обеспечения однозначности информации устанавливается такой порядок, при котором данные о ходе каждой конкретной работы представляет только одно лицо.

Информация включает сообщения двоякого рода: данные, которые не затрагивают топологию сети, т. е. не требуют измене­ ния сетевого графика, и данные, которые характеризуют измене­ ние самой топологии сети.

К первой группе сведений относятся данные о полном завер­ шении тех или иных работ и о наступлении событий, данные о ча­ стичном завершении работ, а также предположения (прогнозы) относительно сроков выполнения работ и наступления событий. Если в ходе выполнения работ выяснилась возможность ускорить отдельные работы или же, наоброот, непредвиденные ранее обстоя­ тельства задерживают выполнение той или иной работы, то эти сведения также включаются в очередную информацию.

Ко второй группе сведений относятся данные, требующие изменения сетевого графика, что может возникнуть в случае, если при составлении исходного сетевого графика некоторые работы не были ясны в деталях или же вовсе не предполагались, а в дальнейшем выяснилась необходимость их проведения. С дру­ гой стороны, некоторые работы, включенные в сетевой график, могут оказаться ненужными, т. е. отпадает необходимость в их проведении. Появление новых работ и исключение ранее наме­ ченных, естественно, вызывает изменение топологии сети на от­ дельных ее участках.

Периодичность представления информации зависит от харак­ тера общего комплекса работ: информация представляется еже­ суточно или за более короткие интервалы времени либо до­ статочно еженедельной, декадной или даже месячной периодич­ ности. Однако непременным условием является одновременность