Planowanie sieciowe i zarządzanie technicznym przygotowaniem produkcji. Otwarta Biblioteka - otwarta biblioteka informacji edukacyjnych

Systemy planowania sieci to zestaw metod graficznych i obliczeniowych, technik organizacyjnych i zarządzania, które umożliwiają modelowanie złożonych procesów tworzenia nowego sprzętu i operacyjnego zarządzania postępem prac nad jego utworzeniem. Głównym dokumentem planistycznym w systemie planowania sieci jest harmonogram sieci (model sieci).

W modelu sieciowym zdarzenia są oznaczone okręgami, zadania – strzałkami. Skonstruowany graf musi mieć jedno zdarzenie początkowe i jedno końcowe. Zdarzenie jest pośrednim lub końcowym rezultatem jednego lub większej liczby działań. Nie ma czasu trwania, ale wskazuje początek jakiegoś dzieła i może jednocześnie być zakończeniem innych.

Praca na schemacie sieciowym odnosi się do dowolnego procesu wymagającego pracy; oczekiwanie, wymagające określonej ilości czasu; zależność wskazująca, że ​​rozpoczęcie danej pracy jest uzależnione od zakończenia poprzedniej. Graficznie praca jest oznaczona ciągłą strzałką. Strzałka wyrażająca jedynie zależność jednego stanowiska od drugiego nazywana jest pracą fikcyjną i jest oznaczona linią przerywaną. Ma ocenę czasu zerowego. Praca wymaga dużo czasu. Czas pracy w dniach (tygodniach) jest wskazany nad strzałką.

Podczas obliczania harmonogramu sieci określane są następujące parametry: czas pracy i ścieżka krytyczna; najwcześniejsze i najpóźniejsze daty wystąpienia zdarzeń i zakończenia prac; wszelkiego rodzaju rezerwy czasu na pracę i wydarzenia, które nie znajdują się na ścieżce krytycznej.

Ścieżką nazywamy dowolną sekwencję działań łączącą zdarzenie początkowe ze zdarzeniem końcowym. Ścieżkę o najdłuższym czasie pracy nazywa się krytyczną i jest zaznaczona pogrubionymi strzałkami.

Działania na ścieżce krytycznej nie mają luzu. Dlatego niedotrzymanie terminów jakichkolwiek prac na ścieżce krytycznej powoduje opóźnienie ogólnego terminu ukończenia całego kompleksu. Działania, które nie znajdują się na ścieżce krytycznej, mają przerwę.

Przed wyznaczeniem ścieżki krytycznej należy obliczyć wcześniejsze i późne daty zakończenia zdarzeń oraz zapas czasu dla każdego zdarzenia. Zdarzenia z zerowym pływakiem będą wskazywać przejście ścieżki krytycznej. Najwcześniejsza data wystąpienia zdarzenia () charakteryzuje najwcześniejszą możliwą datę wystąpienia zdarzenia. Czas jego zakończenia zależy od długości najdłuższego odcinka ścieżki od zdarzenia początkowego do rozpatrywanego. Wczesną datę wydarzeń ustala się w następujący sposób:

(3.1)

gdzie jest wczesną datą kolejnego zdarzenia - wczesną datą poprzedniego zdarzenia; - czas pracy ij łączący zdarzenie i ze zdarzeniem j.

Późny termin zakończenia zdarzenia oznacza datę najpóźniejszego dopuszczalnego terminu zakończenia zdarzenia. Późne daty wystąpienia zdarzeń określa się według następującego wzoru:

(3.2)

gdzie - późny czas poprzedniego zdarzenia - późny czas kolejnego zdarzenia;

Jeżeli obliczanie wczesnych dat zakończenia zdarzenia odbywa się od lewej do prawej, od zdarzenia początkowego do końcowego, to przy ustalaniu późniejszych dat zakończenia zdarzeń obliczenia należy przeprowadzać od prawej w lewo, od wydarzenia końcowego do zdarzenia początkowego.

Czas zapasu wydarzenia to różnica między późną i wczesną datą wydarzenia:

(3.3)

Rezerwa czasu na imprezy wskazuje, o jaki maksymalnie dopuszczalny okres czasu można opóźnić zakończenie imprezy, nie powodując niebezpieczeństwa przekroczenia terminu zakończenia imprezy finałowej. Jeśli rezerwa zostanie w pełni wykorzystana, zdarzenie spadnie na ścieżkę krytyczną. Jeśli terminy zakończenia wszystkich prac nie odpowiadają wytycznym, konieczna jest optymalizacja sieci. W tym celu można po pierwsze zwiększyć liczbę wykonawców, a po drugie dokonać redystrybucji zasobów pracy poprzez przesunięcie części pracowników z zawodów charakteryzujących się dużymi rezerwami czasu do wykonywania zawodów znajdujących się na ścieżce krytycznej. Schemat sieci pokazano na ryc. 3.1.

Ryż. 3.1. Schemat sieciowy dla kompleksu prac projektowo-budowlanych

Obliczenia głównych parametrów schematu sieci można wykonać przy użyciu elektronicznej technologii obliczeniowej.

Na podstawie tablic danych o składzie produktów, obliczeniu wskaźników zużycia materiałów, tras wytwarzania części i montażu zespołów, złożoności uzyskania gotowych części i zmontowanych zespołów, składają się one na harmonogram sieciowy zakończenia prac nad tym projektem.

Sporządzenie schematu sieci ma na celu zapewnienie:

• identyfikacja i analiza wszelkich powiązań istniejących pomiędzy działaniami projektu;
• wstępna analiza wyników wariantów planu i uzasadnienie przyjętego planu;
• terminowe otrzymywanie informacji o stanie faktycznym i koncentracja uwagi kierowników projektów na prowadzeniu prac;
• terminowe dostosowywanie operacyjnych planów pracy, realizując tym samym zasadę ciągłości planowania;
• bardziej efektywne wykorzystanie zasobów pracy.

Lista zdarzeń harmonogramu sieci:

• 1. Zatwierdzono specyfikację techniczną i studium wykonalności projektu.
• 2. Opracowano schematy elektryczne urządzenia.
• 3. Opracowano dokumentację projektową urządzenia.
• 4. Przeprowadzono obróbkę technologiczną dokumentacji projektowej.
• 5. Materiały i komponenty zostały zakupione na zlecenie działów rozwoju.
• 6. Wykonano projekt i przygotowanie technologiczne produkcji.
• 7. Wykonano prototyp urządzenia.
• 8. Urządzenie zostało debugowane.
• 9. Naprawiono część mechaniczną urządzenia.
• 10. Przeprowadzono wstępne badania prototypowego urządzenia.
• 11. Przeprowadzono badania odbiorcze urządzenia.

Realizacja tego zadania w warunkach użytkowania komputera odbywa się w oparciu o system planowania i zarządzania siecią (SPU). Specyficznym wyrazem SPU jest diagram sieciowy odzwierciedlający logiczną sekwencję i wzajemne powiązania prac projektu.

Do zbudowania schematu sieci (ryc. 1) wykorzystuje się dwa elementy logiczne: pracę i zdarzenie.

Stanowisko- To proces wymagający pracy i czasu. Na schemacie sieci praca jest oznaczona strzałką.

Wydarzenie- jest to wynik zakończenia jednej lub większej liczby prac niezbędnych do rozpoczęcia kolejnych prac.

Zdarzenie na sieci grafitowej przedstawiane jest w postaci koła lub prostokąta (o ile zdarzenie odpowiada końcowi etapu). Wszystkim zdarzeniom przypisany jest kod cyfrowy z naturalnego ciągu liczb.

Numerację zdarzeń przeprowadza się po zbudowaniu schematu sieci, zachowując przy tym logiczną i technologiczną kolejność prac projektowych.

Ryż. 1.

Łańcuch pracy na schemacie sieciowym, na przykład: 1-2-3-4 (patrz rys. 1), w którym koniec jednego zadania służy jako początek drugiego, nazywa się „ścieżką”. Znając czas trwania każdej pracy harmonogramu sieci, można obliczyć czas trwania każdej ścieżki i na podstawie porównania wszystkich ścieżek według czasu trwania określić ścieżkę charakteryzującą maksymalny czas trwania całego technicznego przygotowania produkcji. Ta ścieżka nazywa się krytyczna.

W harmonogramie sieci wyliczane są wcześniejsze i późne terminy zakończenia prac oraz wystąpienia zdarzeń, a także wyliczane są rezerwy czasowe dla poszczególnych prac. Istotnym punktem harmonogramu sieci jest to, że wszystkie czynności należące do ścieżki krytycznej nie posiadają rezerw czasu, w związku z czym ich przedwczesne zakończenie może spowodować, że całe techniczne przygotowanie produkcji nie zostanie dotrzymane w zaplanowanym terminie. Na tym opiera się zarządzanie technicznym przygotowaniem produkcji, czyli w każdym momencie identyfikowana jest ścieżka krytyczna, a należąca do niej praca staje się obiektem uwagi kierowników projektów.

Dane wyjściowe do planowania przygotowania technicznego do produkcji nowych wyrobów to informacje o:

• prace projektowe wskazujące na ich współzależność;
• intensywność pracy i wykonawcy na każdym stanowisku;
• planowany czas trwania projektu.

Na podstawie tych danych komputer tworzy model sieci, określa harmonogram i rezerwy czasu na wykonanie poszczególnych prac projektowych oraz planowany nakład pracy wykonawców, a także oferuje kilka opcji planu realizacji projektu. Powstałe opcje planu są przekazywane do analizy kierownikowi projektu, który wraz z zainteresowanymi służbami dokonuje ich oceny.

Plan projektu ostatecznie przyjęty do realizacji jest zatwierdzany przez kierownika i przekazywany wszystkim wykonawcom, ze wskazaniem terminów i rezerw czasowych na wykonanie prac. Oprócz planu projektu obciążenie wykonawców można obliczyć na podstawie złożoności wykonywanej przez nich pracy.

Na etapie operacyjnego zarządzania projektami dokonuje się okresowych korekt planów projektów w oparciu o faktyczny stan prac. W tym celu identyfikowane są informacje faktyczne o pracach na ścieżce krytycznej, o ostatecznym zakończeniu poszczególnych prac w okresie sprawozdawczym. Na podstawie otrzymanych danych dostosowywany jest plan i obciążenie wykonawców.

Dokumenty wyjściowe z komputera przekazywane są kierownikom projektów, działom planowania i zarządzania projektami, przetwarzaniu, przechowywaniu i wydawaniu informacji oraz odpowiedzialnym wykonawcom.

Planowanie sieci to metoda zarządzania oparta na wykorzystaniu aparatu matematycznego teorii grafów oraz podejścia systemowego do wyświetlania i algorytmizacji zespołów wzajemnie powiązanych prac, działań lub czynności w celu osiągnięcia jasno określonego celu. Najbardziej znane to opracowana niemal jednocześnie i niezależnie metoda ścieżki krytycznej – MCP oraz metoda oceny i rewizji planów – PERT. Służą do optymalizacji planowania i zarządzania złożonymi, rozgałęzionymi zestawami prac, które wymagają udziału dużej liczby wykonawców i nakładu ograniczonych zasobów. Głównym celem planowania sieci jest skrócenie czasu trwania projektu do minimum. Zadaniem planowania sieci jest graficzne, wizualne i systematyczne przedstawienie oraz optymalizacja sekwencji i współzależności prac, działań lub działań, które zapewniają terminowe i systematyczne osiąganie celów końcowych. Aby wyświetlić i algorytmizować pewne działania lub sytuacje, stosuje się modele ekonomiczne i matematyczne, zwane zwykle modelami sieciowymi, z których najprostszymi są grafy sieciowe. Za pomocą modelu sieciowego kierownik robót lub operacji ma możliwość systematycznego i na dużą skalę reprezentowania całego postępu prac lub działań operacyjnych, zarządzania procesem ich realizacji, a także manewrowania zasobami. Najczęstsze zastosowania planowania sieci to:

• · ukierunkowane badania i rozwój złożonych obiektów, maszyn i instalacji, w tworzeniu których bierze udział wiele przedsiębiorstw i organizacji;
• · planowanie i zarządzanie głównymi działaniami organizacji rozwojowych;
• · zaplanowanie zespołu prac mających na celu przygotowanie i opanowanie produkcji nowych typów wyrobów przemysłowych;
• · budowa i montaż obiektów przemysłowych, kulturalnych i mieszkalnych;
• · przebudowy i remonty istniejących obiektów przemysłowych i innych;
• · planowanie szkoleń i przekwalifikowań personelu, sprawdzanie realizacji podjętych decyzji, organizowanie kompleksowego audytu działalności przedsiębiorstw, stowarzyszeń, organizacji i instytucji budowlano-montażowych.

Zastosowanie metod planowania sieci pozwala skrócić czas tworzenia nowych obiektów o 15-20%, zapewniając racjonalne wykorzystanie zasobów pracy i sprzętu.

W sieciowym modelowaniu produkcji budowlanej stosuje się dwie główne koncepcje: modele sieciowe i grafy sieciowe. Modele sieci różnią się w zależności od charakteru projektu budowlanego, celów i szeregu innych wskaźników. Modele sieciowe są klasyfikowane według następujących głównych cech:

• 1. według rodzaju celu - modele jednocelowe i wielofunkcyjne (na przykład podczas budowy różnych obiektów wznoszonych przez jedną organizację budowlaną; 2. według liczby objętych obiektów: model prywatny i złożony (na przykład dla jednej obiektu i całego kompleksu przemysłowego zakładu);
• 3. ze względu na charakter estymacji parametrów modelu: deterministyczny (z danymi wstępnie i w pełni uwarunkowanymi) i probabilistyczny (z uwzględnieniem wpływu czynników losowych);
• 4. modele uwzględniające orientację na cel (czas, zasoby, koszty).

Elementami diagramu sieci są (typu „wierzchołki – zdarzenia”):

• 1. praca – proces wymagający czasu i zasobów (np. kopanie dołów, betonowanie fundamentów, montaż kolumn itp.);
• 2. zdarzenie - fakt zakończenia jednej lub większej liczby prac, niezbędnych i wystarczających do rozpoczęcia jednej lub kilku kolejnych prac, niewymagających nakładów czasu ani środków (np. dokończenie kopania dołów, betonowanie fundamenty, montaż dachu itp.);
• 3. oczekiwanie – przerwa technologiczna i organizacyjna pomiędzy pracami, wymagająca jedynie czasu (np. utwardzanie betonu, wysychanie tynku itp.);
• 4. zależność (lub dzieło fikcyjne) – element harmonogramu sieci wprowadzany w celu odzwierciedlenia prawidłowego powiązania technologicznego pomiędzy robotami, który nie wymaga nakładów czasu ani pracy wykonawców (np. dokończenie kopania rowu na 1. odcinku i możliwość rozpoczęcia układania bloków fundamentowych na tym samym uchwycie);

Dla elementów schematu sieci przyjmuje się następujące oznaczenia: Prace i oczekiwania przedstawiono liniami ciągłymi ze strzałkami skierowanymi wzdłuż procesu technologicznego (od lewej do prawej); zdarzenia są reprezentowane przez okręgi, a zależności są reprezentowane przez linie przerywane ze strzałkami. Zdarzenia numerowane są jedną liczbą, a zadania dwoma (liczba zdarzeń poprzedzających i kolejnych).

Długość linii ze strzałkami można przyjąć dowolną, ale czasami schemat sieci jest budowany w skali czasu, tj. powiązane z kalendarzowymi dniami pracy. Nazwa dzieła jest wskazana nad strzałką, a czas trwania dzieła (n) jest wskazany pod strzałką.

Elementy schematu sieci przedstawiono w tabeli 3.

Tabela 3 - główne elementy schematu sieci.

Systemy planowania sieci to zestaw metod graficznych i obliczeniowych, technik organizacyjnych i zarządzania, które umożliwiają modelowanie złożonych procesów tworzenia nowego sprzętu i operacyjnego zarządzania postępem prac nad jego utworzeniem. Głównym dokumentem planistycznym w systemie planowania sieci jest harmonogram sieci.

Budowa schematu sieci. W modelu sieciowym zdarzenia są oznaczone okręgami, zadania - strzałkami. Skonstruowany graf musi mieć jedno zdarzenie początkowe i jedno końcowe. Zdarzenie jest pośrednim lub końcowym rezultatem jednego lub większej liczby działań. Nie ma czasu trwania, ale wskazuje początek jakiegoś dzieła i może jednocześnie być zakończeniem innych.

Praca na schemacie sieciowym odnosi się do dowolnego procesu wymagającego pracy; oczekiwanie, wymagające określonej ilości czasu; zależność wskazująca, że ​​rozpoczęcie danej pracy jest uzależnione od zakończenia poprzedniej. Graficznie praca jest oznaczona ciągłą strzałką. Strzałka wyrażająca jedynie zależność jednego stanowiska od drugiego nazywana jest pracą fikcyjną i jest oznaczona linią przerywaną. Ma ocenę czasu zerowego. Praca wymaga dużo czasu. Czas pracy w dniach (tygodniach) jest wskazany nad strzałką.

Podczas obliczania schematu sieci określane są następujące parametry; czas trwania pracy i ścieżka krytyczna; najwcześniejsze i najpóźniejsze daty wystąpienia zdarzeń i zakończenia prac; wszelkiego rodzaju rezerwy czasu na pracę i wydarzenia, które nie znajdują się na ścieżce krytycznej.

Ścieżką nazywamy dowolną sekwencję działań łączącą zdarzenie początkowe ze zdarzeniem końcowym. Ścieżkę o najdłuższym czasie pracy nazywa się krytyczną i jest zaznaczona pogrubionymi strzałkami.

Działania na ścieżce krytycznej nie mają luzu. Dlatego niedotrzymanie terminów jakichkolwiek prac na ścieżce krytycznej powoduje opóźnienie ogólnego terminu ukończenia całego kompleksu. Działania, które nie znajdują się na ścieżce krytycznej, mają przerwę.

Przed wyznaczeniem ścieżki krytycznej należy obliczyć wcześniejsze i późne terminy zakończenia zdarzeń oraz rezerwę czasu dla każdego zdarzenia. Zdarzenia z zerową rezerwą czasu będą wskazywały przejście ścieżki krytycznej. Wczesna data zdarzenia (t p j) charakteryzuje najwcześniejszą możliwą datę wystąpienia zdarzenia. Czas jego zakończenia wyznacza najdłuższy odcinek ścieżki od zdarzenia początkowego do rozpatrywanego. Wczesny okres wydarzeń definiuje się następująco:

gdzie jest wcześniejsza data zakończenia kolejnego; - wcześniejsza data zakończenia zdarzenia poprzedzającego; t ij to czas pracy ij łączący zdarzenie i ze zdarzeniem j.

Późny termin zakończenia zdarzenia t i PP charakteryzuje datę najpóźniejszego dopuszczalnego terminu zakończenia zdarzenia. Późne daty wystąpienia zdarzeń wyznacza się według następującego wzoru:

gdzie jest późny czas poprzedniego wydarzenia; -późny czas kolejnego zdarzenia.

Jeżeli obliczanie wczesnych dat zakończenia zdarzenia odbywa się od lewej do prawej, od zdarzenia początkowego do końcowego, to przy ustalaniu późniejszych dat zakończenia zdarzeń obliczenia należy przeprowadzać od prawej strony w lewo, od wydarzenia końcowego do zdarzenia początkowego.

Czas zapasu wydarzenia to różnica między późną i wczesną datą wydarzenia:

Rezerwa czasu na imprezy wskazuje, o jaki maksymalnie dopuszczalny okres czasu można opóźnić zakończenie imprezy, nie powodując niebezpieczeństwa przekroczenia terminu zakończenia imprezy finałowej. Jeśli rezerwa zostanie w pełni wykorzystana, zdarzenie spadnie na ścieżkę krytyczną. Algorytmy obliczania innych parametrów schematu sieci podsumowano w tabeli. 8.4. Jeśli terminy zakończenia wszystkich prac nie odpowiadają wytycznym, konieczna jest optymalizacja sieci. W tym celu można po pierwsze zwiększyć liczbę wykonawców, a po drugie dokonać redystrybucji zasobów pracy poprzez przesunięcie części pracowników z zawodów charakteryzujących się dużymi rezerwami czasu do wykonywania zawodów znajdujących się na ścieżce krytycznej. Schemat sieci pokazano na ryc. 8.1.

Tabela 8.4

Wzory do obliczania parametrów modelu sieci

Ważnym zadaniem jest określenie ilości czasu potrzebnego na wykonanie wszystkich prac nad harmonogramem sieci. Jeżeli znane są normy pracochłonności prac projektowych i inżynieryjnych oraz obliczona jest liczba zatrudnionych w nich pracowników, czas trwania każdej pracy ustala się według wzoru 8.2. Jeżeli nie ma norm, minimalny tmin, maksymalny tmax i najbardziej prawdopodobne szacunki czasu tnv uzyskuje się od kierownika lub odpowiedzialnego wykonawcy pracy. Wartości te są wartościami początkowymi do obliczenia oczekiwanego czasu t cool, czyli matematycznego oczekiwania zmiennej losowej, w tym przypadku czasu pracy.

Ryż. 8.1. Schemat sieciowy dla kompleksu prac projektowo-budowlanych

Aby pełniej scharakteryzować rozkład zmiennej losowej, stosuje się koncepcję dyspersji. Jeśli rozbieżność jest niewielka, istnieje większa pewność co do tego, kiedy zadanie zostanie ukończone.

Z prawem dystrybucji przyjętym w systemie planowania sieci

Tabela 8.5

Obliczanie parametrów schematu sieci

„Państwowy Instytut Technologiczny w Petersburgu

(Uniwersytet Techniczny)"

UGS (kod, nazwa)_____________________________________________

Specjalizacja (specjalizacja)________________________________________________

Wydział_____________________________________________________

Dział ______________________________________________________________

PROJEKT KURSU

Temat: „Planowanie sieci i zarządzanie szkoleniami technicznymi

produkcję nowych produktów na przykładzie

Student _________________ __________________

Kierownik,

stanowisko ________________ ___________________

(podpis, data) (inicjały, nazwisko)

3) Podprogram projektowania i wytwarzania niestandardowych urządzeń i akcesoriów;

4) Podprogram rozwoju technologicznego produkcji nowych wyrobów do określonego poziomu projektowego.

Dla każdego podprogramu budowane są wykresy sieci lokalnej, które następnie są wklejane w ogólny wykres sieciowy docelowego programu naukowo-technologicznego.

Decyzje podjęte w ramach podprogramu 1. Decyzje podprogramu przewidujące zastosowanie zaawansowanych technologicznie procesów technologicznych; jego wdrażanie powinno rozpocząć się po otrzymaniu w pełni zweryfikowanej dokumentacji technologicznej w oparciu o wyniki testów prototypów nowych produktów. W zależności od nowoczesności procesów technologicznych podejmowane są decyzje o przebudowie warsztatów i rozmieszczeniu obszarów produkcyjnych.

Za najważniejsze rozwiązania w zakresie aktualizacji technologii produkcji należy uznać powszechne zastosowanie sprzętu CNC w połączeniu z urządzeniami zrobotyzowanymi. W związku z tym zmianie ulegnie także system zarządzania, gdyż produkcja stanie się bardziej elastyczna, nastawiona na indywidualne zamówienia konsumentów produktów. Podstawowym elementem organizacyjnym w zarządzaniu elastyczną zautomatyzowaną produkcją (FAP) jest moduł elastycznej produkcji (FPM), pracujący w trybie autonomicznym. Kilka technologicznie połączonych GPM oraz zautomatyzowany system transportu i magazynu (ATSS) tworzą elastyczną sekcję zautomatyzowaną (GAS). Z kolei GAU o różnych celach technologicznych, połączone wspólnymi zadaniami produkcyjnymi, włączone są w strukturę organizacyjną elastycznego zautomatyzowanego warsztatu (GAS).

W warunkach częstych zmian wytwarzanych wyrobów elastyczność produkcji uzupełniają funkcjonalne systemy komputerowego wspomagania projektowania (CAD) oraz zautomatyzowany system technologicznego przygotowania produkcji (ASTPP). Jednocześnie możliwości efektywnego wykorzystania zautomatyzowanych systemów sterowania zależą od zawartości informacyjnej klasyfikatorów projektowych i technologicznych, zdeterminowanych poziomem ciągłości rozwiązań projektowych w CAD.