Сетевое планирование. 7

Федеральное агентство по образованию

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего  профессионального образования

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ  им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА

Факультет Экономики, менеджмента и инноваций

Кафедра «Экономика и предпринимательство» 

КУРСОВАЯ РАБОТА 

По дисциплине «Планирование на предприятии» 

Сетевое планирование 
 

                                                Руководитель работы

                                                Мансуров Р.Ш.

                                                «___»__________2012 г.

                                                Исполнитель: студент гр.08-ЭКз

                                                Разумкова С.В. 
 
 
 
 
 
 

Нижний  Новгород

2012 г.

Содержание 

1. Теоретическая часть (сетевое планирование)
2. Практическая часть (расчет основных показателей сетевой модели)

Список  литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Теоретическая часть (сетевое планирование)

       В нашей стране разработаны системы  планирования и управления «СПУ». В основе этих систем лежат сетевые графики. Системы «СПУ» успешно применялись, например, при сооружении ТЭЦ в Лисичанске, Буштырской тепловой электростанции, Челябинского блюминга-автомата «1300», при ремонте мартеновской печи завода «Серп и молот», при реконструкции доменной печи в «Запорожстали» и так далее. Сетевая модель была применена в США при создании баллистических ракет «Поларис», предназначенных для оснащения атомных подводных лодок американского военно-морского флота. В сложном комплексе работ при этом участвовало свыше 6000 фирм, работы выполнялись на территории 48 штатов Америки, а сетевой график включал в себя более 10000 событий.

       Сетевой график

       Всякий  намеченный комплекс работ, необходимых  для достижения некоторой цели, называют проектом. Проект (или комплекс работ) подразделяется на отдельные работы. Каждая отдельная работа, входящая в комплекс (проект), требует затрат времени. Некоторые работы могут выполняться только в определенном порядке. При выполнении комплекса работ всегда можно выделить ряд событий, то есть итогов какой-то деятельности, позволяющих приступить к выполнению следующих работ. Если каждому событию поставить в соответствие вершину графа, а каждой работе – ориентированное ребро, то получится некоторый граф. Он будет отражать последовательность выполнения отдельных работ и наступление событий в едином комплексе. Если над ребрами проставить время, необходимое для завершения соответствующей работы, то получится сеть. Изображение такой сети называют сетевым графиком. Сетевой график состоит из двух типов основных элементов: работ и событий. Работа представляет собой выполнение некоторого мероприятия (например, погрузка боезапаса или переход корабля в пункт базирования). Этот элемент сетевого графика связан с затратой времени и расходом ресурсов. Поэтому работа всегда имеет начало и конец. Кроме того, каждая работа должна иметь определение, раскрывающее ее содержание (например, уяснение боевой задачи, приготовление корабля к походу и т.д.).

       На  сетевом графике работа изображается стрелкой, над которой проставляется  ее продолжительность или затрачиваемые  ресурсы, или то и другое одновременно. Работа, отражающая только зависимость  одного мероприятия от другого, называется фиктивной работой. Такая работа имеет нулевую продолжительность (или нулевой расход ресурсов) и обозначается пунктирной стрелкой.

       Начальная и конечная точки работы, то есть начало и окончание некоторого мероприятия (например, окончание приготовления  корабля к бою), называются событиями. Следовательно, событие, в отличие от работы, не является процессом и не сопровождается никакими затратами времени или ресурсов.

       Событие, следующее непосредственно за данной работой, называется последующим событием по отношению к рассматриваемой работе. Событие, непосредственно предшествующее рассматриваемой работе, называется предшествующим.

       Наименования  «предшествующий» и «последующий» относятся также и к работам. Каждая входящая в данное событие работа считается предшествующей каждой выходящей работе, и наоборот, каждая выходящая работа считается последующей для каждой входящей.

       Из  определения отношения «предшествующий – последующий» вытекают свойства сетевого графика.

       Во-первых, ни одно событие не может произойти  до тех пор, пока не будут закончены  все входящие в него работы. Во-вторых, ни одна работа, выходящая из данного  события, не может начаться до тех  пор, пока не произойдет данное событие. И, наконец, ни одна последующая работа не может начаться раньше, чем будут  закончены все предшествующие ей.

       Событие обозначается кружком с цифрой внутри, определяющей его номер.

       Из  всех событий, входящих в планируемый  процесс, можно выделить два специфических – событие начала процесса, получившее название исходного события, которому присваивается нулевой номер, и событие конца процесса (завершающее событие), которому присваивается последний номер. Остальные события нумеруются так, чтобы номер предыдущего события был меньше номера последующего.

       Для нумерации событий применяется  следующий способ. Вычеркиваются  все работы, выходящие из события  с номером «0», и просматриваются все события, в которых оканчиваются эти вычеркнутые работы. Среди просмотренных находятся события, которые не имеют входящих в них работ (за исключением уже вычеркнутых). Они называются событиями первого ранга и обозначаются (вообще, в произвольном порядке) числами натурального ряда, начиная с единицы (на рис. 14.1 это событие 1). Затем вычеркиваются все работы, выходящие из событий первого ранга, и среди них находятся события, не имеющие входящих работ (кроме вычеркнутых). Это — события второго ранга, которые нумеруются следующими числами натурального ряда (например, 2 и 3 на рис. 14.1). Проделав таким способом   шаг, определяют события   - го ранга, и просматривая события, в которых эти работы заканчиваются, выбирают события, не имеющие ни одной входящей в них работы (кроме вычеркнутых). Это события   -го ранга, и нумеруются они последовательными числами натурального ряда, начиная с наименьшего, еще не использованного числа при предыдущей нумерации на   -м шаге.

        
Рис. 14.1. 

       Сетевой график содержит конечное число событий. Поскольку в процессе вычеркивания движение осуществляется в направлении  стрелок (работ), никакое предшествующее событие не может получить номер, больший, чем любое последующее. Всегда найдется хотя бы одно событие  соответствующего ранга, и все события  получат номера за конечное число  шагов.

       Работа  обычно кодируется номерами событий, между  которыми они заключены, то есть парой  , где   — номер предшествующего события,   — номер последующего события.

       В одно и то же событие могут входить (выходить) одна или несколько работ. Поэтому свершение события зависит  от завершения самой длительной из всех входящих в него работ.

       Взаимосвязь между работами определяется тем, что  начало последующей работы обусловлено  окончанием предыдущей. Отсюда следует, что нет работ, не связанных началом  и окончанием с другими работами через события.

       Последовательные  работы и события формируют цепочки (пути), которые ведут от исходного  события сетевого графика к завершающему. Например, путь   сетевого графика, показанного на (рис.14.1), включает в себя события   и работы  .

       На  основании изложенного можно  сказать, что ранг события — это  максимальное число отдельных работ, входящих в какой-либо из путей, ведущих  из нулевого (исходного) события в данное. Так, события первого ранга не имеют путей, состоящих более чем из одной работы, ведущих в них из 0 (например, событие 1 на рис.14.1). События второго ранга связаны с 0 путями, которые состоят не более чем из двух работ, причем для каждого события второго ранга хоть один такой путь обязательно существует. Например, на (рис.14.1) событие 4 — событие третьего ранга, так как пути, ведущие в это событие из 0, включают только три работы —   и   или   и 

       Построенный таким образом сетевой график в терминах теории графов представляет собой направленный граф.

       На  рисунке изображен сетевой график. Граф, не содержащий циклов и имеющий  только один исток и только один сток, называется направленным графом. Сетевой график есть ориентированный связный асимметрический граф с одним истоком, одним стоком и без циклов, то есть это направленный граф. При этом вершинами графа служат события сетевого графика, а дугами (ребрами) — работы сетевого графика.

       Продолжительность работы представляет собой, в терминах теории графов, длину дуги. Следовательно, длина пути   — это сумма длин всех дуг, образующих данный путь, то есть  , где символом   обозначается дуга, которая соединяет вершины   и   и направлена от вершины   к вершине  .

       Правила построения сетевого графика

       Обычно  сетевой график строится от исходного  события к завершающему, слева направо, то есть каждое последующее событие изображается несколько правее предыдущего.

       В планируемых процессах часто  встречаются сложные комплексные  связи, когда две или более  работ выполняются параллельно, но имеют общее конечное событие, или когда для выполнения одной  из работ необходимо предварительно выполнить несколько работ, а  для другой, выходящей из общего для них события, предварительным  условием является выполнение только одной из предшествующих работ и  т.д. Изображение в сетевой модели подобных параллельных или дифференцированно зависимых работ выполняется следующим образом.

       В случае, когда наступление события (например, 3 на рис. 14.2) возможно в результате завершения двух работ   и  , но в то же время существует событие 4 (рис. 14.2), зависящее от завершения только одной из этих работ (например,   ), вводится фиктивная работа   (см. рис. 14.2).

        
Рис. 14.2. 

       Если  одно событие (например, 1 на рис. 14.3) служит началом двух (например,   и   или нескольких работ, заканчивающихся в другом событии (3 на рис. 14.3)), то для их различия также вводится фиктивная работа   (см. рис. 14.3). С помощью фиктивной работы в сетевом графике могут быть отражены и двусторонние связи (зависимости).

        
Рис. 14.3. 

       Пусть, например, имеются три процесса  . При этом окончание процесса   зависит от результатов процессов   и  . В этом случае возникают двусторонние зависимости, которые можно изобразить так, как показано на (рис. 14.4).

        
Рис. 14.4. 

       Другое  правило построения сетевого графика  заключается в том, что если несколько  работ может начаться не после  полного, а после частичного выполнения определенной работы, то последнюю  работу целесообразно представить  как сумму ее частей, расчлененных событиями (  ,  ,  ,   и   на рис. 14.5). И в то же время, группу работ целесообразно представить одной работой, если в этой группе имеется по одному начальному и конечному событию (   и   на рис. 14.6).

        
Рис. 14.5. 

        
Рис. 14.6. 

       Для отображения времени и места  поступления дополнительных ресурсов (например, пополнение личного состава, топлива и т.д.) и другой информации на сетевом графике закрашенным  кружком изображаются так называемые подставки (рис. 14.7). При наличии двух и более работ, выходящих из события, с которым необходимо связать подставку, последняя соединяется с дополнительно введенным событием через фиктивную работу (рис. 14.7).

       После построения сетевого графика проверяется  отсутствие работ, имеющих одинаковые коды. При наличии таких работ  вводятся дополнительные события и  фиктивные работы. Кроме того, сетевой  график должен содержать только одно исходное событие и только одно завершающее  событие.

        
Рис. 14.7. 

       Если  эти условия не выполнены, то необходимо добавить еще одно исходное событие  и соединить его стрелками  с имеющимися несколькими начальными событиями или добавить еще одно конечное событие, к которому ведут  стрелки от нескольких имеющихся  конечных событий.

       Сетевой график не должен иметь циклов, то есть таких путей, в которых конец  последней работы совпадает с  началом первой работы. Сетевой график, имеющий хотя бы один цикл, не может  быть реализован, так как ни одна из работ, входящих в такой цикл, никогда не может начаться.

       Анализ  сетевой модели

       Для характеристики сетевой модели используют следующие временные параметры, необходимые в процессе планирования, контроля, анализа и управления комплексом работ:

       t_ij^н, t_ij^o – моменты начала и окончания работы i, j;

       T_i – момент наступления события с номером i (для исходного события — i_o). Он определяется как максимальный из моментов окончания непосредственно предшествующих ему работ;

       Т_o – момент начала выполнения комплекса работ;

       Т_кр – момент окончания выполнения комплекса работ (совпадает

       со  сроком наступления завершающего события  i₃);

       T_i^p – ранний срок наступления i-го события.  Он определяется как минимальный из возможных сроков его наступления при заданной продолжительности работ и заданном Т_io= Т_о;

       T_i^п – поздний срок наступления i-го события, определяется как максимальный из допустимых сроков, при которых еще возможно выполнение всех последующих работ с соблюдением   директивного или расчетного срока   наступления завершающего события Т_i3;

       t_ij^pн, t_ij^po – ранние сроки соответственно начала и окончания работы i, j. Определяются как минимальные из возможных моментов ее начала (окончания) при заданной продолжительности работ и  Т_io;

       t_ij^пн, t_ij^пo – поздние сроки начала и окончания работы i, j, при которых еще возможно выполнение всех следующих работ с соблюдение директивного (расчетного) срока наступления завершающего события Т_i3;

       R_i – резерв времени i-го события, определяется как максимальный период времени, на который можно отсрочить наступление i-го события, не изменяя срока наступления завершающего события;

       r_ij^п – полный резерв времени работы i, j, определяется как максимальный период времени, на который можно отсрочить начало или увеличить продолжительность выполнения работы i, j, не изменяя срока наступления завершающего события;

       r_ij^св – свободный резерв времени работы i, j, определяется как максимальный период времени, на который можно отсрочить начало или увеличить продолжительность выполнения работы i, j при условии, что все события сети наступают в свои ранние сроки.

       В случае многоцелевой сетевой модели критический путь и указанные  параметры рассчитываются относительно каждого из завершающих событий. 
 
 
 
 

2. Практическая  часть (расчет основных показателей  сетевой модели)

Критический путь:

(44-49-50-51-52-53-54)

T_кр. = 10 + 90 + 120 + 20 + 60 + 20 = 320 дней

Резервы времени  для каждого возможного пути:

Ранний срок начала и ранний срок окончания для  каждой отдельной работы: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Поздний срок начала и поздний срок окончания  для каждой отдельной работы: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Резервы времени  на каждую из работ: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1. Афитов Э.Ф. Планирование на предприятии: Учебное пособие. - Москва: Высшая школа, 2003
2. Бухалков М.И. Внутрифирменное планирование: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2005.
3. Бухалков М.И. Планирование на предприятии: учебник для студентов вузов. - М.: Инфра-М, 2006.
4. Новицкий Н.И., Пашуто В.П. Организация, планирование и управление производством: Учебное пособие. - М.: Финансы и статистика, 2004.
5. Практикум по организации и планированию машиностроительного производства: Учебное пособие/ Под ред. Ю.В. Скворцова. - М.: Высшая школа, 2004.