Основные термины и понятия в СПУ

Основным плановым документом в системе СПУ является сетевой график, представляющий собой информационно-динамическую модель, в которой изображаются взаимосвязи и результаты всех работ, необходимых для достижения конечной цели разработки.

Сетевой график в значительной степени является развитием ленточных графиков Ганта, широко используемых в традиционных методах планирования и управления научно-техническими разработками. Рассмотрим, какими же особенностями и преимуществами по сравнению с ними обладают сетевые мо­дели.

Пусть ленточный график, изображенный на рис.16, представляет собой простую модель процесса разработки какого-то узла.

В чем же его основные недостатки? Они за­ключаются в следующем:

- Невозможно достаточно четко показать взаимосвязи отдельных работ, поэтому трудно оценить значимость каждой отдельной работы для выполнения конечной цели.

- Из-за отсутствия показанных взаимосвязей часто возникают непредвиденные вынужден­ные простои и отсрочки, вызванные задержками на смежных сопряженных работах.

- В процессе текущего управления на таких графиках отражается лишь информация о вы­полненных работах и никогда не собирается и не отражается информация - прогноз по срокам предстоящих работ.

- Трудно скорректировать весь график в связи с изменением сроков выполнения какой-либо работы (работ) или показать, как изменятся сроки завершения работ, что нужно сделать, чтобы не отодвинулся срок выполнения всей работы.

№

Наименование работы

Продолжительность работы в неделях

1.

Проектирование и выпуск чертежей

2.

Изготовление мелких и крупных деталей

3.

Оформление заявок на поставку комплектующих изделий

4.

Изготовление и поставка комплектующих изделий

5.

Сборка и испытание узла

Рис. 16 - Укрупненный график изготовления узла

Система сетевого планирования и управления является комплексом расчетных методов, организа­ционных мероприятий и контрольных приемов. Она обеспечивает средства динамического и координи­рованного представления и анализа сложных производственных и непроизводственных программ. Ко­нечным продуктом действия системы являются: выявление и мобилизация резервов времени и матери­альных ресурсов, скрытых в рациональной организации производственных процессов; осуществление управления программой с прогнозированием и предупреждением возможных отступлений в ходе про­граммы; повышение эффективности управления в целом при четком распределении ответственности ме­жду руководителями разного уровня и ответственными исполнителями.

При планировании и управлении сложными разработками в системах СПУ предусматривается ши­рокое использование электронно - вычислительной техники.

СПУ - это один из методов кибернетического подхода к управлению сложными системами с це­лью обеспечения оптимальных показателей. Такими показателями в зависимости от конкретных условий могут быть: минимальное время выполнения всего комплекса работ; минимальная стоимость разработки; максимальная экономия ресурсов. 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 ресурсах.

На сетевом графике, рис.17, также как и на графике Ганта, весь комплекс операций по созданию узла расчленяется на отдельные работы. Каждая из них изображается на сетевом графике в виде стрелки. Время течет от начала стрелки к ее острию (концу). Расположение стрелок на сетевом графике логически моделирует технологическую последовательность работ и одновременно отражает их взаимосвязи. Од­нако длина стрелки и их положение не имеют значения.

	Оформление заявок на комплектующие изделия
		Поставка комплектующих изделий

Рисунок 17 - Сетевой график изготовления узла

В основу построения сетевого графика закладываются три основных понятия: работа, событие, путь. Понятие работа используется в широком смысле и может иметь следующие значения:

- Действительная работа, или просто работа - трудовой процесс, требующий затрат времени и ре­сурсов и приводящий к достижению определенных результатов (событий). Например, работы: «про­ектирование и выпуск чертежей», «изготовление деталей», «сборка и испытание узла» и т.д.

- Ожидание - пассивный процесс, требующий затрат времени, но не требующий затрат ресурсов. Например, пролеживание деталей перед обработкой, пролеживание деталей и узлов перед сборкой, старение отливок и т.д.

- Фиктивная работа (зависимость) - логическая связь между двумя или большим числом работ, не связанная с расходом времени и ресурсов.

Фиктивная работа изображается на сетевом графике пунктирной стрелкой (рис.2, работа 2 - 4). Ожидание, как и действительная работа - сплошной стрелкой. Продолжительность выполнения работы измеряется в единицах времени: часах, днях, неделях, месяцах и т.д. продолжительность работы обычно пишут над или под стрелкой, а наименование работ записывают или в специальной таблице в соответст­вие с принятым кодом или непосредственно на самом графике над или под стрелкой.

Событиями называются результаты произведенных работ. Результаты, перечисленных выше ра­бот, т.е. события, можно записать следующим образом: «детали изготовлены», «заявки на комплектую­щие изделия оформлены», «сборка и испытание узла закончены». Формулировка события записывается в свершенной форме, не допускающей различного толкования, т.е. что-то «сделано», «закончено», «вы­полнено».

Событие в отличие от работы не является процессом. Оно не имеет длительности так как совер­шается мгновенно, и не сопровождается затратами времени и средств.

На сетевом графике события изображаются кружками или другими геометрическими фигурами. Всем событиям присваивается номер (цифровой код). Следовательно, всякая работа сети может быть за­кодирована номерами ее начального и конечного события. Например, на рис.17 работы можно обозна­чить как 0- 1, 1- 2, 1 - 3, 1 - 4, 3 - 4, 4 - 5.

Понятие событие может иметь следующие значения:

- Исходное событие - начало выполнения комплекса работ. Исходное событие не имеет пред­шествующих работ, поэтому в сети в него не входит ни одной работы (например, событие 0 на рис. 17)

- Завершающее событие - достижение конечной цели комплекса работ. Завершающее событие не имеет следующих за ним работ, поэтому в сети из него не выходит ни одной работы (напри­мер, событие 5 на рис.17)

- Промежуточное событие или просто событие - результат одной или нескольких работ, пред­ставляющий возможность начать одну или несколько следующих работ (например, событие 4 на рис. 17 отражает совокупный результат трех работ 2 – 4; 1 – 4; 3-4).).

- Событие, за которым непосредственно начинается данная работа (работы), называется на­чальным, или предшествующим для данной работы. Например, для работы 3-4 «поставка ком­плектующих изделий» начальным, или предшествующим может быть событие 3 «заявка на ком­плектующие изделия оформлена».

- Событие, которому непосредственно предшествует данная работа (работы), называется ко­нечным, или последующим для данной работы. Например, для той же работы 1-3 конечное со­бытие 4 «поставка комплектующих изделий закончена».

Одно и то же событие (кроме исходного и завершающего) одновременно является и предшест­вующим и последующим (рис.18)

Предшествующая работа Последующая работа

Предшествующее событие Последующее событие

Рисунок 18 - Предшествующие и последующие события и работы

Любая последовательность работ в сетевом графике, в которой конечное событие каждой работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы, называется путем. Следует различать несколько видов путей:

- Путь, начало которого совпадает с исходным событием сетевого графика, а конец - с завер­шающим событием, называется полным путем, или просто путем. Например, в сети на рис.17 имеется 3 полных пути: путь 0-1-2-4-5; 0-1-4-5.

- Путь от исходного события до данного события сети называется путем предшествующим этому событию. Например, на рис. 17 событию 2 предшествует путь 0-1-2.

- Путь от данного события до завершающего называется путем, следующим (последующим) за данным событием. Например, на рис.17, последующий путь 2-4-5.

- Путь, соединяющий какие-либо два события і и j, из которых ни одно не является завершаю­щим, называется путем между событиями і и j.

Путь между исходным и завершающим событием, имеющий наибольшую продолжительность называет­ся критическим путем. Он показывает время, необходимое для выполнения комплекса всех работ, вклю­ченных в сетевой график. Все работы, лежащие на критическом пути, являются критическими и от их продолжительности зависит конечный срок выполнения комплекса работ. Сокращение или увеличение продолжительности работ на критическом пути соответственно сокращает или удлиняет общую продолжительность выполнения всего комплекса работ.

Таким образом, эти работы являются «узкими местами» плана разработки. Руководители произ­водства, зная заранее о них, могут заблаговременно принять соответствующие меры

В сетевых графиках возможно существование нескольких критических путей с одинаковой дли­тельностью.

Пути, имеющие продолжительность близкую к критическому пути называют подкритическими. Работы, лежащие на этих путях также требуют самого пристального внимания со стороны руководителей комплекса работ. Все остальные пути называются ненапряженными.

Критический путь на сетевом графике выделяется утолщенными стрелками или красным цветом.

10.3. Основные правила построения сетевых графиков.

Правило 1. Каждая работа в сети обязательно должна иметь начальное и конечное события. Два любых события могут быть прямо связаны только одной работой.

Правило 2. Каждое событие в сети, за исключением исходного и завершающего, обязательно должно иметь не менее одной предшествующей ему работы и не менее одной последующей ему работы.

Правило 3. Ни одна работа не может быть начата, пока не наступит момент свершения ее началь­ного события. Событие свершится только тогда, когда все предшествующие ему работы будут выполне­ны.

Несоблюдение этих трех правил приводит критический тому, что в сети появляются «висячие со­бытия», т.е. такие события, в которые не входит ни одна работа (кроме исходного) и из которых не исхо­дит ни одна работа (кроме завершающего). Например, на рис 19 события Б, К.

Рисунок 19 «Висячие» события сетевого графика.

Наличие «висячих» событий требует дополнительного анализа: являются ли работы, со­единяющие эти события с сетью, необходимыми для достижения конечной цели выполняемого комплекса работ; не опущены ли при построении модели какие-либо работы, предшествующие этим собы­тиям или следующие за ними.

Правило 4. Если работы А, В, С выполняются последовательно, то на они изображаются так:

Рисунок 20 - Последовательные работы

Правило 5. Если для выполнения работ А и Б необходим результат работы С, то на схеме это изо­бражается так:

Рисунок 2 1- Взаимосвязь работ

Правило 6. Для изображения одновременных или параллельных работ, имеющих одни и те же начальные и конечные события, необходимо с целью сохранения однозначности работ между событиями ввести дополнительные события и фиктивные работы. Число вводимых событий и фиктивных работ рав­но числу параллельных работ минус единица. Это правило можно проиллюстрировать на рис.22, где изо­бражение а, заменяется либо изображением б, либо изображением в.

Рисунок 22 Изображение параллельно выполненных работ.

Правило 7. Для изображения различной зависимости некоторых последующих работ от некото­рых предшествующих работ, объединяемых одним событием, необходимо ввести дополнительные собы­тия и фиктивные работы.

Правило иллюстрируется тремя примерами (рис.23, рис.24, рис.25).

На рис.2.3. а работы 3-4 и 3-6 не могут быть начаты, пока не будут выполнены им предшествующие работы 1-3 и 2-3. Но может быть так, что работа 3-6 зависит от них, а работа 3-4 не зависит от работы 2-3. В этом случае построение участка сети необходимо выполнить так, как показано на рис.23. б

.

	а)

Рисунок 23 - Изображение дифференцированно зависимых работ.

Для рис.24а требуется выполнить условия: работа 5-8 зависит от работ 2-5 и 3-5 и не зависит от работ 4-5; работа 5-9 зависит от работ 3-5 и 4-5 и не зависит от работы 2-5. В этом случае построение участка сети необходимо выполнить так, как показано на рис 24 б.

Рисунок 24 Изображение дифференцированно зависимых работ.

Для рис.25 требуется выполнить условия: работа 6-8 зависит от работ 2-6 и 3- 6; работа 6-7 зави­сит от работы 2-6 и не зависит от работы 3-6; работа 6-9 зависит от работы 3-6 и не зависит от работы 2-6. Построение участка для этого случая показано на рис. 25 б, где введение фиктивных работ 5-6 и 4-6 позволяет выполнить требуемое условие. Легко проверить, что устранение одной из фиктивных работ уже не будет удовлетворять условиям задачи.

а)

Рисунок 25 Изображение дифференцированно зависимых работ.

Укрупнение можно произвести только в том случае, если какая-то группа работ имеет одно на­чальное и одно конечное событие, например группа работ между событиями 2 и 8 на рис.26.

Рисунок 26 Укрупнение группы работ: а) до укрупнения; б) после укрупнения.

Необходимо помнить, что, укрупняя сеть, нельзя вводить в нее событие, которого нет в деталь­ных сетях.

Правило 8. В сетевом графике не должно быть замкнутых контуров (петель), т.е. таких последо­вательностей работ, двигаясь по которым, возвращаются критический тому же самому событию, из кото­рого начато движение. На рис. 27 работы в, г и д образуют петлю.

Правило 9. При разработке сетевых графиков следует стремиться к тому, чтобы сеть имела про­стую компактную форму без липших пересечений стрелок, чтобы все составляющие ее работы имели одинаковое направление. Общепринято выдерживать направление слева направо.

Рисунок 27 Замкнутый контур (петля) сетевого графика.

Правило 10. При построении сетевого графика следует избегать частого использования фиктивных работ. Например, на рис.28, очевидно, что работа Д зависит от С, В, А. Но зависимость от А видна и без фиктивной работы 2-4, которая в данном случае не нужна. Чтобы избежать нагромождения сети подобные фиктивные работы следует исключать.

Рисунок 28 - Фиктивные работы

Иногда для ясности желательно введение фиктивных работ. Например, важная дата календарного плана соответствует сходящейся точке. Из-за неопределенности сходящихся событий может быть неясно чему соответствует эта дата. Означает ли она окончание работ А и В или завершение А и Б и начало С. В этом случае желательно введение фиктивных работ, что сделано на рис. 29

Правило 11. События следует нумеровать так, чтобы номер начального события данной работы был меньше номера конечного события этой работы, рис.30

20.01.

20.01.

22.01.

Рисунок 29 Фиктивные работы

Правильно

Неправильно

Рисунок 30 - Построение сетевого графика.

Таковы основные правила, используемые при построении сетевых графиков.

Правильное построение сети возможно только при соблюдении перечисленных основных правил. Знание основных положений и правил изображения сети, позволяют правильно подойти критически к построению сетевых графиков.