Основы оптимизации сетевого графика

Оптимизация сетевого графикав зависимости от полноты решения задач может быть условно разделена на частную и комплексную. Комплексная оптимизация сетевого графика - это нахождение оптимального соотношения между величиной затрат и сроками выполнения проекта в зависимости от конкретных целей, стоящих при его реализации.

Виды частной оптимизациисетевого графика:

1) минимизация времени выполнения разработки при заданной ее стоимости;

2) минимизация стоимости всего комплекса работ при заданном времени выполнения проекта.

Метод исследования ненапряженных путей

Применяется для выявления возможности сокращения времени выполнения работ, лежащих на критическом пути. Может выполняться как без учета, так и с учетом влияния на стоимость разработки.

Сокращения времени выполнения разработки можно добиться путем:

- неограниченного расширения фронта работ критического пути и увеличения затрат;

- переброски части ресурсов с работ ненапряженных путей на работы критического пути.

Сокращение затрат без изменения установленных сроков разработки может быть выполнено за счет выравнивания загрузки участников разработки с помощью смещения начала выполнения работ ненапряженных путей.

Производится оценка потребного количества работников для выполнения каждой отдельной работы комплекса, и на сетевом графике по каждой работе отображается не только ее длительность, но и потребность в рабочей силе (рис.1).

Рисунок 1. Сетевая модель для комплекса работ

Для исследования возможностей смещения начала работ во времени сетевой график на рис.1 преобразуется в календарный график («карту проекта») (рис.2(а)). В «карте проекта» отражается не только календарное время, но и потребность в работниках. Такая картина может быть получена из обычной сети только после нахождения критического пути. Критический путь (36 дней) изображается на графике жирной прямой линией по оси абсцисс в масштабе времени.

Рисунок 2. Карта проекта и диаграмма загрузки работников

Ниже графика изображается диаграмма загрузки работников каждой специальности (рис.2(б)). Диаграмма определяет возможности рационального использования участников разработки. Например, в интервале 9-12 день требуется 7 лаборантов. В другие периоды времени потребности в таком количестве работников нет, значит, их нужно переводить временно на другие участки или разработки. Между тем, в случае, если работа 2, 7 начнется на 15 дней позже, количество работников в этот период времени уменьшается на 1 человека. Для этого следует сместить стрелку работы 2, 7 на 15 дней вправо (1 конструктор).

Сокращение общей стоимости комплекса работ благодаря маневрированию ресурсами работников возможно при наличии 2-х предпосылок: 1) если специалисты, выполняющие параллельные работы, взаимозаменяемы (например, на параллельных работах заняты технологии или конструкторы оснастки); 2) если эти группы специалистов подчинены одному руководителю. Если этих предпосылок нет, то дальнейшая (после рациональной перестройки сети) оптимизация и сокращение сроков технической подготовки могут потребовать выделения дополнительных ресурсов – работников и средств на работы критического пути.

Метод оптимизации по параметрам «время-затраты»

Заключается в установлении зависимости между продолжительностью и стоимостью работ с целью их оптимизации. При этом подразумевается, что увеличение продолжительности работ до некоторых пределов уменьшает затраты на эти работы. Таким образом, возникает прямая задача: при найденном критическом пути использовать резервы некритических работ и получить сеть с минимальными затратами на весь комплекс работ. Можно поставить и обратную задачу: за счет увеличения затрат на работы критического пути сократить сроки выполнения работ этого пути, а значит, и сроки выполнения всего комплекса работ. Иначе говоря, при попытках улучшения составленного плана неизбежным является введение дополнительно к оценкам сроков фактора стоимости работ. При определении стоимости учитываются используемые ресурсы.

Процесс определения затрат времени и ресурсов начинается после разработки сетевого графика и определения критического пути. На основе общей структуры сети, созданной по системе планирования временных оценок, планируются материальные и трудовые ресурсы. Сами оценки даются ответственными исполнителями с учетом планируемых расстановок работников и использования необходимых ресурсов. В результате оптимизации сети одновременно с изменением оценок времени могут быть изменены и выделяемые на эту работу ресурсы.

Для построения графиков «время-затраты» для каждой работы даются две пары оценок (рис. 3):

1) нормальная оценка – минимально возможная величина денежных затрат С _minна выполнение работы (при этих затратах работа может быть выполнена за максимальное время Т _max). Здесь упор делается на максимальное сокращение затрат;

2) минимальная оценка - минимально возможное время выполнения работы Т _min; этому времени будут соответствовать повышенные размеры денежных затрат С _max, на выполнение работы. Внимание фокусируется на максимальном сокращении времени.

Рисунок 3. Линейная аппроксимация графика «время-затраты»

График с помощью аппроксимирующей прямой между точками, определяемыми каждой парой оценок, позволяет определить размеры увеличения расходов при необходимости сокращения срока выполнения работы, или при решении обратной задачи – увеличение времени выполнения работы, если необходимо затраты уменьшить. Искомая величина затрат Δ С, необходимых для выполнения работы в сокращенное время Т _иск, равна:

руб.

Для оценки величины дополнительных затрат, связанных с ускорением выполнения той или иной работы, используются либо нормативы, либо данные о выполнении аналогичных работ в прошлом.

Для каждого вида работ должен быть рассчитан и построен свой график, характеризующийся наклоном аппроксимирующей прямой. Используя линейный закон увеличения затрат при сокращении времени для каждого вида работ, можно вычислить коэффициент возрастания затрат К_s на единицу времени:

руб/ед. времени.

Метод составления календарного плана с учетом обеспеченности ресурсами зависит от конкретных целей лиц, осуществляющих контроль за ходом выполнения проекта:

1) завершение проекта к определенному сроку безотносительно к затратам ресурсов – такие планы ограничены во времени;

2) в условиях ограничения средств на выполнение проекта, тогда как срок выполнения не принимается в расчет и план ограничен по ресурсам.

Необходимо четко сформулировать критерии, в соответствии с которыми будет осуществляться оптимизация (распределение ресурсов). В качестве такого критерия можно выбрать:

1. Максимальное использование ресурсов. Оценить их использование можно через соответствующий коэффициент использования ресурсов:

1. Минимизацию максимальных потребностей в ресурсах.
2. Минимизацию максимальных изменений потребностей в ресурсах идр.