3.4. Оптимизация сетевой модели
После расчета всех параметров сетевого графика производится его оптимизация. Сетевой график следует проанализировать с целью сокращения критического пути, затрат ресурсов, уменьшения ненужных резервов.
Под оптимизацией сетевой модели следует понимать процесс улучшения первоначального плана по различным показателям: времени, стоимости, количеству исполнителей.
Одним из методов оптимизации является выявление возможного сокращения выполнения работы и определение необходимых для этого затрат. При этом в зависимости от полноты решаемых задач оптимизация может быть частной и комплексной (полной). Видами частной оптимизации являются:
1) минимизация продолжительности выполнения разработки при заданной стоимости;
2) минимизация стоимости при заданной продолжительности.
Комплексная оптимизация — это нахождение такого варианта, при котором соотношения затрат и сроков выполнения в зависимости от конкретных целей были бы наилучшими, т.е. оптимальными. При комплексной (полной) оптимизации допускается повышение затрат при нормальном и экстренном (предельном) режиме работы с целью сокращения сроков или наоборот, увеличения сроков для обеспечения экономии затрат.
Краткая характеристика метода оптимизации
Все работы сетевой модели требуют различных затрат при нормальном и экстренном (предельном) режиме работы. Предельная продолжительность, т.е. минимально возможный срок проведения работы, требует больших затрат на ее проведение, чем при нормальном режиме работы.
Поэтому оптимизация сетевого графика по параметру «время-затраты» и предполагает нахождение такого плана выполнения комплекса работ, который обеспечивал бы достижение поставленной цели в наименьшие сроки и с минимальными затратами.
Оптимизацию следует осуществлять путем направленной корректировки последовательными «шагами» (итерациями). Шаги корректировки заключаются в последовательном сокращении сроков выполнения отдельных работ при минимальном увеличении их стоимости.
Сначала определяют все полные пути сетевой модели и рассчитывают их продолжительность. Определяют из них критический путь, как путь, имеющий наибольшую продолжительность.
Затем переходят к выполнению первой итерации.
Сокращают продолжительность критического пути до величины подкритического (максимального из оставшихся) по самой дешевой работе, уменьшая ее продолжительность. При этом увеличение стоимости будет минимальным. В результате 1-й итерации мы имеем два, одинаковой величины, критических пути, меньшие, чем первоначальный критический путь.
Теперь можно переходить ко 2-й итерации. Сокращаем продолжительность нескольких критических путей, полученных в ходе 1-й итерации, до подкритического по минимальной сумме затрат сокращаемых работ.
Далее процесс повторяется аналогичным образом до тех пор, пока существует возможность дополнительного сокращения продолжительности всех путей за счет уменьшения сроков выполнения наиболее дешевых работ.
Постоянно сравнивая предельные сроки выполнения работ критического пути с полученными в результате последней итерации результатами, останавливаемся тогда, когда убеждаемся, что дальнейшее сокращение всего комплекса работ невозможно.
Таким образом, относительно первоначального варианта продолжительность работ значительно сокращается, а затраты при этом увеличиваются относительно немного, этим достигается цель процесса оптимизации.
8 Оптимизация сетевой модели.
Целевые параметры исходного сетевого графика почти всегда не удовлетворяют поставленным требованиям по срокам, загрузке ресурсов или другим критериям оценки. Чтобы добиться приемлемых результатов, сетевой график и его исходные параметры подвергаются циклическим корректировкам – оптимизации. Оптимизация – процесс последовательного улучшения плана в соответствии с поставленными целями и принятыми критериями оценки достигаемых целей.
Можно представить следующую классификационную схему оптимизации сетевых графиков:
При проведении оптимизации сетевых графиков решаются следующие основные цели: 1) сокращение длительности критического пути; 2) экономия ресурсов при соблюдении заданного срока проекта; 3) принятие дополнительных ресурсов для расшивки работ критического пути.
Решение этих целей позволяет упорядочить организацию выполнения комплекса работ по проекту, предупредить возможные сбои еще на стадии планирования, повысить качество и сократить объем сверхурочных работ.
Сочетание наглядности и выделение ключевых сторон сетевого графика с интуицией позволяет решать достаточно точно многовариантную задачу за разумный промежуток времени. В этом случае оптимизация осуществляется по трем основным направлениям:
- Изменение структуры (топологии) сетевого графика.
- Изменение технологических условий выполнения работ проекта.
- Перераспределение ресурсов.
Для сокращения продолжительности сетевого графика в его топологии последовательные работы заменяются на параллельные или параллельно – последовательные Улучшение технологических условий проявляются в использовании вариантов более прогрессивной технологии (механизация, автоматизация, интенсификация режимов и т.д.), более качественных материалов, более квалифицированных кадров и т.д., которые способствуют сокращению длительности работ и сроков выполнения проекта в целом. Перераспределение используемых ресурсов связано с переброской работников с работ, которые имеют резервы на критические работы. При этом желательно стремиться не к максимально возможному, а к максимально целесообразному ускорению. Принимая решения по сокращению длительности проекта или минимизации потребных ресурсов, надо учитывать, что каждая работа имеет определенный предел ускорения. Для заданного объема работы, например, трудоемкости Тi–j , продолжительность ее выполнения ti–j в зависимости от размера применяемого ресурса – численности выделенных работников Чi–j определяется из следующего функционального соотношения: ti–j = Тi–j / Чi–j Для большинства работ величина численности Чi–j изменяется в пределах от нижнего Ч Н i–j до верхнего Ч В i–j уровня, а длительность работы от нормальной t Н i—j до ускоренной t У i—j , что отражается на следующем рисунке: Оптимизация сетевого графика проекта СОНТ, построенного при ускоренной продолжительности работ ( t У i—j = Ti-j / Ч В i-j ), осуществляется в два этапа. На первом этапе оптимизации по срокам завершения, если критический путь превышает директивный срока, осуществляется в пять шагов. На первом шаге проверяется адекватность структуры сетевого графика САР комплекса работ, правильность заданных оценок работ, точность вычисления временных параметров событий и выделенных работ критического пути. Определяется величина сокращения критического пути (L = LД— LК).На втором шаге с учетом важности связей и уровня критичности работ по ответственным исполнителям распределяется задание по сокращению длительности работ критич пути на L. На третьем шаге каждый ответственный исполнитель по работам критического пути вычисляет принятый верхний уровень потребности в работниках ( Ч В i-j = Ti-j / t У i–j). На четвертом шаге выбирают работы критического пути такие, которые обеспечивают минимальный прирост ресурсов ( t i—j =L, если Чп i-j — min ). На пятом шаге рассчитываются временные параметры измененного сетевого графика. Если для вновь рассчитанного критического пути L> 0, то повторяются шаги с первого по пятый, если L = 0, то переходят ко второму этапу оптимизации. Оптимизация загрузки трудовых ресурсов выполняется в пять шагов. На первом шаге строится в масштабе временная диаграмма сетевого графика. На втором шаге под временной диаграммой по каждому подразделению строится прямоугольные эпюры, основание которых длительность работ ti-j, a высота — численность занятых работников Ч i-j. Для простоты достаточно под осью временной диаграммы проставить число потребных работников по подразделениям. На четвертом шаге ответственные исполнители выделяют зоны эпюр критического пути. На пятом шаге ответственные исполнители работы в пределах частных резервов с перегруженных зон сдвигают вправо, заполняя менее загруженные. При оптимизации ресурсов необходимо добиться, чтобы верхняя граница не превышала каждую неделю опр. значения. Удлиняя критический путь и используя резерв времени работ по, получаем диаграмму сетевого графика, у которого число не превышает верхнюю границу. В результате оптимизации получают приемлемый по срокам и потребным ресурсам план работ, который доводится до ответственных исполнителей для практической реализации. Управление ходом работ с помощью сетевого графика Если преимущество СПУ заложено в его модели – сетевом графике, то реализуется оно через систему управления. Система СПУ охватывает следующий цикл управления: 1)подготовка; 2) планирование; 3) управление; 4) анализ. Подготовка. В организации она начинается с осознания полезности СПУ и принятия решения первым лицом. Планирование. Этот этап по каждому объекту СПУ начинается с издания по нему приказа по предприятию, в котором назначается руководитель проекта и его штаб (группа или специалист по СПУ), ответственные исполнители, сроки разработки сетевого графика. Завершением этапа планирования является утверждение сетевого графика и подписание приказа руководителем организации на исполнение проекта. Управление. Работу по проекту руководитель его через ответственных исполнителей организует в соответствии с сетевым графиком. В процессе выполнения множество причин вызывают отклонения от намеченных параметров сетевого графика. Чтобы обеспечить достижение заданных конечных результатов, сетевой график в процессе оперативного управления подвергается контролю. После каждого контрольного периода ответственные исполнители в группу СПУ представляют отчет о выполнении работ сетевого графика. Анализ. По завершению проекта, с одной стороны, достигается поставленная цель, а с другой – руководство и разработчики по отчетным данным выполненных работ получают «фактический» сетевой график. Данные фактического сетевого графика используются в двух основных направлениях анализа: 1) оценка выполнения плана (ретроспективный анализ); 2) оценка нормативной базы (перспективный анализ). Первое направление – «оглянуться в прошлое» связано с оценкой достижения поставленных целей с выявлением мест, причин и виновников (инициаторов) отклонений параметров сетевого графика. Выявление действительной роли и усилий ответственных исполнителей позволяет более правильно осуществлять их премирование. Второе направление – «взгляд вперед», связано с усвоением знаний и закрепление полученного опыта в виде устойчивых нормативных данных о временных и ресурсных параметрах работ при планировании подобных работ в будущем.