Green-sell.info

Новые технологии
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Оптимизация сетевого графика онлайн

Оптимизация сетевого графика

Дата добавления: 2013-12-24 ; просмотров: 6029 ; Нарушение авторских прав

Оптимизация сетевого графика проводится по времени и ресурсам. Цель оптимизации по времени – сократить продолжительность критического пути. Цель оптимизации по ресурсам – выровнять загрузку исполнителей и сократить численность занятых.

На практике оптимизация сетевого графика проводится чаще всего по времени, чтобы сократить продолжительность разработки в целом, или уложиться в установленные сроки. При этом надо учитывать коэффициенты напряженности путей. Работы, лежащие на путях с коэффициентом напряженности , уже могут быть использованы для оптимизации сетевого графика, при этом в первую очередь, используются резервы работ с путей, имеющих минимальные коэффициенты напряженности.

Оптимизация сетевого графика проводится:

– путем изменения схемы сетевого графика, в частности, разделение продолжительной работы на несколько работ, выполняемых параллельно;

– путем перевода части исполнителей с ненапряженных работ, то есть имеющих частные резервы времени, на работы критического пути, выполняемые параллельно с ненапряженными работами. При переводе исполнителей должны быть учтены их квалификация и специальность;

– путем изменения сроков начала и окончания работ ненапряженных путей в пределах их полного резерва времени.

Оптимизация сетевого графика включает следующие этапы:

1. Определяется объем ненапряженной работы (чел-дней), с которой предполагается перевести часть исполнителей на работу критического пути по формуле:

, (9.20)

где – продолжительность работы в днях;

– количество исполнителей на данной работе.

2. Определяется оптимальная численность исполнителей для выполнения данной работы при условии увеличения ее продолжительности на величину частного резерва времени по формуле:

, (9.21)

где – частный резерв времени работы.

3. Определяется количество исполнителей, которые могут быть переведены на параллельно выполняемую работу критического пути по формуле:

. (9.22)

4. Определяется объем работы критического пути, на которую предполагается перевести часть исполнителей, по формуле:

. (9.23)

5. Определяется продолжительность работы критического пути после увеличения численности исполнителей на этой работе, по формуле:

. (9.24)

6. Определяется продолжительность критического пути после оптимизации сетевого графика.

Пример. Разработать и оптимизировать сетевой график по технологической подготовке производства нового изделия, согласно приведенным данным в табл. 9.1.

Анализ сетевого графика

Размеры графического полотна

Созданный сетевой график можно сохранить в форматах docx и png (меню Действия ). Далее можно найти параметры сетевой модели (критический путь, резервы времени, построить диаграмму Ганта и многое другое).

Инструкция к сервису

1 2 3 4 1 10 30 15

0 1 2 3 1 10 30 15

Основные определения

На сетевой модели событиям соответствуют вершины графа.

Правила построения сетевой модели

Правило 2 . Ни одна пара операций не должна определяться одинаковыми начальным и конечным событиями. Возможность неоднозначного определения операций через события появляется в случае, когда две или большее число операций допустимо выполнять одновременно.

Правило 3 . При включении каждой операции в сетевую модель для обеспечения правильного упорядочения необходимо дать ответы на следующие вопросы:
а) Какие операции необходимо завершить непосредственно перед началом рассматриваемой операции?
б) Какие операции должны непосредственно следовать после завершения данной операции?
в) Какие операции могут выполняться одновременно с рассматриваемой?

При построении сетевого графика следует соблюдать следующие правила:

  • в сети не должно быть «тупиков», т.е., событий, от которых не начинается ни одна работа, исключая завершающее событие графика;
  • В сетевом графике не должно быть «хвостовых» событий, то есть событий, которым не предшествует хотя бы одна работа, за исключением исходного.
  • в сети не должно быть замкнутых контуров (рис.1);
  • Любые два события должны быть непосредственно связаны не более чем одной работой.
  • В сети рекомендуется иметь одно исходное и одно завершающее событие.
  • Сетевой график должен быть упорядочен. То есть события и работы должны располагаться так, чтобы для любой работы предшествующее ей событие было расположено левее и имело меньший номер по сравнению с завершающим эту работу событием.

Построение сетевого графика начинается с изображения начального события, которое обозначается цифрой 1 и обводится кружком. Из начального события выпускают стрелки, соответствующие работам, которым не предшествуют какие-либо другие работы. По определению, момент завершения работы является событием. Поэтому каждая стрелка
завершается кружком – событием, в котором проставляется номер этого события. Нумерация событий произвольная. На следующем этапе построения изображаем работы, которым предшествуют уже нарисованные работы (то есть которые опираются на уже построенные работы) и т. д. На следующем этапе отражаем логические взаимосвязи между работами и определяем конечное событие сетевого графика, на которое не опираются никакие работы. Построение закончено, далее необходимо провести упорядочение сетевого графика.

Методы оптимизации сетевого графика

Графики привязки (а) и загрузки (b) до оптимизации

1,2 6 1,3 1 1,4 5 2,5 3 2,6 1 3,6 8 4,6 4 4,7 2 5,8 6 6,8 1 7,8 3

Сетевой график

Сетевой график – это динамическая модель проекта, которая отражает последовательность и зависимость работ, необходимых для успешного завершения проекта. Сетевой график отражает сроки выполнения запланированных работ и ресурсы, необходимые для их выполнения, а также прямые финансовые затраты, возникающие при реализации этих работ.

В английском языке для определения сетевого графика используется термин Project Network — is a graph depicting the sequence in which a project’s terminal elements are to be completed by showing terminal elements and their dependencies.

Основной целью использования сетевого графика является эффективное планирование и управление работами и ресурсами проекта. При этом, под ресурсами в данном контексте понимается как оборудование, производственные мощности или денежные средства, так и трудовые ресурсы, внутренние или внешние для организации, выполняющей проект.

Наибольшая эффективность применения сетевого графика достигается при его использовании для планирования проектов или отдельных взаимосвязанных работ. Сетевой график позволяет довольно точно определить плановые сроки завершения проекта и выявить возможные варианты их сокращения. И, что более важно, сетевой график позволяет на ранней стадии планирования проекта выявить критический путь. Кроме этого сетевой график позволяет осуществлять базовый контроль над ходом работ проекта, их сроками и исполнением бюджета.

Читать еще:  Оптимизация проекта по времени

Виды сетевых графиков

Сетевой график — это граф, на котором события (состояния работ или объектов в определенный момент времени) представлены в виде вершин, а работы проекта представлены в виде дуг, соединяющих вершины графа. Сетевой график, представленный в таком виде, изначально является частью метода PERT (Program Evaluation and Review Technique).

На практике же чаще используется другой вариант сетевого графика, когда вершинами графа являются работы, а дуги обозначают взаимосвязь между ними. Такой вид сетевого графика является частью метода критического пути (англ., CPM — Critical Path Method).

Рассмотрим второй вариант графика и алгоритм его построения подробнее.

Алгоритм построения сетевого графика

Алгоритм построения сетевого графика по методу критического пути состоит из 10 следующих шагов.

Шаг 1. Определить основную цель проекта

Определить основную цель проекта – результат, который должен быть получен после успешного завершения проекта. Это необходимо для определения границ проекта и первоначальной оценки его сроков.

Шаг 2. Выявить ограничения

Выявить ограничения, влияющие отдельные работы проекта или весь сетевой график. Типовыми ограничениями являются доступность ресурсов, сроки или стоимость. Кроме этого, ограничения могут быть заданы законодательными требованиям.

Шаг 3. Определить состав работ

Определить состав работ, необходимых для достижения цели, поставленной на шаге 1.

Шаг 4. Оценить длительность работ

Оценить длительность каждой из работ и определить ресурсы, необходимые для ее успешного выполнения. Команда управления проектом должна договориться о том, какие единицы измерения использовать для оценки длительности работ (часы, дни или, например, месяцы), а также выработать требования к максимальной длительности одной работы. Все работы, превышающую эту длительность, должны быть декомпозированы.

Шаг 5. Определить последовательность работ

Определить последовательность работ. Определить работу, которая должна быть выполнена в первую очередь. В некоторых случаю таких работ может быть несколько и они будут выполняться параллельно. Эта работа должна быть самой левой на графе.

Определить работу, которая должны быть выполнена сразу же после первой. Далее определяется работа, которая должна начинаться сразу же после второй, и так далее, пока все работы не будут рассмотрены. Если работа начинается до завершения предыдущей, то предыдущую работу необходимо разделить на составляющие. Работы могут выполняться параллельно, но при условии, что связь работ точно определена.

Начало выполнения параллельных работ должно быть строго привязано к завершению предыдущих работ.

Шаг 6. Указать связи между работами

Указать связи между работами, обычно в виде стрелок, которые показывают последовательность выполнения работ. Направление стрелок устанавливается слева направо.

Шаг 7. Определить раннее начало и раннее окончание

Определить раннее начало и раннее окончание для каждой из работ. Для этого сетевой график просматривают слева направо начиная с первой работы (крайней левой) и далее по очереди двигаются к последней. Последующая работа не может быть начата до тех пор, пока не завершены все предшествующие ей работы. Раннее начало последующей работы будет совпадать с ранним завершением предшествующей.

Если предшествующих работ несколько, то ранним началом последующей работы будет наибольшее из значений раннего окончания одной из предшествующих работ. Раннее окончание каждой из работ определяется как раннее начало плюс длительность работ, оцененная на шаге 4.

Шаг 8. Определить поздние начало и окончание

Определить поздние начало и окончание для каждой из работ. Для этого сетевой график просматривают в обратном направлении — начинают с последней работы (самой правой) и далее по очереди двигаются к первой. Предшествующая работа должна быть завершена до того, как начнется каждая из последующих работ. Позднее окончание работы будет совпадать с поздним началом последующей работы. Если последующих работ несколько, то поздним окончанием работы будет наименьшее из значений позднего начала последующих работ. Позднее начало каждой работы определяется как позднее окончание минус длительность работы.

Шаг 9. Определить временной резерв

Определить временной резерв для каждой из работ. Резерв времени вычисляется как разница между поздним и ранним началом или поздним и ранним окончанием работы.

Шаг 10. Выявить критический путь

Критический путь — это цепочка работ, у которых резерв времени равен нулю. При оптимизации сетевого графика в первую очередь проводится оптимизация работ, лежащих на критическом пути.

Пример построения сетевого графика

Несмотря на то, что описанный выше алгоритм может показаться сложным, на самом же деле построение сетевого графика задача несложная. Для того, чтобы убедиться в этом рассмотрим построение сетевого графика на простом примере ремонта детской комнаты.

Шаг 1. Определить основную цель проекта

Представьте, что сейчас лето, вашему сыну исполнилось 7 лет и в сентябре он идет в школу. Вы решил обновить его комнату к новому учебному году и сделать ее подходящей для школьника, т.е. должно появиться полноценной рабочее место, зонирование комнаты измениться, и т.д.

В этом случае целью нашего небольшого проекта будет — сделать комнату пригодной и приятной для проживания мальчика, который пойдет в начальную школу.

Шаг 2. Выявить ограничения

Бюджет не более 100,000 руб., ремонтные работы можно вести только в рабочие дни с 10:00 до 18:00 с обязательным перерывом с 12:00 до 14:00. Итого получается — 6 рабочих часов в день.

Читать еще:  Оптимизация батареи android

Шаг 3. Определить состав работ

Немного поразмыслив мы накидали основные работы, которые надо сделать, а именно:

  • Нам нужен дизайн-проект новой комнаты;
  • Нам надо закупить материалы для ремонта;
  • Надо составить смету ремонта;
  • Надо выполнить сам ремонт;
  • И т.к. мы решили сделать небольшую перепланировку, то надо согласовать ее с ТСЖ.

Отобразим эти работы в виде блоков:

Рисунок 1. Состав работ

Шаг 4. Оценить длительность работ

Мы решили оценивать длительность работ в днях, т.к. до начала учебного года еще достаточно времени, то такая точность планирования нас вполне устраивает.

Рисунок 2. Длительность работ

Шаг 5. Определить последовательность работ

Теперь определим последовательность работ, мы будем использовать схему построения сетевого графика «сверху-вниз». Первая работа, которую необходимо выполнить — это работа «Разработать дизайн-проекта«. Затем мы оценим стоимость проекта, а параллельно начнем согласование с ТСЖ, т.к. эта задача занимает много времени. После того, как мы оценим проект и его согласуем, мы приступим к покупке всех необходимых материалов и уже затем начнем сам ремонт.

Рисунок 3. Последовательность работ

Шаг 6. Указать связи между работами

Укажем стрелками связи между работами.

Рисунок 4. Связи между работами

Шаг 7. Определить раннее начало и раннее окончание

Т.к. мы выбрали модель сетевого график «сверху-вниз», то начинаем его и просматривать сверху вниз, начиная с самой верхней работы, и далее по очереди двигаемся к самой нижней работе.

Напомним, что раннее начало последующей работы будет совпадать с ранним завершением предшествующей, а раннее окончание каждой из работ определяется как раннее начало плюс длительность работ Если предшествующих работ несколько, то ранним началом последующей работы будет наибольшее из значений раннего окончания одной из предшествующих работ.

Рисунок 5. Раннее начало и окончание работ

Шаг 8. Определить поздние начало и окончание

Для того, чтобы определить поздние начало и окончание просмотрим сетевой график в обратном направлении — снизу вверх. Позднее окончание работы будет совпадать с поздним началом последующей работы. Если последующих работ несколько, то поздним окончанием работы будет наименьшее из значений позднего начала последующих работ. Позднее начало каждой работы определяется как позднее окончание минус длительность работы.

Рисунок 6. Позднее начало и окончание работ

Шаг 9. Определить временной резерв

Вычислим временной резерв для каждой из работ. Он вычисляется как разница между поздним и ранним началом или поздним и ранним окончанием работы.

Рисунок 7. Временной резерв

Шаг 10. Выявить критический путь

Как мы уже знаем, критический путь — это цепочка работ, у которых резерв времени равен нулю. Выделим такие задачи на сетевом графике.

Рисунок 8. Критический путь

Задачи «Разработать дизайн-проект«, «Согласовать проект с ТСЖ» и «Закупить необходимые материалы«, «Провести ремонтные работы» составляю критический путь, а его длина составляет 19 дней. Это означает, что в текущем виде проект не может быть выполнен быстрее, чем за 19 дней. Если мы хотим сократить сроки проекта, то нам необходимо оптимизировать задачи, лежащие на критическом пути.

Например, мы можем начать ремонтные работы раньше получения согласования на перепланировку от ТСЖ, приняв на себя риски того, что согласование может быть не получено.

Расчет и оптимизация сетевого графика

Цель работы: знакомство студентов с методикой построения сетевого графика и его линейной диаграммы (графика Ганта), расчет основных временных параметров сетевого графика и его оптимизация на ЭВМ. Закрепление теоретического лекционного материала и материала, изучаемого самостоятельно.

Исходные положения. Сетевые модели используются при планировании и управлении ходом разработок новых видов продукции и процессов их производства. Сетевые модели позволяют изображать календарный план графически, показывают последовательность и время начала и окончания каждой из работ. Это важно для оперативного контроля за ходом выполнения работ и своевременного принятия регулирующих решений при возникновении отклонений от плана.

Основные понятия. Главными элементами сетевой модели являются событие и работа. Работа – любой процесс (действие), приводящий к определенному результату – событию. Если событие является результатом нескольких произведенных работ, то момент свершения такого события наступает с окончанием самой длительной работы, входящей в данное событие. Кроме работ действительных, требующих затрат времени и ресурсов, существуют ожидания (время естественных технологических процессов, например, остывание, высыхание, затвердевание и т.д.) и фиктивные работы (зависимости), временем выполнения и затратами ресурсов которых можно пренебречь (например, сигнал о результатах выполнения предыдущих работ, телефонное сообщение).

Работы на графиках изображаются стрелками (фиктивные работы – пунктирными стрелками). Длительность работы проставляется над стрелкой. События изображаются кругом, разделенным на четыре сектора (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Изображение события на сетевом графике

Обозначения: i – номер события;

tp(i) – ранний срок наступления i – го события;

tn(i)– поздний срок наступления i – го события;

R(i) – резерв времени i – го события.

Для каждой работы имеется предшествующее (i) и последующее (j) события.

Непрерывная технологическая цепочка работ составляет путь, а каждый путь, соединяющий исходное и завершающее события, называется полным. Полный путь, обладающий наибольшей суммарной продолжительностью работ, называется критическим. Это наиболее напряженный путь, не обладающий резервами времени и определяющий сроки завершения всего комплекса работ.

Все остальные полные пути менее длительные и менее напряженные. Работы, лежащие на таких путях имеют резервы времени.

Читать еще:  Методы векторной оптимизации

исходное предшествующее последующее завершающее событие событие для работы 2-7 событие событие

Рис. 1.2. Сетевой график

Полные пути: 1-3-4-5 и 1-2-4-5 (критический).

Поскольку сетевой график вычерчивается без масштаба времени, он недостаточно нагляден для определения тех работ, которые должны выполняться в каждый момент времени. Поэтому в случае небольшого проекта его следует дополнить линейной диаграммой (графиком Ганта).

При построении линейной диаграммы каждая работа изображается параллельным оси времени отрезком, длина которого равна продолжительности этой работы. Фиктивная работа нулевой продолжительности изображается точкой. События i и j , начало и конец работы (i-j) помещают соответственно в начале и конце отрезка. Отрезки располагают один под другим, сверху вниз в порядке возрастания индекса i, а при одном и том же i – в порядке возрастания индекса j. Абсцисса самого правого конца последнего отрезка определит критическое время выполнения всего комплекса работ (рис. 1.3).

При календарном планировании менеджеру необходимо знать, какое количество исполнителей должно быть задействовано при выполнении комплекса работ в соответствующие промежутки времени. Для этого строится эпюра загрузки работников (рис. 1.4). При построении эпюры загрузки работников для каждого момента начала или окончания очередной работы подсчитывается общее количество исполнителей и строится столбиковая диаграмма. Система координат при построении диаграммы имеет в качестве абсциссы ось времени, а в качестве ординаты – количество работников. Высота столбца соответствуют суммарному количеству исполнителей, задействованных на всех работах, выполняемых в данный момент времени. Ширина столбца соответствует промежутку времени, в течение которого количество исполнителей работ не изменяет своего значения. Возможно построение нескольких эпюр загрузки, отдельно по каждой категории работников.

Допустим работу 1-2 выполняют 2 человека, работу 1-3 выполняют 3 человека, работу 2-4 выполняют 4 человека, работу 3-4 выполняют 2 человека, работу 4-5 выполняют 3 человека.

Оптимизация сетевого графика онлайн

Успех выполнения сложных комплексов работ зависит, прежде всего, от четкой координации работ во времени, а также от того, насколько правильно и рационально распределены необходимые для достижения поставленной цели материальные, трудовые и финансовые ресурсы.
Поэтому под оптимизацией сетевого графика подразумевается последовательное улуч­шение сети с целью достижения минимального (директивного) срока выполнения комплекса или распределения всех видов ресурсов, с учетом имеющихся ограничений.
Чаще всего сетевые графики сначала оптимизируются по параметру «время», без учета ограничений, а по достижении заданного срока приступают к коррек­тированию распределения ресурсов.
Очередность корректировки по отдельным видам ресурсов устанавливается в зависимости от значения каждого из них в конкретных условиях. Чаще всего оптимизация ресурсов проводится по следующим критериям:

  • Время – трудовые ресурсы;
  • Время – мате­риальные ресурсы;
  • Время – денежные затраты.

Оптимизация сетевого графика по времени предполагает уменьшение общей длительности выполнения комплекса работ до минимальной величины, или до величины соответствующей директивно заданному сроку. Так как общая продолжительность комплекса определяется длиной кри­тического пути, то оптимизация по времени предполагает, прежде всего, уменьшение продолжительности критических работ.
Существует несколько путей оптимизации сетевых графиков по времени:

  • Увеличение численности персонала при выполнении работ критиче­ского пути за счет использования ресурсов работ некритической зоны, располагающих резервами времени;
  • Уменьшение продолжительности работ критического пути за счет привлечения дополнительного количества исполнителей, если есть соответствующие ресурсы и позволяет фронт работ;
  • Совершенствование применяемой базы временных оценок работ, за счет использования новейших достижений научно-технического прогресса и передового опыта при выполнении подобного вида работ;
  • Разработка мер по разделению некоторых работ на более мелкие процессы, по которым возможно парал­лельное выполнение;
  • Выявление возможности изменения технологии выполнения отдельных групп работ для оптимизации топологии сетевого графика.

Все приведенные выше пути оптимизации сетевых графиков, требуют либо привлечения внешних ресурсов, либо внешних директивных воздействий и согласований. Оптимизацию сетевого графика за счет внутренних резервов предполагает только первый путь. Остановимся на нем более подробно.
Определение количества персонала, которое можно перевести с работ имеющих резервы времени на работы критического пути возможно тремя способами:

  • Подбор оптимального количества персонала на критической и некритической работе путем последовательного пересчета параметров сетевого графика для нескольких возможных вариантов.
  • Подбор оптимального количества персонала на каждой из работ комплекса с помощью ЭВМ.
  • Использование специальных уравнений, позволяющих приближенно определить количество персонала, которое необходимо перевести с работ, имеющих резервы, на критические работы для формирования на обеих группах работ оптимальной численности.

В рамках задач настоящего учебного пособия подробного рассмотрения требует 3-й способ.
Прежде всего, выбирается пара родственных работ, выполнение которых требует исполнителей одной и той же профессии. Одна из этих работ должна быть критической, другая должна иметь резерв времени.
Введем следующие обозначения:
Qij – трудоемкость работы i-j (объем работ);
Иij – число исполнителей задействованных на работе i-j;
tij – продолжительность работы i-j.
Тогда: tij = Qij / Иij ,
Обозначим за х – число исполнителей, которое необходимо перевести с некритической работы на критическую, за у – число дней, на которые сократится критическая работа.
Тогда, для того, чтобы задействовать резерв времени, имеющийся у некритической работы (РПi-j) необходимо решить систему уравнений с двумя неизвестными:

В результате сокращения длительности одних работ и увеличения длительности других, при сохранении той же топологии, получают новую сеть, требующую пересчета всех временных параметров.
По мере оптимизации графика на нем возникают новые критические пути. В перспективе все пути могут стать критическими. Однако следует учитывать, что при лишении резервов у большинства работ, малейшие сбои в установленном календарном плане, могут вызвать задержки сроков выполнения всего комплекса.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector