
|
|
Операційний менеджментДата публикации: 09.02.2017 16:44
МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ ТА ЗВ’ЯЗКУ УКРАЇНИ Київський університет економіки і технологій транспорту
Кафедра „Менеджмент організацій транспорту”
ОПЕРАЦІЙНИЙ МЕНЕДЖМЕНТ
Методичні поради щодо виконання курсових робіт для студентів спеціальності 6.050201 „Менеджмент організацій” денної та заочної форм навчання
2006
УДК
Оперційний менеджмент: Методичні поради щодо виконання курсових робіт для студентів спеціальності 7.050201 „Менеджмент організацій” денної та заочної форм навчання / Вертель В.В., Харчук О.Г. – К.: КУЕТТ, 2006. – 48 с.
Методична розробка містить теоретичні і практичні завдання, поради і вимоги щодо виконання й оформлення контрольної роботи, перелік літератури для самостійного вивчення дисципліни “Операційний менеджмент”. Рекомендовано кафедрою „Менеджмент організацій транспорту” (протокол №__ від __ _________ 200_р.) та методичною радою фінансово-економічного факультету (протокол № __ від ________200_р.).
Укладачі: Вертель В.В., ст. викладач Харчук О.Г., ст. викладач
Рецензенти: професор кафедри „Менеджмент організацій транспорту”, д.е.н., професор Кулаєв Ю.Ф.
завідувач кафедри фінансів Європейського університету, д.е.н., професор Худолій Л.М.
ЗМІСТ
Вступ.. 4 1. ОСНОВНІ ЕТАПИ НАПИСАННЯ курсової роботи.. 6 1.1. Підготовчий етап курсової роботи. 6 1.2. Основний етап курсової роботи. 8 1.3. Заключний етап курсової роботи. 9 2. Приблизна тематика курсових робіт. 11 3.ТЕОРЕТИЧНІ АСПЕКТИ ПОБУДОВИ СІТЬОВОГО МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ 13 3.1. Основні поняття сітьового моделювання процесу. 13 3.2. Правила побудови сітьового графіка. 15 3.3. Розрахунок параметрів сітьової моделі 18 3.3.1. Основні часові параметри сітьової моделі 18 3.3.2. Впорядкована нумерація подій сітьового графіка. 18 3.3.3. Розрахунок параметрів подій сітьового графіка. 20 3.3.4. Розрахунок параметрів робіт сітьового графіка. 22 3.3.5. Розрахунок сітьових моделей з імовірнісними оцінками тривалості робіт 23 3.4. Зведення сітьових моделей до директивної травалості 26 3.5. Оптимізація сітьових графіків за одним ресурсом. 27 4. СТРУКТУРА НАПИСАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ.. 31 5. ВИБІР ВАРІАНТУ КУРСОВОЇ РОБОТИ.. 41 ДОДАТКИ.. 43 СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ.. 47
Вступ
Курсова робота з менеджменту – своєрідна перевірка ступеня засвоєння студентом теоретичних і прикладних питань циклу дисциплін, що визначає вміння узагальнювати і аналізувати економічні та соціальні явища. Водночас курсова робота є важливим підготовчим етапом до виконання дипломної роботи. Виконання курсової роботи складається із наступних основних етапів:
Обיєктами дослідження можуть бути підприємства залізничного та інших видів транспорту. Теоретична частина в курсовій роботі повинна мати не більше однієї третини загального обсягу. Практичну частину повинно бути написано на конкретному матеріалі за результатами дослідження та запропоновані рекомендації щодо вдосконалення системи управління підприємством. Відповідно до ліцензійного навчального плану спеціальності 7.050201 “Менеджмент організацій” курсова робота виконується після вивчення студентами всіх дисциплін циклу "Менеджмент":
Операційний менеджмент – це діяльність, повיязана з управлінням процесом придбання матеріалів, їхнього перетворення в готову продукцію і постачання цієї продукції споживачу. Розвиток науки і техніки зумовлює ускладнення виробничих процесів. Це стосується проектування і виготовлення машин, апаратів та агрегатів, їх монтажу, налагодження, освоєння, експлуатації та ремонту, можернізації та реконструкції. У цих умовах підвищення ефективності виробничих процесів та зниження витрат на їх впровадження значною мірою залежить від якості організації, планування та управління. Сучасні виробничі процеси характеризуються великою кількістю різноманітних технологічних операцій та виконавців. В умовах різкого розподілу та спеціалізації праці у виконанні виробничих процесів бере участь велика кількість різноманітних організацій, фірм, обיєднань і підприємств, що також ставлять високі вимоги до планування та управління з метою координації дій роботи усіх учасників. Удосконалення планування та управління, оптимізація організації виробничих процесів вміщують вирішення складних задач, що вимагає використання математичних методів. Використання математичних методів у плануванні та управлінні виробничими процесами базується на моделюванні цих процесів. Головною вимогою, яка висувається до моделей виробничих процесів, є їх адекватність цим процесам. Моделі мають вміщувати всі необхідні технологічні роботи або операції, звיязки між ними, ресурси, що потрібні для їх упровадження. Одним із видів таких моделей, які найбільшою мірою відображають виробничі процеси і дають змогу використовувати математичні методи для їх обробки та аналізу, є сітьові моделі. Сітьові моделі – це графічне зображення виробничих процесів, тому їх часто називають сітьовими графіками. Сітьові графіки, що покладені в основу сітьового планування та управління як системи організаційного управління виробничими процесами дозволяють з достатньою точністю аналізувати плани робіт і ситуацій, які виникають у процесі виробництва, з метою вироблення та прийняття управлінських рішень. В основу системи сітьового планування та управління покладена теорія орієнтованих графіків, яка є частиною вищої математики.
1. ОСНОВНІ ЕТАПИ НАПИСАННЯ курсової роботи
У професійній підготовці менеджера-економіста значну роль відіграє курсова робота. Курсова робота — це самостійне навчально-наукове дослідження студента, яке виконується з певного курсу або з окремих його розділів. Згідно з Положенням про організацію навчального процесу у вищих навчальних закладах України, курсова робота виконується з метою закріплення, поглиблення і узагальнення знань, одержаних студентами за час навчання, та їх застосування в комплексному вирішені конкретного фахового завдання. Тематика курсових робіт має відповідати завданням навчальної дисципліни і тісно повיязуватися з практичними потребами конкретного фаху. Курсова робота допомагає студентові систематизувати отримані теоретичні знання з вивченої дисципліни, перевірити якість цих знань; оволодіти первинними навичками проведення сучасних досліджень. Уже на цій першій творчій спробі можна виявити здатність студента самостійно осмислити проблему, творчо, критично її дослідити; вміння збирати, аналізувати і систематизувати літературні (архівні) джерела; здатність застосовувати отримані знання при вирішенні практичних завдань; формулювати висновки, пропозиції і рекомендації щодо предмета дослідження. Випадає й слушна можливість проконтролювати вміння студента правильно організувати свою дослідницьку роботу та оформити її результати. Курсову роботу доцільно виконувати в такій послідовності: - вибір теми - зיясування обיєкта і предмета дослідження; - визначення мети і завдань дослідження; - виявлення і відбір літератури з теми, її вивчення; - складання попереднього плану; - написання вступу; - виклад теорії і методики; - вивчення та обробка аналітичних даних; - розробка пропозицій та рекомендацій; - формулювання висновків і рекомендацій; - оформлення списку використаних джерел та додатків. Процес роботи над курсовою роботою поділяється на три основні етапи:
1.1. Підготовчий етап курсової роботиЦей етап починається з вибору теми курсової роботи, її осмислення і обґрунтування її актуальності. З переліку тем, запропонованих кафедрою, студент вибирає ту, яка найповніше відповідає його навчально-виробничим інтересам та схильностям. Перевага надається темі, при розробці якої студент може виявити максимум особистої творчості та ініціативи. Разом із керівником необхідно визначити межі розкриття теми. При зיясуванні обיєкта, предмета і мети дослідження необхідно зважати на те, що між ними і темою курсової роботи є системні логічні звיязки. Обיєктом дослідження є вся сукупність відношень різних аспектів теорії і практики науки, яка слугує джерелом необхідної для дослідника інформації. Предмет дослідження – це тільки ті суттєві звיязки та відношення, які підлягають безпосередньому вивченню в даній роботі, є головними, визначальними для конкретного дослідження. Таким чином, предмет дослідження є вужчим, ніж обיєкт. Визначаючи обיєкт, треба знайти відповідь на запитання: що розглядається? Разом з тим предмет визначає аспект розгляду, дає уявлення про зміст розгляду обיєкта дослідження, про те, які нові відношення, властивості, аспекти і функції обיєкта розкриваються. Іншими словами, обיєктом виступає те, що досліджується. А предметом – те, що в цьому обיєкті має наукове пояснення. Правильне, науково обґрунтоване визначення обיєкта дослідження – це не формальна, а суттєва, змістова наукова акція, зорієнтована на виявлення місця і значення предмета дослідження в більш цілісному і широкому понятті дослідження. Треба знати, що обיєкт дослідження – це частина обיєктивної реальності, яка на даному етапі стає предметом практичної і теоретичної діяльності людини як соціальної істоти (субיєкта). Предмет дослідження є таким його елементом, який включає сукупність властивостей і відношень обיєкта, опосередкованих людиною (субיєктом) у процесі дослідження з певною метою в конкретних умовах. Мета дослідження повיязана з обיєктом і предметом дослідження, а також з його кінцевим результатом і шляхом його досягнення. Кінцевий результат дослідження передбачає вирішення студентами проблемної ситуації, яка відображає суперечність між типовим станом обיєкта дослідження в реальній практиці і вимогами суспільства до його більш ефективного функціонування. Кінцевий результат відображає очікуваний від виконання позитивний ефект, який формулюється двоступенево: перша частина – у вигляді суспільної корисності; друга – у вигляді конкретної користі, віднесеної до основного предмета дослідження. Виконання завдань дослідження неможливе без ознайомлення з основними літературними (а можливо й архівними) джерелами з теми курсової роботи. З метою повного їх виявлення необхідно використовувати різні джерела пошуку: каталоги і картотеки бібліотеки КУЕТТ, а також провідних наукових бібліотек, бібліотечні посібники, виноски і посилання в підручниках, монографіях, словниках та ін., покажчики змісту річних комплектів спеціальних періодичних видань. Під час джерелознавчих пошуків необхідно зיясувати стан вивченості обраної теми сучасною наукою, щоб не повторювати в роботі загальновідомих істин, конкретніше та точніше визначити напрями та основні розділи свого дослідження. Бібліографічні виписки джерел краще робити на каталожних картках, щоб скласти з них робочу картотеку, яка, на відміну від записів у зошиті, зручна тим, що її завжди можна поповнювати новими матеріалами, контролювати повноту добору літератури з кожного розділу курсової роботи, знаходити необхідні записи. Картки можна групувати в будь-якому порядку залежно від мети або періоду роботи над дослідженням. У початковий період роботи над темою найзручнішою є розстановка карток в єдиному алфавіті прізвищ авторів та назв видань. Картки робочої картотеки використовують для складання списку літератури, тому бібліографічні описи на картках мають бути повними, відповідати вимогам стандарту 7.1-84. Крім основних відомостей про видання на картках поміщають анотацію, а також шифр документа і назву бібліотеки, в якій він зберігається. Складену роботи картотеку необхідно дати на перегляд керівникові, який порекомендує праці, котрі треба вивчити в першу чергу, а також ті, які слід виключити з картотеки або включити до неї. Після цього студент розпочинає їх вивчення, переходячи до другого етапу роботи над дослідженням.
1.2. Основний етап курсової роботиДругий етап починається з вивчення літератури з теми курсової роботи. Вивчення літератури треба починати з праць, де проблема відображається в цілому, а потім перейти до вужчих досліджень. Попередній план роботи треба обовיязково показати керівникові, оскільки може статися, що потрібно буде переписувати текст роботи. Щодо кожного розділу (глави) роботи необхідно зробити висновки, на основі яких формулюють висновки до всієї роботи в цілому. Достовірність висновків загалом підтверджується вивченням практичного досвіду роботи конкретних установ, щодо яких проводиться дослідження. Оперативно і в повному обсязі зібрати практичний матеріал, узагальнити його та систематизувати, допоможе оволодіння студентом основних методів дослідження: спостереження, експерименту, бесіди, анкетування, інтервיю, математичними методами обробки кількісних даних, методу порівняльного аналізу та ін. Найкращих результатів можна досягти при комплексному використанні цих методів, проте слід мати на увазі, що залежно від особливостей теми дослідження, специфіки предмета і конкретних умов, окремі методи можуть набути переважного значення. Накопичуючи та систематизуючи факти, треба вміти визначити їх достовірність і типовість, найсуттєвіші ознаки для наукової характеристики, аналізу, порівняння. Аналіз зібраних матеріалів слід проводити у сукупності, з урахуванням усіх сторін відповідної сфери діяльності (чи установи). Порівняльний аналіз допомагає виділити головне, типове в питаннях, що розглядаються, простежити зміни, виявити закономірності, проаналізувати причини труднощів їх функціонуванні та визначити тенденції та перспективи подальшого розвитку. Таким чином, широке використання відомих у науці методів накопичення, вивчення, систематизації фактів та практичного досвіду в цілому, дасть змогу виконати основне завдання курсового дослідження, а саме поєднати різні розיєднані знання в цілісну систему, вивести певні закономірності, визначити подальші тенденції розвитку теорії та практики відповідної сфери діяльності.
1.3. Заключний етап курсової роботиНа цьому етапі передбачається написання студентом вступу та висновків до курсової роботи, оформлення списку використаних джерел та додатків, редагування тексту, його доопрацювання з урахуванням зауважень керівника, підготовка роботи до захисту. Вступ доцільно писати після того, як написана основна частина курсової роботи. У вступі обґрунтовується актуальність теми, що вивчається, її практична значимість; визначаються обיєкт, предмет, мета і завдання дослідження; розглядаються методи, за допомогою яких вони проводились; розкривається структура роботи, її основний зміст. Якщо студент вирішив не торкатися деяких аспектів теми, він повинен зазначити про це у вступі. Обовיязковою частиною вступу є огляд літератури з теми дослідження, в який включають найбільш цінні, актуальні роботи (10— 15 джерел). Огляд має бути систематизованим аналізом теоретичної, методичної й практичної новизни, значимості, переваг та недоліків розглядуваних робіт, які доцільно згрупувати таким чином: роботи, що висвітлюють історію розвитку проблеми, теоретичні роботи, які повністю присвячені темі, потім ті, що розкривають тему частково. Закінчити огляд треба коротким висновком про ступінь освітленості в літературі основних аспектів теми. Логічним завершенням курсової роботи є висновки. Головна їх мета — підсумки проведеної роботи. Висновки подаються у вигляді окремих лаконічних положень, методичних рекомендацій. Дуже важливо, щоб вони відповідали поставленим завданням. У висновках необхідно зазначити те позитивне, що вдалося виявити в результаті вивчення теми, а також конкретні рекомендації щодо усунення недоліків та проблем її практичного функціонування. Список використаних джерел відображає обсяг використаних джерел та ступінь вивченості досліджуваної теми, свідчить про рівень володіння навичками роботи з науковою літературою. "Список..." повинен містити бібліографічний опис джерел, використаних студентом під час роботи над темою. Укладаючи його, необхідно додержуватися вимог державного стандарту. Літературне оформлення курсової роботи є важливим елементом її виконання. Звертається увага на змістовний аспект викладу матеріалу (логічність і послідовність, широта використання наукових джерел, загальна грамотність та відповідність стандартам і прийнятим правилам, а також на текст роботи, список літератури і додатки, на зовнішнє оформлення титульного аркуша). До формулювань заголовків (назв) розділів (глав) і підрозділів (параграфів) курсової роботи висуваються такі основні вимоги: стислість, чіткість і синтаксична різноманітність у побудові речень, з переважанням простих, поширених; послідовне та точне відображення внутрішньої логіки змісту роботи. Розділи і підрозділи прийнято нумерувати арабськими цифрами. Параграфи (підрозділи) нумерують окремо в кожному розділі. Позначення розділів (глав), параграфів і їх порядкові номери пишуть в одному рядку з заголовком, причому в кінці крапка не ставиться. Зразок оформлення титульної сторінки курсової роботи приводиться в додатку А.
2. Приблизна тематика курсових робіт
Тематику курсових робіт студенти можуть вибирати самостійно, узгоджуючи з керівником курсової роботи Сукупність можливих тем курсових робіт можна згрупувати наступним чином: І. Теми науково-дослідницького характеру. 1.1. Виробництво як процес перетворення ресурсів організації у вихідну продукцію. 1.2. Об’єктивні закономірності управління виробництвом (процесом). 1.3. Природа операційної функції. 1.4. Галузеві особливості операційної функції. 1.5. Сутність і місце операційного менеджменту в системі менеджменту організацій. 1.6. Взаємозв’язок операційного менеджменту з іншими функціональними видами менеджменту. 1.7. Історичний розвиток операційного менеджменту: промислова революція, розвиток теорії менеджменту, розвиток науки менеджменту і систем. 1.8. Особливості операційного менеджменту: цілі та основні завдання. 1.9. Принципи, функції та методи операційного менеджменту. 1.10. Операційний менеджмент та процес управління. 1.11. Поняття, значення та фактори забезпечення якості товарів та послуг. 1.12. Показники якості та методи їх оцінки. 1.13. Нормативи якості товарів та послуг. 1.14. Планування якості. 1.15. Організаційне забезпечення якості. 1.16. Інструменти контролю якості процесу. 1.17. Моделювання процесу управління продуктивністю операційної системи. 1.18. Особливості операційного менеджменту в різних галузях економіки. ІІ. Теми, пов’язані з удосконаленням діючих виробничих систем. 2.1. Коло стратегічних питань, що вирішується в операційному менеджменті. 2.2. Сутність та етапи розробки операційної стратегії. 2.3. Операційні пріорітети підприємства. 2.4. Формування стратегії виробництва товару. 2.5. Розробка стратегії процесу. 2.6. Порівняння стратегій процесів. 2.7. Особливості стратегій сервісних процесів. 2.8. Вплив життєвого циклу на операційну стратегію. 2.9. Застосування “дерева рішень” у проектуванні товару або процесу. 2.10. Сутність системного підходу до операційного менеджменту. 2.11. Операційна система як об’єкт управління. 2.12. Особливості та властивості операційної системи. 2.13. Складові частини операційної системи. 2.14. Класифікаційні підходи до операційних систем. 2.15. Виштовхуючі та витягуючі операційні системи. 2.16. Одиничні (проектні) системи. 2.17. Дрібносерійні системи. 2.18. Системи масового виробництва. 2.19. Системи з безперервним процесом. 2.20. Поняття операційної діяльності підприємства. 2.21. Склад основних ресурсів як вхідних факторів операційної діяльності. 2.22. Товари (послуги) як результат операційної діяльності підприємства. 2.23. Операційні процеси організації – динамічна основа функціонування та розвитку операційної системи. 2.24. Принципи організації та складність операційних процесів. 2.25. Організація операційного процесу у просторі й часі. 2.26. Поняття, структура та тривалість операційного циклу підприємства. 2.27. Особливості управління за фазами операційного циклу підприємства. ІІІ. Теми спеціального призначення: проектування нових виробничих систем, елементів, функція цільового призначення. 3.1. Проектування операційної системи: сутність, цілі та етапи. 3.2. Системи автоматизованого проектування. 3.3. Автоматизовані системи управління виробництвом. 3.4. системи автоматизованого складування та подачі товарів. 3.5. Гнучкі виробничі системи. 3.6. Інтегровані автоматизовані системи управління виробництвом. 3.7. Проектування поопераційної (функціональної) схеми розміщення обладнання. 3.8. Проектування виробничого і обслуговуючого потоків: методи, засоби, інструментарій. 3.9. Проектування робіт і нормування праці. 3.10. Стратегічне, тактичне та оперативне планування операцій, агрегативне планування. 3.11. Управління матеріально-технічним забезпеченням. 3.12. Організація диспетчеризації виробництва. 3.13. Регулювання незавершеного виробництва. 3.14. Види систем оперативного управління виробництвом. 3.15. Менеджмент проекту. 3.16. Планування проектів. 3.17. Поопераційний перелік робіт. 3.18. Розклад проектів. 3.19. Контролінг проектів. 3.20. Методи сітьового планування: переваги та недоліки. 3.21. Техніка упраління проектами методом оцінки та розгляду програми (PERT). 3.22. Техніка упраління проектами методом критичного шляху (СРМ).
3. ТЕОРЕТИЧНІ АСПЕКТИ ПОБУДОВИ СІТЬОВОГО МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ3.1. Основні поняття сітьового моделювання процесуВ основі сітьового моделювання лежить побудова сітьового графіка, основними елементами якого є роботи та події. Робота або операція виробничого процесу – це цілеспрямована дія. Існує три види робіт: - дійсна робота, що потребує витрат часу та ресурсів (трудових, матеріальних, енергетичних тощо); - “очікування” – процес, що потребує тільки витрат часу; “очікування” може бути зумовлено технологічними причинами (твердіння бетону, висихання фарби, природна нормалізація) або організаційними (перенесення на пізніші строки початку робіт через відсутність ресурсів, відсутність пристосувань); - фіктивна робота – залежність, яка не потребує витрат ні часу, ні ресурсів; використовується для відображення обיєктивно існуючих залежностей між дійсними роботами, як правило, зумовленими технологією виробничого процесу. Дійсна робота та технологічне “очікування” в сітьовому графіку зображаються суцільною стрілкою, фіктивна робота – переривчастою. Стрілки, що відображають роботи, не мають масштабу, тобто їх довжина не відповідає ні тривалості роботи, ні витратам ресурсів. Подія сітьового графіка – двоякий факт: по-перше, вона означає закінчення деяких робіт, по-друге, – появу, можливості початку інших. Подія не має тривалості, її ознакою є термін, коли вона відбувається. Подія на сітьовому графіку відображується у вигляді кода. Для прикладу зобразимо подію у звיязку з роботами виробничого процесу:
Рис. 3.1 – Зв’язок подій з роботами На цьому рисунку коло – це подія, яка означає що дві роботи, які входять до неї, закінчилися, а три роботи, що виходять з неї, починаються. Отже, зображена на рисунку подія означає залежність початку трьох вихідних робіт від завершення двох вхідних. За розміщенням і роллю в сітьовій моделі події поділяють так: - вхідна подія, здійснення якої означає можливість початку виконання виробничого процесу, до цієї події не входить жодна робота; - заключна; подія, здійснення якої означає закінчення виробничого процесу, з цієї події не виходить жодна робота; - проміжна подія, здійснення якої означає закінчення всіх робіт, що входять до неї та можливість початку всіх робіт, що виходять. Події відносно робіт, що виходять з них, називаються початковими, а відносно тих, що входять кінцевими. На рисунку 2 позначено подія “s” (start) – вхідна, подія “f” (finish) – заключна, всі інші події – проміжні.
Рис. 3.2 – Класифікація подій відносно робіт Сітьові моделі, що мають тільки одну вхідну й тільки одну заключну подію, називаються одноцільовими. Виробничі процеси, що переслідують досягнення єдиної мети, моделюються одно цільовими сітьовими моделями. Однією з найголовніших ознак виробничого процесу є наявність У звיязку з цим виникає поняття попередніх і безпосередньо попередніх робіт. Якщо одна робота не є попередньою для іншої, то вони є незалежними (паралельними) роботами. Тому в сітьових моделях можуть зображуватись послідовно (тобто ланцюжком) тільки ті роботи, про які відомо, що вони залежать одна від іншої. Необхідно зазначити, що крім технологічних міркувань, ніякі інші фактори (організаційні, ресурсні і т.п.) не можуть визначати порядок послідовності робіт. Кожна робота, яка входить у виробничий процес, характеризується змістом, і обсягом, що вимірюється в натуральних одиницях (штуках, метрах тощо). Зміст роботи, її обсяг визначають тривалість роботи і витрати ресурсів, зокрема трудових у вигляді кількості виконавців цієї роботи або у вигляді її трудомісткості. Найважливішим завданням, що вирішується за допомогою сітьових моделей, є визначення тривалості виконання всього виробничого процесу і в подальшому управління процесом у часі. Тому основним параметром роботи, що вводиться в графік, є її тривалість. Тривалість може вимірюватись будь-якою одиницею часу (секунди, хвилини, години, дні, тижні, декади, місяці, тощо), але обовיязково єдиною в межах графіка і бажано в цілих числах. Послідовність робіт, в якій кінцева подія однієї роботи є початковою для наступної, називається шляхом. Шлях від вхідної події до заключної, що має найбільшу тривалість, називається критичним шляхом. У сітьовому графіку може бути кілька критичних шляхів з однаковою тривалістю. Критичний шлях визначає тривалість усього виробничого процесу, тому для скорочення цієї тривалості треба скорочувати тривалість саме робіт, що лежать на критичному шляху (критичних робіт).
3.2. Правила побудови сітьового графіка
Під час побудови сітьового графіка треба дотримуватись певних правил: 1. Послідовно мають зображуватися тільки ті роботи, початок і завершення яких залежать одне від одного (рис. 3.1 – 3.3).
А Б Рис. 3.1 – Початок роботи Б залежить тільки від завершення роботи А
А В
Б Рис. 3.2 – Початок роботи В залежить від завершення робіт А і Б
Рис. 3.3 – Початок роботи В залежить від завершення роботи А, а початок роботи Г залежить від завершення робіт А і Б 2. У сітьових графіках не має бути тупиків: подій, що не є вхідними і до яких не входить жодна робота (тупики першого роду), і подій, що не є заключними і з яких не виходить жодна робота (тупики другого роду).
Рис. 3.4 – Тупик першого роду
Рис. 3.5 – Тупик другого роду
У разі появи тупиків, треба проаналізувати необхідність виконання робіт, що виходять з тупикових подій (тупики першого роду) або входять до них (тупики другого роду) і за необхідності зיєднати тупикові події фіктивною роботою з іншими подіями. 3. У сітьових графіках не має бути циклів, тому що цикли свідчать про спотворення взаємозвיязку між роботами, оскільки кожна з цих робіт виявляється попередньою для самої себе (рис. 3.6):
Рис. 3.6 – Цикл робіт 4. Під час побудови сітьового графіка слід прагнути до такого розміщення стрілок і кіл, за якого кількість перетинів буде найменшою, а розміщення стрілок буде зліва направо. Це забезпечить наочність графіка, а розміщення стрілок зліва направо, крім того, запобігає появі циклів. 5. Правило зображення складних робіт. Якщо деякі роботи можна починати, не чекаючи повного завершення передуючої роботи, то її можна розбити на завершені етапи і починати подальші роботи після завершення окремих етапів (рис. 3.7):
Рис. 3.7 – Зображення складових робіт 6. Правило укрупнення або деталізації робіт. Сітьова модель має бути детальною, тому що детальні операції дозволяють найповніше відобразити технологію виробничого процесу і взаємозвיязок між роботами. Але для вищих ступенів управління така деталізація не потрібна, тому детальні графіки можна укрупнювати. Якщо всередині сітьового графіка є фрагмент, що не залежить від інших паралельно виконуваних робіт, то він може бути замінений однією роботою (роботою i, j) (рис. 3.8, 3.9).
Рис. 3.8 – Каталізація робіт
Рис. 3.9 – Укрупнення робіт
7. Усі події мають бути пронумеровані. Необхідність нумерації подій зумовлена, по-перше, зручністю читання графіка і обміну інформацією (подія n відбулася, або має відбутися в такий-то час), а по-друге, використанням обчислювальної техніки для обробки графіка. Нумерація подій має бути однозначною, тобто номери подій не можуть повторюватись. За наявності двох або більше подій з однаковими номерами треба усім цим подіям, крім однієї, присвоїти інші номери з чисел натурального ряду, які ще не охоплені іншими подіями. Номери подій дозволяють утворювати шифри робіт сітьового графіка. Роботи шифрують номерами початкової і кінцевої подій, між якими їх проводять (рис. 3.10):
Рис. 3.10 – Шифр i, j
Шифри робіт не можуть повторюватись; якщо між двома подіями мають бути виконані дві або більше робіт, то щоб запобігти повторенню шифрів робіт та зберегти обיєктивно існуючі залежності між роботами і подіями, треба ввести у графік додаткові події й фіктивні роботи, як це показано на рисунку:
Рис. 3.11 – Шифри робіт з додатковими подіями 8. Зміст роботи (її назву) слід писати під стрілкою, а вхідні параметри (тривалість, потреба в ресурсах) – надписувати над стрілкою у вигляді дробу t/R, де t – тривалість; R – потреба в ресурсах (рис. 3.12).
Рис. 3.12 – Зміст і вхідні параметри роботи Приклади побудови реальних сітьових моделей наведено у додатку . 3.3. Розрахунок параметрів сітьової моделі3.3.1. Основні часові параметри сітьової моделіНакреслена і підготовлена до розрахунку модель вміщує в собі первісну інформацію у вигляді: - топології моделі, що визначає порядок передування та безпосереднього передування одних робіт іншим; - відомостей про кожну окрему роботу (її обсяг, витрати праці, ресурси, необхідні для виконання, оперативна тривалість виконання). Метою розрахунку сітьових моделей є визначення тривалості всього виробничого процесу і основних часових параметрів подій і робіт: ранній та пізній час відбування подій, ранній та пізній, час початку і завершення робіт критичний строк виконання комплексу, резерв часу подій; повний, вільний та незалежний резерви часу робіт. Ці параметри є результатами розрахунку сітьової моделі. Для розрахунку сітьових моделей ручним способом використовують метод, за якого розрахунок ведуть, безпосередньо на сітьовій моделі. Кожне коло, що відображає подію сітьової моделі, ділять на чотири сектори, які заповнюють так, як показано на рис. 3.13 , де позначено:
Рис. 3.13 – Коло подій i – номер події, tр(і) – ранній час відбування подій; tп (і) – пізній час відбування події; K – номер попередньої події, розрахунком від якого знайдено tр(і). Розрахунок починається з нумерації подій і присвоєння шифрів роботам сітьового графіка.
3.3.2. Впорядкована нумерація подій сітьового графікаДля ручного розрахунку сітьових моделей потрібна впорядкована нумерація подій (у разі обробки сітьових моделей на ЕOМ, така нумерація залежно від програми обробки може бути необовיязковою). Впорядкована нумерація забезпечує можливість розрахунку сітьових моделей від меншого номера до більшого, тому що за цього для кожної роботи i, j; і<j (рис. 3.1), тобто номер початкової події менший за номер кінцевої. Номер кожної події визначається найбільшою кількістю робіт між нею і вхідною подією (рангом події). Нумерацію виконують так: 1. Вхідній події присвоюють початковий номер (ранг 0). 2. Викреслюють усі роботи, які виходять із вхідної події. 3. Присвоюють порядкові номери усім подіям, до яких входять тільки викреслені роботи (ранг 1). 4. Викреслюють усі роботи, які виходять із тільки-но пронумерованих подій. 5. Присвоюють порядкові номери усім подіям, до яких входять тільки викреслені роботи (ранг 2) і далі до виключної події, яка таким чином матиме найбільший номер (рис. 3.14). Наприклад, сітьова модель, яка зображена на рис. 3.14, нумерується так: 1) вхідній події присвоюють номер “1”; 2) викреслюють роботу, що виходить із події 1 та присвоюють номер “2” кінцевій події цієї роботи; 3) викреслюють дві роботи, які виходять із події 2, але пронумерувати можна тільки одну подію 3, а кінцеву подію другої роботи пронумерувати ще не можна, бо в неї, крім цієї роботи, входить фіктивна робота, яка ще не викреслена; 4) викреслюють роботу, яка виходить із події 3 і нумерують кінцеву подію цієї роботи 4; 5) викреслюють дві роботи (в тому числі одна фіктивна), що виходять із події 4 і присвоюють номери подіям 5, 6, до яких входять тільки-но викреслені роботи; 6) викреслюють роботи, які виходять із тільки-но пронумерованих подій 5, 6 і нумеруються події 7, 8; 7) викреслюють роботи, які виходять із подій 7, 8, і нумерують події 9-11; 8) викреслюють роботи, які виходять із подій 9-11, і нумерується подія 12; 9) далі послідовно викреслюють роботи і нумерують події: спочатку 13, потім 14, 15, 16, 17, 18, 19 і останньою нумерується завершальна подія 20.
Рис. 3.14 – Сітьовий графік ремонту рефрежираторного вагону
3.3.3. Розрахунок параметрів подій сітьового графікаРозрахунок починають з визначення tр(і) кожної події, причому час завершення вхідної події припускають таким, що дорівнює 0, а потім він може бути привיязаний до календарної дати. Оскільки подія може відбутися тільки тоді, коли будуть виконані всі роботи, що входять до неї, попередній час її звершення визначають з усіх робіт, які входять у подію, що буде останньою. Тому розрахункова формула для визначення tр(і) (раннього часу звершення події і) має такий вигляд: tр(і)=maxí tр(k)+ tk,iý (3.1) де tр(k) – ранній час звершення кожної із безпосередньо передуючих подій; tk,i – тривалість кожної роботи, що входить до події і. Розрахунок раннього часу починається із вхідної події. Сітьова модель за цього має бути підготовленою до розрахунку: кожна подія поділена на чотири сектори, у верхньому секторі записаний її номер, а для кожної роботи встановлена її тривалість у взятій для моделі системі, одиниць часу. Приклад розрахунку показаний на сітьовій моделі ремонту рифрежираторного вагону (рис. 3.14). Для вхідної події і візьмемо tр(1)= 0. Далі може бути визначено tр події 2. Цій події безпосередньо передує подія k=1; роботою, що виходить із події k і входить у подію і є робота 1, 2, яка має тривалість t (1, 2) = 1. Тому tр(2)=tр(1)+tр(1,2)=0+1=1 потім визначило tр події 3: tр(3)=tр(2)+tр (2,3)=1+2=2 Знаючи tр події 3, обчислюємо tр події 4: Tр(4)=tр(3)+tр(3,4)=3+1=4, а далі для події 5: tр(5)=tр(4)+tр(4,5)=4+3=7. Проаналізуємо визначення tр події 6, яка може відбутися лише тоді, коли завершаться роботи 2, 6 та 4, 6, за цього tр /6/ визначають тією з цих робіт, яка закінчаться найпізніше. Тоді tр(6)=maxí tр(2)+tр(2,6))+ tр(4) + tр(4,6))ý =maxí (1+1) +(4+0)ý =4. Знайдені значення tр записують у лівий сектор події, номер події, яка є початком роботи, що визначила tр цієї події – у нижній сектор. Отже, в лівий і в нижній сектори події 6 записують по цифрі чотири. Аналогічно розраховують tр, послідовно для всіх подій сітьової моделі аж до заключної події. Неважко пересвідчитися в тому, що ці розрахунки можуть виконуватись послідовно з фіксацією результатів безпосередньо на сітьовій моделі. Розрахунком раннього часу звершення заключної події визначається і найдовший повний шлях сітьової моделі. Цей чає називається критичним часом сітьової моделі. Ланцюжок робіт, що визначає критичний час, називається “критичним шляхом” сітьової моделі: Ткр =tр(20)=19 Помічені в нижніх секторах подій номери дозволяють без додаткових розрахунків визначити роботи критичного шляху. З цією метою модель переглядають починаючи із заключної події і послідовним просуванням за зазначеними у нижньому секторі номерами до вхідної події. Якщо в нижньому секторі розміщено два або більше номерів, то це свідчить про наявність кількох критичних шляхів і перегляд слід вести за кожним із них. Роботи критичного шляху виділяють на моделі товстішими лініями або відмічають червоним кольором, оскільки вони потребують особливої уваги. Користуючись зазначеним правилом, знаходимо ланцюжки робіт критичних шляхів:
Припустимо, що отримане в результаті цього розрахунку значення тривалості критичного часу Tkp, дорівнює-директивному строку Tg, тоді Tkp відповідає найпізнішому терміну, що визначає тривалість виконання всього комплексу робіт. Для моделі, що зображена, на рис. 5.2, найпізніший час звершення заключної події tn(20)=Tg=Tkp =19. Найпізніший час здійснення кожної події сітьової моделі має бути таким, щоб усі подальші роботи були виконані без порушення найпізнішого часу завершення заключної події. Отже, розрахункова формула визначення пізнього часу звершення події tn(i) має вигляд: tn(i)=min[ tn(j)-tn(i,j)], (3.2) де tn(j) – пізній час звершення кожної з безпосередньо наступних подій; tn(i,j) – тривалість кожної роботи, яка виходить із події і. Розрахунок пізнього терміну виконується від заключної події Перш за все має бути визначений tn події 19: tn(19)=tn(20)-tn (19,20)=19-0=19. Потім проаналізуємо визначення tn події 18, який має бути таким, аби наступні за нею роботи виконувались без порушення пізнього часу звершення заключної події tn(18)=miní(tn(19)-tn(18,19));(tn(20)-tn(18,20))ý=miní (19-1);( 19-1)ý=18; Знайдені значення tn записуються в правому секторі події. Аналогічне визначенню tp розрахунок tn проводиться також із фіксацією результатів безпосередньо на сітьовій моделі.
3.3.4. Розрахунок параметрів робіт сітьового графікаУ ході планування виробничого процесу і особливо під час оперативного управління ним дуже важливо мати такі відомості про кожну роботу і подію: 1. Найбільш ранній час початку кожної роботи (i,j) tп.n(i,j); 2. Найбільш ранній час закінчення кожної роботи (i,j) tp.з(i,j); 3. Найпізніший час початку кожної роботи (i,j) tp.п(i,j); 4. Найпізніший час закінчення кожної роботи (i,j) tп.з(i,j); 5. Резерви часу робіт і подій: Рп(i,j), Рв(i,j), Рн(i,j), Р(i). Усі ці дані разом із tp(і) та tп(i) є вихідними параметрами сітьової моделі, які визначаються так: tp.п(i,j)=tp(і); (3.3) tп.з(i,j)=tp(і)+t(i,j); (3.4) tп.з(i,j)= tп(j); (3.5) tп.п(i,j)= tп(j)-t(i,j). (3.6) Повний резерв часу роботи – максимальний час, на який можна відкласти початок, або збільшити тривалість роботи, не збільшуючи тривалості виконання всього комплексу. Рп(i,j)=tп(j)-tp(і)-t(i,j). (3.7) Вільний резерв часу роботи – максимальний час, на який можна відкласти початок, або збільшити тривалість роботи за умови, що всі попередні та всі подальші для цієї роботи події відбудуться у ранні строки. Рв(i,j)=tр(j)-tp(і)-t(i,j). (3.8) Незалежний резерв часу роботи - максимальний час, на який можна відкласти початок, або збільшити тривалість роботи за умови, що ні ранні, ні пізні строки звершення всіх подій сітьової моделі не зміняться. Рн(i,j)= tp(j)- tп(i)- t(i,j). (3.9) У деяких випадках значення Рн може бути відיємним. Оскільки відיємне значення резерву не має cенcу, то треба припустити, що Рн дорівнює нулю, тобто робота не має незалежного резерву. Зазначимо, що ці види резервів мають таке співвідношення: Рп ³ Рв ³ Рн. Резерв часу події – час, в межах якого може змінюватись час її звершення без порушення терміну виконання всього комплексу: Р(i)= tп(і)- tр(i). (3.10) Розглянемо визначення перелічених вихідних-параметрів на прикладі роботи 7,18 (рис. 5.2). Із розрахунку сітьової моделі відомо, що tр (7) = 8; tп (7) = 17; tр (18) = 8; tп /7,18/ = 8; Тоді: tр.п(7,18)=tp(7)=8; tр.з(7,18)=tp(7)+t(7,18)=8+1=9; tп.з(7,18)=tп(18)=18; tп.п(7,18)=tп(18)-t(7,18)=18-1=17; Рп(7,18)= tп (18)- tр(7)- t(7,18)=18-8-1=9. Рв(7,18)= tр (18)- tр(7)- t(7,18)=18-8-1=9. Рн(7,18)= tр (18)- tп(7)- t(7,18)=18-17-1=0. Р(6)= tп (7)- tп(7)- tр(7)=17-8=9; Р(18)= tп (18)- tр(18)=18-18=0; З усіх вихідних параметрів у сітьовій моделі обовיязково відображаються tр(i) та tп(i), всі інші параметри на моделі не записуються, бо вони за необхідності можуть бути легко обчислені. Інколи всі вихідні параметри робіт відображуються в окремих таблицях. Так, табл. 5.1 наведена відповідно до сітьового графіка, що показаний на рис. 5.2.
3.3.5. Розрахунок сітьових моделей з імовірнісними оцінками тривалості робітУ процесі побудови й розрахунку сітьових моделей доводиться стикатися з певною невизначеністю обсягів окремих робіт, коли тривалість їх виконання є імовірнісною (стохастичною) величиною. У таких сітьових графіках поруч з роботами, для яких відома точна детермінована оцінка тривалості, є роботи з імовірнісними оцінками, а сам сітьовий графік має ймовірний характер, де тривалість критичного шляху також є ймовірною величиною і, крім її значення, необхідно визначити ймовірність того, що вона не перевищуватиме директивну тривалість. Тривалість імовірнісних робіт характеризується трьома часовими оцінками: мінімальною tmin, найімовірнішою tнi та максимальною tmах. Припускаючи, що для кожної окремої роботи зміна її тривалості залежить від цілого ряду випадкових обставин, у цьому разі можна використати закон нормального розподілу ймовірностей, тоді математичне очікування тривалості роботи tОч та її дисперсія , тобто розсіяння або міру невизначеності, яка відповідає квадрату відхилення випадкової величини від її математичного очікування, можна обчислити за такими формулами: tОч=(tmin+4 tнi + tmах)/6; (3.11) =((tmах-tmin)/6)2. (3.12)
Таблиця 3.1 Часові параметри робіт сітьового графіка
Якщо відомі не три, а лише дві імовірнісні оцінки тривалості робіт (tmin та tmах), то tОч і можна визначити так: tОч=(3tmin+2tmах)/5; (3.13) =((tmах-tmin)/5)2 (3.14) Довжина критичного шляху сітьового графіка, якщо він містить роботи з імовірнісними оцінками, також є випадковою величиною, оцінюючи яку можна застосувати нормальний закон розподілу. Якщо припустити, що оцінки окремих робіт – це незалежні випадкові величини, то відносно них справедливе правило додавання ймовірностей. Тоді математичне очікування тривалості критичного шляху визначається так, як і для детермінованих робіт, причому до розрахунку беруться tОч стохастичних робіт, а дисперсія критичного шляху дорівнює сумі дисперсій його робіт. Для робіт з детермінованими оцінками дисперсія дорівнює 0, тому що для них : tmin= t tнi= tmах; а = ((tmах-tmin)/6)2=0 (3.15) і їх можна розглядати як частинний випадок імовірнісних робіт. Для нормального закону розподілу з достатньою для практичних розрахунків точністю можна скористатися так званим правилом трьох сигм, згідно з яким всі розсіяння випадкової величини розподіляються навколо її математичного очікування в межах інтервалу по 3 по обидва боки (рис. 3.15).
Рис. 3.15 – Правило 3 Це означає, що коли Тдир ³ Ткр+ 3, то з повною впевненістю (ймовірність – 100%) можна вважати, що роботи критичного шляху будуть виконані в термін Тдир; навпаки, якщо Тдир £ Ткроч+3, то виконати роботи в Тдир неможливо /ймовірність виконання 0%/. Для Тдир= Точ ймовірність виконання 50%, а для всіх проміжних значень Тдир(Ткроч-3<Тдир<Ткроч+3,ймовірність виконання можна визначити через значення аргумента z. z = (Тдир-Ткроч)/ (3.16) за таблицями нормального розподілу ймовірностей Лапласа, де функція Ф2(z) – це ймовірність того, що Ткроч£ Тдир,тобто ймовірність виконання всіх робіт критичного шляху в директивний час. Покажемо це на прикладі критичного шляху стохастичного графіка (рис.3.16):
Рис. 3.16 – Критичний шлях стохастичного графіку На цьому критичному шляху розміщено чотири імовірнісні роботи та одна детермінована. Визначимо Точ і 2 для імовірнісних робіт: Точ 1,2=Точ2,3=Точ3,4=Точ4,5= (2+4+4+6)/6=4; 1,2,г=2,3г=3,г4=4,5г=((6-2)/6)2 =4/9. Тоді тривалість критичного шляхуТкроч = 4+4+4+4+20 =36, а дисперсия крг =4/9 +4/9+4/9+4/9+0=16/9 Визначимо координати крайніх точок нормальної кривої розподілу ймовірностей: кр=Ö16/9=4/3; 3кр =4, тоді Ткрmin =36-4=32; Ткрmax=36+4=40. Тоді крива розподілу матиме вигляд (рис. 3.17):
Рис. 3.17 – Крива розподілу Ткр моделі 5.3 Для визначення Ткроч і крг не обмежуються розрахунки ймовірності виконання робіт у директивний строк, бо якщо на інших, так званих підкритичних, шляхах є роботи з більшим розсіянням тривалості, то Тп.кр.очmax може бути більшою, ніж Ткр.max .
Це можна побачити на такому прикладі (рис. 3.18):Рис. 3.18 – Стохастичний графік з двома критичними путями Як було розраховано, Ткроч=36; крг =16/9; 3=4. На шляху 1-3-5-7-9-10; t1,3= t3,5= t5,7= t7,9=(2+4*5=8)/6 =5 1,3г= 3,5г =5,7г= 7,9г =(8-2/6)2 =1; п.крг =1+1+1+1=4. Тоді 32п.кр=6; Тп.кр.max =35+6=41 >Ткр.max, а розподіл ймовірностей має вигляд:
Рис. 3.19 – Крива розподілу Ткр моделі 3.18 У цьому графіку підкритичний шлях не безпечніший, ніж критичний, бо навіть, якщо критичний Тдир=40, тобто Тдир=Ткроч+3, то все одно нема абсолютної впевненості у виконанні усіх робіт у директивний строк.
3.2. Зведення сітьових моделей до директивної травалостіУ розглянутому прикладі було припущено, що тривалість критичного шляху дорівнює директивній тривалості, тобто Ткр=Тдир =19. Це дозволило встановити найпізніший час заключної події таким, що дорівнює її ранньому часу. Якщо виявиться, що Ткр>Тдир, то найпізніший час для заключної події встановлюється таким, що дорівнює директивній тривалості й, виходячи з цієї умови, розраховується tn(i) для всіх подій сітьової моделі. У цьому разі необхідно звести сітьову модель до директивної тривалості, тобто зменшити Ткр на DТ=Ткр-Тдир. Модель, у якої Ткр=Тдир, називається зведеною. Зведення сітьової моделі – це обיєктивне підпорядкування тривалості критичного шляху директивній, що здійснюється не вольовим рішенням, а використанням комплексу заходів, спрямованих на найефективніше досягнення цієї мети. При зведенні сітьової моделі до директивної тривалості розглядаються роботи критичних і підкритичних шляхів, повні резерви яких мають відיємну величину. З метою зменшення відיємної величини повного резерву робіт - переглядаються усі роботи для виявлення і коригування завищених часових оцінок; - вишукується можливість змін у технології процесу, що визначає послідовність виконання робіт з метою здійснення цих робіт - розглядається можливість скорочення тривалості роботи за а) не всі технологічні, операції припускають можливість прискорення за допомогою збільшення чисельності працюючих (обмеження розмірів робочого місця, характер роботи тощо); б) для кожної конкретної роботи можуть бути встановлені граничні значення чисельності працюючих (мінімальне – за умови забезпечення техніки безпеки і з урахуванням характеру роботи, максимальне – ивідповідно до розмірів робочого місця і наявності спеціальних пристосувань та інструментів; чисельність працюючих має встановлюватись на цій межі). З метою зведення Ткр моделі до Тдир, перегляд робіт з відיємними резервами починається із вхідної події, переміщуючись, зліва направо в напрямі стрілок робіт. Скорочення тривалості однієї з робіт з відיємним резервом забезпечує зменшення на цю саму величину довжини усього подальшого шляху з його можливими розгалуженнями. Якщо скорочується тривалість роботи на одному з розгалужень критичного шляху, то це не призводить до зменшення Ткр. 3.3. Оптимізація сітьових графіків за одним ресурсомОптимізація сітьових графіків здійснюється для рівномірного розподілу трудових ресурсів за днями. Для оптимізації будується лінійна діаграма, горизонтальна вісь якої відповідає тривалості виконання сітьового графіка. На вертикальній осі лінійної діаграми відкладають знизу вверх усі роботи сітьового графіка, в тому числі фіктивні. Якщо з однієї події виходить кілька робіт, то їх відкладають в міру збільшення повного резерву Рnij. Зверху над роботою у коді записують кількість виконавців цієї роботи. Критичні роботи відрізняються потовщеними або подвійними лініями. Після занесення всіх робіт у лінійну діаграму визначається зайнятість виконавців складанням їх кількості за всіма роботами кожного дня. Зайнятість виконавців записується, під горизонтальною віссю. Як правило, цей ряд виходить нерівномірним, що свідчить про нерівномірність завантаження виконавців. Для наочного зображення цього будується графік руху робочої сили, на горизонтальній осі якого відкладається тривалість виконання сітьового графіка, а на вертикальній – кількість виконавців. Оптимізація сітьового графіка виконується пересуванням робіт зліва направо, починаючи з робіт, які виходять у завершальну подію (тобто за рахунок зменшення резервів отримуємо рівномірний розподіл ресурсів). Визначимо критерій оптимізації сітьового графіка. Уявимо, що відхилення чисельності ресурсів до оптимізації Y від середнього значення ресурсів Yср показано на рис. 3.20:
Рис. 3.20 – Ілюстрація до виведення критерію оптимізації Після оптимізації бажано зробити розподілення ресурсів більш рівнопомірнішим, тобто мати картину, що показана на рис 3.20, б. Критерій оптимізації можна виразити так: (3.17) Перетворимо цей вираз: Формула (3.18) У виразі (3.18) другий та третій додаток виявляються сталими членами, тому ознакою вирівнювання функції Y є : (3.19) Оскільки розподіл ресурсів у сітьовій моделі є дискретним рядом, інтеграл (3.19) можна замінити сумою: (3.20) Це і буде критерієм оптимізації сітьових моделей. Але при кожному пересуванні робіт це треба перераховувати всю суму R2, достатньо перевірити, збільшується чи зменшується сума квадратів R за ті одиниці часу, де розміщена та куди пересувається робота ij . Пояснимо це на рис. 3.21, де показано фрагмент лінійної діаграми:
Rm+1 Rm+2 Rl+1 Rl+2 Rl+3
Рис.3.21 – Пересування роботи ij Проаналізуємо, пересування роботи ij, що має ресурс rij чоловік. Під горизонтальною віссю записується сумарна чисельність виконавців. Сума квадратів ресурсів R щодо пересування роботи ij до початку роботи jk становить: (3.21) При пересуванні іj на один день сума квадратів ресурсів:
Різниця:
Вираз у квадратних дужках замінюємо на . Для дотримання критерію оптимальності треба, щоб була менше за 0, тобто: <0 (3.22) При пересуванні на два дні: ; . Заміняючи вираз у квадратних дужках другої складової на , записуємо критерій оптимальності в разі пересування роботи на два дні: <0 (3.23) Зазначимо, що за обчислення значення rij віднімається від Rm+t тільки тоді, коли ця величина входить у суму Rm+t до оптимізації.
Враховуючи цей критерій, розглянемо методику оптимізації графіка. Визначивши резерв роботи, тобто максимальну кількість днів, на яку її можливо пересунути, необхідно уточнити кількість днів, на яку її доцільно пересунути. Необхідні розрахунки виконують у табличках, які складаються з чотирьох стовпців: - у перший стовпець виписують загальну чисельність виконавців, починаючи з першого дня після закінчення роботи й до моменту, максимального пересування роботи, тобто до початку подальших робіт; - у другий стовпець виписують загальну чисельність виконавців, починаючи з першого дня після початку роботи з відніманням чисельності виконавців, які зайняті на цій роботі; - для формування третього стовпця необхідно від отриманих значень першого стовпця відняти значення другого стовпця; - четвертий стовпець – це сума чисел третього стовпця наростаючим підсумком: перша цифра четвертого стовпця відповідає першій цифрі третього. Другу цифру четвертого стовпця визначають як суму першої цифри четвертого стовпця, та другої цифри третього стовпця. Третю цифру четвертого стовпця визначають як суму другої цифри четвертого стовпця та третьої цифри третього стовпця і т.ін. Маючи четвертий стовпець, необхідно його проаналізувати. Якщо в ньому всі цифри додатні, роботу пересувати недоцільно. Якщо є відיємні цифри, необхідно знайти відיємну цифру з найбільшим модулем. Пересувати роботу необхідно на таку кількість днів, на якому місці у четвертому стовпці розміщена знайдена цифра. Якщо у четвертому стовпці є кілька цифр з найбільшими модулями, то пересування робіт провадиться на розсуд того, хто оптимізує сітьову модель. Визначивши кількість днів, на яку доцільно пересувати роботу, зробимо це пересування і покажемо роботу хвилястою лінією. Одночасно вносимо зміни у зайнятість ресурсів на лінійній діаграмі. Так, у дні первинного перебування роботи сумарна зайнятість виконавців зменшується на величину, що дорівнює ресурсу роботи rij, а в ті дні, куди робота була пересунена, сумарна зайнятість збільшується на ту саму величину. Отже, необхідно скласти таблички для всіх робіт на лінійній діаграмі і за необхідності пересунути деякі з них. Після закінчення пересування скоректований сумарний ряд на лінійній діаграмі відповідатиме новому розподілу ресурсів після оптимізації. У разі необхідності, для рівномірнішого розподілу ресурсів проведену ітерацію повторюють доти, поки буде недоцільно пересувати жодну роботу. Крім того, існують допоміжні заходи, завдяки яким можна після оптимізації поліпшити розподілення ресурсів – це розтягування та стиснення робіт. Під час розтягування або стиснення робіт має зберігатися стале число людино-днів, або людино-годин, що дорівнює добутку кількості виконавців роботи на тривалість її виконання. Наприклад, робота, яка проводиться трьома виконавцями і триває два дні: 3*2=6, може бути виконана двома працівниками за три дні: 2*3 =6, одним виконавцем за шість днів: 1*6=6, або шістьома виконавцями за один день: 6*1=6. Треба мати на увазі, що в разі розтягування роботи, вона не може виходити за межі робіт, які розміщені безпосередньо до і після неї.
4. СТРУКТУРА НАПИСАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ
Курсова робота як самостійне навчально-наукове дослідження має виявити рівень загально наукової та спеціальної підготовки студента, його здатність застосовувати одержані знання під час вирішення конкретних проблем, його схильність до аналізу та самостійного узагальнення матеріалу з теми дослідження. Студенту надається право вибирати тему курсової роботи з числа визначених кафедрою або запропонувати свою тему з обґрунтуванням її розробки. Незалежно від обраної теми, структура курсової роботи має бути такою:
Оформлення титульного листа приводиться в додатках. Зміст курсової роботи розкріває об’єкт дослідження процесу на конкретному підприємстві. У вступі розкривається актуальність даної проблеми. У розділі 1 –розкриваються теоретичні основи даної проблеми. У розділі 2 – розгляд виробничого процесу підприємства та побудова сітьової моделі даного процесу та графіку руху трудових ресурсів до оптимізації. У 3 розділі проводиться оптимізація процесу та перерозподіл трудових ресурсів після оптимізації. У висновках проводиться аналіз змін виробничого процесу та зайнятості трудових ресурсів з урахуванням збільшення критичних шляхів на сітьовій моделі. Список літератури відображає обсяг використаних джерел та ступінь вивченості досліджуваної тематики курсової роботи.
Розглянемо приклад проектування технологічного процесу зборкивантажного вагону Конструкції більшості типів вагонів характерні тим, що значну частину їх деталей можна отримати в готовому вигляді методом гарячого або листового штампування, розкрою листового матеріалу і профілів. Обробка різанням застосовується лише для обмеженої кількості деталей. Отже, загальну схему виготовлення вантажного вагону можна представити у вигляді послідовності технологічних процесів:
Одним з елементів загальної схеми виготовлення вантажного вагону являється технологічний процес загальної збірки чотиривісної цистерни. Маршрутний опис технологічного процесу загальної збірки чотиривісної цистерни приведений в таблиці 4.1. Таблиця 4.1 Маршрутний опис технологічногопроцесу загальної збірки чотиривісної цистерни
У 2 розділі к/р складаємо сітьовий графік цього процесу. У 3 розділі курсової роботи будуть зроблені кроки по оптимізації даного технологічного процесу з метою більш раціонального використовування трудових ресурсів. Побудуємо технологічний процес загальної збірки чотиривісної цистерни у вигляді сітьової моделі (див.рис.4.1).
Рис. 4.1 – Сітьовий графік до оптимізації Враховуючи правила та положення, наведені у попередньому розділі, розраховуємо сітьовий графік та визначаємо критичний шлях, довжина якого становить 14 днів. Він проходить через події 1, 2, 4, 6, 8. Після цього визначаємо параметри робіт за формулами (5.1) – (5.9), що наведено в табл. 4.2.
Таблиця 4.2 Параметри робіт
Потім будуємо лінійну діаграму (рис. 4.2), на горизонтальній осі якої відкладаємо довжину критичного шляху, а на вертикальній, починаючи з першої події, – всі роботи сітьового графіка, враховуючи величину їх повного резерву рnij : Рис. 4.2 – Лінійна діаграма Рп1,6= 11-0-4= 7; Рп1,4= 7-0-2= 5; Рп1,2= 4-0-4= 0; Рп1,3= 9-0-3= 6. Отже, спочатку відкладаємо роботу критичну 1,2, яка має нульовий резерв, а потім у порядку зростання Рпij: 1,4; 1,3; 1,6. Довжина лінії відповідає тривалості роботи, а кількість виконавців записується, у кружках над лінією. Переходимо до другої події. Спочатку відкладаємо критичну роботу 2,4, а потім визначаємо резерви 2,5 та 2,7: Рп2,5= 11- 4-3 = 4; Рп2,7= 11- 4-2 = 5.
Після 2,4 відкладаємо 2,5, а потім 2,7. Роботи, які виходять з події 2, починаємо відкладати в момент закінчення попередньої роботи 1,2. Переходимо до третьої події. Роботи 3,5 та 3,8 відкладатимемо після закінчення 1,3. Спочатку 3,5 потім 3,8, бо Рп3,5 < Рп3,8. Аналогічно відкладаємо послідовно всі роботи сітьового графіка. Фіктивна робота позначається крапкою, а критична – потовщеною лінією.Коли побудову лінійної діаграми закінчено, треба перевірити, щоб остання критична робота закінчилася в останній день виконання сітьового графіка (у нашому прикладі на 14-й день), а кількість робіт на лінійній діаграмі відповідала кількості робіт сітьового графіка. Далі визначаємо зайнятість ресурсів на кожний день. Для цього на кожний день лінійної діаграми складаємо чисельність виконавців (цифри у кружечках) за всіма роботами. Наприклад, у перший день виконуються роботи 1,2; 1,4; 1,3; 1,6. Сумарна, чисельність виконавців буде: 5 + 2 + 3 + 5 = 15. На четвертий день виконуються роботи 1,2; 1,6; 3,5; 3,8, а кількість виконавців становить: 5 + 5 + 3 + 6 = 19.
Сумарна зайнятість виконавців записується під горизонтальною віссю та показується на графіку руху робочої сили (рис. 7.5).
Рис. 4.3 – Графік руху трудових ресурсів до оптимізації та після оптимізації сітьового графіка. У нашому прикладі визначена сумарна зайнятість показує., що розподілення ресурсів за ходом виконання робіт сітьового графіка нерівномірне. Так, у 5-тий та 6-й дні зайняті по 28 та 25 виконавців, а з 11-го по 14-й дні – по 4 виконавці. Це завдає труднощів у процесі організації робіт, тому необхідно, про оптимізувати графік з метою вирівнювання цього розподілення. Пересування робіт починається з верхньої роботи 7,8. Ця робота Рп=14-7-3 = 4 дні, тому теоретично вона може бути закінчена в останній день, тобто пересунута на 4 дні. Для визначення доцільності цього на лінійній діаграмі ставимо крапку. Потім визначаємо, на скільки днів доцільно пересунути цю роботу.
Перший стовпець Рl+t таблиці складається з чисельності виконавців, починаючи з першого дня після закінчення роботи, тобто з 11-го дня й до моменту можливого перенесення роботи (до крапки). Другий стовпець Рm+t-rij починається з першого дня після початку роботи, тобто з 8-го, але виписуючи чисельність на 8-й, 9-й та 10-й день, треба відняти число виконавців цієї роботи (6 працівників). Третій стовпець D визначають як алгебраїчну різницю чисел першого та другого стовпця. Перша цифра четвертого стовпця åD дорівнює першій цифрі третього стовпця (-10). Другу цифру четвертого стовпця визначають складанням першої цифри четвертого стовпця та другої цифри третього стовпця: (-10)+(-10)= (-20). Третю цифру четвертого стовпця визначають аналогічно: (-20) + (-10) = (-30). Четверта: (-30) + (0) = (-30). Аналізуючи цей стовпець, визначають відיємні цифри з максимальними модулями – (-30). У четвертому стовпці вони стоять на третьому та четвертому місці, тому роботу 7,8 доцільно пересунути на 3-й або на 4-й дні. В умовах діючого виробництва, коли може статися, що робота 7,8 з технічних або інших умов, може не закінчитися за три дні й графік виконання всього процесу буде зірваний, доцільно пересунути цю роботу лише на три дні, залишивши один день резерву. У нашому прикладі це робити необовיязково, тому пересуваємо її на чотири дні (показуємо хвилястою лінією). Після цього треба змінити число виконавців. У 7-й, 8-й, 9-й та 10-й день їх стає на 6 менше, а у 12-й, 13-й, 14-й – на 6 більше. Другий рядок під горизонтальною віссю це ілюструє. Переходимо до подальшої роботи 6,8; вона критична, тому не Далі розглядаємо 5,8. Вона має резерв чотири дні Рп = 14 -7-3 = 4, тому може бути теоретично перенесена до останнього дня. Будуємо для неї табличку на один день:
Аналіз четвертого стовпця показує, що цю роботу доцільно пересунути на один день. Змінення ресурсів показано на третьому рядку лінійної діаграми. У 9-й та 10-й дні чисельність ресурсів не змінюється, тому що розміщення роботи в ці дні не змінилося. Переходимо до фіктивної роботи 5,7. Табличку для неї складати не потрібно, але можна визначити за діаграмою, що в разі необхідності вона може бути перенесена до початку роботи, яка за сітьовим графіком слідує за нею (тобто до початку роботи 7,8). Переходимо до роботи 4,8 і складаємо для неї табличку.
не пересуваємо. У четвертому стовпці стоять усі додатні цифри, тому робота 4,8 не пересувається. Робота 4,6 критична, тому розглядаємо 3,8. Вона теж може бути перенесена до останнього дня. Складаємо для неї табличку.
на 7днів. Пересуваємо роботу на 7 днів, та коректуємо розподіл виконавців. Розглядаємо роботу 3,5. Вона може бути пересунена до тих робіт, які слідують за нею – 5,7 та 5,8. Фіктивна робота 5,7 виконується раніше, ніж 5,8 і, як було зазначено, може бути за необхідності пересунена. Зробимо це, суміщаючи її з початком роботи 5,8. Після цього визначаємо, що роботу 3,5 теоретично можливо пересунути до початку робіт 5,7 та 5,8. Складаємо для неї табличку.
на 3 дні. Пересуваємо її на три дні. Робота 2,7 може пересуватися до роботи, яка слідує за нею 7,8. Визначаємо це крапкою та складаємо табличку, яка показує, що цю роботу пересувати недоцільно.
Робота не пересувається. Розглядаємо роботу 2,5 і визначаємо, що вона може бути пересунена до початку роботи 5,7 та 5,8. Складаємо табличку.
Робота пересувається на один день. Далі слідуєкритична робота 2,4, тому переходимо до розгляду роботи 1,6, яка може пересуватися до початку роботи 6,8.
Робота не пересувається. Роботу 1,3 можливо пересунути тільки до початку робіт, що ідуть за нею: 3,5 та 3,8. Оскільки робота 3,5 починається раніше, ніж робота 3,8, то пересунення 1,3 обмежуємо початком роботи 3,5.
Пересуваємо роботу на один день. Робота 1,4 теоретично може бути пересунена до початку 4,6 та 4,8.
Робота не пересувається. На цьому перша ітерація закінчується. За необхідності можна її повторити. Аналізуючи розподілення виконавців після проведеної оптимізації, спробуємо його поліпшити за допомогою стиснення роботи 1,4, яка має 2*2 = 4 людино-годин. Цю роботу можна виконати за один день чотирма виконавцями, за цього в перший день чисельність збільшується з 12 до 14чол., а в другий день зменшується з 15до 13. Перевіримо середню чисельність виконавців до й після оптимізації. До оптимізації вона становить: Rср1 = (15+15+13+19+28+25+16+30+20+80 +4+4+4+4+4)/14=14,78 чол. Після оптимізації: Rср2 = (14+13+13+13+13+19+13+17+14+14+16+16+16+16)/14=14,78 чол. Рівність Rср1 та Rср2 підтверджує, що оптимізація зроблена правильно, але відхилення розподілу виконавців від середнього після оптимізації значно зменшаться, що показано на рис. 7.5. Так, до оптимізації максимум виконавців становив 28 чол., а мінімум 4; після оптимізації відповідно 9 та 13 чол. Після оптимізації потрібно скоригувати первісний сітьовий графік. Для цього треба виявити очікування та нанести їх на сітьовий графік. Очікування виявляються тільки для тих робіт, які були пересунені, й визначаються як проміжок часу між початком пересунутої роботи та кінцем роботи, яка виконується перед нею. Очікування починають виявляти з початку лінійної діаграми, поступово пересуваючись зліва направо. Наприклад, для роботи 1,6 очікування становить один день, тому що відносно початку лінійної діаграми вона була пересунена на один день. Для роботи 3,5 – два дні, тому що проміжок часу між початком 3,5 і кінцем роботи, яка слідує перед нею, 1,3, становить два дні. Для роботи 5,8, незважаючи на те, що вона пересувалась, очікування не буде, тому що попередня робота 3,5 закінчується у той самий момент, коли починається 5,8. Після цього треба перерахувати первинний сітьовий графік. Для цього будують новий графік (рис.4.4), на який заносять очікування, та зміни у параметрах робіт. Наприклад, робота 1,4, яка була стиснута, має параметри 1/4, а не 2/2, як у первинному графіку. Графік перераховують за формулами (3.1) та (3.2), але в разі визначення tpi, очікування додається, а tni – очікування віднімається. Наприклад: tpn3 =0+3+1= 4; tnn7 =14+3-3=8. При переобчисленні графіка, зміни можуть статися у параметрах тих подій, які не лежать на критичному шляху. Після переобчислення графіка можуть зיявитися критичні роботи. У нашому прикладі це будуть 1,3; 2,5; 3,5; 3,8; 5,7; 7,8. .
Рис 4.4 – Сітьовий графік після оптимізації Далі вносимо корективи у таблицю параметрів для робіт, у яких змінилися параметри подій або зיявилося очікування: tp.пij = tpi + tочij; (4.1) tp.зij = tпij + tочij + tij; (4.2) Рпij = tпj - tpi - tочij - tij; (4.3) Рвij = tрj - tpi - tочij - tij; (4.4) Рнij = tрj - tпi - tочij - tij; (4.5) Наприклад, для роботи 3,5: tp.п = 4 + 2 = 6; tp.з = 4 +2 +2 = 8; Рп = 8 - 4- 2 - 2 = 0 Рв = 8 - 4- 2 - 2 = 0 Рн = 8 - 4- 2 - 2 = 0 Скориговані цифри заносять у табл. 4.2 у дужках.
5. ВИБІР ВАРІАНТУ КУРСОВОЇ РОБОТИ
Приблизні технологічні процеси, які виконуються на підприємствах залізничного транспорту, приведені в додатку Б. Дані з табл. 5.1 приймаються як варіант для побудови сітьового графіка технологічного процесу обраного підприємством. Таблиця 5.1 Передування робіт сітьового графіка
За даними таблиці 5.2 розрахувати сітьовий графік, виконати таблицю параметрів робіт і прооптимізувати графік за одним ресурсом. За результатами оптимізації внести в графік організаційні очікування, перерахувати сітьовий графік, скоригувати таблицю параметрів робіт, нанести плановий фронт робіт для даного часу (t) та визначити зворотний час для фронту робіт (по варіантам).
Таблиця 5.2 Параметри робіт (тривалість, кількість працюючих)
ДОДАТКИДодаток А
Зразок оформлення титульної сторінки курсової роботи
МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ І ЗВ'ЯЗКУ УКРАЇНИ КИЇВСЬКИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЕКОНОМІКИ І ТЕХНОЛОГІЙ ТРАНСПОРТУ
Кафедра "Менеджмент організацій транспорту"
КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни: “Операційний менеджмент”
Київ 2006
Додаток Б
1. Перелік робіт процесу для побудови сітьової моделі по розточенню ступиці суцільнокатанного колеса на верстаті 1А501
2. Перелік робіт процесу монтажу системи автоматичного регулювання та управління переїздів
3. Перелік робіт процесу розробки програмного продукту (ПП) (системи бронювання квитків)
4. Перелік робіт процесу маневрового локомотива по розформуванню місцевих передач
5. Перелік робіт процесупо прибиранню снігу машини СМ – 2 при цілодобовій роботі з непарного сортувального парку.
6. Перелік робіт процесу технічного обслуговування транзитного поїзда із зміною локомотива в приймально – відправочному парку
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||