Календарно сетевой график производства работ. Основные элементы сетевого графика и правила его построения

Пример 8. Информация о строительстве комплекса задана перечнем работ, их продолжительностью, последовательностью выполнения и приведена в таблице. Построить сетевой график комплекса работ и найти правильную нумерацию его вершин.

Для построения чернового сетевого графика каждую работу изобразим в виде сплошной ориентированной дуги, а связи между работами - в виде пунктирной ориентированной дуги. Эту дугу связь будем проводить из конца дуги, соответствующей предшествующей работе, в начало дуги, соответствующей последующей работе. Получим сетевой график, изображенный на рисунке:

Большое количество дуг усложняет решение, поэтому упростим полученную сеть. Для этого выбросим некоторые дуги связи, удаление которых не нарушит порядка выполнения работ. Начало и конец выбрасываемой дуги объединим в одну вершину. Вершины, в которые не входит ни одна дуга, также можно объединить в одну. Получим следующий сетевой график:

Найдем правильную нумерацию вершин (событий) сетевого графика.

Номер 1 получает вершина, в которую не входит ни одна дуга. Удаляем (мысленно или карандашом) дуги, выходящие из вершины с номером 1. В полученном сетевом графике есть только одна вершина, в которую не входит ни одна дуга. Значит, она и получает следующий по порядку номер 2 (если их несколько, то все вершины, в которые не входит ни одна дуга, получают следующие по порядку номера). Далее снова (мысленно) удаляем дуги, но уже выходящие из вершины с номером 2. В полученном сетевом графике сеть только одна вершина, в которую не входит ни одна дуга. Значит, она и получает следующий по порядку номер 3 и т. д.

6.4.6. Пример расчета временных характеристик

Пример 9. Допустим, задан граф:

Ранний срок свершения событий:

Поздний срок свершения событий:

- продолжительность критического пути;

Резерв времени:

Ранний срок начала работ:

Ранний срок окончания работ:

Поздний срок окончания работ:

Поздний срок начала работ:

Полный резерв времени работ:

Частный резерв времени первого вида:

Частный резерв времени второго вида:

Независимый резерв времени:

Коэффициент напряженности рассчитаем для нескольких путей, не совпадающих с критическим (={0,3,5,6,8,9,10,11}=60).

Возьмем работу (4-7) и найдем максимальный критический путь, проходящий через эту работу: {0-3-7-10-11}, t(L max)=49,

=10+8+5=23

К н (4,7)= (49-23)/(60-23)=26/37;

Возьмем работу (1-2) и найдем максимальный критический путь, проходящий через эту работу: {0-1-2-7-10-11}, t(L max)=48,

=8+9+3+5=25

Возьмем работу (2-7) и найдем максимальный критический путь, проходящий через эту работу: {0-1-2-7-10-11}, t(L max)=48,

=8+9+3+5=25

К н (4,7)= (48-25)/(60-25)=23/35;

Все вычисленные параметры можно отобразить на сетевом графике. Для этого применяют четырехсекторный способ фиксации параметров, который заключается в следующем. Круг, обозначающий событие разбивается на четыре сектора. В центре записывается номер события (j); в левом секторе – наиболее поздний срок свершения событияj(), в правом – наиболее ранний срок свершения событияj(), в верхнем – резерв времени свершения событияj(R j), в нижнем – номера предшествующих событий, через которые к данному идет путь максимальной продолжительности (

).

Отображение на графе для нашего примера:

Построение сетевого графика начинается с составления списка операций (работ), подлежащих выполнению (см. табл.1). После­довательность операций в списке произвольная. Порядок нумерации операций осуществляется в соответствии с последовательностью их записи в списке. Перечень операций тщательно продумывается и в зависимости от конкретных условий с определенной степенью де­тализируется. Операции, включенные в список, характеризуются определенной продолжительностью, которая устанавливается на ос­нове действующих нормативов или по аналогии с ранее выполняв­шимися операциями. После составления списка операций приступают к процедуре по­строения сети.

Пример. Необходимо построить сетевой график выполнения комплекса операций по реконструкции цеха. Список операций представлен в табл. 1. Итоговый сетевой график комплекса операций изображен на рис.1.

Решение. Опе­рации графика, за исключением операций 2→3 и 5→6, являются действительными. Числа в скобках, приписанные дугам, означают продолжитель­ность выполнения соответствующих операций. Операции а1 и а2 не опираются ни на какие операции, поэтому на графике изобразим их дугами, вы­ходящими из события (1), означающего начало выполнения комплекса операций. Операции а3 , а5 и а6 опираются на операцию а1, поэтому на графике эти дуги непосредственно следуют за дугой а1. Событие (2) озна­чает момент окончания операции а1 и начала операций, представленных дугами, выходящими из этого события. Операция а4, опирается на операции а1 и а2. Гра­фически это условие отражено посредством последовательного изображения опе­раций 1→3 и 3→4 и введения фиктивной операции 2→3. Событие (3) инци­дентно операциям 1→3 и 2→3, следовательно, моментом свершения события (3) будет такой момент, к которому будут выполнены все входящие в это собы­тие операции и может быть начата операция, отраженная дугой, выходящей из него. Аналогично с учетом технологии выполнения изображены на графике остальные операции. Завершающее событие (9) означает момент окончания вы­полнения всего комплекса операций по реконструкции цеха. Шифры операций (см. табл. 1) состоят из номеров начального и конечного событий и практиче­ски в список заносятся после составления графика.

Таблица 1– Список операций для построения сетевого графика

События и дуги построенного сетевого графика (см. рис. 7.5) имеют упорядоченную по рангам нумерацию. Практически же в ис­ходном сетевом графике элементы, как правило, имеют неупорядо­ченную нумерацию. Поэтому после построения графика рекомендуется перенумеровать его элементы, используя методы, рассмотрен­ные в предыдущем параграфе.

Построение сетевых графиков скоротечных комплексов опера­ций, когда из-за недостатка времени нет возможности производить оптимизационные расчеты, осуществляется с учетом технологиче­ских и ресурсных ограничений. Построение графиков нескоротечных комплексов операций, когда достаточно времени для их исследова­ния, выполняется лишь с учетом технологических ограничений. Та­кой подход обеспечивает минимальную продолжительность выпол­нения комплекса операций. После построения графика рассчитыва­ются его временные параметры и производится оптимизация по ресурсам или другим показателям, для чего используются формаль­ные методы оптимизации.

Рисунок 1

Для разного уровня руководства составляются графики раз­личной степени детализации. Так на рис. 7.6 изображен укрупненный сетевой график реконструкции цеха. Для конкретных исполнителей составляются частные сетевые графики с большей степенью детализации.

Задание на семинар №4

Задание 1. Привести технологическую схему производства, разработанную в курсовом проекте по специальности, перечислить основные технологические операции с указанием времени их выполнения, в результате чего построить сетевой график производственного процесса и рассчитать все его временные параметры.

• Вы узнаете тенденции развития строительной отрасли, и это позволит вам спланировать развитие вашей компании.
• Вы получите алгоритм планирования и контроля СМР, который позволит вам привести в порядок процесс разработки календарных графиков в вашей организации.
• Вы узнаете правильную структуру и степень детализации КСГ и ГПР, что позволит избежать планирования ради планирования.
• Вы узнаете стратегию развития управления проектами, благодаря которой сможете реализовать полученные знания на практике в вашей организации.
• Вы сможете подобрать оптимальное программное обеспечение для управления проектами и сэкономить на ненужном функционале.

3.1. Оновные понятия и элементы сетевого графика

Сетевой график представляет собой граф-сеть, схематически отображающую последовательность осуществления технологии производства и принятые решения по выполнению программы работ для достижения заданной цели.

Различают два основных типа сетей (рис. 27):

а) сети типа "работы-вершины", в которых работам комплекса соответствуют вершины, а дуги отображают отношения предшествования между работами;

б) сети типа "работы-дуги", в которых работам комплекса соответствуют дуги, а событиям вершины.

Рис.27. Типы сетей:

а - работы-вершины; б - работы-дуги

В основу построения сетевой модели закладываются три основных понятия: работа, событие и путь.

Работа - производственный процесс, для выполнения которого необходимо затратить время и ресурсы. Под ресурсами понимают кадры, средства и предметы труда, а также финансы, требуемые для производства работ. Работа - процесс, приводящий к достижению определенных результатов. В понятие "работа" входит и ожидание -время затраченное на технологические и организационные перерывы между работами. Ожидание не требует затрат труда и ресурсов. Работа и ожидание на графике изображается сплошной стрелкой с указанием наименования и продолжительности.

Пунктирной стрелкой на сетевом графике обозначают зависимость (фиктивную работу) начала одной работы от окончания другой.

Стрелки вычерчивают обычно без масштаба, их длина и направление произвольны, несмотря на то, что на чертеже они расположены в порядке, который указывает на принятую технологическую последовательность выполнения работ.

Событие - результат окончания одной или нескольких работ (ожидания), необходимый и достаточный для начала последующих работ. На сетевом графике события изображают в виде кружков, имеющих порядковый номер и каждой работе (ожиданию) сетевого графика присущ, таким образом, код, состоящий из номеров начального и конечного событий. В отличие от работы событие не является процессом, оно совершается мгновенно и не требует затрат времени и ресурсов.

Исходное событие - событие не имеющее предшествующих работ, то есть в него не входит ни одна работа (начало выполнения проекта).

Входящие в событие работы являются предшествующими этому событию и работам, выходящим из него.

Работы выходящие из события, являются последующими по отношению к этому событию и работам, входящим в него.

Событие не имеющее последующих работ, является завершающим. Непосредственно предшествующие ему работы называются завершающими.

По количеству завершающих (целевых) событий сетевые модели и графики классифицируются на одноцелевые и многоцелевые.

Путь - непрерывная последовательность работ в сети, в которой конечное событие каждой работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы. Между исходным и завершающим событиями в сетевом графике имеется несколько путей. Любой путь от исходного до завершающего события сетевого графика называется полным путем.

Все пути сетевого графика имеют определенную продолжительность. Сравнивая продолжительности всех полных путей, выявляют путь максимальной длины. Такой путь принято называть критическим, так как его длина определяет время, необходимое для выполнения всей программы работ.

Все работы, лежащие на критическом пути, называют критическими, и от продолжительности каждой из них зависит конечный срок выполнения программы. Обычно критические работы на графике выделяют жирными или двойными стрелками. Сокращение или увеличение продолжительности критических работ соответственно сокращает или увеличивает общую продолжительность возведения объекта.

Сетевой график может иметь несколько критических путей одинаковой длины. Пути, продолжительность которых меньше критической, но близка к ней, называют подкритическими. Все остальные пути называют ненапряженными, или некритическими. Работы, принадлежащие критическим и подкритическим путям, составляют работы критической зоны.

Достоинства сетевых графиков заключаются в следующем:

• устанавливается вся совокупность связей между отдельными работами;
• в линейных графиках много объектов информации: объем работ, использование трудовых ресурсов, время, стоимость, в сетевых -только время;
• по линейному графику нельзя определить конечный срок строительства, в сетевых - это наглядно видно (критический путь);
• наглядно видны работы, определяющие продолжительность строительства объектов или их комплекса (работы критического пути);
• обеспечивается наглядное представление о технологической и организационной последовательности работ;
• создаются условия для прогнозирования хода строительства. При различных отклонениях от графика имеется возможность предвидеть дальнейший ход строительства и определить вероятную его продолжительность;
• руководство строительством получает возможность сосредоточить основное внимание и усилия на работах, от выполнения которых в данный момент зависит срок сдачи объектов в эксплуатацию, и принять меры для обеспечения своевременного завершения работ;
• сетевые графики допускают использование вычислительной техники, что повышает производительность труда инженерно-технических работников и улучшает его качество.

Перечисленные достоинства сетевых графиков свойственны всем графикам, составленным для любых сфер производственной деятельности с учетом специфики отрасли.

Каждый менеджер проекта сталкивается с такой типовой для него задачей, как построение сетевого графика. В настоящее время этот процесс полностью автоматизирован и, как правило, у менеджера не возникает больших проблем. Уже давно нет необходимости чертить на бумаге графики, высчитывать ранние и поздние начала или окончания задач, соединять задачи стрелками, вычислять длину критического пути. ИСУП успешно решает все эти задачи.

Однако, без понимания основ и правил построения сетевых графиков довольно-таки часто совершают ошибки. Несмотря на то, что современные достаточно «умные» и подстраховывают менеджера проекта во многих моментах, связанных с расписанием проекта, тем не менее, остаются «слепые» зоны, которые лежат только в зоне ответственности менеджера проекта.

Для того, чтобы получить настоящую пользу от , ей надо уметь грамотно пользоваться, как и любым другим инструментом.

Что такое сетевой график

Сетевой график (англ., Project Network ) — это динамическая модель проекта, отражающая зависимость и последовательность выполнения работ проекта, связывающая их завершение во времени с учётом затрат ресурсов и стоимости работ.

Сетевой график может быть построен в двумя способами:

• Вершины графа отображают состояния некоторого объекта (например, строительства), а дуги - работы, ведущиеся на этом объекте.
• Вершины графа отражают работы, а связи между ними - зависимости между работами.

Правила построения сетевого граифка

Прежде всего, построение сетевого графика заключается в правильном соединении между собой событий (на схеме обозначаются кружками ) с помощью работ (на схеме обозначаются стрелками ). Правильность соединения стрелок заключается в следующем:

• каждая работа в сетевом графике должна выходить из события, которое означает окончание всех работ, результат которых необходим для начала работы;
• событие, обозначающее начало определенной работы не должно включать в себя результаты работ, завершение которых не требуется для начала этой работы;
• сетевой график строится слева направо, и каждое событие с большим порядковым номером должно быть расположено правее предыдущего. Стрелки, изображающие работы, должны также располагаться слева направо.

Исходные работы

Построение графика начинается с изображения работ, не требующих для своего начала результатов выполнения других работ. Такие работы можно назвать исходными, так как все остальные работы комплекса будут выполняться только после их полного выполнения.

В зависимости от специфики планируемого комплекса, исходных работ может быть несколько, а может быть только одна. Размещая исходные работы необходимо учитывать, что на сетевом графике, должно быть только одно исходное событие.

На рисунке 1 показан пример начала сетевого графика с одной исходной работой (работа A ), а на рисунке 2 пример начала сетевого графика с тремя исходными работами (работы A, B, C ).

Рисунок 1. Сетевой график с одной исходной работой

Рисунок 2. Сетевой график с тремя исходными работами

Последовательные работы

Если работа B должна выполняться только после выполнения работы A , то на графике это изображается в виде последовательной цепочки работ и событий.

Рисунок 3. Последовательно выполняемые работы

Если для выполнения нескольких работ, например, B и C необходим результат одной и той же работы A , то на графике это изображается «параллельными» стрелками, выходящими из события, являющегося результатом выполнения работы А .

Рисунок 4. Работы, выполняемые после одной и той же работы

Если для выполнения работы C необходим результат работ A и B , то на графике это изображается «параллельными» стрелками, входящими в событие, после достижения которого следует работа C.

Рисунок 5. Работа, выполняемая после нескольких работ

Если для выполнения работ B и C необходим промежуточный результат работы A , то работа A разбивается на подзадачи таким образом, чтобы первая ее подзадача (A1 ) выполнялась до получения промежуточного результата, необходимого для начала работы B , а вторая подзадача выполнялась до получения промежуточного результата, необходимого для начала работы C, последующая же часть A3, может выполняться параллельно с работами A1 и A2 .

Рисунок 6. Работы, выполняемые после частичного выполнения других работ

Два соседних события могут быть объединены одной и только одной работой. Для изображения параллельных работ на сетевом графике вводится так называемое промежуточное событие и фиктивная работа.

Рисунок 7. Работы, имеющие общие начальное и конечное события

Если выполнение работы D возможно только после получения совокупного результата работ A и B , а выполнение работы C – после получения только результата работы А, то в сетевом графике необходимо ввести дополнительное событие и фиктивную работу.

Рисунок 8. Использование фиктивных работ

«Хвосты» и «тупики»

В сети не должно быть «тупиков», т.е. промежуточных событий, из которых не выходит ни одна работа. На рисунке 9 тупиковым событием является событие 6.

Также не должно быть «хвостов», т.е. промежуточных событий, которым не предшествует хотя бы одна работа. На рисунке 9 хвостовым событием является событие 3 .

Рисунок 9. «Хвосты» и «тупики» в сетевом графике

Циклы

На сетевом графике не должно быть циклов, состоящих из взаимосвязанных работ, создающих замкнутую цепь — цепочка работ D->F->G на рисунке 10. Данная ситуация скорее всего свидетельствует об ошибке при составлении перечня работ и определении их взаимосвязей.

Рисунок 10. Цикл на сетевом графике

В таком случае необходимо проанализировать исходные данные и в зависимости от сделанных по итогам анализа выводов, либо перенаправить работу создающую цикл в другое событие (если работам, начинающимся в этом событии требуется ее результат, или если она является частью общего результата), либо совсем исключить ее из комплекса (если выявлено, что ее результат не требуется).

На рисунке 11 приведен пример устранения цикла, когда работа G становится частью общего результата.

Рисунок 11. Устранение цикла на сетевом графике

Именование работ и нумерация событий

Каждая работа в сетевом графике должна определяться однозначно, только ей присущей парой событий, как и не должно быть на графике событий с одинаковыми номерами.

Для правильной нумерации событий поступают следующим образом: нумерация событий начинается с исходного события, которому дается номер 0 . Из исходного события вычеркивают все исходящие из него работы, на оставшейся сети вновь находят событие, в которое не входит ни одна работа. Этому событию дается номер 1 . Затем вычеркивают работы, выходящие из события 1 , и вновь находят на оставшейся части сети событие, в которое не входит ни одна работа, ему присваивается номер 2 , и так продолжается до завершающего события.

Просмотры: 2 663

По своей сути сетевой график является графом, вершины которого представляют события (состояние работы или объекта в некоторый момент времени), а соединяющие вершины ребра (дуги графа) отображают работы. Сетевой график, представленный в таком виде, является частью метода PERT (Program Evaluation and Review Technique ), разработанного в 1957-58 годах одной из американских компаний для планирования и оценки хода работ проекта.

Существует и другой вариант представления сетевого графика, когда вершинами графа являются работы, а дуги показывают только взаимосвязь между ними. Такой вариант используется чаще. Он является частью метода CPM (Critical Path Method – метод критического пути ).

Порядок построения сетевого графика по методу критического пути следующий:

1. Определяется основная цель планирования – результат, который должен быть получен по завершении работ. Это дает возможность определить границы проекта и примерные сроки завершения работ.

2. Выявляются ограничения, влияющие на сетевой график и планируемые действия. Такими ограничениями обычно являются какие-либо внешние условия, время и стоимость.

3. Определяется состав задач (действий) необходимых для достижения поставленной цели. Состав задач можно выявить с помощью древовидной диаграммы (в этом случае сетевой график будет представлять только задачи верхних уровней древовидной диаграммы). Задачи указываются на отдельных карточках или стикерах.

4. На карточках, для каждой задачи отмечается длительность ее выполнения. Можно указать ресурсы, инструменты и ответственных за выполнение задачи. Длительность необходимо указывать в одних и тех же единицах измерения для всех задач (например, в минутах, часах, днях и т.д.). В противном случае составить сетевой график будет проблематично. Длительность задач должна быть величиной одного порядка. Например, если большинство задач выполняется за несколько часов, а одна за две-три недели, то это означает, что такая задача должна быть детализирована на составляющие.

5. Рассматриваются все задачи, и определяется, какая из них должна быть выполнена первой. Карточка с этой задачей располагается на сетевом графике слева, либо сверху. Если таких задач больше чем одна, то карточки располагаются одна над другой (одна рядом с другой).

6. Определяется задача, которая должна быть выполнена сразу же после первой. Карточка с этой задачей располагается справа от первой карточки (либо снизу, если выбран вертикальный вариант расположения задач). Если должны начинаться две и более задач, то карточки располагаются одна над другой (одня рядом с другой). Далее определяется задача, которая должна начинаться сразу же после второй, и так далее, пока все карточки с задачами не окажутся расположенными в цепочку.

Если задача должна начинаться до завершения предыдущей задачи, то предыдущую задачу необходимо разделить на составляющие. Задачи могут выполняться параллельно, но при условии, что связь задач точно определена. Начало выполнения параллельных задач должно быть строго привязано к завершению предыдущей задачи (задач).

7. Отображаются связи между задачами – обычно в виде стрелок, которые показывают последовательность выполнения задач. Направление стрелок устанавливается слева направо (сверху вниз). Для того чтобы между карточками с задачами можно было прорисовать связи, карточки необходимо закрепить на какой-либо ровной поверхности.

Сейчас сетевой график, конечно, наиболее удобно строить, используя программные средства, например MS Visio.

8. Определяется раннее начало и раннее окончание каждой задачи. Для этого сетевой график просматривают в прямом направлении - начинают с первой задачи и далее по очереди двигаются к последней. При этом необходимо соблюдать правило - последующая задача не может быть начата, пока не завершены все предшествующие задачи. Раннее начало последующей задачи будет совпадать с ранним завершением предшествующей. Если предшествующих задач несколько, то ранним началом последующей задачи будет наибольшее из значений раннего окончания одной из предшествующих задач. Ранее окончание каждой из задач определяется как раннее начало плюс длительность задачи.

9. Определяется позднее начало и позднее окончание каждой задачи. Для этого сетевой график просматривают в обратном направлении - начинают с последней задачи и далее по очереди двигаются к первой. При этом необходимо соблюдать правило – предшествующая задача должна быть завершена до того, как начнется каждая из последующих задач. Позднее окончание задачи будет совпадать с поздним началом последующей задачи. Если последующих задач несколько, то поздним окончанием задачи будет наименьшее из значений позднего начала последующих задач. Позднее начало каждой задачи определяется как позднее окончание минус длительность задачи.

10. Определяется резерв времени для каждой задачи. Резерв времени вычисляется как разница между поздним и ранним началом или поздним и ранним окончанием задачи.

11. Определяется путь, где резерв времени для каждой задачи равен нулю. Этот путь называется критическим путем.

Если необходимо оптимизировать сетевой график, то в первую очередь проводится анализ задач, лежащих на критическом пути.

Пример

В качестве примера сетевого графика рассматривается написание статьи на сайт. Нумерация действий в примере соответствует порядку шагов построения сетевого графика, указанному выше.

1. Определяем цель планирования - подготовить информационную статью для сайта. Требуемый результат - статья размещена на сайте.

2. Определяем ограничения, влияющие на сетевой график: срок подготовки статьи - не более 15 дней.

3. Определяем состав задач: предполагаем, что весь проект состоит из 5-ти задач.

4. Определяем длительность задач: указываем на карточках в графе "длительность" продолжительность выполнения каждой задачи. Длительность задач может определяться нормативами, либо на основании экспертной оценки.

5. Определяем первую задачу: первая задача, с которой начинается проект – «Разработать структуру статьи». Помещаем эту задачу сверху.

6. Определяем порядок следования оставшихся задач: Располагаем задачи в логической последовательности по порядку их исполнения. При этом проверяем условие, при котором каждая последующая задача не может начаться пока не завершены все предыдущие задачи.

7. Устанавливаем связи между задачами.