Ответы на вопросы Скворцов

стадий, либо частичного их совмещения. При этом соблюдаются следующие правила: 1) если последующая стадия (этап) более длительная, ее можно начинать практически почти одновременно с предыдущей; 2) если последующая стадия менее длительная, то ее начало надо сдвинуть вправо по шкале времени по отношению к началу связанной с ней предшествующей стадии.

Минимально возможный цикл СОНТ при совмещении по времени стадий (этапов) будет тогда равен

СОНТ (в зависимости от конкретных условий величина kпар может варьировать в пределах 0,3 - 0,7)

Общий цикл СОНТ Tпп.пос или минимально возможный цикл СОНТ Tпп.пар-пос должны быть сопоставлены с директивным сроком Tпп.дир, устанавливаемым руководящими органами или заказчиком, причем расчетный цикл должен быть меньше директивного или

вкрайнем случае равен ему.

Для координации во времени всех стадий и этапов процесса СОНТ составляются с

учетом возможного совмещения времени и выполнения ленточные или сетевые графики, позволяющие отразить календарные сроки начала и окончания, циклы стадий и этапов, а также цикл всей системы СОНТ. Ленточный график (рис.1) составляется от конечного, заданного срока освоения производства. Как видно из графика, использование в производстве большого количества специальной оснастки приводит к необходимости делить ее подготовку на очереди в связи с ограниченными мощностями цехов. Как правило, устанавливаются: елевая очередь — для специальной оснастки, без которой невозможно начать серийное производство, первая - для оснастки существенно снижающей трудоемкость (и себестоимость) изделия, вторая - для остальной. Другой формой графического изображения цикла подготовки производства является широко используемые в системах сетевого планирования и управления (СПУ) сетевые графики.

Приведенные выше уравнения предназначены для создания укрупненной математической модели планирования цикла технической подготовки производства.

Для контроля сроков может быть использован график подготовки производства, на котором наносятся параллельно линии, отражающие фактическое выполнение тех или иных стадий и этапов работ с указанием процента выполнения. Контроль комплектности подготовки, проводимый бюро (или отделом) планирования подготовки производства (БППП), удобно отражать на графиках, один из вариантов которых (для технологической

подготовки производства деталей) показан на рис. 2.

31

14. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ МЕТОД ПЛАНИРОВАНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Традиционные методы планирования предполагают использование простейших моделей типа ленточных графиков. Таким графикам присущи следующие основные недостатки:

невозможно показать взаимосвязь отдельных работ, поэтому трудно оценить значимость каждой отдельной работы для достижения конечной цели;

трудно отразить динамичность современных разработок, скорректировать весь график в связи с изменением сроков выполнения какой-либо работы или группы работ, показать, как изменяются (и изменяются ли) сроки завершения работ, что нужно сделать, чтобы не отодвинуть срок выполнения всего комплекса работ;

не отражается неопределенность, часто присущая научно-исследовательским работам, начальным стадиям проектно-конструкторских работ, испытанию опытных образцов;

трудно автоматизировать планово-учебные работы.

Вот далеко не полный перечень недостатков принятых методов планирования и графического отображения планов СОНТ. Эти недостатки в значительной мере ликвидируются систем сетевого планирования и управления (СПУ).

СПУ — это один из методов кибернетического подхода к управлению сложными динамическими системами, обеспечивающий оптимальные показатели. Такими показателями в зависимости от конкретных условий и заданных требований могут быть: минимальное время выполнения всего комплекса работ, минимальная стоимость разработки, максимальная экономия ресурсов. Планирование всех параметров и оценка результатов производятся исходя из влияния их на параметры и конечные результаты всего комплекса операций, т. е. на функционирование всей организационной системы.

33

15. СУЩНОСТЬ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ (СПУ)

СПУ — это один из методов кибернетического подхода к управлению сложными динамическими системами, обеспечивающий оптимальные показатели. Такими показателями в зависимости от конкретных условий и заданных требований могут быть: минимальное время выполнения всего комплекса работ, минимальная стоимость разработки, максимальная экономия ресурсов. Планирование всех параметров и оценка результатов производятся исходя из влияния их на параметры и конечные результаты всего комплекса операций, т. е. на функционирование всей организационной системы.

Наиболее разработанной в настоящее время является система СПУ, в которой в состав входной информации включаются только данные о временных параметрах и отсутствуют данные о стоимости работ и ресурсов, т. е. система, с помощью которой производится оптимизация по времени процесса выполнения комплекса работ, описываемых одной

Ребрами изображаются на графе работы, а вершины графа – события.

34

16. РАСЧЁТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАБОТ СЕТЕВОГО ГРАФИКА

Работами называются любые процессы, действия, приводящие к достижению определенных результатов (событий). Кроме работ действительных, т. е. требующих

работ - событиями, не требующими затрат времени.

По каждой работе сетевой модели ответственный исполнитель определяет время ее выполнения. Для повторяющихся работ, встречавшихся в прошлом, по которым есть статистические (или отчетные) данные или разработанные нормативы, устанавливается наиболее вероятная или нормативная продолжительность (tн.в. или tнорм) в соответствии с обычными формулами. Однако большая новизна объектов, являющихся предметом разработок, в условиях быстрого технического прогресса приводит к неопределенности времени выполнения отдельных, особенно начальных, этапов подготовки производства. Поэтому ответственные исполнители далеко не всегда могут воспользоваться справочниками или нормативами времени, действующими в данной организации, на данном предприятии, для определения трудоемкости, и на основе этого дать детерминированную оценку времени. По таким работам исполнитель дает в зависимости от принятой системы три или две вероятностные оценки времени.

В системе с тремя оценками от ответственного исполнителя получают так называемые минимальную tmin максимальную tmax и наиболее вероятную tн.в. оценки времени. Минимальное время (минимальная продолжительность работы) — время, необходимое для выполнения работы при наиболее благоприятном стечении обстоятельств. Максимальное время (максимальная продолжительность работы) — время, необходимое для выполнения работы при наиболее неблагоприятном стечении обстоятельств. Наиболее вероятное время (наиболее вероятная продолжительность работы) — продолжительность, имеющая место при нормальных, чаще всего встречающихся условиях выполнения данной работы.

Сами по себе эти величины не могут служить характеристиками распределения вероятности продолжительности работ. Они являются исходными для расчета ожидаемого времени выполнения работы tож. Величина (tож представляет собой математическое ожидание случайной величины, которой в данном случае является продолжительность работ. Для более полной характеристики распределения случайной величины в теории вероятностей используется понятие дисперсии σt2. Дисперсия (рассеивание) — мера неопределенности, связанная с данным распределением; квадрат отклонения случайной величины от ее математического ожидания. При большом значении дисперсии существует значительная неопределенность относительно момента завершения данной работы. Если дисперсия невелика, то имеется большая уверенность относительно момента завершения данной работы. От значений дисперсий отдельных работ зависит неопределенность срока окончания всего проекта в целом. При принятом в СПУ законе бета-распределения

С небольшой долей погрешности — для дисперсий порядка 0,01(tmax - tmin)2, а для ожидаемого времени (tmax - tmin)/90 — можно принять, что

35

17.ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СЕТЕВОГО ГРАФИКА.

Косновным параметрам сетевого графика относятся: величина критического пути, резервы времени событий и резервы времени работ. Эти параметры являются исходными для анализа и оптимизации сети.

Резервы времени существуют в сетевом графике во всех случаях, когда имеется более одного пути разной продолжительности. Резерв времени события — это такой промежуток времени, на который может быть отсрочено наступление этого события без

нарушения сроков завершения разработки в целом. Резерв времени события Tрезi(j) определяется как разность между поздним Tпi(j) и ранним Tрi(j) сроками наступления события:

Tрезi(j) = Tпi(j) - Tрi(j)

Наиболее поздний из доступных сроков Tпi(j) - это такой срок наступления события, превышение которого вызовет аналогичную задержку наступления завершающего события. Наиболее ранний из возможных сроков наступления события Tрi(j) - срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих данному событию.

Ранний срок Tрi(j) и поздний срок Tпi(j) наступления события определяются по максимальному из путей Tlmax, проходящих через данное событие, причем Tрi(j) равно продолжительности максимального из предшествующих данному событию путей, а Tпi(j) является разностью между продолжительностями критического пути Tlкр и максимального из последующих за данным событием путей, т. е.

Tрj= Tlmax(I-j)

Tпj= Tlкр - Tlmax(j-C)

Путь, соединяющий события с нулевым резервом времени, является критическим. Он соответствует максимальной продолжительности последовательных работ, ведущих от исходного к завершающему событию. Такой способ выявления критическою пути особенно удобен, когда для расчета используются ЭВМ.

36

18. РЕЗЕРВЫ СОБЫТИЙ И РАБОТ СЕТЕВОГО ГРАФИКА.

Резервы времени существуют в сетевом графике во всех случаях, когда имеется более одного пути разной продолжительности. Резерв времени события — это такой промежуток времени, на который может быть отсрочено наступление этого события без нарушения сроков завершения разработки в целом. Резерв времени события Tрезi(j) определяется как разность между поздним Tпi(j) и ранним Tрi(j) сроками наступления события:

Tрезi(j) = Tпi(j) - Tрi(j)

Резервами времени располагают также работы, лежащие на некритических путях. Полный резерв времени работы Tрез.пij - это максимальное количество времени, на которое можно увеличить продолжительность данной работы, не изменяя при этом продолжительности критического пути:

Tрез.пij = Tпj - Tрi - tij

Если полный резерв времени работы использовать частично или целиком для увеличения длительности какой-либо работы, то соответственно уменьшится резерв времени всех остальных работ, лежащих на этом пути.

Свободный резерв времени работы Tрез.сij - это максимальное количество времени, на которое можно увеличить продолжительность работы или отсрочить ее начало, не изменяя при этом ранних сроков начала последующих работ, при условии, что начальное событие этой работы наступило в свой ранний срок:

Tрез.сij = Tпi - Tрi - tij

Резервы времени работы, особенно свободный, позволяют маневрировать сроками начала и окончания работ, их продолжительностью.

37

19. АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ СЕТЕВОГО ГРАФИКА

Одними из важнейших операций при анализе сетевого графика являются расчеты

несовпадающих (заключённых между одними и теми же событиями отрезков пути, одним из которых является путь максимальной продолжительности, проходящий через данные работы, а другим - критический путь. Он позволяет определить степень трудности выполнения в срок каждой группы работ некритического пути.

Если совпадающую с критическим путем величину отрезка пути обозначить T’Lкр, длину критического пути - TLкр, а протяженность максимального пути, проходящего через данные работы - TLmax, то коэффициент напряженности данного пути

kн = (TLmax - T’Lкр) / ( TLкр - T’Lкр)

В случае последующей оптимизации сетевого графика (при прочих равных условиях, например одинаковом составе ресурсов) в первую очередь изымаются резервы с путей, имеющих наименьший коэффициент напряженности.

Расчет вероятности наступления завершающего события в заданный срок обычно совершенно необходим, когда установленный директивный срок Tд оказывается меньше рассчитанного срока наступления завершающего события Тс. Предполагая, что значение Тс подчиняется закону нормального распределения, можно рассчитать эту вероятность. Аргумент нормальной функции распределения вероятностей (функции Лапласа)

∑(σ tij ) 2кр i=1

где u - число работ, лежащих на критическом пути. Сама функция рk может быть найдена по таблице значений нормальной функции распределения вероятностей.

Для величины рk существуют вполне определенные границы допустимого риска. При

рk > 0,65 можно утверждать, что на работах критического пути есть избыточные ресурсы, следовательно, общая продолжительность работ может быть сокращена. При рk<0,35 опасность срыва заданного срока наступления завершающего события настолько велика, что необходимо повторное планирование с перераспределением ресурсов, т. е. оптимизация сетевого графика.

Оптимизация сетевого графика в зависимости от полноты решаемых задач может быть разделена на частную и комплексную. Примерами частной оптимизации являются: 1) минимизация времени подготовки производства при фиксированных затратах; 2) минимизация численности используемых работников; 3) минимизация затрат на комплекс работ при заданном времени выполнения и др.

Для сокращения времени критического пути при рk<0,35 направляют дополнительные ресурсы на работы критического пути, перераспределив их с путей (работ), имеющих резервы времени. При этом учитываются рассчитанные коэффициенты напряженности путей, квалификационный и профессиональный состав работников (нельзя, например, перебрасывать на конструкторскую работу критического пути технологов с пути, имеющего резервы времени), получаемое сокращение трудоёмкости работ критического пути. Такое перераспределение можно закончить, получив при повторном анализе

производится путем построения так называемой карты проекта (рис. 1), в которой сетевой график «вытягивается» вдоль оси абсцисс в масштабе времени (пунктиром вдоль оси

38

времени обозначаются резервы времени), а по t оси ординат в масштабе показывается количество работников по категориям. Используя показанные резервы времени, можно снять пики загрузки, уменьшив тем самым максимально необходимое количество работников. Так, более позднее начало выполнения работы 1,7 (не с 6-го, а с 19-го дня, что допускают резервы времени, т. е. когда закончится работа 2,4) позволяет

сократить время критического пути до требуемого значения рk, приходится менять выделяемые на работы ресурсы. При возможности варьировать затратами используются графики «время — затраты» (рис. 2). Для каждой работы даются: а) минимально возможная величина денежных затрат Smin на выполнение работы (при этих затратах работа может быть выполнена за нормативное время Тн) и б) минимально возможное время выполнения работы Tmin. Этому времени будут соответствовать повышенные размеры денежных затрат Sп на выполнение работы.

График с помощью аппроксимирующей прямой, проведенной между точками, определяемыми каждой парой оценок, позволяет приближенно установить размеры увеличения расходов, при необходимости сократить срок выполнения работы или при ренении обратной задачи увеличить время выполнения работы, если нужно затраты уменьшить.

39

20. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ.

Производственный процесс представляет собой совокупность действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления продукции (ГОСТ 14.004-83)

Организуя производственный процесс во времени и в пространстве, следует исходить из некоторых принципов, правильное использование которых обеспечивает повышение эффективности работы предприятия, рациональный уровень расходуемых ресурсов. Основными такими принципами являются: дифференциация, концентрация и интеграция, специализация, пропорциональность, параллельность, прямоточность, непрерывность, ритмичность, автоматичность, гибкость, электронизация. Значение и относительная важность этих принципов в конкретных условиях производства могут меняться. В связи с развитием и совершенствованием машиностроительного производства могут возникать новые принципы или утрачивать силу прежние. Так, принципы гибкости, концентрации и интеграции операций, электронизации производственных процессов сравнительно недавно стали включать в число основных.

Принцип дифференциации предполагает разделение производственного процесса на отдельные технологические процессы, операции, переходы, приемы, движения. При этом анализ особенностей каждого элемента позволяет выбрать наилучшие условия для его осуществления, обеспечивающие минимизацию суммарных затрат всех видов ресурсов.

Однако чрезмерная дифференциация повышает утомляемость рабочих на ручных операциях за счет монотонности и высокой интенсивности процессов производства. Большое количество операций приводит к излишним затратам на перемещение орудий труда между рабочими местами, установку, закрепление деталей и снятие их с рабочего места после окончания операции.

При использовании современного высокопроизводительного гибкого оборудования — станков с ЧПУ, обрабатывающих центров, роботов и т. д. — принцип дифференциации переходит в принцип концентрации операций и интеграции производственных процессов. Операции становятся более объемными, сложными, выполняются на прогрессивном оборудовании в сочетании с бригадным принципом организации труда.

Принцип специализации основан на ограничении разнообразия элементов производственного процесса. В частности, выделяются группы рабочих, специализирующихся по профессиям, что способствует росту их квалификации и производительности труда. Однако целесообразная организация производства в некоторых случаях требует овладения смежными профессиями, чтобы обеспечить взаимозаменяемость рабочих в процессе производства. Иногда переключение рабочих с одного вида работ на другие позволяет снизить нагрузки, вызванные монотонностью и однообразием операций.

Принцип пропорциональности предполагает относительно равную пропускную способность всех производственных подразделений, выполняющих основные, вспомогательные и обслуживающие процессы. Нарушение этого принципа приводит к возникновению «узких» мест в производстве, или, наоборот, к неполной загрузке рабочих мест, участков, цехов, к снижению эффективности функционирования всего предприятия.

Принцип прямоточности заключается в обеспечении кратчайшего пути движения деталей и сборочных единиц в процессе их производства. Не должно быть возвратных движений объектов производства на участке, в цехе, на заводе. Для соблюдения такого порядка оборудование на участке располагается по ходу технологического процесса. Наиболее полно этот принцип воплощается в массовом производстве или при организации групповых методов обработки в серийном и единичном производствах.

40