11.3. Оптимизация (корректировка) сетевых графиков

Расчет сетевой модели и разбор приведенного примера осуществлялся, исходя из предположения, что каждая работа обеспечена всеми необходимыми ресурсами. В действительности же, ресурсы всегда ограничены. Отсутствие тех или иных ресурсов приводит к изменению последовательности работ. По существу, вся работа руководителя – менеджера сводится к постоянному анализу использования ресурсов и их распределению.

Составитель сетевого графика должен как можно более тесно увязать цели плана с возможностями их реализации, то есть с имеющимися (располагаемыми) ресурсами. Для этого разработчик часто прибегает к корректировке сети.

Корректировкой сети называют работы по улучшению тех или иных параметров СГ. Иначе говоря, корректировка – распределение и перераспределение ресурсов графика для выполнения задания, поставленной цели. Часто эту работу называют оптимизацией. Применение термина «оптимизация» не всегда оправдано. Если в результате изменения графика расчетные параметры приводятся в соответствие с заданием, то это будет корректировка. Если же в результате такой работы мы достигаем какого-либо экстремума (оптимума) по одному из ресурсов, то есть, достигаем наилучшего из всех возможных вариантов при данных условиях, то это можно назвать оптимизацией по данному критерию.

Необходимость корректировки сети возникает, когда после составления и расчета сети обнаруживается, что продолжительность работ по графику не соответствует заданию, для выполнения работ в желаемые сроки не хватает рабочей силы, материалов, других ресурсов, либо того и другого вместе.

Часто к корректировке сети обращаются в случае, когда потребность в каких-либо важных (приоритетных) ресурсах по построенному графику происходит крайне неравномерно и амплитуда колебаний достигает значительных величин. В этом случае разработчики сетевых графиков вынуждены прибегать к «сглаживанию» пиковых потребностей и «провалов» в эпюре затрат.

На производстве СГ корректируют как по времени, так и по ресурсам. Корректировка по одному ресурсу неизбежно вызывает также корректировку по другим ресурсам. Рассмотрение сети одновременно по всем критериям и с учетом их взаимного влияния является весьма сложным, и решение таких задач находится пока еще в стадии научной разработки /5/.

Корректировка (оптимизация) СГ по времени.

Корректировка по времени имеет цель сократить общую продолжительность работ, то есть длину критического и путей, близких к критическому до величины, удовлетворяющей разработчика или заказчика.

Для сокращения общих сроков применяют следующие приемы:

• анализ топологии сети;

• перераспределение трудовых ресурсов;

• совмещение технологических процессов во времени;

• привлечение дополнительных ресурсов;

• увеличение сменности работ.

Рассмотрим вкратце эти подходы, которые широко применяются в теории и практике сетевого моделирования.

Первым шагом в процессе корректировки сети по критерию «время» является тщательный анализ топологии сети. На этом этапе особое внимание уделяется проверке обозначенных зависимостей. Излишние и неправильно проставленные фиктивные работы могут привести к неоправданному увеличению сроков выполнения работ по графику. Кроме того, изменение сети по времени ограничено имеющимися резервами времени на некритических путях. Поэтому в процессе корректировки сети по критерию «время» необходимо проверять длительность остальных путей, особенно подкритических (путей, приближающихся по своей величине к критическому).

Вторым, весьма эффективным приемом в достижении поставленной цели является перераспределение трудовых ресурсов. Он заключается в переводе бригад (звеньев, рабочих), занятых на работах, имеющих резервы времени, на работы, не имеющих такие резервов, то есть критические и подкритические. Этот прием эффективен тогда, когда специализация рабочих соответствует работам, на которые их передислоцируют, а также тогда, когда остающиеся работники на данном технологическом процессе в состоянии его поддерживать на должном уровне, а новые продолжительности этих работ будут органично вписываться в измененный график.

К совмещению технологических процессов во времени прибегают тогда, когда это осуществимо из условий техники безопасности ведения параллельных работ. В этом случае, наиболее продолжительные работы целесообразно разбить на две с отдельным их выполнением по соответственно уменьшенным вдвое захваткам. Существенным приемом сокращения общего срока работ является также организация укрупнительной сборки элементов, что по существу представляет собой прием совмещения ряда работ.

Привлечение дополнительных ресурсов к выполнению критических работ позволяет также сократить общую продолжительность строительства объекта. Эти ресурсы могут быть изъяты с других объектов, а также с других работ СГ, имеющих резервы времени. При этом работы критического пути могут выполняться в той же последовательности либо часть из них могут выполняться на уменьшенных захватках параллельно.

Если условия производства работ позволяют увеличить их сменность, то можно организовывать дополнительно вторую и третью смену работ критического пути. При этом, как правило, в первую и вторую смену выполняются основные, а в третью – подготовительные и вспомогательные виды работ, позволяющие более эффективно осуществлять основные. Данный подход требует привлечения дополнительной рабочей силы и других ресурсов.

Получив в результате корректировки сети заданный срок, следует проверить обеспеченность плана необходимыми ресурсами и рациональность их распределения.

Корректировка по ресурсам представляет собой более сложную задачу, поэтому целесообразно данную методику рассмотреть более подробно и на конкретном числовом примере.

Работы	Продолжительность работ	Частный резерв времени		Р а б о ч и е д н и
				1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
1-2	2	0			5
1-3	6	0					8
1-4	3	0			7
2-5	4	8						15							5
3-5	8	0													6
3-6	5	0										2
4-6	6	2					10							7
5-7	10	0																				4
6-7	9	4												13												9
Количество рабочих до оптимизации			20		20	30	33	33	33	18	18	18	8	8	19	19	19	17	17	17	17	17	17	4	4	4	4
Количество рабочих после оптимизации			20		20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20	15	15	13	13	13	13	13	13	13	13	13	4

Рис. 4.34. Корректировка графика по ресурсам

Корректировка (оптимизация) СГ по ресурсам. Если в результате анализа сетевого графика выявится, что принятая потребность в ресурсах превышает потребности предприятия или ресурсы потребляются крайне неравномерно, то его необходимо привести в соответствие с имеющимися ограничениями. При этом необходимо сохранить принятую топологию сети и общие сроки работ.

Для примера рассмотрим корректировку сетевого графика (рис. 4.33а) по трудовым ресурсам. Обозначим количество рабочих, занятых на каждой работе цифрами. Условием ограничения примем максимальное наличие рабочих – 20 чел. Производим анализ сетевого графика по потребности в рабочей силе.

Из графика видно, что потребность в рабочей силе в отдельные дни превышает возможность на 10-13 человек и характеризуется большой неравномерностью (наличие на графике «пиков» - 33 чел. и «провалов» - 8 чел.).

Перестраиваем линейный график с учетом заданного ограничения. Для этого используются частные резервы времени работ 2-5, 4-6, 6-7. Увеличиваем продолжительность работы 2-5 до 10 дней с уменьшением количества рабочих с 15 до 5 чел. При этом можно предусмотреть повышение производительности труда на 10-15%. Продолжительность работы 4-6 так же увеличиваем на 2 дня, за счет этого количество рабочих уменьшаем с 10 до 7 чел. аналогичным способом поступаем с работой 6-7. Корректировка графика показана на рис. 34 пунктирными линиями. После суммирования количества рабочих по каждому дню строится новый график потребности в рабочей силе (рис. 33г). Здесь максимальное число рабочих не превышает 20 чел. и достигнута некоторая равномерность потребления рабочей силы. Не рекомендуется при корректировке графика полностью использовать имеющиеся запасы времени, так как в этом случае сетевая модель перестанет отвечать своему главному назначению динамической системы управления производством.

После корректировки линейного графика, вносятся соответствующие изменения в сетевой график.

Новая эпюра потребного количества рабочих (рис. 33г) является более привлекательной, равномерность потребления ресурсов более высокой, что позволяет более эффективно использовать трудовые ресурсы.

Следует заметить, что вопросы корректировки графиков и даже его оптимизации в сегодняшних условиях достаточно легко можно решать с помощью ЭВМ.