Вихідна інформація про часові параметри робіт, що використовуються для побудови графіка 1 страница

Шифри робіт	t^ЗП	t^РЗ	T^ПП	t^пз
15-16
16-17
34-35
35-36

Залежно від відношення значень часових параметрів чотирикутні часові зони виконання робіт, що наведені на 4.7, можуть бути перетворені в трикутники або лінії.

Рис. 6.3 Лінійний календар графік, що побудований за часовими параметрами подій.

Рис. 6.4. Лінійний календарний графік, побудований за часовими параметрами робіт

На рис. 6.3. та 6.4. наведено приклади побудови лінійних календарних графіків із використанням відповідно часових параметрів подій та робіт. Як видно, зображення графіків виробництва робіт дещо розрізняються. Такі розбіжності є причиною самої суті поняття "подія", як певного факту завершення робіт, та "роботи", що чітко визначає границі часу виконання їх.У цілому графіки виробництва робіт, що побудовані з використанням часових параметрів подій, рекомендуються для використання в організації роботи субсистем-транспорту, матеріального та складського забезпечення. Графіки виробництва робіт, що складаються із використанням даних про часові параметри робіт, використовуються в основному виробництві, тобто для організації основних технологічних робіт.

Питання для контролю знань

1. Що таке повний і вільний резерв?

2. Як позначаються роботи в часових координатах подій (зліва) та робіт (справа)?

3. Де рекомендовано використовувати графіки виробництва робіт, що побудовані з використанням часових параметрів подій?

Лекція №7 Методи формалізації сітьових моделей організації виробництва робіт

Мета лекції – вивчення методіваналізу і оцінки сітьових моделей

Питання:

1. Поняття про сіті попередження

2. Метод аналізу і оцінки програм (РЕRТ)

3. Метод аналізу і графічної оцінки

1. Поняття про сіті попередження

Метод складання сітьових моделей, який отримав назву "сіті попередження" (netsрrесеdent - NT), використовується, коли в проекті виконується ціла низка циклічних груп трудових процесів. Наприклад, на рис. 7.1 визначена детальна технологічна схема виконання проекту з виготовлення залізобетонних балок довжиною 42 м в такій послідовності виконання трудових процесів:

• на спеціальних стендах виготовляються окремі секції балки довжиною 1 м;

• за допомогою технологічного обладнання виконується монтаж секцій, тобто на спеціальному настилі аркового профілю кожна секція монтується на певному місці, яке визначає положення в балці;

• виконуються роботи по напрузі балки, тобто через спеціальні отвори секцій протягуються стальні канати, один кінець яких чітко фіксується, а за інший кінець ведеться натягування канатів і так до повного виготовлення балки.

Рис. 7.1. Розгорнута структурно-технологічна схема виконання проекту

З використання розглянутого вище методу критичного шляху (СРМ) можна скласти сітьову модель, але в цій сітьовій моделі буде багато подібних та цілком однакових робіт, наприклад, тих робіт, що пов'язані з виготовленням та монтажем балок. Таку сітьову модель можна спростити на основі попередньо визначеної укрупненої технологічної схеми проекту (рис. 7.1.).

Укрупнена технологічна схема проекту (рис. 7.2.) складається з трьох укрупнених блоків: виготовлення секцій, монтаж секцій, напруга балки. Якщо ці три технологічні секції поєднати лініями, то буде отримана так звана сіть попередження.

Рис. 7.2. Укрупнена технологічна схема виконання проекту

Сіті попередження мають такі елементи:

перший елемент - операція, яка зображується прямокутником;

другий елемент - лінії зв'язку, які поєднують окремі операції.

Кожна операція включає певний обсяг інформації, яка визначає:

- у середній частині прямокутника, що визначає графічне позначення операції, записується назва операції;

- справа і зліва від назви операції проставляються фігури, які за своєю конфігурацією мають вигляд літери "Н";

- зліва від лівою фігури "Н" проставляється номер операції, з правою сторони від правої фігури "Н" проставляється час реалізації операції - Д;

- у верхній та нижніх та нижніх частинах лівої і правої фігур "Н" записується інформація про ранній і пізній час початку та закінчення реалізації операції.

З урахуванням наведеного вище позначення інформації повна модель сіті попередження має такий вигляд (рис. 7.3).

У верхніх та нижніх частинах фігур "Н" інформація про ранній та пізній час реалізації операцій проставляється так, як наведено на рис. 7.4.

Під час визначення раннього та пізнього часу реалізації операцій використовуються такі позначення ЕS- ранній час початку реалізації операції; ЕF - ранній час завершення реалізації операції; LS - пізній час початку реалізації операції; LF - пізній час завершення реалізації операції.

Рис. 7.3. Повне уявлення сіті попередження.

Рис. 7.4. Занесення інформації про ранній та пізній час реалізації операцій в межах умовних позначень їх.

У процесі формування сіті попередження можуть бути використані такі типи ліній зв'язку:

- тип перший - лінія типу "початок - початок" (S_1-2). Ця лінія відображає час, за який початок реалізації наступної операції здійснюється пізніше порівняно з початком реалізації попередньої операції;

- тип другий - лінія типу "кінець - кінець" (F_1-2);

- тип третій - лінія типу "кінець-початок" (C_1-2, C_2-3).

Побудова сіті попередження здійснюється за такими етапами:

• спочатку визначаються групи циклічних елементів трудових процесів, якіпоєднуються в окремі операції (операціями можуть бути і трудовіпроцеси, які не включають циклічних елементів);

• потім визначається порядок технологічної послідовності реалізації операцій, відповідно з яким проставляються номери операцій;

• на основі аналізу конкретних умов виконання трудових процесів визначаються лінії зв'язку між окремими операціями; при цьому операції повинні бути пов'язані між собою хоча б однією лінією зв'язку, але в моделі не повинно бути так званих зворотніх ліній зв'язку;

• на основі інформації про наявні ресурси та з урахуванням технологіївиконання робіт визначається час для кожної лінії зв'язку;

• на останньому етапі визначається час реалізації кожної операції виходячиз умов повного використання ресурсів та збереження технологічних умов.

Головним моментом у процедурах використання моделей типу "сітіпопередження" є розрахунок їх часових параметрів. Розрахунок часових параметрів моделей типу "сіті попередження" подібний до розрахунку часовихпараметрів за методом критичного шляху, тобто спочатку розраховується часові параметри, які пов'язані з раннім часом реалізації операцій, а потім - з пізнім часом реалізації операцій. Як і в методі критичного шляху, розрахунки часових параметрів розпочинаються з першої, вихідної в проекті, операції.

Ранній час початку реалізації вихідної операції (ЕS₁) береться рівним нулю або часу початку проекту. Часові параметри наступних операцій визначається за формулами залежно від того, які лінії зв'язків поєднують ці операції. У процесі розрахунку часових параметрів зберігається така послідовність:

ES→EF→LF→LS

Це означає, що спочатку розраховуються ранній час початку та ранній час завершення реалізації всіх операцій. Потім для останньої, завершуючої в проекті, операції виконується така дія: значення раннього часу завершення реалізації цієї операції (ЕF) присвоюється пізньому часу завершення реалізації операції (LF). Після цього в зворотному порядку, тобто від завершуючої до вихідної операції визначаються часові параметри LS та LF.

Розрахункові формули мають такий вигляд:

За результатами розрахунку часових параметрів для кожної операції визначаються резерви часу, які бувають двох видів:

Операції будуть називатись критичними, коли виконуються такі умови:

Критичні операції обводяться подвійною лінією, а також подвійними лініями обводяться лінії зв'язків, які складають критичний шлях.

2. Метод аналізу і оцінки програм

Метод аналізу і оцінки програм, як один із методів сітьового моделювання проекту організації виробництва, використовується тоді, коли для окремих або для більшості робіт проекту можливе використання статистичної інформації про можливий час їх виконання.

Рис. 7.5. Графік статистичного розподілу часу виконання робіт

Але в цілому використання методу аналізу та оцінки програм вимагає попереднього проведення для кожної роботи проекту статистичних досліджень з отримання характеристик часу виконання робіт (рисі 7.5.): а - оптимістичний або менший по відношенню у визначеному розподілі час виконання одиниці виміру роботи; в - песимістичний або більший за своїм значенням час виконання одиниці виміру роботи; т - середнє значення часу виконання одиниці виміру роботи. Значення параметрів а та в знаходиться в межах значення 3σтобто середнього квадратичного відхилення від середнього значення.

Найбільш ймовірне значення часу виконання одиниці виміру роботи визначається за такою формулою:

(7.1)

Складання сітьової моделі за методом аналізу та оцінки програм практично нічим не відрізняється від складання сітьової моделі за правилами методу критичного шляху, тобто при цьому використовуються ті ж самі елементи - події та роботи. Але до процедур розрахунку сітьової моделі виконуються дії, які пов'язані з призначенням окремих робочих розрахункових моментів часу з використанням даних про час виконання одиниці виміру їх - t. Таким чином, основний результат методу аналізу та оцінки програм спрямований на визначення найбільш ймовірного часу виконання всього проекту.

3. Метод аналізу і графічної оцінки

Метод аналізу і графічної оцінки використовується тоді, якщо в проекті вимагається дотримання таких умов:

– коли виконання певних трудових процесів вимагає виконання деякого сполучення попередніх робіт, а не повного їх переліку;

– коли виконання певних робіт передбачає багаторазового виконання деяких попередніх робіт;

– коли виконання певної роботи вимагає виконання якоїсь частини попередньої роботи або певного переліку попередніх робіт, причому ця частина визначається певним значенням ймовірності досягнення цієї частини робіт.

У процесі складання сітьових моделей з використанням методу аналізу та графічної оцінки використовуються такі елементи:

• вузли, які реалізують логічні функції виконання трудових процесів, які вони поєднують;

• лінії переходу - це власне трудові процеси, які відповідають певним параметрам їх виконання по відношенню до вузлів.

Вузли класифікуються на дві групи: детерміновані, які позначаються колом чи півколом, та стохастичні, які позначаються "каплею" (рис. 7.6.)

Рис. 7.6. Графічне позначення детермінованого та стохастичного вузлів

Кожен вузол має такі параметри:

• число ступенів свободи для початкової реалізації - ч.с.с.ч.р., яке визначає число разів реалізації попередніх ліній переходу для того, щоб факт реалізації цього вузла визначався як здійсненим;

• число ступенів свободи для наступних реалізацій - ч.с.с.п.р., яке визначає число разів реалізації попередніх ліній переходу з метою, щоб відзначити факт реалізації вузла як завершеним, а це, в свою чергу, визначає початок реалізації наступних ліній переходу;

• інформація про реалізацію вузла - і.р.в., яка як для детермінованого має значення детермінованого виходу, тобто визначеного часу реалізації вузла. Для стохастичного вузла надається стохастичний вихід, тобто ймовірний розрахунковий час його реалізації.

Лінії переходу мають такі параметри:

- номер лінії (трудового процесу) - і;

- назву (трудового процесу) – п;

- лічильник - с, тобто число реалізацій лінії переходу, яке повинно бути виконано для повного завершення трудового процесу. Наприклад, якщо трудовий процес відображає таку операцію, як ущільнення шару ґрунту за 8 проходів пневмокатка, то видно, що назва лінії переходу буде називатися, ущільнення ґрунту котком за товщини шару 30 см", а лічильник буде дорівнювати числу 8;

- тип розподілу часу реалізації лінії переходу t_i, тобто тип статистичної функції розподілу ймовірності часу виконання одиниці виміру трудового процесу;

- ймовірність реалізації лінії переходу p, тобто значення ймовірності, яка свідчить про найбільш вірогідне досягнення часу реалізації лінії переходу. Ця величина ще означає і те, що для початку реалізації вузла достатньо виконання попередньої лінії переходу на величину р · Т, де: р - ймовірність реалізації лінії переходу; Т- ймовірний час реалізації лінії переходу.

Визначений перелік параметрів лінії переходу приводиться над їхніми умовними позначеннями (рис. 7.7).

Рис. 7.7. Приклад позначення параметрів над лінією переходу

Слід відзначити, що параметри t_i р та T мають місце для ліній переходу із стохастичними характеристиками. Для детермінованих ліній переходу значення t_i та Р не мають місця, а величина Т позначає детермінований (чітко визначений) час реалізації лінії переходу. Таким чином, після вузлів розраховуються лінії переходу, над умовним позначенням яких приводяться параметри.

У процесі побудови сітьових моделей використовуються такі типи вузлів: І. Вузол - джерело, який фіксує початок реалізації проекту (рис. 7.8.);

Рис. 7.8. Графічне позначення вузла-джерела

II. Вузол - стік, який фіксує факт завершення проекту (рисі 7.9.) і який за своєю суттю буде завжди детермінованим;

Рис. 7.9. Графічне позначення вузла-стоку

III. Вузол - мітка, в якому збирається статистична інформація як про реалізацію цього вузла, так і пов'язаних з ним ліній переходу.

IV. Всі інші вузли: детерміновані і стохастичні - називаються проміжними вузлами.

Із вузлів та ліній переходу будується сітьова модель, приклад якої наведено на рисі 7.10.

Рис. 7.10. Приклад сітьової моделі типу СЕКТ

У процесі побудови сітьової моделі з використанням методу аналізу та графічної оцінки (СЕКТ) реалізуються такі етапи:

• визначення окремих ліній переходу, які характеризують групи елементів трудових процесів;

• розрахунок параметрів для детермінованих та стохастичних ліній переходу;

• у місцях сполучення ліній переходу визначаються вузли; якщо у вузлі є хоч би одна попередня чи наступна стохастична лінія переходу, то цей вузол визначається як стохастичний;

• залежно від сполучення лічильників попередніх і наступних ліній переходу для кожного вузла представляються відповідні числа ступенів свободи.

• з використанням ідеї розрахунку сітьових моделей на підставі методу критичного шляху та з урахуванням комбінацій з реалізації лінії переходу визначаються детерміновані та стохастичні виходи вузлів, а таким чином і повна реалізація, тобто час виконання всього проекту.

У цілому вибір методу формалізації сітьових моделей організації виробництва робіт залежить від структури робіт, що складають проект, та мети реалізації проекту.

Питання для контролю знань

1. Коли використовується метод "сіті попередження"?

2. Які типи ліній зв'язку використані у процесі формування сіті попередження?

3. Етапами побудови сіті попередження.

4. На які групи класифікуються вузли при аналізі сіті.

5. Сутність методу аналізу і оцінки програм.

Лекція №8 Економіко-математичні методи в дорожньому виробництві

Мета лекції – вивчення основ системного аналізу і оптимізації при прийнятті рішень по будівництву та експлуатації автомобільних доріг

Питання:

1. Основи оптимізації та змісту системного аналізу

2. Системні об'єкти. Оптимальність системи

3. Моделювання складних систем

1. Основи оптимізації та змісту системного аналізу

Зниження собівартості дорожнього будівництва при реалізації проектних рішень можливе лише на основі глибокого техніко-економічного аналізу виробництва, а це, у свою чергу, вимагає розвитку економічного мислення в керівників всіх рівнів.

У зв'язку з цим велика увага сьогодні приділяється докорінному поліпшенню економічної підготовки інженерних кадрів.

Проведення аналітичного дослідження вимагає застосування системного підходу, оскільки економічний аналіз як наука та його об'єкт можуть розглядатися як певна система. Ця система складається із сукупності взаємопов'язаних елементів, компонентів, підсистем і включає визначення мети, завдань, функцій.

Техніко-економічний аналіз дорожньо-будівельних (експлуатаційних) робіт із застосуванням методів (рис.8.1) дослідження операцій дозволяє при розв’язанні задач у дорожній галузі знаходити оптимальні та найбільш економічні розв’язки.

Так, методами лінійного програмування розв’язується задача оптимальності перевезень дорожньо-будівельних матеріалів мінімальною кількістю транспортних засобів.

Методами теорії масового обслуговування розв’язується задача визначення оптимальної кількості транспортних засобів, що необхідно прикріпити до засобів навантаження для забезпечення мінімальної вартості одиниці матеріалу, доставленого на трасу.

На основі теорії управління запасами розв’язується задача оптимізації запасів матеріалів в місці будівництва мосту через велику водну перешкоду, визначаються запаси матеріалів на заводі з випуску асфальтобетонних сумішей іт.д.

Рис. 8.1. Схема застосування системного підходу в економічному аналізі

Вся система заходів, що складають суть організації будівництва автомобільної дороги, а також підготовчі дорожні роботи повинні бути піддані економічному аналізу (планування робіт, управління, матеріальне і технічне забезпечення).

Вивчення цієї системи в сучасних умовах найбільш правильно вести з позицій так званого системного аналізу, розвиненого в останні роки і являти собою методологію рішення складних проблем.

В теорії системного аналізу під системою розуміють групу взаємопов’язаних елементів, що діють разом з метою виконання заздалегідь поставленого завдання.

Основна мета системного аналізу - знайти оптимальний спосіб виконання завдання, що стоїть перед системою. Звідси випливає, що задача системного аналізу і техніко-економічного аналізу стосовно організації будівництва дороги єдина - знайти оптимальний розв’язок для організації будівництва дороги в цілому.

Однак це виявляється надзвичайно складним і часто потрібно вирішувати питання оптимізації не системи в цілому, а вхідних до неї підсистем.

Системний аналіз ґрунтується на системному підході, а також на ряді математичних дисциплін та сучасних методах керування.

Системний підхід – це напрямок дослідження, вивчення світу, в основі якого лежить розгляд об'єктів як системи, орієнтація на розкриття цілісності об'єкта, виявлення різноманітності зв'язків у ньому і приведення їх до єдиної теоретичної картини.

Основними принципами системного підходу є:

1. Принцип взаємозв'язку – система вивчається як частина певної макро-системи. Вона зв'язана безліччю зв'язків з іншими системами, взаємодіє та існує в єдності з ними.

2. Принцип багатоплановості – система як деяка самостійна одиниця вивчається з різних сторін зі своїми особливостями.

3. Принцип багатомірності, який полягає в тому, що вивчаються різні характеристики систем, які об'єднують в групи (кластери): об'єкт описується як сукупність деяких характеристик та взаємозв'язків між ними.

4. Принцип ієрархічності – система розглядається як складна структура з різними рівнями, між якими встановлюються певні зв'язки.

5. Принцип різнопорядковості – полягає у тому, що різні ієрархічні рівні системи породжують закономірності різного порядку. Одні закономірності властиві тільки всім елементам або деякій групі елементів, а інші тільки окремим елементам.

6. Принцип динамічності – система розглядається в рухові й розвитку. Практичне значення системного аналізу полягає в тому, що він є методологією і практикою цілеспрямованого перетворення як самої людини, так і навколишнього світу.

2. Системні об'єкти. Оптимальність системи

В даний час можна найчастіше домогтися оптимізації певних підсистем (підсистеми планування, управління, виробництва робіт, матеріального і технічного забезпечення), тобто забезпечити не загальну, а часткову оптимізацію.

Система визначається заданням системних об'єктів, їх властивостей та зв'язків між ними.

До системних об'єктів відносяться: мета, вхід, процес, вихід, зворотній зв'язок. Взаємодію системних об'єктів можна прослідкувати за рис. 8.2.

Метою системного аналізу в кінцевому результаті є оптимізація досліджуваної системи, а метою будь-якої системи досягнення нею оптимального стану.

Рис. 8.2. Взаємодія системних об'єктів в системі

(див. також рис. 8.3)

В загальному вигляді знаходження оптимального стану системи можна сформулювати таким чином: визначити невід'ємні значення факторів X₁, X₂, …, Х_k, що задовольняють системі нерівностей (обмежень):

(8.1)

при яких P_m = f_m (x₁, x₂, …, x_k) = min (max),

де Р₁, Р₂,…, Р_n – показники якості системи; P_1є, P_2є,…, P_nє – задані граничні показники якості;

Р_m – критерій оптимальності, або цільова функція.

Критерій оптимальності (ефективності) системи характеризує ступінь досягнення мети і є засобом, за допомогою якого вибирають альтернативи.

Вибір найбільш економічного варіанту на стадії проектування автомобільних доріг є лише частиною проблеми досягнення найбільшої ефективності автомобільного транспорту. Насправді, будівельна вартість вибраного найкращого варіанту, визначена на стадії проектування, може бути значно зменшена завдяки ефективній роботі будівельної або експлуатаційної організації.

Ефективність будь-якого технологічного рішення можна виміряти розмірами затрат при забезпеченні необхідних властивостей продукції. При вирішенні окремих технічних задач, можливі різноманітні критерії ефективності (максимальна міцність, строк безвідмовної служби агрегату і т.п.), однак при системному аналізі переважно використовують вартісні критерії, з яких найбільш загальним є приведені затрати:

S = C+E_н·K+E_н·ΣK_сг, (8.2)

де С – собівартість одиниці продукції; К – питомі капіталовкладення на одиницю продукцію;

E_н – нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень (в середньому – 0,15…0,3 залежно від галузі економіки);

ΣK_сг – сумарні питомі капіталовкладення в суміжні галузі.

Вибір варіанту за критерієм мінімуму питомих приведених затрат забезпечує прийняття необхідного рішення.

Розглянемо поняття системних об'єктів на прикладі технології будівельних матеріалів як системи (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Зв'язки між системними об'єктами та підсистемами технічної системи

Мету такої системи можна визначити як досягнення матеріалом оптимальної якості і підтримання її на цьому рівні з максимальною стабільністю (до тих пір поки не зміниться комплекс вимог до оптимальної якості). Цієї мети необхідно досягнути хоча б при двох обмеженнях:

1. кількість матеріалу не повинна бути менша заданого рівня;

2. витрати на функціонування всієї системи не повинні перевищувати певних величин.

Входами системи (Хв) є якість вихідних компонентів матеріалу, що характеризується набором властивостей кожного з них.Процесом є власне технологія, тобто визначення співвідношення між компонентами, проведення певних хімічних реакцій та інших процесів за наперед визначеними режимами.

Процес характеризується набором параметрів Х_п, які разом з входами Х_в утворюють комплекс факторів Х, що визначають виходи системи (Y). В даному випадку, вихід – це якість матеріалу, що характеризується набором його властивостей, або приведеними затратами, про що було сказано вище.

Кожен з факторів Х і кожен з виходів Y також має обмеження:

Хz ≤ X ≤ Xw, Yz ≤Y ≤ Yw, (8.3)

де Х_Z, Y_Z,..., X_W, Y_W – певні конкретні величини (-∞;+∞).

В системі доцільно виділяти три підсистеми: технологічного процесу, контролю і керування.

Для цілеспрямованої зміни виходів Y необхідно змінювати значення факторів Х, тобто керувати технологією. Це здійснюється підсистемою керування (людина-оператор, машина), в яку поступає через підсистему контролю (людина-оператор, контрольно-вимірювальні прилади) необхідна для прийняття рішень інформація про стан входів (Х_в), процесу (Х_n) і виходів (Y) системи. Так як вибір керуючих дій (значень Х_в і Х_n) пов'язаний із станом виходів (зі значеннями Y як результатом зміни Х) системи, то такий зв'язок є зворотнім.

Схема, що пояснює взаємодію системних об'єктів розглянутої системи а також її підсистем (як складових системних об'єктів), наведена на рис. 8.3.

Розглянемо типові техніко-економічні задачі, які можуть бути поставлені і вирішені в такій системі:

· по входу системи (Х_в) при збереженні Y постійним – мінімізація витрати сировинних компонентів на одиницю продукції, що випускається, заміна дорогих компонентів на менш вартісні або дефіцитних на розповсюджені; введення спеціальних добавок – регуляторів Хп і Y;

· по процесу (Х_п) при збереженні Y постійним – скорочення тривалості режимів переробки в цілому або на окремих переділах, переведення окремих параметрів режимів в некритичні зони, поліпшення умов праці і техніки безпеки, підвищення продуктивності праці або зниження трудових витрат на одиницю продукції і т.д.;

·по виходу системи (Y) – покращення окремих показників властивостей і загальної кількості готової продукції, підвищення однорідності якості і надійності виробів, зниження собівартості готової продукції, підвищення рентабельності виробництва, збільшення валового продукту і розширення його номенклатури;

Дата добавления: 2014-11-06