Мережеве планування та управління технічною підготовкою виробництва. Open Library - відкрита бібліотека навчальної інформації

Системи мережного планування є сукупність графічних і розрахункових методів, організаційних та управлінських прийомів, що дозволяють здійснити моделювання складних процесів створення нової техніки та оперативне управління ходом робіт з її створення. Основним плановим документом у системі мережного планування є мережевий графік (мережева модель).

У мережній моделі події позначаються кружками, роботи – стрілками. У побудованому графіку має бути одна початкова та одна кінцева подія. Подія – це проміжний чи кінцевий результат однієї чи кількох робіт. Воно не має тривалості в часі, а вказує на початок будь-яких робіт і може бути одночасно завершенням інших.

Під роботою в мережевому графіку розуміються будь-який процес, що вимагає витрат праці; очікування, що потребує витрат певної кількості часу; залежність, що вказує на те, що початок даної роботи залежить від виконання попередньої. Графічно робота позначається суцільною стрілкою. Стрілка, що виражає лише залежність однієї роботи від іншої, називається фіктивною роботою та позначається пунктирною лінією. Вона має нульову часову оцінку. А робота передбачає наявність витрат часу. Тривалість роботи на днях (тижнях) проставляється над стрілкою.

У результаті розрахунку мережного графіка визначаються такі параметри: тривалість робіт і критичного шляху; найбільш ранні та пізніші терміни настання подій та закінчення робіт; всі види резервів часу для робіт та подій, що не лежать на критичному шляху.

Будь-яка послідовність робіт, що з'єднує початкову подію з кінцевим, називається шляхом. Шлях, що має найбільшу тривалість робіт, називається критичним та зображується жирними стрілками.

Роботи, що лежать на критичному шляху, немає резервів часу. Тому недотримання термінів виконання будь-якої роботи критичному шляху веде до зриву загального терміну виконання всього комплексу. Роботи, які лежать на критичному шляху, мають резерв часу.

Перш ніж визначити критичний шлях, необхідно розрахувати ранній та пізній терміни здійснення подій, а також резерв часу по кожній події. Події з нульовим резервом часу та вкажуть на проходження критичного шляху. Ранній термін здійснення події () характеризує найбільш ранній із можливих термінів настання тієї чи іншої події. Термін його здійснення визначається величиною найбільш тривалого відрізка шляху від вихідної події до аналізованого. Ранній термін здійснення подій визначається так:

(3.1)

де - ранній термін здійснення наступної події; - ранній термін здійснення попередньої події; - Тривалість роботи ij, що пов'язує подію i з подією j.

Пізній термін здійснення події характеризує дату найпізнішого допустимого терміну здійснення тієї чи іншої події. Пізні терміни здійснення подій знаходяться за такою формулою:

(3.2)

де - пізній час здійснення попередньої події; - пізній час здійснення наступної події.

Якщо розрахунок ранніх термінів здійснення події ведеться зліва направо, від початкової події до кінцевого, то щодо пізніх термінів здійснення подій розрахунок потрібно вести праворуч наліво, від кінцевого події до початковому.

Резерв часу події є різницею між пізнім і раннім термінами здійснення події:

(3.3)

Резерв часу для подій показує, який гранично допустимий період може затриматися здійснення тієї чи іншої події, не викликаючи у своїй небезпеки зриву терміну завершення кінцевого події. Якщо резерв буде повністю використаний, подія потрапить на критичний шлях. Якщо терміни виконання всіх робіт не укладаються у директивні, необхідно провести оптимізацію мережі. З цією метою можна, по-перше, збільшити кількість виконавців, по-друге, провести перерозподіл трудових ресурсів шляхом перемикання частини працівників із робіт, які мають великі резерви часу, на виконання робіт, що лежать на критичному шляху. Мережевий графік наведено на рис. 3.1.

Мал. 3.1. Мережевий графік для комплексу проектно-конструкторських робіт

Розрахунки основних параметрів мережного графіка можуть бути виконані із застосуванням електронно-обчислювальної техніки.

На основі масивів даних про склад виробів, розрахунку норм витрати матеріалів, маршрутів виготовлення деталей та складання вузлів, трудомісткості отримання готових деталей та вузлів, що збираються мережевий графік виконання робіт цього проекту.

Складання мережного графіка покликане забезпечити:

• визначення та аналіз усіх взаємозв'язків, що існують між роботами проекту;
• попередній аналіз результатів варіантів плану та обґрунтування прийнятого плану;
• своєчасне надходження інформації про фактичний стан справ та концентрацію уваги керівників проекту на провідних роботах;
• своєчасне коригування оперативних планів робіт, що реалізує цим принцип безперервності планування;
• Найефективніше використання трудових ресурсів.

Перелік подій мережевого графіка:

• 1. Затверджено ТЗ та ТЕО на тему проекту.
• 2. Розроблено важливі електричні схеми устройства.
• 3. Розроблено конструкторську документацію на пристрій.
• 4. Проведено технологічну обробку конструкторської документації.
• 5. Придбано матеріали та комплектуючі за заявками відділів розробників.
• 6. Проведено конструкторську та технологічну підготовку виробництва.
• 7. Виготовлено дослідний зразок пристрою.
• 8. Проведено налагодження пристрою.
• 9. Проведено налагодження механічної частини пристрою.
• 10. Проведено попередні випробування дослідного зразка пристрою.
• 11. Проведено приймальні випробування пристрою.

Реалізація цього завдання за умов застосування ЕОМ складає основі системи мережевого планування і управління (СПУ). Конкретним виразом СПУ є мережевий графік, що відображає логічну послідовність та взаємозв'язок робіт проекту.

Для побудови мережного графіка (рис. 1) використовуються два логічні елементи: робота та подія.

Робота- Це процес, що вимагає витрат праці та часу. На мережевому графіку робота зображується стрілкою.

Подія- це результат виконання однієї чи кількох робіт, необхідні початку виконання наступних робіт.

Подія на мережевому графіті зображується кружком чи прямокутником (якщо подія відповідає закінченню етапу). Всім подіям надається цифровий шифр з натурального ряду чисел.

Нумерація подій здійснюється після побудови мережевого графіка і при цьому дотримується логічно-технологічної послідовності виконання робіт проекту.

Мал. 1.

Ланцюжок робіт у мережевому графіку, наприклад: 1-2-3-4 (див. рис. 1), в якій закінчення однієї роботи є початком виконання іншої, отримала назву «шлях». Знаючи тривалість кожної роботи мережного графіка, можна розрахувати тривалість кожного шляху, і основі порівняння всіх шляхів за тривалістю визначити шлях, характеризує максимальну тривалість всієї технічної підготовки виробництва. Такий шлях називається критичним.

У мережевому графіку розраховують ранні та пізні терміни виконання робіт та настання подій, розраховують резерви часу для кожної роботи. Істотним моментом у мережевому графіку є те, що всі роботи, що належать критичному шляху, не мають резервів часу, а тому несвоєчасне виконання їх може стати причиною невиконання запланованого терміну всієї технічної підготовки виробництва. У цьому побудовано управління технічною підготовкою виробництва, т. е. у кожний момент виявляється критичний шлях, а роботи, що належать йому, стають об'єктом уваги керівників проекту.

Вихідними даними для планування технічної підготовки виробництва нових виробів є відомості про наступне:

• роботи проекту із зазначенням їхньої взаємозалежності;
• трудомісткість та виконавці з кожної роботи;
• запланований термін виконання проекту.

На підставі цих даних за допомогою ЕОМ складають мережеву модель, визначають терміни та резерви часу на виконання кожної роботи проекту та плановане завантаження виконавців, пропонують кілька варіантів плану виконання проекту. Отримані варіанти плану передають для аналізу керівнику проекту, який разом із заінтересованими службами здійснює їхню оцінку.

Остаточно прийнятий до виконання план проекту керівник затверджує та доводить до всіх виконавців із зазначенням термінів та резервів часу на виконання робіт. На додаток до плану проекту може розраховуватися завантаження виконавців з трудомісткості виконуваних ними робіт.

На стадії оперативного управління проектом проводиться періодичне коригування планів проекту щодо фактичного стану робіт. Для цього виявляється фактична інформація про роботи критичного шляху, про остаточне виконання тих чи інших робіт за звітний період. За отриманими даними коригуються план та завантаження виконавців.

Вихідні документи з ЕОМ доводяться до керівників проекту, підрозділів планування та управління проектом, обробки, зберігання та видачі інформації, до відповідальних виконавців.

Мережеве планування - метод управління, заснований на використанні математичного апарату теорії графів та системного підходу для відображення та алгоритмізації комплексів взаємопов'язаних робіт, дій чи заходів для досягнення чітко поставленої мети. Найбільш відомі практично одночасно і незалежно розроблені метод критичного шляху - МКП та метод оцінки та перегляду планів - PERT. Застосовуються для оптимізації планування та управління складними розгалуженими комплексами робіт, що вимагають участі великої кількості виконавців та витрат обмежених ресурсів. Основна мета мережевого планування – скорочення до мінімуму тривалості проекту. Завдання мережного планування полягає в тому, щоб графічно, наочно та системно відобразити та оптимізувати послідовність та взаємозалежність робіт, дій чи заходів, що забезпечують своєчасне та планомірне досягнення кінцевих цілей. Для відображення та алгоритмізації тих чи інших дій чи ситуацій використовуються економіко-математичні моделі, які прийнято називати мережевими моделями, найпростіші з них – мережні графіки. За допомогою мережевої моделі керівник робіт чи операції має можливість системно та масштабно представляти весь перебіг робіт чи оперативних заходів, керувати процесом їх здійснення, а також маневрувати ресурсами. Найбільш поширеними напрямками застосування мережного планування є:

• · Цільові науково-дослідні та проектно-конструкторські розробки складних об'єктів, машин та установок, у створенні яких беруть участь багато підприємств та організацій;
• · Планування та управління основною діяльністю розробних організацій;
• · Планування комплексу робіт з підготовки та освоєння виробництва нових видів промислової продукції;
• · Будівництво та монтаж об'єктів промислового, культурно-побутового та житлового призначення;
• · Реконструкція та ремонт діючих промислових та інших об'єктів;
• · Планування підготовки та перепідготовки кадрів, перевірка виконання прийнятих рішень, організація комплексної перевірки діяльності підприємств, об'єднань, будівельно-монтажних організацій та установ.

Використання методів мережного планування сприяє скороченню термінів створення нових об'єктів на 15-20%, забезпеченню раціонального використання трудових ресурсів та техніки.

У мережевому моделюванні будівельного виробництва Використовуються два основні поняття: мережеві моделі та мережеві графіки. Мережеві моделі бувають різні залежно від характеру об'єкта будівництва, цілей та інших показників. Класифікуються мережеві моделі за такими основними ознаками:

• 1. за видом цілей - одноцільові моделі та багатоцільові (наприклад, при будівництві різних об'єктів, що зводяться однією будівельною організацією; 2. за кількістю охоплення об'єктів: приватна модель та комплексна (наприклад, на один об'єкт і на весь промисловий комплекс заводу);
• 3. за характером оцінок параметрів моделі: детерміновані (з заздалегідь і повністю зумовленими даними) та ймовірнісні (що враховують вплив випадкових факторів);
• 4. моделі з урахуванням цільової спрямованості (тимчасові, ресурсні, вартісні).

Елементами мережного графіка є (при типі "вершини - події") є:

• 1. робота - процес, що вимагає витрати часу та ресурсів (наприклад, копання котлованів, бетонування фундаментів, монтаж колон і т.д.;
• 2. подія - факт закінчення однієї або кількох робіт, необхідних і достатніх для початку однієї або кількох наступних робіт, що не вимагає витрат ні часу, ні ресурсів (наприклад, закінчення копання котлованів, бетонування фундаментів, влаштування покрівлі тощо);
• 3. очікування - технологічна та організаційна перерва між роботами, що вимагає лише витрати часу (наприклад, твердіння бетону, сушіння штукатурки тощо);
• 4. залежність (або фіктивна робота) - елемент мережного графіка, який вводиться для відображення правильного технологічного взаємозв'язку між роботами, що не вимагає витрати ні часу, ні праці виконавців (як, наприклад, завершення копки траншеї на 1-й захватці та можливість початку укладання фундаментних блоків на цій же захватці);

Для елементів мережного графіка прийнято такі позначення: Роботи та очікування зображують суцільними лініями зі стрілками, спрямованими по ходу технологічного процесу (зліва направо); події – кружками, а залежності – пунктирними лініями зі стрілками. Події нумеруються одним числом, а роботи - двома (номером попереднього та наступного подій).

Довжина ліній зі стрілками може бути прийнята довільною, але іноді мережевий графік будують у масштабі часу, тобто. прив'язаної до календарних днів роботи. Найменування роботи вказують над стрілкою, а тривалість роботи (n) – під стрілкою.

Елементи мережного графіка наведено у таблиці 3.

Таблиця 3-основні елементи мережного графіка.

Системи мережного планування є сукупність графічних і розрахункових методів, організаційних та управлінських прийомів, що дозволяють здійснити моделювання складних процесів створення нової техніки та оперативне управління ходом робіт з її створення. Основним плановим документом у системі мережного планування є мережевий графік.

Побудова мережного графіка. У мережній моделі події позначаються кружками, роботи – стрілками. У побудованому графіку має бути одна початкова та одна кінцева подія. Подія - це проміжний чи кінцевий результат однієї чи кількох робіт. Воно не має тривалості в часі, а вказує на початок будь-яких робіт і може бути одночасно завершенням інших.

Під роботою в мережевому графіку розуміються будь-який процес, що вимагає витрат праці; очікування, що потребує витрат певної кількості часу; залежність, що вказує на те, що початок даної роботи залежить від виконання попередньої. Графічно робота позначається суцільною стрілкою. Стрілка, що виражає лише залежність однієї роботи від іншої, називається фіктивною роботою та позначається пунктирною лінією. Вона має нульову часову оцінку. А робота передбачає наявність витрат часу. Тривалість роботи на днях (тижнях) проставляється над стрілкою.

У результаті розрахунку мережного графіка визначаються такі параметри; тривалість робіт та критичного шляху; найбільш ранні та пізніші терміни настання подій та закінчення робіт; всі види резервів часу для робіт та подій, що не лежать на критичному шляху.

Будь-яка послідовність робіт, що з'єднує початкову подію з кінцевим, називається шляхом. Шлях, що має найбільшу тривалість робіт, називається критичним та зображується жирними стрілками.

Роботи, які з критичному шляху, немає резервів часу. Тому недотримання термінів виконання будь-якої роботи критичному шляху веде до зриву загального терміну виконання всього комплексу. Роботи, які лежать на критичному шляху, мають резерв часу.

Перш ніж визначити критичний шлях, необхідно розрахувати ранній та пізній терміни здійснення подій, а також резерв часу по кожній події. Події з нульовим резервом часу і вкажуть на проходження критичного шляху. Термін його здійснення on розділяється величиною найбільш тривалого відрізка шляху від вихідної події до аналізованого. Ранній термін здійснення подій визначається так:

де – ранній термін звершення наступного; - ранній термін здійснення попередньої події; t ij – тривалість роботи ij, що пов'язує подію i з подією j.

Пізній термін здійснення події t i ПП характеризує дату найпізнішого з допустимого терміну здійснення тієї чи іншої події. Пізні терміни здійснення подій знаходяться за такою формулою:

де - Пізніше час здійснення попередньої події; -пізній час здійснення наступної події.

Якщо розрахунок ранніх термінів здійснення події ведеться зліва направо, від початкової події до кінцевого, то щодо пізніх термінів здійснення подій розрахунок потрібно вести праворуч наліво, від кінцевого події до початкового.

Резерв часу події є різницею між пізнім і раннім термінами здійснення події:

Резерв часу для подій показує, який гранично допустимий період може затриматися здійснення тієї чи іншої події, не викликаючи у своїй небезпеки зриву терміну завершення кінцевого події. Якщо резерв буде повністю використаний, подія потрапить на критичний шлях. Алгоритми розрахунків інших властивостей мережного графіка зведені в табл. 8.4. Якщо терміни виконання всіх робіт не укладаються у директивні, необхідно провести оптимізацію мережі. З цією метою можна, по-перше, збільшити кількість виконавців, по-друге, провести перерозподіл трудових ресурсів шляхом перемикання частини працівників із робіт, які мають великі резерви часу, на виконання робіт, що лежать на критичному шляху. Мережевий графік наведено на рис.8.1.

Таблиця 8.4

Формули для розрахунку параметрів мережевої моделі

Важливим завданням є визначення кількості часу, який буде необхідний виконання всіх робіт мережного графіка. Якщо відомі нормативи трудомісткості конструкторських та проектних робіт та розрахована чисельність зайнятих у них працівників, тривалість кожної роботи встановлюється за формулою 8.2. Якщо нормативи відсутні, від керівника чи відповідального виконавця роботи одержують мінімальну t min , максимальну t max і найімовірнішу t нв оцінки часу. Ці величини є вихідними до розрахунку очікуваного часу t ож, що є математичне очікування випадкової величини, у разі - тривалості робіт.

Мал. 8.1. Мережевий графік для комплексу проектно-конструкторських робіт

Для повнішої характеристики розподілу випадкової величини використовується поняття дисперсії. Якщо дисперсія невелика, є велика впевненість щодо моменту завершення даної роботи.

При прийнятому в системі мережевого планування законі

Таблиця 8.5

Розрахунок параметрів мережного графіка

«Санкт-Петербурзький державний технологічний інститут

(технічний університет)"

УГС (код, найменування)________________________________________

Спеціальність (спеціалізація)__________________________________

Факультет_____________________________________________________

Кафедра ______________________________________________________

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

Тема «Мережеве планування та управління технічною підготовкою

виробництва нової продукції на прикладі

Студент _________________ __________________

Керівник,

посада ________________ ___________________

(підпис, дата) (ініціали, прізвище)

3) Підпрограма проектування та виготовлення нестандартного обладнання та оснащення;

4) Підпрограма технологічного освоєння виробництва нової продукції передбаченого проектного рівня.

По кожній підпрограмі будуються локальні мережеві графіки, які потім зшивають до загального мережевого графіка цільової науково-технологічної програми.

Рішення, що приймаються за підпрограмою 1. У рішеннях щодо підпрограми передбачається застосування наукомістких технологічних процесів, її виконання слід розпочинати після одержання повністю доопрацьованої технологічної документації за результатами випробувань дослідних зразків нових виробів. Залежно від новизни технологічних процесів приймаються рішення щодо реконструкції цехів та планування виробничих ділянок.

Найбільш важливими рішеннями щодо оновлення технології виробництва слід вважати широке застосування обладнання з ЧПУ у поєднанні з робототехнічними пристроями. Відповідно підлягає змін і система управління, оскільки виробництво стає більш гнучким, орієнтованим на індивідуальні замовлення споживачів продукції. Первинним організаційним елементом під управлінням гнучким автоматизованим виробництвом (ГАП) є гнучкий виробничий модуль (ГПМ), що у автономному режимі. Декілька технологічно з'єднаних ГПМ і автоматизована транспортно-складська система (АТСС) утворюють гнучкий автоматизований ділянку (ГАУ). У свою чергу, різні за технологічним призначенням ГАУ, що поєднуються загальними завданнями виробництва, включаються до організаційної структури гнучкого автоматизованого цеху (ГАЦ).

В умовах частої змінності продукції, що виготовляється, гнучкість виробництва доповнюється функціональними системами автоматизованого проектування (САПР) і автоматизованою системою технологічної підготовки виробництва (АСТПП). При цьому можливості ефективного застосування АСТПП залежать від інформативності конструкторсько-технологічних класифікаторів, що визначається рівнем наступності конструкторських рішень у САПР.