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

Портфель

заказов

Рис. 25. Принципиальная схема функционирования системы КАПУР на этапе исходного и объемного планирования

Таблица 22

Матрица тематического плана на 19. . .год

со

I !

Рис. 26. Структурная схема прибора

имеет шифр —- 205, где 2 — шифр уровня членения систем по блокам, а 05 — порядковый номер блока.

Структурные схемы отдельных разработок должны соответ­ ствовать структуре подразделений научной или конструкторской организации, т. е. уровни членения должны быть выбраны в со­ ответствии с установленными в НИИ и КБ уровнями техниче­ ского руководства. Это чрезвычайно важное обстоятельство для обеспечения четкой персональной ответственности исполнителей.

На основании структурной схемы составляется структурная карга разработки, в которой указываются по уровням членения

объекта шифры его отдельных элементов, их наименование и крат­ кое описание.

Правильному установлению ответственных исполнителей по отдельным частям разработки способствует построение матрицы заданий по объекту. В матрице фиксируется весь процесс создания нового объекта от момента начала работ до достижения конечной цели. Она выполняет функцию определителя подразделенийисполнителей на всех этапах выполнения разработки.

На основании структурной схемы разработки, структурной карты объекта и матрицы заданий для каждого исполнителя составляется задание на проектирование определенного элемента объекта и выдачу по нему необходимых данных для построения сетевого графика.

Построение и расчет исходных сетевых графиков на отдельные разработки осуществляется после предварительного построения первичных сетевых графиков выполнения отдельных элементов разработок путем последующей взаимной увязки — «сшиванием» их в исходный график на всю тему.

Подготовка исполнителями исходных данных и построение первичных сетевых графиков составляют содержание четвертого шага стадии исходного планирования. При этом ответственные исполнители по всем подразделениям организации представляют в центральную службу СПУ следующие данные: полный перечень событий первичного сетевого графика; исходные данные для раз­ работки сетевого графика; первичный сетевой график выполнения структурной части нового объекта.

Перечень событий сетевого графика содержит определение каждого события и указание на его код. Каждое событие, включен­ ное в определитель, должно иметь конкретную формулировку, исключающую двоякое толкование его и обеспечить возможность документального оформления наступления события с указанием конкретных сроков его свершения. Особенно важно выполнение этих требований для граничных событий сети.

Исходные данные по работам сетевого графика представляются в определенной форме (табл. 23) ответственными исполнителями работ. Наименование работы должно в краткой форме отражать ее содержание и характеризовать результаты выполнения: достиг­ нутые технические параметры разрабатываемого прибора или

Частные коды предшествующего и последующего событий берутся из перечня событий. Полный код события состоит из шифра под­ разделения-исполнителя, шифра прибора и частного кода события. Код работы соответственно определяется кодами начального и конечного событий.

Временная оценка продолжительности работы устанавливается ответственным исполнителем исходя из предполагаемого объема работ. При этом исполнитель должен ориентироваться лишь на собственные условия работы, не принимая во внимание возмож­ ность невыполнения сроков по другим подразделениям. Вместе с тем он указывает только необходимую продолжительность ка­ ждой данной работы, не устанавливая календарных сроков ее выполнения и не принимая в расчет другие работы, которыми он будет загружен в данном плановом периоде. При определении продолжительности работы исполнитель исходит из имеющегося опыта выполнения аналогичных работ, а в случае наличия раз­ работанных укрупненных нормативов трудоемкости обязан обосно­ вывать с их помощью задаваемую продолжительность работ.

Первичный сетевой график выполнения структурного элемента нового объекта разрабатывается ответственными исполнителями исходя из установленного состава работ (по структурной схеме),

146

порядка их выполнения (перечень работ) и состава основных узло­ вых событий сети (определитель событии). Построение первичных

сетевых графиков должно производиться в соответствии с прави­ лами и этапами, установленными выше.

Если в подразделении предприятия производится разработка нескольких взаимосвязанных структурных частей одного нового объекта, то ответственными исполнителями работ по этим частям подготавливается общий сетевой график выполнения работ подраз­ делением по объекту. Осуществляется это сшиванием предвари­ тельно построенных отдельных первичных сетевых графиков в общий по подразделению. При этом возможна некоторая пере­ кодировка начальных и конечных событий графиков.

Первичные сетевые графики выполнения структурных элемен­ тов нового объекта по подразделениям вместе с исходными данными и перечнем событий передаются в центральную службу СПУ для контроля правильности их составления и сшивания исход­ ного сетевого графика выполнения разработки в целом.

Построение и проверочный расчет исходных сетевых графиков выполнения отдельных разработок являются содержанием пятого шага исходного планирования. Построение их производится путем объединения первичных графиков выполнения отдельных эле­ ментов в одну общую сеть. При этом возможно изменение кодов отдельных событии, а нередко и укрупнение сетей. Сетевой график с числом работ до 300 принято изображать графически. Более сложные сети, как правило, укрупняются. Однако при этом необ­

ходимо иметь детализированные фрагменты общей сети по отдель­ ным элементам разработки.

Предварительный расчет сети на этапе исходного планирования предполагает: установление ожидаемых сроков выполнения работ; проведение расчетов и мероприятий, направленных на сокращение срока выполнения разработки в целом; установление конкури­ рующих по ресурсам работ отдельных элементов разработки; перераспределение конкурирующих работ (правила перераспреде­ ления работ устанавливаются ниже) и корректировка сети.

Этап исходного планирования НИР и ОКР по системе КАПУР завершается установлением состава и структуры работ по объекту путем построения сводной сетевой модели его выполнения с уче­ том имеющихся ресурсов.

Процесс объемного планирования НИР и ОКР в рамках си­ стемы КАПУР состоит из двух частей: разработки номенклатур­ ных заданий (программ) по подразделениям организации и вы­ полнения объемных расчетов для установления соответствия номенклатурных заданий имеющимся в подразделениях ре­ сурсам.

Разработка заданий подразделениям независимо от величины планового периода сводится в основном к решению двух задач: во-первых, к установлению номенклатуры и количества струк­ турных элементов отдельных разработок, включенных в плановое

задание подразделения, и, во-вторых, к определению объема работ по подразделению на плановый период.

Объемные расчеты по подразделениям должны выполняться в разрезе групп исполнителей, занятых выполнением работ по отдельным элементам объектов. При этом планируемый объем работ по группе исполнителей (Тпл) не должен превышать распола­

коэффициент выполнения норм.

Этапы исходного и объемного планирования представляют собой единый комплекс предварительных расчетов по установле­ нию состава и объема работ, планируемых на данный период как в целом по организации, так и в разрезе отдельных ее подразде­ лений.

Составление исходных сетевых графиков уже песет в себе эле­ менты объемных расчетов, построение же производственных про­ грамм немыслимо без предварительного структурного анализа разработок. Распределение общего объема работ по календарным отрезкам времени, установление очередности и сроков выполне­ ния отдельных работ является содержанием следующего этапа — календарного планирования работ. Сложность решения задачи календарного планирования обусловливает необходимость пред­ варительного рассмотрения теоретических положений, опреде­ ляющих возможность нахождения наилучших, приближающихся к оптимальным вариантов календарного графика.

4. Моделирование условий оптимальности календарного многотемного планирования разработок

Календарное распределение многономенклатурных программ предполагает установление сроков выполнения различных работ по планируемым объектам, обеспечивающих своевременное оконча­ ние работ в соответствии с директивными сроками при наиболее полном и равномерном использовании имеющихся ресурсов, т. е. предполагает минимизацию времени выполнения разработок при заданных ресурсах.

Так как система объектов и ресурсов, как правило, является замкнутой, т. е. ресурсы для выполнения работ по различным объектам берутся из единого «резервуара ресурсов», то это вызы­ вает появление работ, конкурирующих между собой по ресурсам определенного вида. Ограниченность ресурсов ставит, в свою очередь, задачу определения правил выбора приоритета конкури­ рующих работ.

148

Установление оптимальных сроков и порядка выполнения отдельных позиций многономенклатурных заданий в условиях НИИ и КБ представляет сложную задачу, связанную с изучением влияния выполнения работ по одним объектам на ход работ по другим позициям программы.

Сложность взаимосвязи факторов, учитываемых при оптималь­ ном календарном распределении таких программ, предопределяет необходимость математического обоснования принимаемых реше­ ний и использования для их расчетов ЭВМ.

Ниже излагается способ календарного распределения научноисследовательских, проектных и опытно-конструкторских работ, базирующийся на математико-логическом методе матричного мо­ делирования условно-оптимального календарного плана-графика выполнения комплекса работ 1 и обеспечивающий стабильные результаты расчетов с отклонением от оптимальных в пределах практически допустимой погрешности. Предлагаемый способ от­ носительно прост в реализации и дает оптимальное распределение работ в различных, практически встречающихся условиях орга­ низации НИР и ОКР.

Задача оптимального календарного распределения работ ре­ шается по-разному в зависимости от содержания и последователь­ ности их выполнения по различным объектам и применяемого способа календарного сочетания работ. При этом практически возможны следующие два случая сочетания этих признаков: первый случай •— одинаковая и однонаправленная (с пропуском одной или нескольких работ) последовательность выполнения работ, когда каждая новая разработка имеет сходный с другими технологический маршрут выполнения. Подобная система воз­ можна при сравнительно небольшой номенклатуре НИР и ОКР и узкой специализации подразделений и исполнителей работ и представляет собой наиболее простую форму организации про­ цессов научных, проектно-конструкторских и технологических разработок; второй случай — неодинаковая и разнонаправленная (с возвратом по исполнителям и пропуском одной или нескольких работ) последовательность выполнения работ. Это наиболее слож­ ный и, как правило, наиболее распространенный порядок выпол­ нения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

В обоих случаях выполнение комплексов работ в подразделе­ ниях и по исполнителям может производиться с последователь­ ным и параллельно-последовательным сочетанием отдельных работ.

При уточненном расчете сроков выполнения отдельных работ по конкретным исполнителям, т. е. в процессе составления кален­ дарных графиков загрузки исполнителей, возможно лишь после­

149

и невозможности одновременного выполнения исполнителем нескольких работ одной или разных тем. При установлении же дифференцированных (по кварталам или месяцам) сроков выпол­ нения отдельных позиций номенклатурных заданий внутри под­ разделений возможно как последовательное, так и параллельно­ последовательное сочетание работ. Целесообразность параллель­

Таким образом, в общем случае организации ОКР и НИР сле­ дует ориентироваться на последовательное сочетание работ. Воз­ можность же параллельного выполнения ряда тем по подразделе­ нию с целью наиболее полной и равномерной загрузки его испол­ нителей предусматривается в рассматриваемой системе различ­ ными эвристическими приемами.

Математическая модель календарного распределения работ основывается на моделировании условий, при которых достигается максимальная непрерывность в работе исполнителей, обеспечи­ вающая минимальную совокупную длительность выполнения всего комплекса работ.

Сущность этого метода сводится к следующему.

Рассмотрим первоначально некую производственную систему, состоящую из г исполнителей, выполняющих k самостоятельных проектов с одинаковой или однонаправленной технологией вы­ полнения работ. Такой производственной системе соответствует матрица

121>22 • • • f2s Ц1Ц2• *• tks

представляющая собой матрицу времен выполнения работ по объ­ ектам, конкурирующим в плановом периоде по ресурсам. Здесь tu — время выполнения /-й работы (/ = 1, 2, 3, . . ., s) по г'-му проекту (г = 1, 2, . . ., k).

Вследствие асинхронности процесса, обусловленной неравен­ ством затрат времени по отдельным работам различных объектов, при установлении календарных сроков их производства могут возникать перерывы либо в работе исполнителей, либо в выпол­ нении объектов (ввиду занятости исполнителей), т. е. на отдель­ ных этапах возможны простои исполнителей (или их неэффектив­

ная загрузка) и задержки выполнения работ по начатым объектам

(рис. 27).

Время совокупного производственного цикла выполнения всего комплекса работ, как это следует из графика, может быть выра­ жено следующей зависимостью:

( 1 )

150

где Тск — совокупная длительность цикла выполнения всего комплекса планируемых работ (по всей тематике); tlKpis — время перерыва в работе исполнителей завершающей s-й работы между окончанием г'-го проекта и началом следующего i -|- 1-го конку­ рирующего по ресурсам проекта.

Совокупная длительность выполнения всего комплекса плани­ руемых работ (Тск) зависит от очередности, в которой конкури­ рующие по ресурсам объекты выполняются исполнителями. Это выражается первым и особенно третьим слагаемыми зависи­ мости (1). При этом, величина перерывов на последней, заверша­ ющей работе вследствие зависимости ее от перерывов по предыду­ щим работам и предшествующим объектам, отражает общие пере­ рывы в работе исполнителей по всем объектам.

Для k проектов существует k\ различных вариантов очеред­ ности их выполнения. Отсюда нетрудно представить сложность

решения рассматриваемой задачи при прямом переборе всех воз­ можных вариантов.

Задача оптимального календарного планирования разработок состоит в том, чтобы выбрать такую последовательность выполне­ ния конкурирующих по ресурсам тем (проектов), при которой обес­ печиваются наименьшие перерывы в загрузке исполнителей и до­ стигается минимальная совокупная длительность выполнения всего комплекса работ.

Математическое моделирование условий полного отсутствия перерывов в работе исполнителей, например применительно

кпростейшему графику системы (рис. 28) разработки k объектов

содинаковыми технологическими маршрутами (по трем работам), выполняемой тремя исполнителями, позволяет выразить эти условия совокупностью следующих неравенств:

между объектами 1 и 2

[(^12 + ^1з) — (^21 + ^22)] ^ 0 ;

между объектами 2 и 3

[(^ 1 2 + ^1з) --(^ 2 1 + ^22)] + [(^ 2 2 + ^2з) (^ 3 1 + ^32)] ^ О

и т. д.

151