Подробное построения сетевого графика работы. Построение сетевого графика: пример. Модель производственного процесса

ПОСТРОЕНИЕ СЕТЕВОГО ГРАФИКА

Сетевой график или стреловидная диаграмма представляет собой ориентированный граф без контуров. Ориентированным граф называется потому, что стрелками показаны направления его ребер (дуг). Отсутствие контуров создает условия, при которых, двигаясь по направлению стрелок, через каждое ребро можно пройти только один раз. Сетевой график позволяет наглядно показать последовательность и взаимосвязь работ, входящих в программу или какой-либо план действий. Работы на такой диаграмме изображаются дугами. Таким образом, каждая дуга сетевого графика, имеющая вид стрелки, обозначает начало и конец работы, представляющее собой событие. Эти события будем изображать кружками. Кружок вначале стрелки будет начальным событием для работы, показанной данной стрелкой. Кружок в конце стрелки – конечным событием данной работы и начальным для последующей работы.

Граф, применяемый для построения сетевого графика, обладает еще одним свойством – у него нет висячих вершин. В этом случае все события на графике, кроме исходного и завершающего программу или план действия, имеют как предшествующие, так и последующие работы. Стрелки, входящие в кружок, обозначающий событие, будут отображать предшествующие работы. Стрелки, выходящие из кружка, характеризующего событие, будут показывать последующие работы. Исходное событие изображается кружком, из которого только выходят стрелки. Завершающее событие характеризуется тем, что у него имеются только входящие стрелки (предшествующие работы).

Построение сетевого графика требует соблюдения ряда правил.

Правило 1 . Последовательность следующих друг за другом работ изображаются в виде цепи стрелок, соединенных друг с другом кружками. Например: работа б должна следовать за работой а (а ® б ), работа в должна выполняться после завершения работы б (б ® в ) и, наконец, работа в г (в ® г ). Такая последовательность работ на сетевом графике будет иметь следующий вид (рис. 3.3.2):

Правило 2 . Несколько работ, одновременно непосредственно предшествующие какой-либо одной последующей работе, называются сходящимися. Например: работе г непосредственно предшествуют работы а , б и в (а , б, в ® г ). Эта ситуация на сетевом графике должна изображаться так, как показано на рис. 3.3.3.

Правило 4 . На сетевом графике не должны показываться не существующие связи последующих и непосредственно предшествующих работ. Например: работы а , б , в предшествуют работе г (а, б, в ® г ), вместе с тем, работа а непосредственно предшествует работе д (а ® д ). На сетевом графике эта ситуация должна отображаться способом, показанным на рис. 3.3.5 (а ) и не может изображаться способом, показанным на рис. 3.3.5 (б ), так как в последнем случае будут иметь место несуществующие связи между работами б , в и д .

На рис. 3.3.5 (а ) штриховая стрелка изображает фиктивную работу (4–5), указывающую на то, что работа г не может начинаться до завершения работы а . Такая работа не требует времени или каких-либо других ресурсов для ее выполнения. Она служит лишь для отражения существующей связи между работами а и г .

Правило 5 . Любые два соседних события на сетевом графике могут быть соединены одной стрелкой. Это означает, что при параллельном выполнении работ для отображения указанной ситуации возникает необходимость введения дополнительного события и фиктивной работы. Например: работы а , б , выходящие из события 6 , являются непосредственно предшествующими для работы в (а, б ® в ). Эта ситуация должна изображаться способом, показанном на рис. 3.3.6 (а ) и не может изображаться способом, показанном на рис. 3.3.6 (б ).

При построении сетевого графика удобно пользоваться технологией, показанной на рис. 3.3.7. В данном случае рассматривается построение сетевого графика для выполнения проекта, включающего в себя 11 работ, обозначенных буквами. Работы проекта имеют следующие технологические связи:

® а, д, е, ж

а ® б, в

в ® г

ж ® з

е, з ® к, л

г, д, к, ® н

ж, л ® о

https://pandia.ru/text/78/182/images/image008_101.gif" alt="Овал: I" width="28" height="28 src=">В перечне связей знаком обозначено исходное событие комплекса работ, а знаком – завершающее событие.

Построение сетевого графика не достаточно для контроля и управления ходом выполнения проекта. Необходим расчет ряда параметров сетевого графика и определение критического пути. Всякая последовательность работ на сетевом графике, имеющая начало в исходном событии, а конец – в завершающем, называется полным путем . Полный путь, требующий максимальных затрат времени, называется критическим путем . Любая другая последовательность работ представляет собой просто путь .

Для контроля и управления ходом работ по сетевому графику необходим расчет следующих параметров:

1. Необходимое для выполнения каждой отдельной работы время. Его называют ожидаемым временем (). Поскольку действительно необходимое время может зависеть от множества факторов, его определяют как вероятностную величину на основе экспертных оценок предполагаемых исполнителей. Определение ожидаемого времени на выполнение работы может осуществляться либо по двум, либо по трем экспертным оценкам. На основе двух оценок расчет осуществляется по следующей формуле:

,

где https://pandia.ru/text/78/182/images/image013_71.gif" width="39 height=21" height="21"> – оптимистическая оценка эксперта, предполагающая отсутствие непредвиденных задержке.

По трем экспертным оценкам расчет осуществляется по такой формуле:

,

где кроме рассмотренных выше оценок и используется оценка наиболее вероятного времени https://pandia.ru/text/78/182/images/image017_53.gif" width="24" height="25">). Оно представляет собой минимальный срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих данному событию, и равный максимальному по длительности пути от исходного события до рассматриваемого. Расчет его можно проводить по следующей формуле:

,

где i – номер начального события для данной работы;

j – номер конечного события.

Например:

Расчет позднего времени свершения событий начинается с завершающего, у которого .

4. Резерв времени событий, то есть время, на которое может быть отсрочено наступление соответствующего события. Оно равно разности между поздним и ранним сроками свершения события.

5. Полный резерв времени работы показывает время, на которое может быть увеличена продолжительность работы без изменения длительности критического пути. Если при выполнении какой-либо работы будет израсходован весь полный ее резерв времени, то все другие работы данного пути, следующие за ней, не будут иметь резервов времени..gif" width="147" height="25"> .

6. Свободный резерв времени показывает время, на которое может быть увеличена продолжительность работы без изменения резервов времени последующих работ, лежащих на данном пути. Расчет свободного времени работы (https://pandia.ru/text/78/182/images/image029_32.gif" width="147" height="25">.

Свободный резерв времени, так же как и полный, позволяют менеджерам вносить коррективы в управляемый процесс на основе данных текущего контроля. Разница заключается в том, что свободным резервом времени можно позволить распоряжаться и исполнителям, поскольку это не повлияет на другие работы программы, а использование полного резерва требует учета возможностей исполнителей последующих работ.

7. Коэффициент напряженности работ () характеризует степень свободы в сроках начала и окончания работ, не лежащих на критическом пути. Работы критического пути не имеют резервов времени, и их коэффициент напряженности равен 1. У работ, не лежащих на критическом пути, этот коэффициент > 1. Расчет этого показателя осуществляется только для работ, не лежащих на критическом пути, по следующей формуле:

,

где – длительность максимального пути, проходящего через данную работу;

–длительность отрезков критического пути, лежащих на рассматриваемом пути;

– длительность критического пути.

При условии взаимозаменяемости используемых в трудовом процессе ресурсов, перераспределение их следует проводить с учетом значения показателя Выработка решений" href="/text/category/virabotka_reshenij/" rel="bookmark">выработки решения о времени остановки отдельных единиц оборудования на профилактический ремонт показан на рис. 3.3.8. Например, фрезерный станок 3 загружен лишь 24.09 и 25.09. Следовательно, первые три дня недели его можно загрузить неплановой работой или провести его профилактический ремонт, как это предусмотрено по графику для сверлильного станка 1 на 21.09 и 22.09. Ленточный график Ганта можно использовать в качестве плана осуществления технологического процесса производства изделий. На рис. 3.3.8 можно увидеть пример фрагмента такого плана. Партия деталей А 21.09 и четверть рабочего дня 22.09 должна проходить обработку на токарном станке 1. Затем три четверти рабочего времени 22.09, полный рабочий день 23.09 и четверть 24.09 эти детали должны обрабатываться на фрезерном станке 1. После выполнения названных операций партия деталей А 24.09 передается на сверлильный станок 1.

График Ганта показывает требующееся на выполнение работы время и последовательность. На графике не видно взаимосвязей выполняемых работ, и поэтому трудно принимать решения об изменении их последовательности.

Ленточный график не показывает взаимосвязей работ, но он более наглядный при использовании его для контроля времени начала и окончания отдельных работ. Эта особенность делает предпочтительным совместное применение сетевого и ленточного графика Ганта.

Предположим, что требуется подготовить производство и изготовить прибор. Сделать это необходимо в кратчайшие сроки, которые должны быть согласованы с заказчиком. Контроль и управление этим проектом менеджер предполагает осуществить с помощью сетевого и ленточного графика Ганта.

Сначала разрабатывается перечень необходимых работ и их взаимосвязи. Затем строится сетевой график (рис. 3.3.9) и, используя экспертные оценки предполагаемых исполнителей, рассчитываются для каждой работы (табл. 3.3.3).

Таблица 3.3.3

На основе полученной информации выполняется расчет параметров сетевого графика. Расчет будем выполнять непосредственно на графике. Для этого введем следующую форму обозначения данных:

Перестроив сетевой график на рис. 3.3.9 с учетом отражения на нем указанной выше информации, осуществим расчет параметров по сформулированным выше правилам. В результате получим изображение данного сетевого графика в форме, показанной на рис. 3.3.10.

Для визуального анализа комплекса работ и напряженности их своевременного выполнения выполним «привязку» сетевого графика к шкале времени (рис. 3.3.11).

Как видно из схемы (рис. 3.3.11), работы сетевого графика образовали четыре полных пути. Первый путь: ЧД – ТД – НТД – ИД – ИС, на котором работа НТД имеет полный резерв времени – 20 дней. Второй путь: ЧД – ТД – ЗОД – ИОД – ИД – ИС, где ни одна работа не имеет резерва времени, и потому он называется критическим путем. Третий путь: ЧД – ЧС – ТС – НТС – ИС, на котором работа НТС имеет полный резерв времени, равный 32 дням. Четвертый путь: ЧД – ЧС – ТЧ – ЗОС – ИОС – ИС, где работы ЧС, ТЧ, ЗОС и ИОС имеют полный резерв времени, равный 27 дням. Этот резерв времени может быть использован при выполнении одной из названных работ или поделен между перечисленными работами.

Таблица 3.3.4

Сводная таблица параметров сетевого графика

Для удобства практической работы по контролю и маневрированию ресурсов рассчитанные параметры сведем в таблицу 3.3.4, а последовательность выполнения работ изобразим в виде ленточного графика Ганта (рис. 3.3.12). Из таблицы видно, что работа 3–7 (НТД) имеет свободный резерв времени, равный 20 дням, работа 6–9 (НТС) – 32 дня, и работа 8–9 (ИОС) – 27 дней. Это показывает возможность представить свободу в планировании начала этой работы, но откладывать указанные работы можно лишь в пределах свободного резерва времени.

На ленточном графике Ганта показаны числа календаря для начала и окончания каждой работы. В верхней части графика изображен критический путь . За работами этого пути менеджер должен вести постоянный контроль и предпринимать управленческие действия, предупреждающие нарушение сроков выполнения данных работ

Сетевые графики нужно строить с соблюдением следующих основных правил:

1. Направление стрелок при построении принимается слева направо, форма графика должна быть простой, без лишних пересечений. Не допускается повторять номера событий.

2. При выполнении параллельных работ, если одно событие служит начальным или конечным событием двух или более работ, вводятся дополнительные дуги, не соответствующие никаким работам комплекса. Дополнительные дуги изображаются штриховыми линиями (рис.28). Работа, ожидание и зависимость должны иметь собственный шифр в виде номера их начального и конечного событий.

Рис. 28. Изображение на сетевом графике параллельных работ:

а - неправильное;б - правильное

3. Если работа расчленяется на ряд участков (захваток), то она может быть представлена как сумма последовательно выполняемых работ (рис. 29).

Рис. 29. Изображение на сетевом графике работ, расчленяемых на участки (захватки)

4. Если две какие-либо работы В и Г непосредственно зависят от совокупного результата двух других работ А и Б, то эта зависимость изображается следующим образом (рис.30).

Рис. 30. Изображение на сетевом графике работ, зависящих от совокупного результата предшествующих

5. Если для начала работы В необходимо окончание работ А и Б, а работа Г может начаться непосредственно после окончания работы Б, то в сетевой график вводится дополнительное событие и связь (рис.31а).

Рис. 31. Изображение на сетевом графике работ, зависящих от предшествующей и совокупного результата предшествующих работ

6. Если для начала работ Б и В достаточно окончания работы А, работа Г может быть начата после окончания работы Б, а работа Д - после совокупного результата работ Б и В, то приметается следующее правило построения работ (рис.З 16).

7. Если работа Д может начаться после окончания работ А и Б и для начала работы В достаточно окончания работы А, а для начала работы Г - окончания работы Б, то на сетевой модели это изображают при помощи двух зависимостей, т.е. применяется следующее правило построения (рис.З1 в).

8. В сети не должно быть замкнутых контуров, то есть путей, выходящих из какого-то события и сходящихся к нему (рис. 32)

Рис. 32. Неправильное построение сетевого графика - имеется замкнутый контур

Путь, представляющий собой совокупность работ Г, Д, В, выходит из события 2 и входит в это же событие.

Наличие замкнутого контура (цикла) в сети свидетельствует об ошибке в принятой технологической последовательности работ или о неправильном изображении их взаимосвязи.

9. В сети не должно быть "тупиков", то есть событий, из которых не выходит ни одна, работа, если только это событие не является завершающим, и "хвостов" то есть событий, в которые пе входит ни одной работы, если эти события не являются исходными для данной сетевой модели (рис.33).

10. При разработке сетевых графиков на крупные объекты или комплексы для наглядности и лучшего контроля следует группировать работы отдельных исполнителей или технологические комплексы, части здания, при этом нужно соблюдать следующие правила:

а) нельзя вводить дополнительных событий, которых нет в детализированных графиках;

б) граничные события в детализированных и укрупненных графиках обязательно должны иметь одинаковые определения и один и тот же номер;

в) укрупнять следует только работы, принадлежащие одному исполнителю;

г) продолжительность укрупненной работы должна быть равна длине максимального пути укрупняемой группы детализированных работ.

Рис. 33. Неправильное построение сетевого графика - имеются "тупик" и "хвост"

Рис. 34. Примеры укрупнения сетевого графика:

а - до укрупнения; б - после укрупнения

11. При изображении на сетевой модели работ, не входящих непосредственно в технологический процесс строительства, но влияющих на осуществление его в установленные сроки (внешних работ, к которым относятся поставки строительных материалов, деталей, конструкций, технологического оборудования, технической документации), вводят дополнительные события и пунктирные стрелки. Такие работы графически выделяют утолщенной стрелкой с двойным кружком.

Рис.35. Изображение на сетевом графике внешних поставок:

а - неправильное; б - правильное

12. Номера событиям присваивают так, чтобы каждое последующее имело больший номер, чем предшествующее. Нумеруют (кодируют) события после окончательного построения сетевой модели, начиная с исходного, которому присваивают первый номер. Номера событиям присваивают в возрастающем порядке, используя "метод вычеркивания работ". После присвоения исходному событию первого номера вычеркивают все выходящие из него работы. Очередной номер получает событие, в которое не входит ни одна работа после вычеркивания. Если таких событий несколько, то номера присваивают в порядке расположения событий сверху вниз. Выходящие работы вычеркивают в порядке возрастания номеров событий.

Рис. 36. Кодирование событий с использованием «метода вычеркивания работ»

13. При организации поточного выполнения работ с разбивкой общего их фронта на отдельные участки (захватки) топологию сети строят в соответствии с безразрывным путем, принимая меры к устранению логических противоречий между работами путем введения нулевых связей между одноименными работами или процессами, выполняемыми на смежных захватках (рис. 37)

Рис. 37. Построение топологии сетевого графика при поточной организации работ:

а - матричный алгоритм с выделением безразрывного пути; б - топология сетевого графика на основе безразрывного пути

Оптимизация работы фирмы, особенно производственного предприятия, - одно из важнейших условий существования компании. Не только конкуренция требует бесперебойного течения производственного процесса. Современные тенденции минимизации стоимости выпущенной продукции предполагают в первую очередь исключение простоев и согласованность выполнения операций.

Для решения этих проблем используется методика оптимизации деятельности и расчета сроков выполнения работ. Разработанный сетевой график позволяет определить логическую последовательность отдельных операций, возможность совмещения их во времени, а также сроки выполнения всего производственного цикла работ.

Что это?

Одной из методик эффективного планирования деятельности производственного предприятия является построение сетевого графика. Изначально он использовался в строительстве и определял не столько последовательность работ, сколько сроки выхода на строительную площадку бригад рабочих разных специальностей. Он называется «календарный план выполнения работ».

В современных условиях, когда крупные предприятия массово выпускают продукцию, для облегчения и повышения производительности весь процесс разбивается на простые операции. Поэтому сетевой график «перекочевал» из строительства практически во все отрасли.

Итак, что же отображается в этом документе? Во-первых, подробнейшим образом перечисляются все операции, необходимые для выпуска товаров (производства услуг). Во-вторых, определяется логическая взаимозависимость между ними. И, наконец, в-третьих, рассчитываются не только сроки выполнения каждой конкретной работы, но и время, необходимое для полного завершения производственного процесса.

Раскрывая внутренние зависимости операций проекта, сетевой график становится базой для календарного планирования загруженности оборудования и рабочей силы.

Понятие «операция» в сетевом планировании

В сетевом графике можно оценить периоды начала (окончания) выполнения работ, вынужденные простои и, соответственно, максимальные сроки задержки производства тех или иных операций. Кроме того, выявляются критические операции - те, которые не могут выполняться с отклонением от графика.

Разбираясь с терминологией планирования, необходимо четко представлять себе, что такое операция. Чаще всего под этим понимают неделимую часть работ, требующую времени на выполнение. Далее мы понимаем, что с выполнением операции связаны затраты: времени и ресурсов (как трудовых, так и материальных).

В отдельных случаях для выполнения каких-то действий не нужны ресурсы, требуется только время, которое учитывает сетевой график. Пример этого - ожидание застывания бетона (в строительстве), время остывания прокатных деталей (металлургия) или же просто одобрение (подписание) контракта или разрешительной документации.

Чаще всего операциям в планировании дают наименование в повелительном наклонении (разработать спецификацию); иногда для названий используют отглагольные существительные (разработка спецификации).

Виды операций

При составлении сетевого графика различают несколько видов работ:

• слияние - этой операции непосредственно предшествует больше, чем одна работа;
• параллельные операции выполняются независимо друг от друга и по желанию инженера-проектировщика могут выполняться одновременно;
• дробящаяся операция предполагает, что после ее выполнения можно выполнять сразу несколько не связанных между собой работ.

Кроме того, есть еще несколько необходимых для планирования понятий. Путь - это время на выполнение и последовательность взаимозависимых операций. А критическим путем называют самый длинный путь всей системы работ. В том случае, если какая-то операция на этом пути выполняется несвоевременно, срываются сроки реализации всего проекта.

И последнее: событие. Этим термином обычно обозначают начало или окончание какой-то операции. Событие не требует ресурсов.

Как выглядит график

Любой привычный нам график представлен кривой, расположенной на плоскости (реже в пространстве). Но вид сетевого плана существенно отличается.

Сетевой график проекта может выглядеть двояко: одна методика предполагает обозначение операций в узлах блок-схемы (ОУ), вторая использует для этого соединительные стрелки (ОС). Гораздо удобнее использовать первый способ.

Операция обозначается круглым или прямоугольным блоком. Стрелки, их соединяющие, определяют взаимосвязи между действиями. Поскольку названия работ могут быть достаточно длинными и объемными, в блоках проставляют номера операций, а к графику составляется спецификация.

Правила разработки графика

Для правильности планирования необходимо запомнить несколько правил:

1. График разворачивается слева направо.
2. Стрелки обозначают связи между операциями; они могут пересекаться.
3. Каждая простая работа должна иметь собственный порядковый номер; любая последующая операция не может иметь номер меньший, чем у предшествующей.
4. На графике не может быть петель. То есть любое зацикливание производственного процесса недопустимо и свидетельствует об ошибке.
5. Нельзя использовать условия, когда строится сетевой график (пример условного порядка: «если выполнена операция.., произвести работы… если нет - не предпринимать никаких действий»).
6. Для обозначения начала и конца работ удобнее использовать один блок, определяющий исходные (конечные) операции.

Построение и анализ графика

Для каждой работы необходимо выяснить три момента:

1. Перечень операций, которые должны быть выполнены до этой работы. Они называются предшествующими по отношению к заданной.
2. Перечень операций, которые выполняются после заданного действия. Такие работы называются следующими.
3. Перечень заданий, которые могут проводиться одновременно с заданным. Это параллельные операции.

Вся полученная информация дает аналитикам необходимую базу для построения логических взаимосвязей между операциями, входящими в сетевой график. Пример построения этих взаимосвязей приведен ниже.

Реальный график требует серьезной и объективной оценки сроков производства. Определение времени и внесение его в график дает возможность не только рассчитать продолжительность всего проекта, но и выявить наиболее важные узлы.

Расчет графика: прямой анализ

Оценка временных затрат на выполнение одной операции производится на основании нормативных трудозатрат. Благодаря прямому или обратному методу расчета, можно довольно быстро сориентироваться в порядке выполнения работ и выявить критические шаги.

Прямой анализ позволяет определить ранние сроки начала всех операций. Обратный - дает представление о поздних сроках. Кроме того, с помощью обеих методик анализа можно не только установить критический путь, но и выявить временные интервалы, на которые можно задержать выполнение отдельных работ без срыва общих сроков реализации проекта.

Прямой анализ рассматривает проект от начала до конца (если говорить о составленном графике, то движение по нему происходит слева направо). Во время движения по всем цепочкам операций происходит наращение времени выполнения всего комплекса работ. Прямой расчет сетевого графика предполагает, что каждая последующая операция начинается в тот момент, когда заканчиваются все предшествующие ей. При этом необходимо помнить, что следующая работа стартует в тот момент, когда закончится самая длительная из непосредственно предшествующих. На каждом шаге прямого анализа добавляется время выполнения расчетной операции. Так мы получаем значения раннего начала (ES) и раннего окончания работ (EF).

Но нужно быть внимательным: раннее окончание предшествующей операции становится ранним началом последующей только в том случае, если она не является слиянием. В этом случае стартом станет раннее окончание самой затяжной из предыдущих работ.

Обратный анализ

При обратном анализе учитываются такие параметры сетевого графика: позднее окончание и позднее начало работ. Само название подсказывает, что расчет ведется от последней операции всего проекта по направлению к первой (справа налево). Продвигаясь в сторону начала работ, следует вычитать продолжительность каждого действия. Таким образом определяют самые поздние сроки начала (LS) и окончания (LF) производства работ. Если изначально не заданы временные рамки проекта, то начинается расчет с позднего окончания последней операции.

Вычисление временных резервов

Просчитав сетевой график работ в обе стороны, легко определить временные простои (иногда пользуются термином «колебание»). Полное время возможной задержки выполнения операции равно разнице между ранним и поздним началом конкретного действия (LS - ES). Это тот временной задел, который не сорвет общие сроки реализации проекта.

После вычисления всех колебаний приступают к определению критического пути. Он пройдет через все операции, для которых не существует временного простоя (LF = EF; и соответственно LF - EF = 0 или LS - ES = 0).

Конечно, в теории все выглядит просто и незамысловато. Разработанный сетевой график (пример построения его приведен на рисунке) передается на производство и воплощается в жизнь. Но что стоит за цифрами и расчетами? Как использовать возможные технологические простои или, наоборот, избежать форс-мажорных ситуаций.

Специалисты в области управления предлагают на выполнение критических операций назначать наиболее опытных сотрудников. Кроме того, при оценке рисков проекта необходимо уделить особое внимание не только этим шагам, но и тем, которые непосредственно влияют на критический путь. Если нет возможности контролировать ход работ в целом, то необходимо находить время на получение первичной информации именно с операций критического пути. Речь идет о том, чтобы разговаривать непосредственно с исполнителями таких работ.

Сетевой график - инструмент оптимизации деятельности фирмы

Когда речь заходит об использовании ресурсов (в том числе и трудовых), руководителю гораздо проще ими распоряжаться, если есть сетевой график производства работ. На нем видны все простои и занятость каждого конкретного сотрудника (бригады). Использование не занятого работника на одном объекте для реализации другого позволяет оптимизировать деятельность компании в целом.

Не стоит пренебрегать и еще одним практическим советом. В реальности руководители проектов сталкиваются с «желаниями вышестоящего руководства» видеть работу выполненной «вчера». Для того чтобы избежать паники и выпуска брака, необходимо усиливать ресурсы не столько на операциях критического пути, сколько на непосредственно влияющих на него. Почему? Да потому, что на критическом пути и так нет простоев, и сокращать время производства работ зачастую невозможно.

Сетевые графики и правила их построения

Сетевой график – это графическое изображение процессов, выполнение которых необходимо для достижения поставленной цели.

Методы сетевого планирования и управления (СПУ) базируются на теории графов. Графом называется совокупность двух конечных множеств: множества точек, которые называются вершинами, и множества пар вершин, которые называются ребрами. В экономике обычно используются два вида графов: дерево и сеть. Дерево представляет собой связный граф без циклов, имеющий исходную вершину (корень) и крайние вершины. Сеть - это ориентированный конечный связный граф, имеющий начальную вершину (источник) и конечную вершину (сток). Таким образом, каждый сетевой график представляет собой сеть, состоящую из узлов(вершин) и соединяющих их ориентированных дуг (ребер). Узлы графика называются событиями, а соединяющие их ориентированные дуги - работами. На сетевом графике события изображаются кружками или иными геометрическими фигурами, а соединяющие их работы безразмерными стрелками (безразмерными они называются потому, что длина стрелки не зависит от объема работы, которую она отражает).

Каждому событию сетевого графика приписывают определенный номер (i ), а работу, соединяющие события, обозначают индексом (ij ). Каждая работа характеризуется своей продолжительностью (длительностью) t(ij) . Значение t(ij) в часах или днях проставляют в виде числа над соответствующей стрелкой сетевого графика.

В практике сетевого планирования используют несколько типов работ:

1) реальная работа, производственный процесс, который требует затрат труда, времени, материалов;

2) пассивная работа (ожидание), естественный процесс, который не требует затрат труда и материальных ресурсов, но осуществление которого может происходить лишь в течение определенного периода времени;

3) фиктивная работа (зависимость), которая не требует никаких затрат, но показывает, что какое-то событие не может свершиться ранее другого. При построении графика такие работы обычно обозначают пунктирной линией.

Каждая работа самостоятельно или в сочетании с другими работами заканчивается событиями, которые выражают результаты выполненных работ. В сетевых графиках выделяют следующие события: 1) исходное, 2) промежуточные, 3) завершающее (окончательное). Если событие имеет промежуточный характер, то оно является предпосылкой для начала следующих за ним работ. Считается, что событие не имеет продолжительности и осуществляется мгновенно после выполнения предшествующих ему работ. Исходному событию не предшествуют никакие работы. Оно выражает собой момент наступления условий для начала выполнения всего комплекса работ. Завершающее событие не имеет никаких последующих работ и выражает собой момент окончания всего комплекса работ и достижения намеченной цели.

Взаимосвязанные работы и события сетевого графика образуют пути, которые соединяют исходные и завершающие события, их называют полными. Полный путь на сетевом графике представляет собой последовательность работ по направлению стрелок от исходного до завершающего события. Полный путь максимальной продолжительности называется критическим. Продолжительность критического пути определяет конечный срок выполнения всего комплекса работ и достижения намеченной цели.

Работы, расположенные на критическом пути, называют критическими или напряженными. Все остальные работы считаются некритическими (ненапряженными) и обладают резервами времени, которые позволяют передвигать сроки их выполнения и сроки свершения событий, не влияя на общую продолжительность выполнения всего комплекса работ.

Правилапостроения сетевого графика.

1. Сеть вычерчивается слева направо, и каждое событие с большим порядковым номером изображается правее предыдущего. Общее направление стрелок, изображающих работы, также в основном должно быть расположено слева направо, при этом каждая работа должна выходить из события с меньшим номером и входить в событие с большим номером.

Неверно Правильно

3. В сети не должно быть «тупиков», то есть все события, кроме завершающего, должны иметь последующую работу (тупиками называются промежуточные события, из которых не выходит ни одна работа). Такая ситуация может иметь место, когда данная работа не нужна или какая-либо работа пропущена.

4. В сети не должно быть событий, кроме исходного, которым не предшествует хотя бы одна работа. Такие события называются «хвостовыми». Это может иметь место в случае пропуска предшествующей работы.

Для правильной нумерации событий сетевого графика используют следующую схему действий. Нумерацию начинают из исходного события, которому присваивают номер 0 или 1. Из начального события (1) вычеркивают все исходящие из него работы (ориентированные дуги), и на оставшейся сети вновь находят событие, в которое не входит ни одна работа. Этому событию присваивают номер (2). Указанная последовательность действий повторяется до тех пор, пока не буду пронумерованы все события сетевого графика. Если при очередном вычеркивании одновременно возникают два события, не имеющие входящих работ, то номера им присваиваются произвольно. Номер завершающего события должен быть равен количеству событий в сетевом графике.

Пример .

В процессе построения сетевого графика важное значение имеет определение продолжительности выполнения каждой работы, то есть необходимо дать ей временную оценку. Продолжительность выполнения работ устанавливают либо в соответствии с действующими нормативами, либо на основе экспертных оценок. В первом случае оценки продолжительности называют детерминированными, во втором - стохастическими.

Существуют различные варианты расчета стохастических временных оценок. Рассмотрим некоторые из них. В первом случае устанавливают три вида продолжительности выполнения конкретной работы:

1) максимальный срок, который исходит из наиболее неблагоприятных условий выполнения работы (t max );

2) минимальный срок, который исходит из наиболее благоприятных условий выполнения работы (t min );

3) наиболее вероятный срок, исходящий из реальной обеспеченности работы ресурсами и наличия нормальных условий ее выполнения (t в ).

На основе этих оценок рассчитывается ожидаемое время выполнения работы (ее временная оценка) по формуле

. (5.1)

Во втором случае задаются две оценки - минимальная (t min ) и максимальная (t max ). Продолжительность работы в этом случае рассматривается как случайная величина, которая в результате реализации может принять любое значение в заданном интервале. Ожидаемое значение данных оценок (t ож ) (при бета-распределении плотности вероятности) оценивается по формуле

. (5.2)

Для характеристики степени разброса возможных значений вокруг ожидаемого уровня используется показатель дисперсии (S 2 )

. (5.3)

Построение любого сетевого графика начинается с составления полного перечня работ. Затем устанавливается очередность работ, и для каждой конкретной работы определяются непосредственно предшествующие и последующие работы. Для установления границ каждого вида работ используются вопросы: 1) что должно предшествовать данной работе и 2) что должно следовать за данной работой. После составления полного перечня работ, установления их очередности и временных оценок, приступают непосредственно к разработке и составлению сетевого графика.

Пример .

Рассмотрим в качестве примера программу строительства здания склада. Перечень операций, их последовательность и временную продолжительность оформим таблицей.

Таблица 5.1

Перечень работ сетевого графика

Построенный на основании данных табл. 5.1 предварительный сетевой график выполнения работ выглядит следующим образом (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Предварительный сетевой график

Ниже приведен тот же самый график строительства складского здания, пронумерованный и с проставленными временными оценками работ (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Окончательный вариант сетевого графика

Рассмотрим применение сетевого графика на примере организации пикника. (Я, в общем-то, не настаиваю, чтобы вы каждый пикник планировали с помощью сетевого графика, но этот пример покажет основные приемы и возможности.)

В пятницу вечером, после напряженной недели, вы с подругой обсуждаете, как с максимальной пользой провести выходные. Прогноз обещает хорошую погоду, и вы решаете с утра отправиться на пикник на одно из двух ближайших озер. Чтобы как можно лучше организовать пикник и развлечься, вы решили составить сетевой график.

В табл. 4 5 представлены семь работ, которые, как вы считаете, необходимо выполнить, чтобы подготовить пикник и добраться до озера.

Таблица 4.5. Список мероприятий по организации пикника на озере

Кроме того, вы соблюдаете следующие условия

Все работы начинаются в субботу в 8:00 утра у вас дома. До этого времени нельзя ничего делать.

Необходимо выполнить все работы по данному проекту.

Вы договорились не менять исполнителей запланированных работ.

Оба озера находятся в противоположных направлениях от вашего дома, поэтому прежде, чем отправляться в путь, следует решить, на какое из них ехать.

Вначале вы решаете, в каком порядке будете выполнять все эти работы. Другими словами, вам нужно определить для каждой работы непосредственно предшествующую. Необходимо учесть такие зависимости.

Подруга должна сварить яйца, прежде чем готовить сэндвичи.

Вы вместе должны решить, на какое озеро ехать, прежде чем отправиться в путь.

В каком порядке выполнять остальные работы, зависит от вашего желания. Например, вы приняли такой порядок.

В первую очередь вы вместе решаете, на какое озеро ехать.

Приняв решение насчет озера, вы отправляетесь в банк за деньгами.

Получив деньги в банке, вы заправляете машину.

После принятия совместного решения об озере подруга начинает варить яйца.

После того как яйца сварились, подруга делает сэндвичи.

После того как вы вернулись с заправки и подруга приготовила сэндвичи, грузите вещи в машину.

После того как вы оба загрузили машину, отправляетесь к озеру.

Табл. 4.6 иллюстрирует последовательность работ, которую вы определили.

Таблица 4.6. Последовательность работ для организации пикника

Чтобы построить сетевой график в соответствии с этой таблицей, выполните следующие действия.

1. Начните проект с события "Начало".

2. Затем определите все работы, которые не имеют предшествующих. К их выполнению можно приступать стразу с момента начала проекта.

В нашем случае это единственная работа 5.

3. Начинаем рисовать сетевой график (рис. 4.5).

Определите все работы, для которых работа 5 является непосредственно предшествующей.

4. Из табл. 4.6 видно, что таких две: работа 2 и работа 7. Изобразите их в виде прямоугольников и проведите к ним стрелки от работы 5.

Продолжайте строить график по тому же принципу.

Для работы 6 предшествующей будет работа 2, а для работы 3 - работа 7. На данном этапе график примет вид, как на рис 4.6

Из таблицы видно, что работе 1 предшествуют две работы: работа 3 и работа 6, а работе 4 - только работа 1. И наконец, от работы 4 идет стрелка к событию "Конец"

На рис. 4.7 показан сетевой график в завершенном виде.

Теперь рассмотрим несколько важных вопросов. Во-первых, сколько времени вам потребуется, чтобы собраться и добраться до озера?

Верхний путь, включающий работы 2 и 6, - 15 минут.

Нижний путь, включающий работы 7 и 3, составляет 20 минут.

Самый длинный в графике - критический путь, он включает работы 5, 7, 3, 1 и 4. Его продолжительность - 57 минут. Именно столько вам понадобится, чтобы добраться до озера, если следовать этому сетевому графику.

Можно ли задержать выполнение некоторых работ и все же уложиться в 57 минут? Если да, то каких?

Верхний путь, включающий работы 2 и 6, - не критический.

Из сетевого графика следует, что поскольку работы 5, 7, 3, 1 и 4 находятся на критическом пути, они не могут быть задержаны ни в коем случае.

Однако работы 2 и 6 можно выполнять одновременно с работами 7 и 3. Работы 7 и 3 занимают 20 минут, в то время как работы 2 и 6 - 15 минут. Поэтому работы 2 и 6 имеют резерв времени в 5 минут.

На рис. 4.8 представлен тот же сетевой график, но в форме "события-работы". Событие А эквивалентно событию "Начало", а событие I эквивалентно событию "Конец".

Рис. 4.8. Окончательный вид сетевого графика для организации пикника в форме "события-работы "

Представленные на рис. 4.8 события пока не имеют названий. Вы можете дать их, например:

Событие В , конец работы 5 ("Выбрать озеро"), можно назвать "Решение принято";