4. Обучение инженерного состава работе с программами для АКТПП

5. Внедрение систем и анализ после внедрения систем.

Перечень программного обеспечения необходимого для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства

T-FLEX Анализ состоит из специализированных расчётных модулей, интегрированных с системой T-FLEX CAD. Все конечно-элементные расчёты осуществляются на моделях, построенных или импортированных в систему T-FLEX CAD. Система позволяет выполнять статические, частотные и тепловые расчеты, проводить анализ устойчивости конструкций. Параметрические изменения исходной твёрдотельной модели автоматически переносятся на сеточную конечно-элементную модель.

T-FLEX Динамика является интегрированным в T-FLEX CAD модулем, позволяющим производить динамические расчёты пространственных механических систем. Данный модуль основан на собственных алгоритмах, разработанных в компании «Топ Системы».

Т-FLEX CAD 3D - трёхмерное гибридное параметрическое моделирование Технические новшества и хорошая производительность системы в сочетании с удобным и понятным интерфейсом делают T-FLEX CAD универсальным и эффективным средством проектирования изделий. Благодаря широкому набору инструментов T-FLEX CAD является лучшим выбором для решения любых проектных задач. Специалисты по всему миру используют T-FLEX CAD в самых различных отраслях промышленности: общем машиностроении и приборостроении, в аэрокосмической, автомобильной и судостроительной отраслях, а также в проектно-строительных организациях. T-FLEX CAD применяют как при проектировании изделий основного производства, так и при создании всего комплекса необходимой оснастки - штампов и пресс-форм, инструмента и приспособлений.

Т-FLEX CAD 2D Для параметрического проектирования и создания 2D-моделей и чертежей в полном соответствии с ЕСКД и международными стандартами компания «Топ Системы» предлагает систему T-FLEX CAD 2D. Система особенно эффективна для вариантного, перспективного и параллельного проектирования, создания сборочных конструкций. Это стало возможным за счет технологий визуальной параметризации, контекстной сборки, диалогового управления проектом и других.

Т-FLEX технология Полнофункциональная система автоматизированного проектирования, обладающая гибкими современными средствами разработки технологических процессов любой сложности, мощными возможностями для работы всех технологических подразделений в едином информационном пространстве и базой знаний для принятия эффективных решений.

Т-FLEX нормирование Система T-FLEX Нормирование предназначена для автоматизации расчётов режимов резания, норм времени и материалов при проектировании технологических процессов. Расчёты производятся в автоматическом режиме на основе данных системы T-FLEX Технология. T-FLEX Нормирование состоит из модулей, которые можно настроить для работы по стандартам конкретного предприятия.

Т-FLEX ЧПУ - автоматизирует создание управляющих программ для всех, наиболее распространенных в машиностроении, видов обработки: электроэрозионной и лазерной (2D-, 2.5D- и 4D-резание); 2D-, 2.5D-, 3D- и 5D-фрезерования; точения; 2D- и 5D-сверления, гравировки. Отдельные опции команд позволяют создавать специализированные программы для обработки кулачков, газовой или гидроструйной резки.

Т-FLEX NC TRACER Cистема предназначена для визуализации работы готовых управляющих программ ЧПУ и их редактирования, обеспечивая существенную экономию времени и других ресурсов на стадии доводки управляющих программ.

Т-FLEX ДОКУМЕНТООБОРОТ - Корпоративная система технического документооборота и управления инженерными данными об изделиях. Доступные пользователю инструменты по созданию и ведению единых конструкторских и технологических данных промышленного предприятия представляют собой информационное ядро комплекса T-FLEX.

Экономический эффект от автоматизации достигается за счёт сокращения времени; разработки конструкторской документации, технологической документации и сроки на их согласование. Документооборот позволит отслеживать все стадии проектирования и разработки что стимулирует работу.

5. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ. «Сетевое планирование в подготовке производства»

Сетевое - планирование -- это одна из форм графического отражения содержания работ и продолжительности выполнения стратегических планов и долгосрочных комплексов проектных, плановых, организационных и других видов деятельности предприятия. Наряду с линейными графиками и табличными расчетами сетевые методы планирования находят широкое применение при разработке перспективных планов и моделей создания сложных производственных систем и других объектов долгосрочного использования. Сетевые планы работ предприятий по созданию новой конкурентоспособной продукции содержат не только общую длительность всего комплекса проектно-производственной и финансово-экономической деятельности, но и продолжительность и последовательность осуществления отдельных процессов или этапов, а также потребность необходимых экономических ресурсов.

Впервые планы-графики выполнения производственных процессов были применены на американских фирмах Г. Гантом. На линейных или ленточных графиках по горизонтальной оси в выбранном масштабе времени откладывается продолжительность работ по всем стадиям, этапам производства. Содержание циклов работ изображается по вертикальной оси с необходимой степенью их расчленения на отдельные части или элементы. Цикловые или линейные графики обычно применяются на отечественных предприятиях в процессе краткосрочного или оперативного планирования производственной деятельности. Основным недостатком таких планов-графиков является отсутствие возможности тесной взаимоувязки отдельных работ в единую производственную систему или общий процесс достижения запланированных конечных целей предприятия (фирмы).

В отличие от линейных графиков сетевое планирование служит основой экономических и математических расчетов, графических и аналитических вычислений, организационных и управленческих решений, оперативных и стратегических планов, обеспечивающих не только изображение, но и моделирование, анализ и оптимизацию проектов выполнения сложных технических объектов и конструкторских разработок и т.д. Под сетевым планированием принято понимать графическое изображение определенного комплекса выполняемых работ, отражающее их логическую последовательность, существующую взаимосвязь и планируемую продолжительность, и обеспечивающее последующую оптимизацию разработанного графика на основе экономико-математических методов и компьютерной техники с целью его использования для текущего управления ходом работ. Сетевая модель комплекса называется ориентированным графом. Он представляет множество соединенных между собой элементов для описания технологической зависимости отдельных работ и этапов предстоящих проектов. Сетевые модели или графики предназначены для проектирования сложных производственных объектов, экономических систем и всевозможных работ, состоящих из большого числа различных элементов. Для простых работ обычно используются линейные или цикловые графики.

Сетевые графики служат не только для планирования разнообразных долгосрочных работ, но и их координации между руководителями и исполнителями проектов, а также для определения необходимых производственных ресурсов и их рационального использования. Сетевое планирование может успешно применяться в различных сферах производственной и предпринимательской деятельности, таких, как:

· выполнение маркетинговых исследований;

· проведение научно-исследовательских работ;

· проектирование опытно-конструкторских разработок;

· осуществление организационно-технологических проектов;

· освоение опытного и серийного производства продукции;

· строительство и монтаж промышленных объектов;

· ремонт и модернизация технологического оборудования;

· разработка бизнес-планов производства новых товаров;

· реструктуризация действующего производства в условиях рынка;

· подготовка и расстановка различных категорий персонала;

· управление инновационной деятельностью предприятия и т.п.

Применение сетевого планирования в современном производстве способствует достижению следующих стратегических и оперативных задач:

1) обоснованно выбирать цели развития каждого подразделения предприятия с учетом существующих рыночных требований и планируемых конечных результатов;

2) четко устанавливать детальные задания всем подразделениям и службам предприятия на основе их взаимоувязки с единой стратегической целью в планируемом периоде;

3) привлекать к составлению планов-проектов будущих непосредственных исполнителей основных этапов предстоящих работ, имеющих производственный опыт и высокую квалификацию;

4) более эффективно распределять и рационально использовать имеющиеся на предприятии ограниченные ресурсы;

5) осуществлять прогнозирование хода выполнения основных этапов работ, сосредоточенных на критическом пути, и своевременно принимать необходимые плановые и управленческие решения по корректировке сроков;

6) проводить многовариантный экономический анализ различных технологических методов и последовательных путей выполнения работ, а также распределения ресурсов с целью достижения запланированных результатов;

7) производить необходимую корректировку планов-графиков выполнения работ с учетом изменения внешнего окружения, внутренней среды и других рыночных условий;

8) использовать для обработки больших массивов справочно-нормативной информации, выполнения текущих расчетов и построения сетевых моделей современную компьютерную технику;

9) оперативно получать необходимые плановые данные о фактическом состоянии хода работ, издержках и результатах производства;

10) обеспечивать в процессе планирования и управления работами взаимодействие долгосрочной общей стратегии с краткосрочными конкретными целями предприятия.

Таким образом, применение системы сетевого планирования способствует разработке оптимального варианта стратегического плана развития предприятия, который служит основой оперативного управления комплексом работ в ходе его осуществления. Основным плановым документом в этой системе является сетевой график, или просто сеть, представляющий информационно-динамическую модель, в которой отражаются все логические взаимосвязи и результаты выполняемых работ, необходимых для достижения конечной цели стратегического планирования. В сетевом графике с необходимой степенью детализации изображается, какие работы, в какой последовательности и за какое время предстоит выполнить, чтобы обеспечить окончание всех видов деятельности не позже заданного или планируемого периода.

В основе сетевого моделирования лежит изображение планируемого комплекса работ в виде ориентированного графа. Граф -- это условная схема, состоящая из заданных точек (вершин), соединенных между собой определенной системой линий. Отрезки, соединяющие вершины, называются ребрами (дугами) графа. Ориентированным считается такой граф, на котором стрелками указаны направления всех его ребер, или дуг. Графы носят название карт, лабиринтов, сетей и диаграмм. Исследование этих схем проводится методами теории, получившей название «теории графов». Она оперирует такими понятиями, как пути, контуры и др. Путь -- это последовательность дуг, или работ, когда конец каждого предыдущего отрезка совпадает с началом последующего. Контур означает такой конечный путь, у которого начальная вершина или событие совпадает с завершающим, конечным. Другими словами, сетевой график -- это ориентированный граф без контуров, дуги, или ребра, которого имеют одну либо несколько числовых характеристик. На графике ребрами считаются работы, а вершинами -- события.

Работами называются любые производственные процессы или иные действия, приводящие к достижению определенных результатов, событий. Работой следует считать и возможное ожидание начала последующих процессов, связанное с перерывами или дополнительными затратами времени. Работа-ожидание требует обычно затрат рабочего времени без использования ресурсов, например, остывание нагретых заготовок, затвердевание бетона, естественное «старение» корпусных деталей и т.д. Кроме действительных работ и работ-ожиданий, существуют фиктивные работы или зависимости. Фиктивной работой считается логическая связь или зависимость между какими-то конечными процессами или событиями, не требующая затрат времени. На графике фиктивная работа изображается пунктирной линией.

Событиями считаются конечные результаты предшествующих работ. Событие фиксирует факт выполнения работы, конкретизирует процесс планирования, исключает возможность различного толкования итогов выполнения различных процессов и работ. В отличие от работы, как правило, имеющей свою продолжительность во времени, событие представляет только момент свершения планируемого действия, например, цель выбрана, план составлен, товар произведен, продукция оплачена, деньги поступили и т.д. События бывают начальными или исходными, конечными или завершающими, простыми или сложными, а также промежуточными, предшествующими или последующими и т.д.

Существуют три основных способа изображения событий и работ на сетевых графиках: вершины-работы, вершины-события и смешанные сети.

В сетях типа вершины-работы все процессы или действия представлены в виде следующих один за другим прямоугольников, связанных логическими зависимостями (рис. 5.1).

Как видно из сетевого графика, на нем изображена простая модель, или сеть, состоящая из пяти взаимосвязанных работ: А, Б, В, Г и Д. Исходной, или начальной, является работа А, за которой следуют промежуточные работы -- Б, В и Г и далее завершающая работа Д.

Рис. 5.1. Сеть типа «вершины-работы»

В сетях типа вершины-события все работы или действия представлены стрелками, а события -- кружками (рис.5.2).

Рис. 5.2. Сеть типа «вершины-события»

На этом сетевом графике отражен простой производственный процесс, включающий шесть взаимосвязанных событий: 0, 1, 2, 3, 4 и 5. Начальным в данном случае является нулевое событие, завершающим -- пятое, все остальные -- промежуточные. Между каждым из двух событий заключено по одной действительной работе, изображенной в виде сплошной линии-стрелки. События 2 и 3 соединены между собой фиктивной работой, которая означает наличие между ними временной зависимости или логической связи. Иными словами, событие 3 не может быть завершено до окончания события 2.

В практике сетевого планирования на отечественных предприятиях более широкое распространение получили модели типа вершины-события (рис. 5.2). Однако в настоящее время на многих американских фирмах стали также применяться сети типа вершины-работы (рис. 5.1). Основное их преимущество заключается в следующем.

1. Работа в таких сетевых моделях выглядит более естественной, так как представляет собой схематично рабочее место исполнителя или специалиста.

2. Графическое изображение сетевой модели также представляется более удобным, поскольку имеется возможность нарисовать вначале все работы, а затем расставлять необходимые логические зависимости.

3. Написание прикладных программ для данных сетей тоже является более простым и менее трудоемким видом деятельности.

4. Сетевые графики типа вершины-работы более адаптированы к существующим в управлении проектами стандартам

Во всех сетевых графиках важным показателем служит путь, определяющий последовательность работ или событий, в которой конечный процесс, или результат, одной стадии совпадает с начальным показателем следующей за ней другой фазы. В любом графике принято различать несколько путей:

- полный путь от исходного до завершающего события;

- путь, предшествующий данному событию от начального;

- путь, следующий за данным событием до завершающего;

- путь между несколькими событиями;

- критический путь от исходного до конечного события максимальной продолжительности.

Сетевые модели могут быть весьма разнообразны как по организационной структуре производственной системы, так и по назначению сетевых графиков, а также используемым нормативным данным и средствам обработки информации. По организационной структуре различают внутрифирменные или отраслевые модели сетевого планирования, по назначению -- единичного и постоянного действия. Сетевые модели бывают детерминированные, вероятностные и смешанные. В детерминированных сетевых графиках все работы стратегического проекта, их продолжительность и взаимосвязь, а также требования к ожидаемым результатам являются заранее определенными. В вероятностных моделях многие процессы носят случайный характер. В смешанных сетях одна часть работ является определенной, а другая -- неопределенной. Модели могут быть также одноцелевые и многоцелевые.

При построении сетевых графиков необходимо учитывать все существующие реальные условия и конкретные характеристики работ на каждом предприятии.

Построение сетевых моделей

Сетевые модели могут быть широко использованы на всех отечественных предприятиях при разработке как долгосрочных, так и текущих планов. Сетевое планирование позволяет не только определять потребность различных производственных ресурсов в будущем, но и координировать их рациональный расход в настоящем. С помощью сетевых графиков можно соединить в единую систему все материальные, трудовые, финансовые и многие другие ресурсы и средства производства и в идеальных (планируемых), и в реальных (существующих) экономических условиях.

Создание систем сетевого планирования и управления экономической деятельностью на наших предприятиях предусматривает, прежде всего определение структуры и функций плановых органов, обоснование цели и выбор объекта планирования, построение сетевой модели проекта, установление порядка функционирования модели на стадиях исходного планирования и оперативного управления проектом. В зависимости от конкретных условий основные руководящие и исполнительские функции в процессе разработки сетевых моделей могут выполнять руководители плановых служб предприятия всех уровней и экономисты-менеджеры различных категорий. Специалисты-плановики непосредственно обеспечивают разработку сетевых планов и осуществляют контроль за ходом их выполнения. Руководители проекта или ответственные исполнители назначаются обычно из состава соответствующих плановых подразделений предприятия.

Во всех системах сетевого планирования основным объектом моделирования служат разнообразные комплексы предстоящих работ, например маркетинговые исследования, проектные разработки, освоение производства новых товаров и другие плановые мероприятия. Содержание и сроки выполнения комплекса планируемых работ могут быть самыми различными -- от простых расчетно-технических, включающих 10--15 операций, до очень сложных строительно-монтажных, предусматривающих несколько тысяч мероприятий. Общими свойствами всякой системы каждого такого комплекса работ является возможность представления их в виде совокупности отдельных процессов, необходимость применения прогрессивных технологических методов, наличие совместных целей в достижении конечных результатов и т.п.

Важнейшими этапами сетевого планирования самых разнообразных производственных систем или иных экономических объектов являются следующие:

1) расчленение комплекса работ на отдельные части и их закрепление за ответственными исполнителями;

2) выявление и описание каждым исполнителем всех событий и работ, необходимых для достижения поставленной цели;

3) построение первичных сетевых графиков и уточнение содержания планируемых работ;

4) сшивание частных сетей и построение сводного сетевого графика выполнения комплекса работ;

5) обоснование или уточнение времени выполнения каждой работы в сетевом графике.

Расчленение комплекса планируемых работ производится руководителем проекта. В ходе сетевого планирования применяются два способа распределения выполняемых работ: горизонтальным разделением функций между исполнителями и вертикальным построением схемы уровней руководства проектом. В первом случае простая система или объект подразделяются на отдельные процессы, части или элементы, для чего может быть построен укрупненный сетевой график. Затем каждый процесс делится на операции, приемы и другие расчетные действия. На каждую составляющую комплекса работ создается свой сетевой график. Во втором случае сложный проектируемый объект делится на отдельные части с помощью построения известной иерархической структуры соответствующих уровней управления проектом. Составление сетевых графиков на каждом уровне проводится их руководителями или ответственными исполнителями. Каждый из них выполняет в процессе сетевого планирования следующие функции:

-- составляет первичный сетевой график на закрепленный объем работ;

-- оценивает ход выполнения закрепленных за ним работ и представляет необходимую информацию своему руководству;

-- участвует совместно с работниками производственных подразделений или. функциональных органов в подготовке плановых и управленческих решений;

-- выполняет все принимаемые решения соответствующим органом управления.

Первичные сетевые графики, строящиеся на уровне ответственных исполнителей, должны быть детализированными до такой степени расчленения, чтобы в них можно было отразить как всю совокупность выполняемых работ, так и все существующие взаимосвязи между отдельными работами и событиями. Вначале необходимо выявить, какими событиями будет характеризоваться порученный ответственному исполнителю данный комплекс работ. Каждое событие должно устанавливать завершенность предшествующих действий, например: выбрана цель проекта, обоснованы способы проектирования, рассчитаны показатели конкурентоспособности и т.п. Все события и работы, входящие в заданный комплекс, рекомендуется перечислять в порядке их выполнения (табл. 5.1).

Сшивание сетевого графика производится ответственным исполнителем на основе приведенного в табл.5.1 перечня выполняемых работ. Построение сети можно начинать как от исходного события, постепенно приближаясь к завершающему, так и наоборот -- от конечного к начальному. В левой стороне сети следует располагать исходное (нулевое) событие, а в правой -- завершающее (рис. 5.3). Событие обозначается кружком с указанием его номера, а работа -- стрелкой. Над стрелкой проставляется продолжительность работы.

При построении сетевых графиков типа «вершина-событие» необходимо соблюдать следующие правила:

-- каждая работа должна быть заключена между двумя событиями и иметь свой собственный код, например, на графике проведение маркетинговых исследований обозначено кодом 1--2;

-- в сети не должно быть тупиковых событий больше числа завершающих, поскольку их наличие указывает либо на неточность построения графика, либо на невозможность использования результатов предшествующей работы;

-- в сетевом графике также не должно быть начальных событий больше одного, так как это свидетельствует о невозможности его осуществлении

Таблица 5.1

Перечень выполняемых проектных работ

Наименование работ	Продолжительность, чело-веко дней	Код
Отдел планирования подготовки производства (ОППП)	2	0--1
Изготовление специальной технологической и контрольной оснастки	5	1-2
Расчет количества и номенклатуры дополнительного оборудования, составления заявок и размещение заказов на оборудование	3	1--3
Расчеты движения деталей и хода будущего производства; расчеты поточных линий; загрузки рабочих мест; расчеты оперативно-плановых нормативов, циклов, величин партий, заделов	4	1--4
Планирование работы вспомогательных цехов и служб, а также обслуживающих подразделений	2	2--5
Расчеты и проектирование планировок оборудования и рабочих мест, формирование производственных участков	0	3--9
Проектирование и выбор межоперационного транспорта, тары, оргтехоснастки и вспомогательного оборудования; составление заявок и размещение заказов	5	4-6
Изготовление средств транспорта, тары, оргтехоснастки и прочего вспомогательного оборудования	2	5-8
Приемка, комплектация и расстановка основного, вспомогательного оборудования, средств транспорта и оргтехоснастки на рабочих местах	10	6--7
Обеспечение материалами, заготовками, деталями и узлами, получаемыми по кооперации	10	8--9
Подготовка и комплектование кадров	8	7--9
Организация изготовления опытной и установочной партий; свертывание выпуска старой продукции и развертывание производства новых изделий	2	8--11
Определение себестоимости и цены изделий	3	7--11
Подготовка обеспечения товародвижения, распространение новых изделий и стимулирования сбыта	3	9--10

-- в сети не следует допускать замкнутых контуров, когда соединяются последующее событие с предшествующим;

-- в сетевой модели не допускается изображение связи между смежными событиями двумя или большим количеством работ.

После составления и проверки первичных сетевых графиков, разрабатываемых каждым исполнителем для своего комплекса работ, производится сшивание частных сетей и их объединение в сводную модель. Построенный с использованием приведенных правил сводный сетевой график будет обеспечивать достижение поставленных перед исполнителями плановых целей. В процессе разработки несложных сетевых моделей типа «вершина-событие» и «вершина-работа» может быть применен ручной способ составления графиков. При проектировании сложных производственных систем целесообразно использовать компьютерную технику для выполнения расчетно-графических работ.

Завершающим этапом сетевого планирования является определение продолжительности выполнения отдельных работ или совокупных процессов. В детерминированных моделях длительность работ считается неизменной. В реальных условиях время выполнения разнообразных работ зависит от большого числа как внутренних, так и внешних факторов и поэтому считается случайной величиной. Для установления длительности любых работ необходимо в первую очередь пользоваться соответствующими нормативами или нормами трудовых затрат. А при отсутствии исходных нормативных данных продолжительность всех процессов и работ может быть установлена различными методами, в том числе и с применением экспертных оценок.

На стадии стратегического планирования для определения продолжительности работ, содержащихся в сетевых моделях, могут быть использованы следующие методы.

По действующим нормам, с помощью которых может быть наиболее точно обоснована на каждом предприятии длительность самых различных трудовых, технологических и производственных процессов.

По достигнутой производительности труда, на основе которой можно установить продолжительность ранее выполнявшихся работ на различных типах технологического оборудования.

По экспертным оценкам, которые обычно применяются для определения продолжительности вновь проектируемых оригинальных работ. При установлении экспертных оценок необходимо соблюдать ряд требований:

-- оценку длительности планируемого процесса должны производить наиболее опытные специалисты-эксперты, руководители или ответственные исполнители работ;

-- при выборе оценки необходимо максимально использовать имеющиеся на производстве справочно-нормативные материалы;

-- полученную оценку следует рассматривать как временной ориентир или возможный вариант продолжительности работ;

-- установленные оценки на стадии разработки сетевых графиков необходимо корректировать в ходе их выполнения при изменении проектных условий.

В процессе сетевого планирования экспертные оценки длительности предстоящих работ обычно устанавливаются ответственными исполнителями. По каждой работе, как правило, дается несколько оценок времени: минимальная, максимальная и наиболее вероятная. Если определять продолжительность работ только по одной оценке времени, то она может оказаться далекой от реальности и привести к нарушению всего хода работ по сетевому графику. Оценка продолжительности работ выражается в человеко-часах, человеко-днях или других единицах времени. Минимальное время -- это наименьшее из возможных рабочее время выполнения проектируемых процессов. Вероятность осуществления работы за такое время часто бывает невелика. Максимальное время -- это наибольшее время выполнения работы с учетом риска и крайне неудачного стечения как внутренних факторов, так и внешних обстоятельств. Наиболее вероятное время -- это возможное или близкое к реальным условиям выполнения процессов рабочее время.

Полученная наиболее вероятная оценка времени не может быть принята в качестве нормативного показателя ожидаемого времени выполнения каждой работы, так как в большинстве случаев эта оценка является субъективной и во многом зависит от опыта ответственного исполнителя работ. Поэтому для определения ожидаемого времени выполнения каждой работы экспертные оценки подвергаются статистической обработке. При допущении, что вероятность продолжительности любой работы соответствует закону нормального распределения, ожидаемое время ее выполнения можно рассчитать по следующей формуле:

(5.1)

Продолжительность ожидаемого времени при допустимой ошибке, не превышающей 1%, может быт рассчитана и по двум оценкам:

(5.2)

Рассчитанные по формулам (1 и 2) усредненные значения продолжительности работ позволяют рассматривать вероятностную модель сетевого графика как детерминированную. Найденные средние значения продолжительности ожидаемого времени выполнения работ необходимо отражать на сетевом графике (рис.5.3) или в таблице исходных данных (табл.5.1). На их основе производится дальнейший расчет важнейших параметров сетевого графика.

Расчёт плановых сетевых графиков

Основными параметрами сетевых моделей являются планируемые стоимостные и временные показатели выполнения как отдельных процессов, так и всего комплекса работ. Каждая предусмотренная в сетевом графике работа требует на свое осуществление определенных затрат рабочего времени, материальных, трудовых, финансовых и других производственных ресурсов. Временные и стоимостные характеристики сетевых моделей являются важнейшими обобщающими показателями расходования экономических ресурсов, необходимых для выполнения всего комплекса работ или процессов. Для многих сетевых систем стратегического планирования и управления производственной деятельностью на предприятии необходимы прежде всего данные о потребности конкретных ресурсов в натуральном выражении. Все применяемые в сетевом планировании ресурсы принято подразделять на два вида -- складируемые и нескладируемые.

К складируемым, или невозобноеляемым, производственным ресурсам относятся сырье: материалы, полуфабрикаты, готовые товары, топливо и другие оборотные средства. К ним могут быть отнесены также и денежные или стоимостные ресурсы, а поэтому стоимость можно рассматривать как один из видов складируемых ресурсов. Однако в сетевом планировании большим предпочтением пользуются такие модели, в которых стоимость выступает как общая экономическая характеристика комплекса выполняемых работ. Складируемые ресурсы расходуются непосредственно в процессе выполнения планируемых в сетевых графиках работ и не допускают повторного использования. Такие ресурсы, не будучи своевременно использованы, могут найти применение в дальнейших работах. Обычно предполагается, что количество или стоимость неиспользуемых складских ресурсов остаются неизменными, хотя при долгосрочном моделировании следует учитывать снижение не только количественных, но и качественных показателей ресурсов.

К нескладируемым, или возобновляемым, ресурсам относятся рабочая сила, средства производства, рабочий инструмент, производственная площадь и другие основные фонды. Такие ресурсы в процессе работы должны эффективно использоваться. При долгосрочном моделировании следует также учитывать изменение первоначальной стоимости нескладируемых ресурсов, например, снижение производительности технологического оборудования, рост профессиональной квалификации персонала и т.п. В краткосрочных сетевых моделях потребность в нескладируемых ресурсах на выполнение запланированных технологических процессов или работ обычно принимается постоянной.

Планирование потребности различных ресурсов в сетевых моделях сводится в основном к разработке календарного плана поставки ресурсов, необходимых для выполнения предусмотренных комплексов работ. Всякий календарный план, соответствующий условиям сетевой модели и ресурсным ограничениям, является допустимым. Наилучший по выбранному критерию сравнения допустимый план можно считать оптимальным. В зависимости от выбранного критерия оптимальности и имеющихся ограничений ресурсов задачи их рационального распределения можно свести к минимизации отклонения от заданных сетевой моделью сроков выполнения проектных работ при соблюдении существующих ограничений по использованию производственных ресурсов.

Следовательно, к основным планируемым параметрам в сетевых моделях относятся такие временные показатели, как: продолжительность выполнения работ, критический путь, резервы времени свершения событий и др. Важнейшим параметром любого сетевого графика является критический путь. Путём в сетевом графике называется всякая последовательность работ (стрелок), связывающая между собой несколько событий. Путь, соединяющий исходное и завершающее событие сети, считается полным, а все другие -- неполными. Каждый путь характеризуется своей продолжительностью, которая равняется сумме длительностей составляющих его работ. Полный путь, имеющий наибольшую продолжительность, называется критическим путем. Стало быть, критический путь -- это наиболее протяженная по времени последовательная цепочка работ, ведущих от исходного к завершающему событию. На сетевом графике (рис. 3) критический путь проходит через цепочку событий и работ, обозначенных номерами 0--1--4--6--7--9--10--11 -- 12, и равен 48 человеко-дням. Он выделен жирной линией.

Работы и события, лежащие на критическом пути, принято также называть критическими. Полная продолжительность всего комплекса работ, отображенных на сетевом графике, принимается всегда равной критическому пути. Изменение продолжительности любой работы, проходящей через критический путь, соответствующим образом сокращает или удлиняет не только время выполнения промежуточного события, но и всего срока наступления завершающего (конечного) события, т.е. планируемые сроки осуществления проектируемых работ. Поэтому расчетные показатели, характеризующие продолжительность критических работ, а также экономические возможности, которые открываются экономистам-менеджерам при использовании планово-управленческих решений, в значительной мере определяют и всю эффективность систем и методов сетевого планирования.

В сетевых графиках имеется еще много других полных путей, которые могут либо полностью, либо частично совпадать с критическим путем, а также проходить вне критического пути. Поэтому в сетевом планировании принято выделять напряженные и ненапряженные пути. Напряженный путь -- это критический путь. Ненапряженные пути -- это полные пути сетевого графика, которые по своей продолжительности меньше критического пути. Ненапряженные пути имеют на участках, не совпадающих с критическими работами, резервы времени свершения событий. Это значит, что задержка в выполнении тех событий, которые не проходят через критический путь, до определенного этими резервами времени не будет оказывать влияния на расчетные или плановые сроки завершения всего проекта работ. Критические пути такими резервами времени не располагают. Это означает, если расчетное время свершения какого-либо события, находящегося на критическом пути, будет задержано, то этим самым будут отодвинуты на этот же период планируемые сроки наступления завершающего события. Резервы времени свершения событий существуют во всех сетевых графиках, когда имеется больше одного пути разной продолжительности. Величину резервов времени надо уметь рассчитывать и анализировать ответственным исполнителям и руководителям работ. Из ненапряженных путей сетевого графика наибольший интерес должны представлять подкритические пути -- ближайшие по продолжительности к критическому, а также остальные, менее напряженные пути. Все они могут стать критическими при сокращении продолжительности работ, находящихся на критическом пути. Такие пути могут быть потенциально опасными с точки зрения соблюдения установленных планом сроков завершения проектных работ и входят в критическую зону сетевых графиков, которая не имеет своих резервов времени.

Резерв времени выполнения события -- это такой промежуток времени, на который может быть отсрочено свершение этого события без нарушения планируемых сетевым графиком сроков окончания проектных работ. Резерв времени свершения каждого события определяется разностью между поздним и ранним сроками выполнения этого события по следующей формуле:

(5.3)

гдеR_i-- резерв времени выполнения 1-го события; Тп_i -- поздний срок свершения i-го события; Тp_i -- ранний срок наступления 1-го события.

Ранний срок наступления события характеризует наиболее раннее из возможных время свершения определенного события, запланированного в сетевом графике. Поскольку каждое событие является результатом выполнения одной или нескольких предшествующих работ, то срок его наступления определяется величиной наиболее длительного отрезка пути от исходного (нулевого) до рассматриваемого (1-го) события. Расчет ранних сроков выполнения событий ведется от исходного до завершающего таким образом:

(5.4)

где mах t _0-i -- максимальное время выполнения всех работ, ведущих к данному событию.

Поздний срок свершения события -- это такой период допустимого времени, превышение которого вызывает соответствующую задержку наступления завершающего события. Если установлен плановый срок завершения всего комплекса работ сетевого графика, то каждое событие должно наступать не позже расчетного критического срока. Этот период и является предельно допустимым сроком выполнения работ. Расчёт позднего срока свершения событий ведется от завершающего к исходному. Позднее время наступления конечного события принимается равным критическому пути. Поздний срок свершения событий определяется разностью между продолжительностью критического пути и максимальной длительностью следующих за данным (i-ым) событием путей к завершающему (С) по следующей формуле

(5.5)

где L_kp) -- Продолжительность критического пути; max t_i-c -- максимальная длительность пути от данного события до завершающего.

Можно следующим образом сформулировать общее правило определения раннего (Тp) и позднего (Т_п) сроков свершения любого события: ранние и поздние сроки определяются по максимальному из путей (L_max), проходящих через данное событие. При этом ранний срок (Т_pi) равен продолжительности максимального из предшествующих данному событию путей. А поздний срок (Тп_i) составляет разность между продолжительностью критического пути и длительностью максимального из последующих за данным событием путей до завершающего.

Представляется необходимым рассчитать по действующим правилам ранние и поздние сроки свершения событий, а также резервы времени для разработанного графика выполнения проектных работ (рис. 3).

Расчет ранних сроков свершения событий проводится в прямой последовательности от исходного до конечного.

Ранний срок свершения события 12 соответствует критическому пути сетевого графика: L_кр = 48 дням.

Остальные полные пути равны:

Расчет поздних сроков свершения событий проводится в обратном порядке от конечного к исходному.



Резервы времени свершения отдельных событий представляют собой разность между поздними и ранними сроками их выполнения.

Расчет резервов времени подтверждает, что критический путь проходит, в сетевом графике через события 0-1-4-6-7-9-1-11-12 с нулевыми значениями резервов времени. В табл.2 приведены основные параметры сетевого графика, характеризующие продолжительность выполняемых работ, ранние и поздние сроки свершения событий, а также имеющиеся в сетевой модели резервы времени (рис. 5.3).

Таблица 5.2

Расчёт параметра сетевого графика в (человеко-днях)

Код работ	продолжительность	№ событий	Показатели событий
			Ранний срок Тр	Поздний срок Тп	Резерв времени R
0-1 1-2 1-3 1-4 2-5 4-6 5-8 6-7 7-9 8-9 9-10	2 5 3 4 2 5 2 10 8 10 3	0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	0 2 7 5 6 9 11 21 11 29 32	0 2 15 29 6 17 11 21 19 29 32	0 0 8 24 0 8 0 0 8 0 0

Резервами времени располагают не только события, но и все пути сетевой модели, кроме критического, а также работы, лежащие на некритических путях. Разница между длиной критического пути и любого другого пути называется полным резервом времени.

(5.6)

Полный резерв пути показывает, на сколько в сумме может быть увеличена продолжительность всех работ, принадлежащих данному пути. В соответствии с ранее выполненными расчетами полных путей нашего сетевого графика найдем полные резервы времени всех четырех путей.

Важным плановым свойством полного резерва времени является тот факт, что его можно использовать частично или полностью для увеличения длительности выполнения какой-либо работы. При этом, естественно, уменьшается резерв времени всех остальных работ, лежащих на этом пути, поскольку полный резерв времени принадлежит всем работам, находящимся на данном пути.

Выполненные расчеты основных параметров сетевых графиков должны быть использованы при анализе и оптимизации сетевых стратегических планов.

Анализ и оптимизация сетевых планов

Анализ созданных сетевых моделей призван в первую очередь выявить возможность достижения запланированных стратегических и тактических целей, оценить социально-экономическую эффективность конечных результатов и найти реальные пути оптимизации расходования ограниченных производственных ресурсов. В конечном счете оптимизация сетевых графиков заключается в улучшении процессов планирования, организации и управления комплексом работ с целью сокращения расходования экономических ресурсов и повышения финансовых результатов при заданных плановых ограничениях.

В практике стратегического планирования в зависимости от конкретных условий предприятий или фирм оптимизация сетевых графиков подразделяется на частную и комплексную. Основными видами частной оптимизации являются два известных экономических подхода:

1) минимизациия времени выполнения комплекса планируемых работ при заданной стоимости проекта;

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

Комплексная оптимизация сетевых моделей состоит в нахождении наилучших соотношений показателей затрат экономических ресурсов и сроков выполнения планируемых работ применительно к определенным производственным условиям и ограничениям. В рыночных отношениях в качестве критерия оптимальности сетевых систем планирования могут быть выбраны такие важные экономические показатели, как максимальная прибыль (доход) от производства товаров и услуг, минимальный расход ресурсов на реализацию планов, максимальная производительность труда исполнителей, минимальные затраты рабочего времени на достижение конечной цели и т.д.

Рассмотрим прежде всего оптимизацию сетевых графиков по критерию минимизации затрат времени на выполнение отдельных процессов и всего комплекса работ. Общий срок свершения всех работ в сетевой модели следует сокращать в первую очередь за счет уменьшения критического пути. Этот шаг основан на анализе временных показателей графика и не требует больших затрат материальных и финансовых ресурсов. Анализ сети проводится с целью выравнивания продолжительности наиболее напряженных путей. В общем виде коэффициент напряженности любого полного пути определяется отношением его длительности (L_i) к критическому пути (L_кр ):

(5.7)

Расчет и анализ коэффициентов напряженности сетевых путей наряду с резервами времени позволяет распределить все работы по трем зонам: критическая, подкритическая и резервная. В разработанном нами графике коэффициенты напряженности всех путей будут иметь следующие значения.

Первый путь проходит через события 0--1--2--5--8--11 -- 12 и равен 18 человеко-дням. Коэффициент напряженности этого пути составляет:

(5.8)

Второй путь, проходящий через события 0--1-- 2--5--8--9--10-- 11 -- 12, равен 40 дням, а коэффициент напряженности -- 0,833.

Третий путь, равный 24 дням, пролегает по событиям 0--1--3--9-- 10--11 -- 12. Коэффициент его напряженности имеет значение 0,5.

Четвертый путь -- это критический путь, коэффициент напряженности которого равен 1,0.

Пятый путь объединяет события 0--1--4--6--7--11 -- 12. Продолжительность этого пути составляет 29 дней, а коэффициент напряженности -- 0,604.

Проведенный анализ коэффициентов напряженности путей подтверждает возможность сокращения критического пути почти в три раза при более рациональной загрузке имеющихся трудовых ресурсов. Однако при этом следует иметь в виду как существующие функциональные формы специализации персонала, так и уровень требуемой квалификации специалистов. Из расчетов следует, что наименее напряженными оказались пути выполнения плановых работ, а наиболее напряженными -- проектно-конструкторских. Но в реальных условиях вряд ли имеется возможность совмещения своих функций работниками планово-экономических и проектно-конструкторских подразделений предприятия. Это означает, что при необходимости сокращения критического пути, например на 24 дня, следует при односменной работе дополнительно привлечь одного конструктора на целый месяц. Возможны и многие иные варианты сокращения критического пути с 48 человеко-дней до необходимого или планируемого значения.

Рассмотрим далее способы оптимизации сетевых графиков за счет минимизации расходования материальных ресурсов. В общем виде задачи планирования различных производственных ресурсов можно свести к определению оптимальных норм их расхода на единицу выполненной работы или распределению имеющихся ресурсов на весь комплекс работ. Одним из возможных способов сокращения критического пути может служить перераспределение различных ресурсов с ненапряженных путей на выполнение критических работ. При этом следует также иметь в виду тот факт, что сверхплановое насыщение критических работ ресурсами не беспредельно, ибо существуют определенные ограничения в ресурсах на каждом предприятии.

Важнейшей комплексной проблемой оптимизации сетевых графиков является минимизация стоимости, которая характеризует наименьшие суммарные издержки на осуществление всего комплекса запланированных работ. При этом методе исходят из того экономического предположения, что величина издержек на выполнение той или иной работы находится при прочих равных условиях в обратной зависимости от затрат рабочего времени на ее выполнение. Если все запланированные работы будут выполняться с рассчитанной в сетевом графике точностью, то общая стоимость разработанного плана-проекта будет минимальной. С ускорением работ затраты возрастают, а с их замедлением -- снижаются. Причем при минимальной продолжительности работ их стоимость становится максимальной и, наоборот, при максимальной длительности затраты будут минимальными. Зависимость стоимости выполнения работы от ее продолжительности представлена на рис.5.4.

Затраты

Время

Рис.5.4. Графическая зависимость «время--затраты»

Кривая наглядно показывает обратную зависимость: снижение затрат (С) связано с увеличением времени выполнения работ (Т).

В практике сетевого планирования при необходимости можно также осуществить комплексный анализ ресурсной, экономической и финансовой реализуемости разработанных стратегических и тактических планов.

Анализ ресурсной реализуемости выполняется в два этапа. На первом -- устанавливается наличие ресурсов по всем работам, на втором -- разрабатываются способы рационального их использования. Экономическая и финансовая реализуемость сетевых моделей тесно связаны между собой. Анализ экономической реализуемости проектных работ необходим для обоснования продолжительности их осуществления, при которой может быть достигнут наибольший финансовый результат или совокупный доход от реализации плана-проекта. Общая схема реализуемости проектных работ представлена на рис. 5.5.

Анализ ресурсной, экономической и финансовой реализуемости стратегического плана проводится в аналогичной последовательности, но с непременным учетом особенностей выполнения каждой стадии. Если в проекте будут использоваться только собственные производственные ресурсы, то следует сразу составить план их доставки на рабочие места исполнителей. При отсутствии наличных ресурсов должен быть разработан план их закупок, чтобы таким путем обеспечить своевременное выполнение комплекса планируемых работ всеми подразделениями фирмы. Когда обоснованы продолжительность и стоимость всех работ, проводится окончательная проверка финансовой реализуемости стратегического плана-проекта. После выявления всех денежных потоков необходимо составить соответствующий перспективный, годовой, квартальный и месячный финансовый план.

В ходе проверки сетевого графика на экономическую и финансовую реализуемость предстоящего проекта может оказаться, что полученные экономические расчеты не соответствуют ранее выбранным целям и запланированным результатам. В этом случае следует пересмотреть приоритетные критерии распределения требуемых ресурсов и исследовать имеющиеся возможности получения дополнительных экономических результатов. Этот итерационный процесс анализа реализуемости проекта и планирования ожидаемых результатов может продолжаться до тех пор, пока не будет получен оптимальный или приемлемый вариант сетевого плана-графика выполнения стратегического проекта.

В процессе сетевого планирования и анализа его показателей создается новая технико-экономическая информация, имеющая определенную рыночную стоимость. Решение продолжать или приостановить накопление необходимой планово-управленческой информации принимается обычно руководителем на основе анализа таких вопросов: оправдывает ли степень полезности получаемой информации уровень производимых затрат и велика ли вероятность того, что дальнейшее продолжение процесса даст новую информацию, полезность которой перекрывает рост неизбежных затрат. Полезность плановой информации выражается в уменьшении степени неопределенности относительно возможности выполнения разрабатываемого варианта плана-прогноза развития предприятия.

Получение новой экономической информации на каждом этапе анализа и планирования приносит дополнительные научные знания и профессиональную уверенность экономистам-менеджерам в выборе оптимального варианта решения планово-управленческих проблем. Руководители и ответственные исполнители проекта должны всегда знать и в полной мере учитывать вероятностную функцию зависимости полезности информации от затрат, поскольку соответствие любого плана его целям зависит во многом от решений, принимаемых на различных этапах планирования. В свою очередь всякая полезность измеряется величиной того экономического эффекта, который образуется на завершающей стадий сетевого планирования производства или продажи товара. К оптимальному плану в конечном счете приводит интерактивный метод планирования, организации, управления и контроля за ходом стратегических, тактических, оперативных и всех других работ, соединяемых с помощью сетевых графиков в единую производственно-техническую и социально-экономическую систему.