Сетевое планирование

Сетевое планирование – метод управления, который основывается на использовании математического аппарата теории графов и системного подхода для отображения и алгоритмизации комплексов взаимосвязанных работ, действий или мероприятий для достижения четко поставленной цели.

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.

Методы сетевого планирования применяются  для оптимизации планирования и  управления сложными разветвленными комплексами  работ, требующими участия большого числа исполнителей и затрат ограниченных ресурсов.

Основная цель сетевого планирования – сокращение до минимума продолжительности проекта.

Задача сетевого планирования состоит в том, чтобы графически, наглядно и системно отобразить и оптимизировать последовательность и взаимозависимость работ, действий или мероприятий, обеспечивающих своевременное и планомерное достижение конечных целей.

Для отображения и алгоритмизации тех или иных действий или ситуаций используются экономико-математические модели, которые принято называть сетевыми моделями, простейшие из них  – сетевые графики. С помощью сетевой модели руководитель работ или операции имеет возможность системно и масштабно представлять весь ход работ или оперативных мероприятий, управлять процессом их осуществления, а также маневрировать ресурсами.

Использование методов сетевого планирования способствует сокращению сроков создания новых объектов на 15-20%, обеспечению  рационального использования трудовых ресурсов и техники.

В основе сетевого планирования лежит  построение сетевых диаграмм. Сетевая  диаграмма (сеть, граф сети, PERT-диаграмма) – графическое отображение работ проекта и зависимостей между ними. В сетевом планировании под термином «сеть» понимается полный комплекс работ и вех проекта с установленными между ними зависимостями.

Выделяют два типа сетевых диаграмм – сетевая модель типа «вершина-работа» и «вершина-событие» или «дуги-работы».

Сетевые диаграммы первого типа отображают сетевую модель в графическом  виде как множество вершин, соответствующих  работам, связанных линиями, представляющими  взаимосвязи между работами. Так  же этот тип диаграмм называют диаграммой предшествования – следования. Он является наиболее распространенным представлением сети.

Другой тип сетевой диаграммы  – сеть типа «вершина-событие», на практике используется реже. При данном подходе работа представляется в виде линии между двумя событиями (узлами графа), которые, в свою очередь, отображают начало и конец данной работы. PERT-диаграммы являются примерами этого типа диаграмм.

 

Можно выделить следующие методы сетевого планирования:

• Детерминированные сетевые методы
• Диаграмма Ганта
• Метод критического пути (МКП)
• Вероятностные сетевые методы
• Неальтернативные
• Метод имитационного моделирования (метод Монте-Карло)
• Метод оценки и пересмотра планов (ПЕРТ, PERT)
• Альтернативные
• Метод графической оценки и анализа (GERT).

 

Следует выделить следующие понятия, необходимые для сетевого планирования.

Работа – производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов.

По своей физической природе  работы можно рассматривать как  действие (например, заливка фундамента бетоном, составление заявки на материалы, изучение конъюнктуры рынка), процесс (пример – старение отливок, выдерживание вина, травление плат) и ожидание (процесс, требующий только затраты времени и не потребляющий никаких ресурсов; является технологическим (твердение цементной стяжки) или организационным (ожидание сухой погоды) перерывом между работами, непосредственно выполняемым друг за другом.

По количеству затрачиваемого времени  работа может быть:

• действительной, то есть протяжённым во времени процессом, требующим затрат ресурсов;
• фиктивной (или зависимостью), не требующей затрат времени и представляющей связь между какими-либо работами: передача измененных чертежей от конструкторов к технологам, сдача отчета о технико-экономических показателях работы цеха вышестоящему подразделению.

 

Событие – это факт окончания одной или нескольких работ, необходимых и достаточных для начала следующих работ. События устанавливают технологическую и организационную последовательность работ. События ограничивают рассматриваемую работу и по отношению к ней могут быть начальными и конечными. Начальное событие определяет начало работы и является конечным для предшествующих работ. Исходным считается событие, которое не имеет предшествующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика. Завершающее – событие, которое не имеет последующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика. Граничное событие – событие, являющееся общим для двух или нескольких первичных или частных сетей.

Путь – это любая последовательность работ в сети, в которой конечное событие каждой работы этой последовательности совпадает с начальным событием следующей за ней работы. Путь от исходного до завершающего события называется полным. Путь от исходного до данного промежуточного события называется путем, предшествующим этому событию. Путь, соединяющий какие-либо два события, из которых ни одно не является исходным или завершающим, называется путем между этими событиями.

Продолжительность пути определяется суммой продолжительностей составляющих его работ. Путь, имеющий максимальную длину, называют критическим.

Для сетевой модели типа «работы-вершины» используются такие обозначения, как веха – некое ключевое событие, обозначающее окончание одного этапа и начало другого; дуга – связь между работами.

 

Различают различные типы связей в  сетевой модели:

• начальные работы;
• конечные работы;
• последовательные работы;
• работы (операции) дробления;
• работы (операции) слияния;
• параллельные работы.

 

При построении сетевого графика необходимо соблюдать ряд правил.

1) Правило последовательности изображения  работ: сетевые модели следует  строить от начала к окончанию,  т.е. слева направо.

2) Правило изображения стрелок.  В сетевом графике стрелки,  обозначающие работы, ожидания или  зависимости, могут иметь различный  наклон и длину, но должны  идти слева направо, не отклоняясь  влево от оси ординат, и всегда направляться от предшествующего события к последующему, т.е. от события с меньшим порядковым номером к событию с большим порядковым номером.

3) Правило пересечения стрелок.  При построении сетевого графика  следует избегать пересечения  стрелок: чем меньше пересечений,  тем нагляднее график.

4) Правило обозначения работ.  В сетевом графике между обозначениями  двух смежных событий может  проходить только одна стрелка.

Для правильного изображения работ  можно ввести дополнительное событие  и зависимость.

5) В сетевой модели не должно  быть «тупиковых» событий, то есть событий, из которых не выходит ни одна работа, за исключением завершающего события. Здесь либо работа не нужна и её необходимо аннулировать, либо не замечена необходимость определённой работы, следующей за событием для свершения какого-либо последующего события.

6) Правило расчленения и запараллеливания  работ. При построении сетевого  графика можно начинать последующую  работу, не ожидая полного завершения  предшествующей. В этом случае нужно «расчленить» предшествующую работу на две, введя дополнительное событие в том месте предшествующей работы, где может начаться новая.

7) Правило запрещения замкнутых  контуров (циклов, петель). В сетевой  модели недопустимо строить замкнутые  контуры – пути, соединяющие некоторые события с ними же самими, т.е. недопустимо, чтобы один и тот же путь возвращался в то же событие, из которого он вышел.

8) Правило запрещения тупиков.  В сетевом графике не должно  быть тупиков, т.е. событий,  из которых не выходит ни  одна работа, за исключением завершающего  события (в многоцелевых графиках  завершающих событий несколько,  но это особый случай).

9) Правило запрещения хвостовых  событий. В сетевом графике  не должно быть хвостовых событий,  т.е. событий, в которые не  входит ни одна работа, за исключением  начального события.

10) Правило изображения дифференцированно-зависимых работ. Если одна группа работ зависит от другой группы, но при этом одна или несколько работ имеют дополнительные зависимости или ограничения, при построении сетевого графика вводят дополнительные события.

11) Правило изображения поставки. В сетевом графике поставки (под  поставкой понимается любой результат,  который предоставляется «со стороны», т.е. не является результатом работы непосредственного участника проекта) изображаются двойным кружком либо другим знаком, отличающимся от знака обычного события данного графика. Рядом с кружком поставки дается ссылка на документ (контракт или спецификацию), раскрывающий содержание и условия поставки.

12) Правило учета непосредственных  примыканий (зависимостей). В сетевом  графике следует учитывать только  непосредственное примыкание (зависимость)  между работами.

13) Технологическое правило построения  сетевых графиков. Для построения  сетевого графика необходимо  в технологической последовательности  установить:

• какие работы должны быть завершены до начала данной работы;
• какие работы должны быть начаты после завершения данной работы;
• какие работы необходимо выполнять одновременно с выполнением данной работы.

14) Правила кодирования событий  сетевого графика. Для кодирования  сетевых графиков необходимо  пользоваться следующими правилами.

1. Все события графика должны иметь свои собственные номера.
2. Кодировать события необходимо числами натурального ряда без пропусков.
3. Номер последующему событию следует присваивать после присвоения номеров предшествующим событиям.
4. Стрелка (работа) должна быть всегда направлена из события с меньшим номером в событие с большим номером.

 

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.