Лекция 7 - Планирование инновационных процессов (ИП)

1
2.7. Планирование инновационных процессов (ИП)
2.7.1. Содержание и виды планирования ИП
Сущность планирования ИП состоит в формировании целей и определении возможных путей достижения поставленных целей, оценке необходимых ресурсов и координировании совместных действий участников этих работ. Основная цель планирования –
интеграция всех участников проекта для выполнения комплекса работ, обеспечивающих
достижение конечных результатов проекта.
План реализации инновационного проекта представляет собой детальный, развернутый во времени, сбалансированный по ресурсам и исполнителям, взаимоувязанный
перечень научно-технических, производственных, организационных и других мероприятий, направленных на достижение общей цели или других решение поставленной задачи.
Таблица 1
Система планов инновационных проектов
Признак классификации
Период планирования
Цель
Уровень проекта (степень
охвата работ проекта)
Содержание
Вид планов
Долгосрочный; среднесрочный; краткосрочный
Стратегический; текущий
План проекта в целом
План организации-участника проекта
План отдельного вида работ (стадии, этапа, основной вехи)
Проблемно-тематический план
Объемно-календарный план
Технико-экономический (ресурсный) план
Бизнес-план
Во временном разрезе (по периоду планирования) обычно различают следующие
виды планов: долгосрочные планы, которые разрабатываются на период 5 и более лет при
осуществлении крупных и долговременных проектов; среднесрочные планы, разрабатываемые на период от 1 года до 5 лет с разбивкой по годам; краткосрочные планы – на период менее 1 года.
На этапе долгосрочного планирования решаются следующие задачи:
1. Разработка концепции проекта.
2. Разработка критерия эффективности проекта.
3. Технико-экономическое обоснование выбора варианта решения проблемы.
4. Определение срока окончания комплекса работ.
5. Расчет требуемых ресурсов (материальных, трудовых и финансовых), разработка
сметы и бюджета проекта.
6. Разработка организационной структуры выполнения проекта, выбор исполнителей.
Для оценки степени рациональности принимаемых решений необходимо выработать критерий эффективности разрабатываемого плана. При этом системный подход
предполагает учет трех критериев: 1) продолжительности всего комплекса работ, 2)
достигаемого уровня качества результатов и 3) объема требуемых ресурсов.
Возникает многокритериальная задача, решить которую можно несколькими способами:
1. Два из трех критериев переводятся в ограничения, а по третьему определяется
наилучший вариант: (а) проект следует закончить к определенному времени, затратив выделенное количество ресурсов; тогда наилучшим считается вариант, обеспечивающий
лучшие качественные характеристики; (б) при регламентировании сроков выполнения
всего комплекса работ при установленных требованиях к качеству проекта наилучшее
решение выбирается на основании минимизации требуемых ресурсов; (в) при выделенных
2
ресурсах и установленных требованиях к качеству полученного результата предпочтение
отдается варианту, обеспечивающему минимальные сроки выполнения проекта.
2. Разработка интегрального критерия эффективности, включающего все три (или
иное количество) характеристик, степень относительной важности которых учитывается с
помощью весовых коэффициентов. Тогда:
n
J = Σ ai · xi ,
i=1
где J – интегральный критерий эффективности проекта; xi – частный параметр, учитываемый при оценке проекта; ai – весовой коэффициент относительной важности параметра (Σ
ai = 1); i = 1...n, где n – число учитываемых параметров.
3. Разработка интегрального критерия эффективности в виде корреляционной зависимости, например:
J = a0 + a1 x1b1 + a2 x2b2 + ... + ai xibi + ... + an xnbn,
где bi – показатель степени, учитывающий влияние i-го показателя на критерий эффективности.
По цели различают стратегический и текущий планы реализации проекта. Основное
назначение стратегического плана – показать, как промежуточные этапы реализации
проекта логически выстраиваются по направлению к конечным целям. Текущий план
уточняет сроки выполнения комплексов работ и потребность в ресурсах, устанавливает
четкие границы между комплексами работ, за выполнение которых отвечают различные
организации-исполнители, в разрезе года и квартала.
Планы могут быть детализированы по уровню проекта (степени охвата работ
проекта): план проекта в целом - называется сводным, или комплексным и охватывает все
работы проекта; планы организаций-участников проекта, планы отдельных видов работ
(этапов, стадий, основных вех) - являются частными, или детальными.
Содержательно планы подразделяются на проблемно-тематические, объемнокалендарные, технико-экономические (ресурсные) и бизнес-планы.
Проблемно-тематический план ИП представляется собой комплекс заданий, тем
НИР и ОКР, увязанный по ресурсам, исполнителям и срокам осуществления, а также комплекс работ по их обеспечению для эффективной реализации целей проекта. Эффективными методами разработки проблемно-тематического плана являются программноцелевые методы; инструментами – дерево целей и дерево работ, а основной формой – разработка комплексной программы реализации проекта.
Объемно-календарный план ИП определяет продолжительность и объем работ, даты начала и окончания выполнения работ, тем и заданий проблемно-тематического плана,
резервы времени и величины ресурсов, необходимых для реализации проекта.
Технико-экономический план (ТЭП), или ресурсный план, представляет собой план
ресурсного обеспечения (материально-технического, интеллектуального, информационного, финансового) ИП и определяет состав и потребность в ресурсах, сроки поставок и потенциальных поставщиков и подрядчиков.
Чтобы денежные средства могли удовлетворять потребности в финансовых ресурсах в течение всего срока осуществления проекта, составляется бюджет проекта. Бюджет
инновационного проекта – это план, выраженный в количественных показателях и отражающий затраты, необходимые для достижения поставленной цели.
Бизнес-план ИП позволяет оценить и обосновать возможность реализации проекта
в условиях конкуренции.
2.7.2. Методы планирования ИП
При планировании инновационных процессов возможно применение двух основных методов планирования: 1) по нормативам; 2) на основе вероятностных оценок времени выполнения работ (а отсюда – стадий и этапов).
Выбор метода планирования инновационных процессов (нормативного или вероятностного) на предприятии определяют:
3
 продолжительность всего комплекса работ;
 количество участников проекта;
 степень неопределенности по составу и содержанию работ;
 требования к качеству выполнения работ.
В зависимости от новизны проектных решений, состояний внешней и внутренней
среды возможны разные исходы проектов, вероятность которых следует оценивать. При
этом возникают следующие варианты ситуаций:
1 – принятие решений в условиях определенности;
2 – принятие решений в условиях риска;
3 – принятие решений в условиях неопределенности.
Если разрабатываемый проект не имеет существенной новизны и неопределенности, при планировании может использоваться нормативный метод. В условиях неопределенности при разработке принципиально новых конструкторских, технологических, организационных или информационных проектов применяются вероятностные методы планирования.
2.7.3. Нормативный метод планирования ИП
Планирование инновационной деятельности нормативным методом осуществляется на основе имеющихся нормативов. Система научно обоснованных нормативов позволяет правильно определить:
(1) трудоемкость работ по всем стадиям и этапам;
(2) длительность отдельных этапов и всего проекта в целом;
(3) численность исполнителей (при установленных сроках начала и окончания работ);
(4) смету затрат, а также:
(5) построить план-график выполнения работ по созданию новых изделий и технологий производства.
Выделяют 4 основных вида нормативов: (1) количественные; (2) нормативы трудоёмкости; (3) нормативы длительности циклов (по стадиям и этапам); (4) нормативы затрат.
Нормативы могут различаться: (1) по стадиям и этапам; (2) по категориям и группам сложности; (3) по степени новизны конструкции. Для отнесения к группе сложности и
новизны составляются соответствующие классификаторы.
На распространенные виды работ используются типовые нормы и нормативы, а по
специальным видам работ нормативы разрабатываются непосредственно предприятиями,
НИИ и КБ с применением различных методов: опытно-статистических, аналитическирасчетных и экономико-математических.
На основе нормативов рассчитывается трудоемкость каждой стадии (этапа) инновационного процесса:
n
tстl = Σ tjl · Njl ,
j=1
где tjl – трудоемкость единицы j-й работы l-й стадии (этапа); Njl – количество единиц j-х
работ.
Произведя расчеты трудоемкости по каждой стадии (этапу) подготовки производства, определяют циклы каждой стадии (этапа), т.е. ту нормальную календарную продолжительность, в которую должна уложиться трудоемкость работ по стадии (этапу:
Т с тi 
t с тi * k д вi
Pрабi * Tс м * k вн i
*f
где tстi - трудоемкость стадии (этапа), чел-час; кдвi - коэффициент, учитывающий дополнительные затраты времени на согласование, утверждение, внесение изменений в техническую документацию и другие работы, не предусмотренные нормативами (кдв = 1,1÷1,5);
Ррабi - количество работников, одновременно выполняющих данную стадию (этап); Тсм продолжительность смены; квнi - коэффициент, учитывающий выполнение норм (при
4
сдельных формах оплаты труда); f – коэффициент перевода рабочих дней в календарные, f
= Fк/Fн; Fк – число календарных дней в плановом году; Fн – число рабочих дней в плановом году.
Организация работ основывается на последовательном или параллельнопоследовательном выполнении стадий и этапов. Последовательный метод организации
работ заключается в том, что каждая последующая стадия или этап начинается только после полного завершения предшествующих. В этом случае общий цикл в календарных
днях:
Тп 
f
Р рабi * Tс м * k вн
i1( t с тi * k д вi )
u
где: u - число стадий (этапов).
Минимально возможный цикл работ при совмещении по времени стадий (этапов)
(при параллельно-последовательном методе организации работ):
Тп 
f * k п ар
i1( tс тi * k д вi ) ,
u
Р рабi * Tс м* k вн
где кпар - средний коэффициент параллельности выполнения стадий (этапов) (кпар =
0,3÷0,7).
Для координации во времени всех стадий и этапов составляются (с учетом возможного совмещения времени их выполнения) ленточные или сетевые графики, позволяющие отразить календарные сроки начала и окончания, циклы стадий и этапов, а также
цикл всего проекта.
Вопросы и задания для самоконтроля и обсуждения
Задача 1. Определить трудоемкость работ ИП. Изделие V группы сложности, III
группы новизны, степень унификации – 60%. Необходимые нормативные данные приведены в табл.1-3.
Таблица 1. Пример нормативов трудоемкости этапов ИП, ч/изделие
Этап работ
НИР
Конструкторская подготовка
производства
Технологическая подготовка
производства
1
0.500
3.500
Группа сложности работ
2
3
4
5
0.800
02.000
05.000
08.000
6.000
10.000
17.000
25.000
6
12.000
40.000
2.200
3.000
20.000
04.600
07.000
10.000
Таблица 2. Пример нормативов трудоемкости выполнения стадий КПП, ч/изделие
Стадия КПП
Техническое задание
Техническое предложение
Эскизный проект
Технический проект
Рабочая документация
В том числе изготовление опытного
образца
1
0.300
0.200
0.800
1.000
1.200
0.700
Группа сложности работ
2
3
4
5
0.600 1.200 1.800 02.500
0.400 8.000 1.200 02.000
1.200 1.600 2.000 02.500
1.800 2.400 4.000 07.000
2.000 4.000 7.000 11.000
1.200 2.500 4.500 07.000
Таблица 3. Поправочные коэффициенты на ПКР в зависимости
от группы новизны kн и степени унификации kун
6
04.000
02.500
03.500
12.000
18.000
12.000
Группа новизны*)
1
2
3
kн
1,0
0,8
0,6
5
Процент унифицированных элементов в изделии
20
30
40
50
60
70
80
Значение коэффициента унификации kун
0,8
0,75
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
*) К первой группе новизны относятся изделия или узлы, обеспечивающие новые принципы
выполнения операций производственного процесса, в том числе технологических, транспортных,
загрузочно-разгрузочных, контрольных, резко повышающие производительность оборудования и
качество выполняемых операций.
Ко второй группе новизны относятся изделия или узлы, при разработке которых известный принцип
выполнения операций модернизируется с целью повышения производительности и качества выполняемой
работы.
К третьей группе новизны относятся изделия, узлы, в конструкциях которых используется
принцип действия, известный при выполнении других операций.
Задача 2. Определить затраты на работы ИП. Изделие относится к V группе сложности, III группе новизны, степень унификации – 60%. Себестоимость 1 ч работы исполнителей ПКР – 100 руб/ч, рабочих – 80 руб/ч. В общей трудоемкости работ по ТПП трудоемкость изготовления технологической оснастки составляет 70%. Нормативные данные приведены в табл.1-3.
Задача 3. Трудоемкость разработки одного листа 40 ч/лист; численность исполнителей – 10 чел.; продолжительность рабочего дня – 8 ч, в месяце 20 рабочих дней. Определить: (а) длительность цикла разработки технического проекта, содержащего 80 листов конструкторских чертежей формата А1; (б) численность исполнителей для выполнения этого проекта за один месяц.
Задача 4. Определить трудоемкость, длительность цикла, построить календарный
график проектирования и изготовления технологической оснастки для изделия, имеющего
1.200 наименований оригинальных деталей. Изготовление технологической оснастки
начинается через полгода после начала ее проектирования. Число наименований специальной технологической оснастки на одну оригинальную деталь (коэффициент технологической оснащенности) составляет 2,1. Средняя трудоемкость проектирования единицы
технологической оснастки – 100 ч, изготовления – 160 ч. Численность исполнителей по
проектированию оснастки – 80 человек, по изготовлению – 150 человек. Среднее выполнение норм при проектировании технологической оснастки составляет 120%, при ее изготовлении – 140%. Продолжительность рабочего дня 8 ч, в месяце 20 рабочих дней.
Задача 5. Определить общую календарную длительность (в неделях) выполнения
следующих этапов технической подготовки производства: этап I – конструкторская разработка чертежей; этап II - производственный контроль чертежей; этап III – разработка технологических процессов.
Изделие имеет 500 оригинальных деталей. Средняя норма времени на разработку
чертежа одной детали 12 часов, на его контроль 2,4 часа, на разработку технологического
процесса на деталь 16 часов. На выполнении работ по этапу I занято 22 человека, по этапу
II – 6 человек, по этапу III – 9 человек. Рабочая неделя – 40 часов. Приведенные нормы
перевыполняются в среднем на 30%.
Составить план-график подготовки производства при последовательном и параллельно-последовательном выполнении работ по этапам. Коэффициент параллельности
выполнения смежных этапов kпар = 0,3.
Задача 6. Определить количество исполнителей на этапе «Разработка технологических процессов». Средняя трудоемкость разработки одного технологического процесса 28
н-ч. Директивная продолжительность выполнения этапа – 2 мес. За этот период необходимо разработать 56 единиц техпроцессов. Режим работы технологического отдела односменный, длительность смены 8 ч, в месяце 22 рабочих дня. Производственные задания
технологами выполняются на 110%.
6
Задача 7. Определить, какое число конструкторов по оснастке необходимо выделить, чтобы закончить в течение 6 месяцев проектирование специальной оснастки для изделия, имеющего 1.800 оригинальных деталей.
Коэффициент оснащенности равен:
по приспособлениям …………………………………………………..1,5
по штампам холодной и горячей штамповки ………………………. 0,1
по модельной и литейной оснастке ..………………………….……...0,2
по специальному инструменту режущему и измерительному ……. 2,0
Средняя трудоемкость проектирования (в ч):
одного приспособления ……………………………………………….30
одного штампа …………………………………………………………40
единицы модельной и литейной оснастки …………………………...35
единицы специального инструмента …………………………………. 8
Объем дополнительных работ, поручаемых конструкторам, равен 400 н-ч. Нормативы перевыполняются в среднем на 35%. Работа ведется в течение 22 рабочих дней в месяц
по 8 ч в день.
2.7.4. Вероятностный метод планирования ИП (Основы СПУ)
Основные термины и определения
Графом называется множество точек (вершин) {P0, P1, ..., Pn} и множество ориентированных дуг {(Pi, Pj)}, соединяющих некоторые пары этих точек; при этом дуга (Pi, Pj)
имеет начало в Pi и конец в Pj. На схеме дугу (Pi, Pj) обозначают в виде направленного отрезка.
Сетевой график (стрелочная диаграмма, сетевая модель, логическая сеть) наглядное изображение проекта в виде графа, отображающее технологическую взаимосвязь между работами.
Работами называются любые процессы, действия, приводящие к достижению
определённых результатов (событий). Работа - это трудовой процесс.
Событиями называются результаты произведённых работ, или они показывают
факт получения работы. Событие не является процессом, не имеет продолжительности во
времени, оно “свершается”.
Три вида работы:
а) действительная работа - процесс, требующий затрат времени и ресурсов (энергетических, трудовых, финансовых и т.п.).
б) ожидание - работа, которая требует затрат времени, но не требует ресурсов.
в) фиктивная работа - не требует ни затрат времени, ни ресурсов. Показывает логическую связь между отдельными работами, т.е. зависимость начала одной или нескольких работ от других.
Кодировка событий:
i - начальное событие;
j - конечное событие;
I - исходное событие;
C - завершающее событие.
Правила построения сетевой модели
1. Ни одно событие не может произойти до тех пор, пока не будут закончены все
входящие в него работы.
2. Ни одна работа, выходящая из данного события, не может начаться до тех пор,
пока не произойдет данное событие
3. Ни одна последующая работа не может начаться раньше, чем будут закончены
все предшествующие ей работы.
1)
7
2)
3)
4) Все работы в сетевом графике должны быть простыми (т.е. только выполнение
всей работы может повлечь за собой начало выполнения следующих работ).
5)
6)
7) В сети не должно быть замкнутых контуров, «хвостов» и тупиков.
8)
8
Параметры сетевой модели
К основным параметрам сетевого графика относятся: критический путь, резервы
времени событий и резервы времени работ.
Любая последовательность работ в сетевом графике, в которой конечное событие
одной работы совпадает с начальным событием следующей за ней работы, называется путём.
Различают следующие пути:
1. Полный путь – от исходного события до завершающего (I-С).
2. Путь, предшествующий данному событию, – от исходного до данного (I-i(j)).
3. Путь, последующий за данным событием, – от данного события до завершающего (i(j)-C).
4. Путь между событиями i и j – между двумя какими-либо промежуточными событиями (i-j). Продолжительность работы i-j равна tij.
5. Критический путь – между исходным и завершающим событием, имеющий
наибольшую продолжительность (полный путь с максимальной длительностью) (I-C)max.
Резерв времени события - это такой промежуток времени, на который может
быть отсрочено свершение этого события без нарушения сроков завершения разработки/проекта в целом:
Ri = Tпi – Tpi.
где Тпi - наиболее поздний из допустимых сроков свершения события; это такой срок
свершения события, превышение которого вызовет аналогичную задержку наступления
завершающего события;
Тpi - наиболее ранний из возможных сроков свершения события; срок, необходимый
для выполнения всех работ, предшествующих данному событию.
Правило определения Тр и Тп для любого события цепи: ранний срок Тр и поздний
срок Тп свершения события определяется по максимальному из путей, проходящих через
данное событие, причем Тр равно продолжительности максимального из предшествующих
данному событию путей, а Тп является разностью между продолжительностями критического пути и максимального из последующих за данным событием путей, т.е.:
Tpi = t [L (Ii)max],
Tпi = t [Lкр] – t [L (iC)max].
Ранний срок начала i-j работы:
Поздний срок начала i-j работы:
Ранний срок окончания i-j работы:
Поздний срок окончания i-j работы:
Резерв события:
Резерв пути:
Tпнij = Tрi.
Tпнij = Tпj - tij.
Tроij = Tрi + tij.
Tпоij = Tпj.
Ri = Tпi - Tрi
RL = t(Lкр) - t(Li);
здесь t(Li) - длительность данного пути
Полный резерв - максимальное количество времени, на которое можно увеличить
продолжительность данной работы, не изменяя при этом продолжительности критического пути: Rпij = Tпj - Tрi - tij.
Свободный резерв - максимальное количество времени, на которое можно увеличивать продолжительность данной работы, не изменяя при этом ранних сроков начала последующих за ней работ: Rсij = Tрj - Tрi - tij.
9
Независимый резерв - максимальное количество времени, на которое можно увеличить продолжительность данной работы, при условии, что все предшествующие работы
имеют поздний срок окончания, не изменяя при этом ранних сроков начала последующих
за ней работ: Rнij = Tрj - Tпi - tij.
Структура системы СПУ
Жизненный цикл системы СПУ состоит из следующих стадий:
1. Предпроектная стадия, на которой оценивается целесообразность применения
системы в данном конкретном случае; определяются цели ее использования; устанавливаются важнейшие ограничения, связанные со сроками, финансированием и использованием ресурсов; в заключение разрабатывается техническое задание на проектирование;
2. Проектирование системы – разработка технического и рабочего проектов,
включающих следующие основные разделы: сетевые модели и математическое обеспечение, информационное обеспечение и функциональные процедуры, организационноэкономическое и техническое обеспечение, технико-экономическая эффективность;
назначение руководителей и ответственных исполнителей, утверждение норм ответственности и принципов стимулирования и т. д.
3. Функционирование системы в режиме исходного планирования – предоставление
исходной информации по работам, закрепление за каждым ответственным исполнителем,
«сшивание», анализ и оптимизация моделей различных уровней и формирование календарных планов;
4. Функционирование системы в режиме оперативного управления – сравнение
фактического состояния комплексов работ с принятым планом, оценка отклонений, корректировка и анализ сетевых моделей на всех уровнях руководства, доведение до исполнителей оперативно-календарных планов.
Функционирование системы СПУ в режиме исходного планирования
1. Определение структуры разработки, числа уровней руководства, назначение
руководителей и ответственных исполнителей, установление директивного срока;
2. Выявление и описание ответственными исполнителями всех событий и работ,
необходимых для выполнения запланированного им задания;
3. Определение ответственными исполнителями времени выполнения каждой работы;
4. Составление («сшивание») первичных сетей ответственными исполнителями,
частных и комплексных сетей – службами СПУ;
5. Определение параметров сетевого графика;
6. Анализ сетей и их оптимизация;
7. Утверждение показателей исходного плана и доведение их до исполнителей.
Структура разработки в системах СПУ. Весь комплекс работ по данному проекту надо расчленить на составные части, каждая из которых закрепляется за определенным руководителем или ответственным исполнителем. Ответственные исполнители в
системе СПУ – специалисты, осуществляющие руководство по отдельным небольшим
комплексам работ и несущие за них персональную ответственность.
Расчленение всего комплекса работ может быть проведено двумя путями:
1) построение укрупненной сети - система делится на подсистемы, изделия, блоки,
механизмы, агрегаты, узлы и на основе этого деления строится укрупненный сетевой график. Составление сетевых графиков на узлы, механизмы, небольшие комплексы работ поручается ответственным исполнителям.
10
2) составление иерархической структуры системы - число уровней руководства
устанавливается путем построения иерархической структуры системы («дерева системы»,
пирамидальной схемы). Схематично это можно представить себе в виде дерева, перевернутого кроной вниз, где каждая новая ответвляющаяся ветка характеризует собой дальнейшую детализацию работ.
Руководство технической
подготовкой производства
Руководство КПП, ТПП, материальной подготовкой производства
Руководство этапами КПП, ТПП, МПП
Руководство отдельными комплексами работ
по каждому этапу подготовки производства
Перечень событий и работ. В перечне указываются кодовые номера событий,
наименования событий в последовательности от исходного к завершающему, кодовые номера работ, причем целесообразно указывать подряд сразу все работы, которые можно
начать после свершения данного события.
№
0
Перечень событий
Техническое задание выдано
1
ТУ на стенд разработано
2
Поставщики узлов утверждены. Заказ на
изготовление приобретаемых на стороне
узлов принят
3
Общая компоновка стенда готова
4
5
Заготовка для стола готова
Проект механизма передачи готов
Стол и механизм передачи вибраций готовы
Механизм передачи вибраций смонтирован; покупные узлы получены
6
7
8
№
01
12
13
Перечень работ
Разработка ТУ на стенд
Общая компоновка
Размещение заказа на индивидуальные узлы
27
Согласование ТУ на узлы и приемка узлов
34
35
46
56
Отливка заготовки для стола стенда
Проектирование механизма передачи вибраций
Механическая обработка стола
Изготовление механизма передачи вибраций
Монтаж механизма передачи вибраций в столе
стенда
67
78
Общая сборка и испытание стенда
Стенд испытан и готов к эксплуатации
Сшивание сетей. Различают следующие виды сетей: первичные, частные и комплексные.
Первичная сеть включает в себя комплекс работ, закрепляемый за данным ответственным исполнителем.
Частная сеть включает в себя комплекс работ, закрепляемый за данной конкретной организацией.
11
Комплексная сеть включает в себя весь комплекс работ по данному проекту, выполняемых всеми участвующими организациями.
Составление (или, как говорят, «сшивание») графиков идет снизу вверх. т.е. от ответственных исполнителей вплоть до сетевого графика, представляющего собой план работ по всей разработке в целом.
Определение времени выполнения работ в сетевом графике. Могут быть даны
следующие оценки времени:
tmin - минимальная (оптимистическая) оценка - время, необходимое для выполнения
работы при наиболее благоприятном стечении обстоятельств;
tmax - максимальная (пессимистическая) оценка - время, необходимое для выполнения работы при самых неблагоприятных обстоятельствах;
tн.в. - наиболее вероятная продолжительность работ - продолжительность, имеющая
место при нормальных, чаще всего встречающихся условиях выполнения данной работы.
Методы определения ожидаемого времени выполнения работ (tож):
1) метод двух оценок:
tож = (3tmin + 2tmax)/5,
2 = 0,04(tmax - tmin)2;
2) метод трёх оценок:
tож = (tmin + 4tн.в+ tmax)/6,
2 = [(tmax - tmin)/6]2.
Анализ сетевого графика
Цель анализа - выявление возможностей сокращения сроков разработки в целом.
Анализ сетевого графика позволяет оценить целесообразность структуры графика, загрузку исполнителей работ на всех этапах выполнения проекта, возможность смещения начала
работ некритической зоны.
1. Определение коэффициента напряжённости. Коэффициент напряженности
работы - это соотношение продолжительностей несовпадающих, заключенных между одними и теми же событиями отрезков путей, одним из которых является путь максимальной продолжительности, проходящий через данную работу, а другим - критический путь.
Kнij = [t(Lmax) - t′(Lкр)] / [t(Lкр) - t′(Lкр)],
где t(Lкр) - длина критического пути; t(Lmax) - протяженность максимального пути, проходящего через данную работу; t′(Lкр) - величина отрезка пути, совпадающего с критическим
путем.
Коэффициент напряжённости характеризует напряжённость сроков выполнения
работ. Его величина показывает, насколько свободно можно располагать имеющимися резервами. Чем больше коэффициент напряжённости, тем сложнее выполнить работу в
установленный срок. И наоборот, чем меньше коэффициент напряженности, тем большими относительными резервами обладает данный путь в сети.
2. Расчет вероятности свершения события в заданный срок. На практике чаще
всего пользуются методикой расчета вероятности свершения завершающего события в
заданный срок (рк), основанного на учете работ критического пути.
Из статистики известно, что аргумент нормальной функции распределения вероятностей (функции Лапласа):
z = (Тд –Тк )/  б2tож.кр
И вероятность свершения завершающего события в заданный срок находится по z
из таблицы функции Лапласа (см. приложение на с.11). Считается нормальным значение
рк в пределах 0,35 рк 
Основы оптимизации сетевого графика
Сетевые графики оптимизируют:
а) по срокам;
б) по используемым ресурсам;
12
в) по стоимости.
Прямая задача: при найденном критическом пути использовать резервы некритических работ и получить сеть с минимальными затратами на весь комплекс работ. Можно
поставить и обратную задачу: за счет увеличения затрат на работы критического пути сократить сроки выполнения работ этого пути, а значит, и сроки выполнения всего комплекса работ.
Для выявления возможности сокращения времени разработки используют метод
исследования ненапряженных путей. Этот метод может выполняться как без учета, так и с
учетом влияния на стоимость разработки.
При определении стоимости учитываются используемые ресурсы. Этот метод получил название «время-затраты». Он заключается в установлении зависимости между
продолжительностью и стоимостью работ с целью их оптимизации.
Для построения графиков «время-затраты» для каждой работы даются:
1) нормальная оценка – минимально возможная величина денежных затрат Сmin на
выполнение работы (при этих затратах работа может быть выполнена за максимальное
время Тmax);
2) минимальная оценка - минимально возможное время выполнения работы Тmin;
этому времени будут соответствовать повышенные размеры денежных затрат Сmax, на
выполнение работы.
График с помощью аппроксимирующей прямой (рис.1) позволяет определить размеры увеличения расходов при необходимости сокращения срока выполнения работы,
или при решении обратной задачи – увеличение времени выполнения работы, если необходимо затраты уменьшить. Искомая величина затрат ΔС, необходимых для выполнения
работы в сокращенное время Тиск, равна:
ΔС = (Сmax - Сmin) (Tmax - Tиск)/(Тmax - Тmin), руб.
Рис.1. Линейная аппроксимация графика «время-затраты»
Используя линейный закон увеличения затрат при сокращении времени для каждого вида работ, можно вычислить коэффициент возрастания затрат Кs на единицу времени:
Кs = (Сmax - Сmin)/(Тmax - Тmin), руб/ед.времени.
Управление ходом работ с помощью сетевого графика
Управление ходом работ с помощью сетевого графика начинается после того, как
исходный план утвержден, доведен до всех ответственных исполнителей и начинаются
первые работы, опирающиеся на исходное событие. Заканчивается процесс управления
ходом работ в момент свершения завершающего события.
Периодически повторяющиеся этапы оперативного управления включают:
13
1. Сбор промежуточных отчетов о ходе работ от ответственных исполнителей;
2. Обработку полученной информации и анализ изменений, внесенных ответственными исполнителями по сравнению с первоначальными оценками;
3. Подготовку решений и проверку их с помощью расчетов нового сетевого графика вручную или на ЭВМ с целью сведения к минимуму расхождений и оптимизации плана
работ;
4. Принятие окончательных решений, перестройку исходного графика, разработку
календарных план-графиков для ответственных исполнителей;
5. Выработку выходной информации и доведение ее до всех уровней руководства,
в т.ч. до ответственных исполнителей.
Преимущества СПУ
1) Концентрация внимания руководства на решающих работах.
2) В любой момент руководство располагает исчерпывающей информацией.
3) Реализуется принцип непрерывности планирования хода работ и управления ими.
4) Система обеспечивает возможность рационального маневрирования выделенными для данной разработки ресурсами.
5) Устанавливается чёткая взаимосвязь между ответственными исполнителями отдельных работ.
Вопросы и задания для контроля и обсуждения
Задача 1. Объясните разницу между графиком Гантта и сетевой моделью.
Задача 2. Построить фрагмент сетевого графика при следующих условиях: работы
1 и 2 выполняются одновременно; для начала работы 3 необходимо знать результаты работ 1 и 2, а для начала работы 4 – только результат работы 2.
Задача 3. Найти ошибки построения и кодирования сетевого графика, приведенного на рис.1. Построить правильный график, если результаты работ 3-1, 5-8 и 11-12 не используются при выполнении последующих работ.
Рис.1. Сетевая модель к задаче 5
Задача 4. Определить tож, если tmin = 10, tmax = 30, tн.в = 17 дней. Определить tож,
если tн.в - неизвестно.
Задача 5. Какая из двух оценок имеет большую неопределенность? Проверить это
по показателю дисперсии, рассчитанному на основе оценок времени:
Первая оценка
Вторая оценка
tmin, дн.
10
5
tmax, дн.
30
28
tн.в, дн.
17
15
Задача 6. В сетевом графике пронумеровать события (методом вычеркивания дуг),
рассчитать его параметры (графическим способом).
14
Рис.2. Сетевой график комплекса работ
Задача 7. Компания с ограниченной ответственностью «МР» разрабатывает проект
небольшого масштаба. Основные операции проекта, непосредственно предшествующие
им операции и время их выполнения приведены в табл.1.
Таблица 1. Исходные данные
Операция
А
Б
В
Г
Д
Е
Ж
Непосредственно
предшествующая операция
А, Б
Б
В
Г
Д, Е
Продолжительность, недель
4
6
7
3
4
5
3
Требуется: (1) дать иллюстрацию проекта с помощью сетевого графика; (2) определить общую продолжительность выполнения проекта; (3) определить влияние на ход выполнения проекта задержки операции Г на четыре недели.
Задача 10. Определить коэффициенты напряженности работ 1-4, 2-4 и 3-5 на сетевом
графике, изображенном на рис.3. Рассчитать параметры сетевого графика табличным способом.
Рис.3. Сетевой график комплекса работ
Задача 8. Среднее квадратическое отклонение по работам критического пути составляет 1. Директивный срок Тд свершения завершающего события равен 30 дням, а по
сетевому графику – 25 дням. Определить, на сколько дней можно сократить Тд, чтобы
быть уверенным в свершении завершающего события с вероятностью 97%.
Задача 9. 1. Построить сетевой график по кодам работ, приведенным в табл.2.
2. Определить ожидаемую продолжительность tожij и дисперсию σ2ij для каждой работы.
15
3. Рассчитать параметры сетевой модели.
4. Определить вероятность выполнения комплекса работ в установленный договором срок, равный 200 дням (Тд = 200 дн.).
Таблица 2. Индекс, продолжительность и численность исполнителей работ
Показатели
ij-х работ
tmin, дн.
tmax, дн.
Pij, чел.
)
0,1
20
45
04
0,2
60
85
06
1,5
30
55
05
Коды работ ij
2,3)
2,4)
70
16
95
26
05
06
3,6
28
58
05
4,6)
50
75
05
5,6
16
26
04
Для выполнения работ 2,3 и 2,4 необходимы результаты работы 0,1.
Для выполнения работы 4,6 необходимы результаты работы 2,3.
)
Задача 10. 1. Построить сетевой график по кодам работ, приведенным в табл.3.
2. Определить ожидаемую продолжительность tожij и дисперсию σ2ij для каждой работы.
3. Рассчитать параметры сетевой модели.
4. Определить вероятность выполнения комплекса работ в установленный договором срок, равный 19 дням (Тд = 19 дн.).
5. Оптимизировать сетевую модель с целью обеспечения необходимой вероятности
выполнения комплекса работ в договорный срок.
Таблица 3. Индекс, продолжительность и численность исполнителей работ
Показатели
ij-х работ
tmin, дн.
tmax, дн.
Pij, чел.
)
0,1
5
10
4
0,3
2
7
5
1,2
3
8
4
Коды работ ij
2,6
3,4)
4
8
9
13
4
3
3,5)
2
7
5
4,6
7
12
4
5,6
3
8
4
Для выполнения работ 3,4 и 3,5 необходимы результаты работы 0,1.
Задача 11. Для выполнения работ сетевого графика, параметры которого представлены в табл.4, имеется 9 рабочих-смежников. Предположив, что трудоемкость работ изменяется пропорционально количеству рабочих, определить, можно ли выполнить весь
комплекс работ с данной численностью рабочих, не изменяя при этом длительность критического пути.
Таблица 4. Исходные данные
Код работы
Продолжительность, мес.
Число рабочих
0-1
8
9
1-2
6
7
1-3
3
4
2-4
4
5
3-4
2
8
Задача 12. В табл.5 представлен комплекс работ по технической подготовке производства электротехнического изделия, задана длительность выполнения каждой работы tij
с учетом количества исполнителей mij. Определить логистическую последовательность
выполнения работ. Перестроить сетевой график в линейный (календарный) и установить
календарные сроки выполнения работ. Составить диаграмму загрузки рабочей силы и дать
предложения по ее оптимизации.
Таблица 5. Перечень работ по технической подготовке производства
Номер
работы
1
2
Наименование работы
Обзор существующих конструкций
Разработка чертежей
t,
недели
3
8
m,
чел.
4
10
16
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Составление заказа на материалы
Разработка техпроцессов
Составление заявки на испытательную аппаратуру
Проектирование оснастки
Проектирование инструмента
Изготовление оснастки
Изготовление инструмента
Доставка материала
Изготовление опытного образца
Доставка испытательной аппаратуры
Проведение испытаний
Корректировка документации
2
6
1
4
2
8
5
4
10
3
2
3
3
8
4
5
3
7
6
6
4
5
5
4
Приложение
Таблица значений функции Лапласа
Z
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3,0
Pк
0,5000
0,5398
0,5793
0,6179
0,6554
0,6915
0,7257
0,7580
0,7881
0,8159
0,8413
0,8643
0,8849
0,9032
0,9192
0,9332
0,9452
0,9554
0,9641
0,9713
0,9772
0,9821
0,9861
0,9893
0,9918
0,9838
0,9953
0,9965
0,9974
0,9981
0,9987
Z
-3,0
-2,9
-2,8
-2,7
-2,6
-2,5
-2,4
-2,3
-2,2
-2,1
-2,0
-1,9
-1,8
-1,7
-1,6
-1,5
-1,4
-1,3
-1,2
-1,1
-1,0
-0,9
-0,8
-0,7
-0,6
-0,5
-0,4
-0,3
-0,2
-0,1
-0,0
Pк
0,0013
0,0019
0,0026
0,0035
0,0047
0,0062
0,0082
0,0107
0,0139
0,0179
0,0228
0,0287
0,0359
0,0446
0,0548
0,0668
0,0808
0,0968
0,1151
0,1357
0,1587
0,1841
0,2119
0,2420
0,2743
0,3085
0,3446
0,3821
0,4207
0,4602
0,5000