2. Построение сетевого графика и оценка времени выполнения работ
Сетевое планирование и управление включает два этапа: составление исходного плана и оперативное управление ходом работ.
На первом этапе проводится расчленение всего комплекса работ по определенным уровням руководства, выявляются и описываются все события и работы, необходимые для достижения конечной цели разработки, «сшиваются» первичные, частные и комплексные сети, определяется время выполнения каждой работы, рассчитываются параметры сети и определяется критический путь, проводится анализ и оптимизация разработанного графика.
Расчленение всего комплекса работ по определенным уровням руководства может быть проведено путем построения укрупненной сети и составлением пирамидальной (иерархической) структуры системы.
В первом случае комплекс работ, т.е. вся система делится на подсистемы, машины, механизмы, агрегаты, узлы и на основе этого строится укрупненный сетевой график. Составление сетевых графиков на узлы, механизмы, агрегаты и т.д. поручается ответственным исполнителям.
Во втором случае число уровней руководства устанавливается путем составления пирамидальной (иерархической) структуры комплекса работ. Например, при планировании технической подготовки производства какого-либо проектируемого изделия уровнями руководства могут быть (рис. 1):
1 -й (высший) уровень — управление всей технической подготовкой производства;
2-й уровень — конструкторская, технологическая, организационная подготовка;
3-й уровень — этапы конструкторской, технологической и материальной подготовки производства;
4-й уровень — отдельные комплексы работ по каждому этапу подготовки производства.
5.Анализ и оптимизация сетевых моделей.
С учетом рассчитанных параметров необходимо оценить целесообразность структуры сетевого графика, внести возможные изменения. Пересоставление графика может сводиться к устранению лишних работ, более целесообразному расчленению работ, установления параллельности выполнения работ.
Анализ сетевого графика предусматривает расчет коэффициентов напряженности работ Кнij:
(3.17)
где — продолжительность максимального пути, проходящего через данную работу;
— продолжительность отрезка пути 
, совпадающего с критическим путем.
(3.18)
Рассчитанные коэффициенты следует внести в последнюю графу табл. 3.4.
Расчет позволяет распределить все работы по зонам (критическая, подкритическая, резервная).
Следующей задачей анализа является определение вероятности свершения завершающего события в заданный срок (Рк).
(3.19)
где -аргумент функции нормального распределения вероятностей;
— срок свершения завершающего события по расчету (t ) в днях;
— заданный (директивный) срок свершения завершающего события, дн.;
— сумма дисперсии работ, лежащих на критическом пути.
При Рк 0,35 опасность нарушения заданного срока свершения завершающего события настолько велика, что необходимо повторное планирование с перераспределением ресурсов. В этом случае необходима оптимизация сетевого графика по времени. Она проводится путем переброски ресурсов с ненапряженных путей на критический, что приводит к сокращению его продолжительности.
При Рк 0,65 можно считать, что на работах критического пути имеются избыточные ресурсы и, следовательно, общая продолжительность работ может быть сокращена.
Таблица 12.5 – таблица значений функции нормального распределения вероятностей
Оптимизация сетевого графика может быть направлена на решение различных задач, в частности:
а) сокращение критического пути до директивного срока выполнения комплекса работ;
б) минимизация численности исполнителей.
в) минимизация затрат при заданном времени. Наиболее широко используется первое направление.
Методы оптимизации также могут быть различными. В процессе оптимизации необходимо ориентироваться на коэффициенты напряженности работ, виды ресурсов, необходимых для выполнения работ (квалификация работников, виды оборудования, источники финансирования и др.), величины резервов работ и их виды (полный, частный, свободный).
Оптимизация с целью сокращения критического пути может быть выполнена с помощью графика
0
,72 ТК СТ Т
0 1 4 6 11 13
0,86 Т Т К СТ Т
1
Т Т К СТ СБ Т х х
Условные обозначения: Т – технологи;
Работы располагаются: а) слева направо в последовательности их выполнения (начальных и конечных событий, которые обозначаются шифрами) в определенном масштабе;
б) снизу вверх в порядке убывания коэффициентов напряженности без соблюдения масштаба.
На критическом пути или прямой, представляющей его продолжение, наносится точка, 
или 
директивный срок выполнения комплекса работ.
С помощью условных обозначений (цвета, букв, шифров) на графике наносится вид ресурсов каждой работы или только работ, имеющих аналогичные ресурсы.
С ненапряженных работ ресурсы перераспределяются на работы критического и подкритического путей. При изъятии ресурсов с какой-либо работы рассчитывается время ее удлинения. Оно сравнивается с величинами резервов этой работы с учетом их вида и использования на других работах данного пути. Увеличение времени работы должно быть меньше ее полного резерва или части полного резерва времени работы, оставшейся после изъятия ресурсов других работ данного пути.
Оптимизация сетевого графика при ограниченных ресурсах требует составления линейной диаграммы и графика ежедневной потребности ресурсов.
После перегруппировки ресурсов возможно изменение топологии сетевого графика. Тогда производится перешифровка работ, и измененные шифры вносятся в перечень работ (таблица 12.1). Затем следует пересчет параметров сетевого графика, анализ с определением коэффициентов напряженности и дальнейшая оптимизация, если она возможна.
После первой оптимизации следует определить, насколько сократился критический путь и исчерпаны ли возможности оптимизации.
Если в результате оптимизации критический путь станет равен директивному сроку или меньше его, то можно оставить полученный вариант графика. Если же критический путь остается больше директивного срока, то необходимо рассчитать потребность в дополнительных ресурсах для сокращения критического пути на величину равную Тд — tlkp
Оптимизация сетевой модели по критерию время – число исполнителей
После построения сетевого графика и определения его временных параметров проводят проверку соответствия полученных сроков продолжительности разработки нормативным или директивным срокам. Далее анализируют структуру сетевой модели, выявляя неоднородность напряженности работ проекта.
В настоящее время на практике сетевую модель вначале корректируют по времени, т. е. приводят ее к заданному сроку окончания проекта. Затем приступают к корректировке графика по критерию распределения ресурсов, начиная с трудовых ресурсов.
Минимизация числа исполнителей проекта при сохранении времени его выполнения
- минимизировать количество одновременно занятых исполнителей;
- выровнять потребность в трудовых ресурсах на протяжении всего срока выполнения проекта.
- перемещение работ по оси времени возможно осуществлять только вправо (откладывая их начало);
- работы критического пути трогать нельзя, т. к. это приведет к увеличению срока выполнения всего проекта;
- работы, имеющие свободный резерв времени, можно спокойно перемещать на величину этого резерва;
- перемещение работ, имеющих только полный резерв времени, требует аналогичного сдвига последующих работ;
- передвигаемые работы на линейной диаграмме выделяют, отмечая заметным символом: звездочкой, штрихом, цветом и т.п.
Рис. 1. Пример сетевого графика
Проведем более детальный анализ линейной диаграммы и карты проекта с целью оптимизации трудовых ресурсов: выравнивая потребность в них на протяжении всего проекта и минимизируя количество одновременно занятых исполнителей. График ежедневной потребности ресурса показывает, что минимальное число исполнителей не может быть меньше 6 человек, что определяется их потребностью для работ критического пути. А 15 исполнителей на участке 5-10 дни проекта является явно завышенным и подлежит коррекции в первую очередь.
Рис. 2. Линейная диаграмма и карта проекта до оптимизации
15 исполнителей заняты на работах 2,3; 2,4 и 2,7. Работу 2,3 трогать нельзя, т. к. это работа критического пути. Работа 2,4 имеет только полный резерв, но не имеет свободного резерва времени. Работа 2,7 имеет солидный свободный резерв времени и поэтому наиболее предпочтительна для оптимизации. Используем часть свободного резерва, переместив работу 2,7 (5-15 дни) на 5 дней (ее новый срок 10-20 дни). Тем самым максимально необходимое число исполнителей уменьшилось до 9 человек, т.е. задачу минимизации трудовых ресурсов проекта можно принять завершенной.
Рис. 3. Линейная диаграмма и карта проекта после оптимизации
Далее решим задачу выравнивания потребности в ресурсах, анализируя интервалы времени, связанные с «провалами» карты проекта. С учетом перемещения работы 2,7 падения спроса на исполнителей в середине проекта (16-18 дни) уже не будет, но он останется ближе к концу проекта (29-30 дни). Чтобы сгладить график загрузки, переместим работу 6,7 (19-28 дни), имеющую свободный резерв времени, на 2 дня (новый срок 21-30 дни). Также для целей выравнивания потребности в трудовых ресурсах переместим работу 4,6 (10-18 дни) на 1 день (11-19 дни).
В итоге оптимизации приходим к линейной диаграмме и карте проекта, представленными на рис. 3. Из графика видно улучшение равномерности загрузки исполнителей: новая ежедневная потребность ресурса составляет от 5 до 9 человек в зависимости от этапа выполнения проекта, резких колебаний занятости нет. Длительность выполнения всего проекта при этом осталась неизменной (34 дня), т. е. необходимое условие оптимизации соблюдено. Видеоинструкция