Сетевой график по таблице онлайн. Пример построения сетевого графика

Раздел VI.

СЕТЕВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

147. В чём заключаются недостатки линейных графиков?
Линейные графики просты в исполнении и наглядно показывают ход строительных работ. Однако они не могут отобразить сложность моделируемого строительного процесса в связи с чем имеют следующие недостатки:
– календарный график статичен: он не отражает всей динамики строительного процесса и нуждается в постоянной корректировке. Но пока он корректируется, согласовывается и утверждается, происходят новые изменения в результате чего пересмотренный график вновь не отражает действительного положения дел;
– по линейному графику трудно определить, как идёт строительство в данный момент – с опережением или с отставанием, и на какой срок;
– по линейному графику трудно определить, как отражается невыполнение одной или нескольких работ на выполнении других работ, и на какой срок;
– на календарном графике не выделены работы, которые определяют сроки строительства; не видна роль второстепенных работ, в результате чего руководство стройки вынуждено распылять своё внимание на всех работах, не концентрируя его на решающих участках стройки;
– линейный график не даёт возможности прогнозировать ход событий на стройке, что осложняет выбор правильного решения руководителем стройки на выполнение последующих работ.

148. Что такое сетевой график?
Сетевой график это графическое изображение технологической последовательности выполнения работ на объекте или нескольких объектах с указанием их продолжительности и всех временных параметров, а также общего срока строительства.
В основе управления строительством должна лежать заранее разработанная модель процесса производства строительных и монтажных работ, начиная с подготовительных работ и кончая вводом объекта в эксплуатацию.

149. В чём заключаются отличительные особенности сетевого графика в сравнении с линейным и циклограммой?
Отличительными особенностями сетевого графика являются:
– наличие взаимосвязи между работами и технологической последовательностью их выполнения;
– возможность выявления работ, от завершения которых в первую очередь зависит продолжительность строительства объекта;
– возможность выбора вариантов последовательности и продолжительности работ с целью улучшения сетевого графика;
– облегчение осуществления контроля работ за ходом строительства;
– возможность использования ЭВМ для расчётов параметров графика при планировании и управлении строительством.

150. Из каких элементов состоит сетевой график?
Сетевой график состоит из четырёх элементов: работы, события, ожидания и зависимости.

151. Что означает понятие «работа»?
Работа – это технологический процесс, требующий затрат времени, трудовых и материальных ресурсов и приводящий к достижению определённого запланированного результата. Работа на графике обозначается сплошной стрелкой, длина которой может быть не связана с продолжительностью работ (если график выполнен не в масштабе времени).

152. Что означает понятие «событие»?
Факт окончания одной или нескольких работ, необходимых и достаточных для начала последующих работ, называют событием. Имеется в виду, что событие свершается мгновенно, поэтому оно не требует ни времени, ни материальных, ни трудовых затрат. Событие изображается в виде круга, внутри которого указывается определённый номер – код события.

153. Какие могут быть виды событий?
События могут быть исходными, завершающими, начальными и конечными.
Исходное событие начинает строительства объекта и не имеет предшествующих работ. Этим событием начинается развитие сетевого графика.
Завершающее событие не имеет последующих работ и им заканчиваются работы в сетевом графике.
События ограничивают рассматриваемую работу и по отношению к этой работе они могут быть начальными и конечными.
Начальное событие для рассматриваемой работы определяет начало данной работы и является конечным для предшествующих работ.
Конечное событие определяет факт окончания данной работы и является начальным для последующих работ.

154. Что означает понятие «ожидание»?
В строительстве может возникать необходимость в перерывах между выполняемыми работами. Такие перерывы могут быть технологическими и организационными.
Технологические перерывы могут быть связаны с необходимостью набора прочности бетоном, твердения стяжки под рулонную кровлю, сушки штукатурки перед малярными работами и т.п.
Организационные перерывы могут возникать при занятости бригад нужных профессий на другом объекте, ожиданием тёплого времени года для выполнения благоустроительных работ и проч.
Такие технологические перерывы называют ожиданием. Ожидание – процесс, требующий времени и не потребляющий материальных и трудовых ресурсов. Ожидание изображается, как и работа, сплошной стрелкой с указанием продолжительности и наименованием ожидания.

155. Что означает понятие «зависимость»?
Между отдельными видами строительных и монтажных работ могут существовать технологические зависимости (например, нельзя вести отделочные работы, монтаж технологического оборудования при отсутствии кровли, благоустроительные работы без прокладки подземных коммуникаций и т.п.).
Зависимость (иногда её ещё называют фиктивной работой) отражает технологическую или организационную взаимосвязь работ. Зависимость не требует ни времени, ни ресурсов; она определяет технологическую последовательность событий.
Зависимость изображается на сетевом графике пунктирной стрелкой.
Зависимость может быть технологической (показывает необходимую последовательность выполнения работ) и ресурсной или организационной, связанной с переходом бригад или перегоном строительных машин с объекта на объект.

156. Что такое понятие «путь» в сетевом графике?
Каждая работа в сетевом графике имеет свою продолжительность, рассчитанную на основе подлежащих к выполнению объёмов работ. Пройдя от исходного события к завершающему, последовательно, по цепочке работ и зависимостей, можно подсчитать общую продолжительность работ в каждой цепочке.
Путь – это непрерывная последовательность работ в сетевом графике. Длина искомого пути по времени определяется суммой продолжительности составляющих этот путь работ.
В сетевом графике между исходным и завершающим событием может быть несколько путей, различных по продолжительности.

157. Что называется полным путём сетевого графика?
Путь от исходного до завершающего события сетевого графика называют полным. Участок пути от исходного события до данного события называют предшествующим, а путь от данного события до любого последующего называют последующим путём.

158. Что такое критический путь в сетевом графике?
Критическим путём сетевого графика называют полный путь от исходного до завершающего события, имеющий наибольшую длину (продолжительность) из всех полных путей. Его временная длина определяет срок выполнения всех работ в сетевом графике.
В сетевом графике может быть несколько критических путей.
Увеличение продолжительности работ, лежащих на критическом пути, увеличивает общую продолжительность работ; соответственно сокращение этих работ приводит к общему сокращению срока строительства объекта.
Критический путь на сетевом графике выделяется утолщённой линией или каким-либо другим способом.

159. Что такое критическая зона в сетевом графике?
Путь, длина которого несколько меньше критического пути, называют подкритическим. При сокращении продолжительности работ на критическом пути подкритический путь может стать критическим.
Совокупность критических и подкритических путей образует в сетевом графике критическую зону. Выявление в сетевом графике критической зоны позволяет выявить работы, на которые нужно обращать внимание при необходимости сокращения сроков строительства, либо при проектировании сетевого графика, либо при контроле за ходом строительства.

160. Что такое код работы?
В сетевом графике каждая работа находится между двумя событиями (начальным, из которого она выходит, и конечным, в которое она входит). Каждое событие имеет свой номер, поэтому каждая работа приобретает свой код, состоящий из номеров её начального и конечного события.

161. Какие основные правила построения сетевого графика?
Существуют определённые правила построения сетевого графика:
– для удобства построения сетевого графика направление стрелок следует принимать слева направо, избегая по возможности пересечения линий;
– каждая работа должна иметь свой код. В случае выполнения параллельных работ, имеющих единое начало и окончание, необходимо вводить дополнительные события, иначе разные работы получат единое наименование;

– в сетевом графике не должно быть «тупиков» (событий, из которых не выходит ни одной работы) и «хвостов» (событий, в которые не входит ни одна работа);

– нумерация (кодирование) событий должна соответствовать последовательности работ во времени, т.е. предшествующим событиям присваиваются меньшие номера;
– нумерацию событий нужно производить только после полного построения сети и убеждённости, что технологически сеть построена правильно;
– первоначальный вариант сетевого графика строится без учёта продолжительности составляющих его работ, обеспечивая только технологическую последовательность (в этом случае длина стрелок значения не имеет).

162. Что означает понятие «резерв времени»?
Сравнивая длину критического пути с длиной любого некритического пути, устанавливаем, что есть возможность на определённое количество времени увеличить длину некритических работ без увеличения общего срока строительства объекта. Эти дни и составляют резерв времени, который может быть частным или общим.

163. Что такое частный резерв времени?
Частным резервом времени работы называют количество рабочего времени, на которое может быть увеличена продолжительность этой работы или перенесено её начало так, чтобы при этом не изменилось раннее начало последующих работ.

164. Что такое общий резерв времени?
Под общим (полным) резервом времени понимают количество рабочего времени, на которое может быть увеличена продолжительность данной работы при условии, что продолжительность самого наибольшего из путей, проходящих через эту работу, не превышает длины критического пути.

165. Для чего используется календарная линейка при разработке сетевого графика?
При разработке сетевой график представляет собой немасштабную модель, но возникает необходимость представить его в привычной форме в масштабе времени, доступной для использования на любом уровне управления. Для привязки графика к календарному времени используется календарная линейка. При привязке событий сетевого графика к календарю наглядно видно, когда какая работа выполняется и когда она должна быть закончена.
Масштабный график, как правило, строят по ранним срокам событий.

166. Как определить самый ранний из возможных сроков свершения события?
Событие, в которое входит одна работа, может быть начато в том случае, когда свершилось событие предыдущей работы и выполнена работа рассматриваемого события.
Если в рассматриваемое событие входит несколько работ, то приступить к последующей работе возможно только в том случае, когда будет завершена самая продолжительная работа, входящее в это событие. Имея данные о продолжительности каждой входящей в это событие работы, можно определить для этого события самый ранний из возможных сроков его свершения.
Самый ранний из возможных сроков свершения события равен раннему началу предыдущего события и продолжительности максимального из предшествующих этому событию путей.

167. Как определить самый поздний из допустимых сроков свершения события?
Если у рассматриваемой работы есть одна последующая работа, то её позднее окончание равно позднему окончанию последующей работы минус продолжительность рассматриваемой работы.
Если у рассматриваемой работы две или более последующих работ, то её позднее окончание будет минимальным из разности поздних окончаний последующих работ и их продолжительности.

168. С какой целью разрабатывается «карточка-определитель» сетевого графика?
Карточка-определитель сетевого графика является исходным документом для расчёта сетевого графика. С помощью карточки-определителя назначается продолжительность выполнения каждой работы на основе принятых методов производства работ, назначается состав бригады и сменность.

169. Какие данные необходимы для составления карточки-определителя сетевого графика?
Исходными данными для разработки карточки-определителя сетевого графика (рис.4) являются:
– точное наименование и состав каждой работы;
– данные об имеющихся в строительной организации бригадах и их составах;
– информация о достигнутой этими бригадами производительности труда;
– данные о поставках строительных материалов и конструкций, оборудования;
– сведения о действующих нормативных документах (СНиП, ЕНиР, инструкции и указания по производству работ);
– данные о механизмах, которыми располагают строительные и монтажные организации.

Рис. 4. Карточка-определитель работ и ресурсов сетевого графика

170. Как определить продолжительность работы?
Определив трудоёмкость работы, определить продолжительность работы можно двумя способами:
- назначив численный состав бригады, разделить трудоёмкость работ на число рабочих бригады;
- назначив продолжительность работ в днях, разделить трудоёмкость работ на её продолжительность; в этом случае мы узнаем необходимый численный состав бригады.
Но эти положения не распространяются на выполнение механизированных работ. В этом случае надо определить требуемое количество машиносмен работы и, разделив на количество механизмов и их сменность, получить продолжительность работы в днях; в соответствии с ЕНиР назначаем состав монтажной бригады.

171. Как «сшиваются» сетевые графики?
Для отдельных видов строительных и монтажных работ могут разрабатываться локальные графики, которые необходимо объединить в единый сетевой график строительства зданий и сооружений.
В связи с эти необходимо произвести увязку смежных работ (это, так называемая, «сшивка» графика). Эту увязку необходимо произвести с помощью граничных событий, т.е. событий, которые являются общими для разных локальных графиков и совершаются в результате окончания работ, входящих в состав этих графиков.

172. Как построить эпюры трудовых и материальных ресурсов?
В результате расчёта параметров сети и возможности её привязки к календарю можно выявить потребность в трудовых и материальных ресурсах в каждый момент строительства объекта. Для этого строится эпюра потребности ресурсов, горизонтальный вектор которой привязан к календарю, а вертикальный вектор указывает на количество потребляемых ресурсов. В основу построения эпюры закладывается постоянство расходования ресурсов при выполнении каждой работы. Сложение потребностей работ по вертикали в определённый календарный срок даёт необходимую информацию.
Чтобы правильно привязать сеть к календарю, даты начала той или иной работы должны соответствовать ранним началам работ, расположенные в левом секторе событий.
Работы, имеющие резерв времени, должны быть на сетевом графике выделены (на графике они могут иметь прерывистую линию в той части работы, где есть частный резерв времени), и на эпюру проецируется только та часть работы, где есть ресурсы (рис. 5 и 6).

Рис.5. Пример расчета сетевого графика непосредственно на схеме

Рис.6. Построение сетевого графика в масштабе времени и диаграмма движения рабочей силы (цифра над стрелкой – количество людей, занятых в данной работе)

173. С какой целью осуществляется корректировка сетевого графика?
Первый этап разработки сетевого графика заканчивается расчётом его параметров, определением продолжительности критического пути и его траектории. Однако первоначальный (скорее, исходный) вариант графика редко получается сразу оптимальным. Чаще всего сеть приходиться корректировать, приводя её в соответствие с нормативным или директивным сроком строительства объекта, с имеющимися в распоряжении исполнителей ресурсами (трудовыми, материальными, необходимыми механизмами).
После получения первого варианта сетевого графика с определением критического пути, расчётом временных параметров для каждой работы и определением резервов времени, сетевой график нужно проанализировать.
Под корректировкой (оптимизацией) сетевого графика понимают внесение в его первоначальный вариант возможных изменений с целью достижения выгодных результатов и доведения параметров графика до показателей, на которые планируется сеть.
Для внесения этих поправок необходимо находить наиболее выгодные и возможные технологические решения, а иногда и проектные решения, связанные с сокращением срока производства строительно-монтажных работ или с изменением технологической последовательности их исполнения.
Корректировка сетевого графика может производиться по заданным срокам строительства, по трудовым и материальным ресурсам и другим необходимым показателям.

174. Как корректируется сетевой график по времени?
Если первоначальный вариант сетевого графика имеет критический путь не превышающий установленного директивного срока строительства, то такой график можно считать оптимальным и рекомендовать к исполнению.
В тех случаях, когда критический путь в первоначальном варианте сетевого графика превышает установленные сроки строительства, необходима корректировка графика по показателю «время» с целью сокращения срока критического пути.
Сократить же критический путь можно следующими способами:
- перераспределить трудовые ресурсы с некритических работ на критические, в результате чего продолжительность некритических работ может увеличиться в пределах имеющихся резервов времени, а критических работ сократится;
- привлечь дополнительные трудовые и материальные ресурсы для выполнения критических работ;
- пересмотреть топологию сети (изменить технологическую последовательность выполнения работ); увеличить число захваток; выполнять отдельные строительные и монтажные операции, где позволяет технология и безопасность работ параллельно);
- изменить, если есть возможность проектные решения в целях сокращения продолжительности строительства (повысить заводскую готовность конструкций, конвейерно-блочный монтаж конструкций покрытия, примененить сборные конструкции взамен монолитных и т.п.).

Представим себе ситуацию развития проекта капитального строительства на производственном предприятии. Проект успешно инициирован и полным ходом идут работы по его планированию. Сформирована и утверждена иерархическая структура работ, план по вехам принят. Разработан первичный вариант календарного плана. Поскольку задача оказалась достаточно масштабной, куратор принял решение о разработке еще и сетевой модели. Расчет сетевого графика в прикладном аспекте его исполнения является предметом настоящей статьи.

Перед стартом моделирования

Методологический базис сетевого проектного планирования представлен на нашем сайте несколькими статьями. Я лишь сошлюсь на две из них. Это материалы, посвященные в целом и непосредственно . Если в ходе повествования у вас будут возникать вопросы, просмотрите ранее представленные осмысления, основная суть методологии в них изложена. В настоящей статье мы рассмотрим небольшой пример локальной части комплекса строительно-монтажных работ в рамках значительной проектной реализации. Расчеты и моделирование будем выполнять методом «вершина-работа» и классическим табличным способом («вершина-событие») с применением МКР (метода критического пути).

Построение сетевого графика мы начнем на основе первой итерации календарного плана, выполненного в форме диаграммы Ганта. Для целей наглядности предлагаю не учитывать отношения предшествования и максимально упростить последовательность действий. Хотя на практике такое бывает редко, представим в нашем примере, что операции выстроены в последовательность вида «окончание-начало». Ниже вашему вниманию представляются две таблицы: выписка из списка работ проекта (фрагмент из 15-ти операций) и список параметров сетевой модели, необходимый для представления формул.

Пример фрагмента списка операций инвестиционного проекта

Список параметров сетевой модели, подлежащих расчету

Пусть вас не пугает обилие элементов. Построение сетевой модели и расчет параметров достаточно просто выполнить. Важно тщательно подготовиться, иметь под рукой иерархическую структуру работ, линейный график Ганта – в общем, все, что дает возможность определиться с последовательностью и взаимосвязями действий. Еще в первые разы выполнения графика я рекомендую иметь перед собой формулы расчета требуемых значений. Они представлены ниже.

Формулы расчета параметров сетевого графика

Что нам потребуется определить в ходе построения графика?

1. Раннее начало текущей работы, в которую входят несколько связей от предыдущих операций. Выбираем максимальное значение из всех ранних окончаний предыдущих операций.
2. Позднее окончание текущего действия, из которого выходят несколько связей. Выбираем минимальное значение из всех поздних начал последующих действий.
3. Последовательность работ, формирующих критический путь. У этих действий раннее и позднее начала равны, как и раннее и позднее окончание соответственно. Резерв такой операции равен 0.
4. Полные и частные резервы.
5. Коэффициенты напряженности работ. Логику формул резервов и коэффициента напряженности работы мы рассмотрим в специальном разделе.

Последовательность действий по моделированию

Шаг первый

Построение сетевого графика начинаем путем размещения прямоугольников задач последовательно слева-направо, применяя правила, описанные в предыдущих статьях. При выполнении моделирования методом «вершина-работа» основным элементом диаграммы выступает семисегментный прямоугольник, в составе которого отражены параметры начала, окончания, длительности, резерва времени и наименования или номера операций. Схема представления ее параметров показана далее.

Схема изображения работы на сетевом графике

Результат первого этапа построения сетевого графика

В соответствии с логикой последовательности операций с помощью специализированной программы, MS Visio или любого редактора размещаем образы работ в заданном выше формате. В первую очередь заполняем наименования выполняемых действий, их номера и длительность. Рассчитываем раннее начало и раннее окончание с учетом формулы раннего начала текущего действия в условиях нескольких входящих связей. И так проходим до завершающей фрагмент операции. При этом, в нашем примере проекта тем же графиком Ганта не предусмотрены исходящие связи от операций 11, 12, 13 и 14. «Подвешивать» их на сетевой модели недопустимо, поэтому мы добавляем фиктивные связи к конечной работе фрагмента, выделенные на рисунке синим цветом.

Шаг второй

Находим критический путь. Как известно, это путь, имеющий самую большую продолжительность действий, которые в него входят. Просматривая модель, мы выбираем связи между работами, имеющими максимальные значения раннего окончания действий. Намеченный критический путь выделяем стрелочками красного цвета. Полученный результат представлен на промежуточной схеме далее.

Схема сетевого графика с выделенным критическим путем

Шаг третий

Заполняем значения позднего окончания, позднего начала и полного резерва работ. Для выполнения расчета переходим к конечной работе и берем ее за последнюю операцию критического пути. Это означает, что поздние значения окончания и начала идентичны ранним, и от последней операции фрагмента мы начинаем двигаться в обратную сторону, заполняя нижнюю строку схематического представления действия. Модель выполнения расчета показана ниже на схеме.

Схема расчета поздних начал и окончаний вне критического пути

Итоговый вид сетевого графика

Шаг четвертый

Четвертым шагом алгоритма сетевого моделирования и расчетов выполняется вычисление резервов и коэффициента напряженности. Первым делом имеет смысл обратить внимание на полные резервы путей некритических направлений (R). Они определяются путем вычитания из продолжительности критического пути временной длительности каждого из этих путей, пронумерованных на схеме итогового сетевого графика.

• R пути под номером 1 = 120 – 101 = 19;
• R пути под номером 2 = 120 – 84 = 36;
• R пути под номером 3 = 120 – 104 = 16;
• R пути под номером 4 = 120 – 115 = 5;
• R пути под номером 5 = 120 – 118 = 2;
• R пути под номером 6 = 120 – 115 = 5.

Дополнительные расчеты модели

Выполнение расчета общего резерва текущей операции производится путем вычитания из значения позднего начала раннего начала или из позднего окончания раннего окончания (см. схему расчета выше). Общий (полный) резерв показывает нам возможность начала текущей работы позже или увеличения продолжительности на длительность резерва. Но нужно понимать, что пользоваться полным резервом следует с большой осторожностью, потому что работы, стоящие от текущего события дальше остальных, могут оказаться без запаса времени.

Помимо полных резервов в сетевом моделировании оперируют также и частными или свободными резервами, которые представляют собой разницу между ранним началом последующей работы и ранним окончанием текущей. Частный резерв показывает, есть ли возможность сдвинуть ранее начало операции вперед без ущерба для начала следующей процедуры и всему графику в целом. Следует помнить, что сумма всех частных резервных значений тождественна полному значению резерва для рассматриваемого пути.

Главной задачей выполнения вычислений различных параметров является оптимизация сетевого графика и оценка вероятности выполнения проекта в срок. Одним из таких параметров является коэффициент напряженности, который показывает нам уровень сложности реализовать работу в намеченный срок. Формула коэффициента представлена выше в составе всех расчетных выражений, применяемых для анализа сетевого графика.

Коэффициент напряженности определяется как разница между единицей и частного от деления полного резерва времени работы на разницу длительности критического пути и особого расчетного значения. Это значение включает ряд отрезков критического пути, совпадающих с максимально возможным путем, к которому может быть отнесена текущая операция (i-j). Далее помещен расчет частных резервов и коэффициентов напряженности работ для нашего примера.

Таблица расчета частных резервов и коэффициента напряженности

Коэффициент напряженности варьируется от 0 до 1,0. Значение 1,0 устанавливается для работ, находящихся на критическом пути. Чем ближе значение некритической операции к 1,0, тем труднее удержаться в плановых сроках ее реализации. После того, как значения коэффициента по всем действиям графика посчитаны, операции, в зависимости от уровня этого параметра, могут быть отнесены к категории:

• критической зоны (Кн более 0,8);
• подкретической зоны (Кн более или равно 0,6, но менее или равно 0,8);
• резервной зоны (Кн менее 0,6).

Оптимизация сетевой модели, нацеленная на сокращение общей продолжительности проекта, как правило, обеспечивается следующими мероприятиями.

1. Перераспределение ресурсов в пользу наиболее напряженных процедур.
2. Снижение трудоемкости операций, расположенных на критическом пути.
3. Распараллеливание работ критического пути.
4. Переработка структуры сети и состава операций.

Использование табличного метода

Общепризнанные ПП календарного планирования (MS Project, Primavera Suretrack, OpenPlan и т.п.) способны вычислять ключевые параметры сетевой модели проекта. Мы же в настоящем разделе табличным методом выполним настройку подобного расчета обычными средствами MS Excel. Для этого возьмем наш пример фрагмента проектных операций проекта в области СМР. Расположим основные параметры сетевого графика в столбах электронной таблицы.

Модель расчета параметров сетевого графика табличным способом

Преимуществом выполнения расчетов табличным способом является возможность простой автоматизации вычислений и избежание массы ошибок, связанных с человеческим фактором. Красным цветом будем выделять номера операций, располагающихся на критическом пути, а синим цветом отметим расчетные позиции частных резервов, превышающих нулевое значение. Разберем пошагово расчет параметров сетевого графика по основным позициям.

1. Ранние начала операций, следующих за текущей работой . Алгоритм расчета настраиваем на выбор максимального значения из раннего времени окончания нескольких альтернативных предыдущих действий. Взять, например, операцию под номером 13. Ей предшествуют работы 6, 7, 8. Из трех ранних окончаний (71, 76, 74 соответственно) нам нужно выбрать максимальное значение – 76 и проставить его в качестве раннего начала операции 13.
2. Критический путь . Выполняя процедуру расчета по пункту 1 алгоритма, мы доходим до конца фрагмента, найдя значение продолжительности критического пути, которая в нашем примере составила 120 дней. Значения наибольших ранних окончаний среди альтернативных действий обозначают операции, лежащие на критическом пути. Отмечаем эти операции красным цветом.
3. Поздние окончания операций, предшествующих текущей работе . Начиная с концевой работы начинаем движение в обратную сторону от действий с большими номерами к операциям с меньшими. При этом из нескольких альтернатив исходящих работ выбираем наименьшее знание позднего начала. Поздние начала вычисляем как разницу между выбранными значениями поздних окончаний и продолжительности операций.
4. Резервы операций . Вычисляем полные (общие) резервы как разницу между поздними началами и ранними началами либо между поздними окончаниями и ранними окончаниями. Значения частных (свободных) резервов получаем в результате вычитания из числа раннего начала следующей операции раннего окончания текущей.

Мы рассмотрели практические механизмы составления сетевого графика и расчета основных параметров временной продолжительности проекта. Таким образом, вплотную приблизились к исследованию возможностей анализа, проводимого с целью оптимизации сетевой модели и формирования непосредственно плана действий по улучшению ее качества. Настоящая тема занимает немного места в комплексе знаний проект-менеджера и не так уж и сложна для восприятия. Во всяком случае, каждый РМ обязан уметь воспроизводить визуализацию графика и выполнять сопутствующие расчеты на хорошем профессиональном уровне.

Расчет сетевых графиков сводиться к численному определению его пара-метров. Поэтому сначала перечислим их.

При расчете сетевых графиков определяются следующие параметры:

Ранние начала и окончания работ;

Поздние начала и окончания работ;

Продолжительность критического пути;

Общие и частные резервы работ.

За расчетную схему (рис. 18.8) выберем расположение работ, закодирован­ных буквами: h - предшествующая работа, i - рассматриваемая работа,j - после­дующая работа.

Рис. 18.8 Расчетная модель

Раннее начало работы - самый ранний из возможных сроков начала рабо­ты, который обуславливается выполнением всех предшествующих работ.

Раннее начало работы (рис. 18.9) равно продолжительности максимально­го пути от исходного события графика до начального события данной работы:

​

Рис. 18.9 Модель расчета ранних начал

Раннее окончание работы - самый ранний из возможных сроков окончания работы. Оно равно сумме раннего начала работы и ее продолжительности:

​

Для начальных (исходных) работ:

Раннее начало принимается равным 0;

Раннее окончание численно равно продолжительности работы. Максимальное раннее окончание одной из завершающих работ определяет продолжительность критического пути.

Позднее начало работы - самый поздний допустимый срок начала работы, при котором планируемый срок достижения конечной цели не меняется.

Позднее окончание работы определяется разностью между продолжитель­ностью критического пути и продолжительностью максимального пути от ко­нечного события данной работы до завершающего события графика.

Позднее окончание любой работы (рис. 18.1 О) равно наименьшему из поздних начал последующих работ:

​

Рис. 18.10 Модель расчета поздних окончаний

Позднее начало работы равно разности между величинами ее позднего окончания и продолжительности.

Для завершающих работ сетевого графика:

Позднее окончание равно величине продолжительности критического пути:

​

Позднее начало завершающей работы равно разности между продол­жительностью критического пути и продолжительностью данной работы:

​

Общий (или полный) резерв времени работы R;-1 (рис. 18.11) - это макси­мальное время, на которое можно увеличить продолжительность данной рабо­ты или перенести ее начало без увеличения продолжительности критического пути. Он равен разности между одноименными поздними и ранними парамет­рами этой работы:

​

Рис. 18.11 Модель расчета общих резервов

Частный резерв времени (рис. 18.12) - это максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность данной работы или перенести ее начало без изменения ранних сроков начала последующих работ. Он равен разности между ранним началом последующей работы и ранним окончанием данной работы:

​

Рис. 18.12 Модель расчета частных резервов

Частный резерв времени отличается от нуля, если в конечное событие ра­боты входят две и более работы.

Методы расчета сетевых графиков

Сетевые графики можно рассчитывать с помощью компьютерной техники и вручную. В настоящее время известно несколько методов расчета сетевых графиков вручную: табличный метод; расчет на графике - четырехсекторный метод; метод дроби; метод потенциалов и др.

Классическим методом, положившим начало теории расчета сетевых гра­фиков, является табличный метод , или, как говорят, алгоритм расчета сетево­го графика по таблице.

Пример графика для расчета табличным методом приведен на рис. 18.13. В этом случае определение параметров сетевого графика выполняется в таблице.

​

Рис. 18.13 Пример графика для расчета табличным методом и методом потенциалов

Заполнение таблицы ведется в следующем порядке.

1) В первые три графы заносят исходные данные по каждой работе. Необходимо последовательно записывать все работы, выходящие из первого события (по часовой стрелке), затем - все работы, выходящие из второго события:, и т.д.

2) Производят расчет ранних параметров работ построчно сверху вниз.

­3) Определяют продолжительность критического пути, равная максималь­ному из ранних окончаний завершающих работ.

4) Рассчитывают поздние параметры работ. Расчет ведется построчно сни­зу вверх, от завершающих работ до исходных.

5) Определяют общие и частные резервы времени (их можно определить по каждой работе вразбивку).

Определяют перечень работ, составляющих критический путь, т.е. работ, не имеющих резервов времени.

При расчете сетевых графиков табличным методом заполняют следующую таблицу (табл. 18.1).

​

В графу 3 заносят шифр (код) каждой работы, запись ведут последова­тельно, начиная с первого события. Когда из события выходят несколько ра­бот, запись ведут в порядке возрастания номеров их конечных событий. После этой процедуры в графу 2 записывают номера событий, предшествующих каж­дой работе.

Следующей заполняют графу 4. Против каждой работы, записанной в гра­фе 3 из сетевого графика, проставляют её продолжительность t.

Графы 5 (раннее начало работы ТРН) и 6 (раннее окончание работы ТРН за­полняются одновременно. У работ 1-2 и 1-3 предшествующих событий нет; следовательно, их раннее начало равно нулю. Раннее окончание работы равно сумме его раннего начала и продолжительности . Таким образом, в графу 6 вно­сят сумму цифр граф 4 и 5. Для работы 2-4 раннее начало равно раннему окон­чанию предшествующей работы, т.е. работы 1-2 (в графе 2 записано предшест­вующее событие 1); следовательно, раннее начало работ, начинающихся с события 2 (2-3, 2-4), также равно 5 дням. Прибавляя к ранним началам работ их продолжительности, получим их раннее окончание. Если у работы есть два и более предшествующих события (например, работа 4-6), то в этом случае вы­бирают максимальное значение раннего окончания этих работ и заносят в гра­фу 5, и на ее основе определяют ранее окончание.

Максимальное раннее окончание последней работы равно величине кри­тического пути.

Критический путь, а следовательно, и позднее окончание завершающей работы, равен 16 дням. Вносим эту цифру в строку 8 графы 8. Позднее начало работы равно разности его позднего окончания и продолжительности.

Общий резерв R (графа 9) определяют как разность между числами в гра­фах 8 и 6 или 7 и 5.

Частный резерв r (графа 10) подсчитывают как разность между ранним на­чалом последующей работы и ранним началом данной. При заполнении данной графы необходимо учитывать следующее, если в конечное событие данной ра­боты входит только одна стрелка, то частный резерв ее равен нулю. Для работ, не лежащих на критическом пути, но входящих в события, лежащие на нем, общие и частные резервы численно равны. Частные и общие резервы работ, лежащих на критическом пути, равны нулю.

Правильность расчета сетевого графика подтверждают проверкой:

Ранние параметры никогда не превосходят по численному значению поздние параметры;

Критический путь должен представлять собой непрерывную последова­тельность работ от исходного события до завершающего;

Величина частного резерва времени работы не должна превосходить ве­личину общего резерва времени;

Позднее начало одной из исходных работ обязательно должно быть ну­левым.

Расчет сетевых графиков методом потенциалов

Потенциалом i-го события (ТjП) называют величину наиболее продолжи­тельного пути от данного события до завершающего:

​

Потенциал события (рис. 18.14) показывает, сколько дней осталось от дан­ного события до завершения всех работ планируемой программы. Потенциал определяют последовательно, начиная от завершающего события сети.

В качестве примера рассмотрим тот же график, размещенный на рис. 18.13. Расчет (рис. 18.15) начинают с завершающего события 6, потенциал ко­торого равен О. В верхний сектор ставим прочерк, в правый записываем О и пе­реходим к последующему событию.

​

Рис. 18.14 Запись в секторах при расчете методом потенциалов

​

Рис. 18.15. Пример расчета методом потенциалов

(номера событий соответствуют рис. 18.1 З)

Потенциал события 5 (продолжительность работы 5-6) равен 5 дням. Циф­ру 5 записываем в правый сектор события 5, цифру 6 - в его верхний сектор.

Потенциал события 4 Т4П = 0 + 4 = 4. Для события 2 потенциал определяют следующим образом: от события 3 - Т2П = 11 + О = 11 и от события 4 - Т2П = 4

3 = 7; выбирают наибольшее значение 11. Аналогичным образом рассчиты­вают остальные события. Потенциал исходного события составляет 16 дней, т.е. равен величине критического пути.

Зная потенциал события, позднее окончание работ можно определить по формуле

​

Поскольку ранние начала работ записаны в левых секторах, а на графике показаны продолжительности работ, по уже приведенным формулам частного и общего резерва времени можно определить их значение.

Изменения, возникающие в ходе выполнения работ, не влияют на потен­циалы последующих событий; поэтому оперативный пересчет графика занимает мало времени. В этом заключается главное преимущество расчета методом потенциалов.

Четырехсекторпый,метод расчета сетевых графиков

При этом методе каждое событие (рис. 18.16) графиком делится на 4 сек­тора, в которых указываются необходимые расчетные данные.

​

Рис. 18.16 Условные обозначения при четырехсекторном методе расчета

Исходным графиком для расчета четырехсекторным методом служит гра­фик, приведенный на рис. 18.17.

​

Рис. 18.17 Исходный график для расчета четырехсекторным методом

Вначале от исходного события до завершающего определяют все ранние начала работ.

Для завершающего события графика значения в левом и правом секторах равны, поскольку максимальное из ранних окончаний завершающей работы равно позднему окончанию этой работы.

Затем рассчитывают поздние окончания работ от завершающего к начально­му событию. Рассчитанный график будет иметь вид показанный на рис. 18.18.

Дополнительным требованием к критическим работам является требова­ние по соблюдению условия

​

20-12 = 8; 25-5 = 20; 25-11 = 12; следовательно, работы нижнего пути- не­критические.

​

Рис. 18.18 График, рассчитанный четырехсекторным методом

Резервы времени работ графика можно отметить на самом графике в виде Rr, а рассчитать их следует по формулам:

​

Четырехсекторный способ расчета сетевых графиков позволяет быстрее осуществить расчет и определить продолжительность критического пути (ино­гда требуется прикидочный расчет), но при повторном расчете требуется пере­бирать данные на графике. Этого не требуется при табличном способе, где пе­ресчитывается сама таблица. Кроме того, в таблице наглядно прослеживаются все без исключения параметры сетевого графика (включая резервы времени).

Построение сетевых графиков «вершины-работы»

В последнее время построение сетевых графиков всё чаще выполняют по принципу «вершины-работы», а не по принципу «вершины-события», как это было в предыдущих примерах (рис.18.19).

Для расчета сетевого графика «вершины-работы>> прямоугольник, изобра­жающий работу, делят на 7 частей (рис. 18.20). В верхних трех частях прямо­угольника записывают раннее начало, продолжительность и раннее окончание работы, в трех нижних - позднее начало, резервы времени и позднее оконча­ние. Центральная часть содержит код (номер) и наименование работы.

Расчет сетевого графика начинают с определения ранних сроков. Раннее начало и окончание вычисляют последовательно от исходной до завершающей работы, раннее начало исходной работы равно О, раннее окончание - сумме раннего начала работы и ее продолжительности.

Раннее начало последующей работы равно раннему окончанию предыду­щей работы. Если работе непосредственно предшествует несколько работ, то ее раннее начало будет равно максимальному значению из ранних окончаний предшествующих работ.

​

Рис. 18.19 График типа "вершины-работы"

​

Рис. 18.20 Изображение работы в сетевом графике "вершины-работы"

Раннее окончание завершающей работы определяет продолжительность критического пути.

Расчет поздних сроков ведут в обратном порядке, от завершающей работы до исходной. Позднее окончание завершающей работы равно ее раннему окон­чанию, т.е. продолжительности критического пути.

Позднее начало определяют как разность позднего окончания и продолжи­тельности работы.

Полный (общий) резерв времени, равный разности поздних и ранних сро­ков, заносят в числитель середины нижней части.

Частный резерв времени, равный разности между минимальным ранним началом последующих работ и ранним окончанием данной работы, записывают в знаменатель середины нижней части.

Частный резерв всегда меньше полного резерва работы или равен ему. По­следовательность работ с нулевыми резервами времени является критическим путем сетевого графика.

Построение сетевого графика начинается с составления списка операций (работ), подлежащих выполнению (см. табл.1). После­довательность операций в списке произвольная. Порядок нумерации операций осуществляется в соответствии с последовательностью их записи в списке. Перечень операций тщательно продумывается и в зависимости от конкретных условий с определенной степенью де­тализируется. Операции, включенные в список, характеризуются определенной продолжительностью, которая устанавливается на ос­нове действующих нормативов или по аналогии с ранее выполняв­шимися операциями. После составления списка операций приступают к процедуре по­строения сети.

Пример. Необходимо построить сетевой график выполнения комплекса операций по реконструкции цеха. Список операций представлен в табл. 1. Итоговый сетевой график комплекса операций изображен на рис.1.

Решение. Опе­рации графика, за исключением операций 2→3 и 5→6, являются действительными. Числа в скобках, приписанные дугам, означают продолжитель­ность выполнения соответствующих операций. Операции а1 и а2 не опираются ни на какие операции, поэтому на графике изобразим их дугами, вы­ходящими из события (1), означающего начало выполнения комплекса операций. Операции а3 , а5 и а6 опираются на операцию а1, поэтому на графике эти дуги непосредственно следуют за дугой а1. Событие (2) озна­чает момент окончания операции а1 и начала операций, представленных дугами, выходящими из этого события. Операция а4, опирается на операции а1 и а2. Гра­фически это условие отражено посредством последовательного изображения опе­раций 1→3 и 3→4 и введения фиктивной операции 2→3. Событие (3) инци­дентно операциям 1→3 и 2→3, следовательно, моментом свершения события (3) будет такой момент, к которому будут выполнены все входящие в это собы­тие операции и может быть начата операция, отраженная дугой, выходящей из него. Аналогично с учетом технологии выполнения изображены на графике остальные операции. Завершающее событие (9) означает момент окончания вы­полнения всего комплекса операций по реконструкции цеха. Шифры операций (см. табл. 1) состоят из номеров начального и конечного событий и практиче­ски в список заносятся после составления графика.

Таблица 1– Список операций для построения сетевого графика

Операция	Шифр операции	Наименование операции	Опирается на операции	Продолжительность, дни
		Подготовительные работы
		Демонтаж старого оборудования
		Подготовка фундамента под новое оборудование
		Подготовка к монтажу нового оборудования
		Электротехнические работы
		Монтаж нового оборудования
		Подключение оборудования к электросети
		Наладка и технологические испытания оборудования
		Отделочные работы
		Приемка цеха в эксплуатацию

События и дуги построенного сетевого графика (см. рис. 7.5) имеют упорядоченную по рангам нумерацию. Практически же в ис­ходном сетевом графике элементы, как правило, имеют неупорядо­ченную нумерацию. Поэтому после построения графика рекомендуется перенумеровать его элементы, используя методы, рассмотрен­ные в предыдущем параграфе.

Построение сетевых графиков скоротечных комплексов опера­ций, когда из-за недостатка времени нет возможности производить оптимизационные расчеты, осуществляется с учетом технологиче­ских и ресурсных ограничений. Построение графиков нескоротечных комплексов операций, когда достаточно времени для их исследова­ния, выполняется лишь с учетом технологических ограничений. Та­кой подход обеспечивает минимальную продолжительность выпол­нения комплекса операций. После построения графика рассчитыва­ются его временные параметры и производится оптимизация по ресурсам или другим показателям, для чего используются формаль­ные методы оптимизации.

Рисунок 1

Для разного уровня руководства составляются графики раз­личной степени детализации. Так на рис. 7.6 изображен укрупненный сетевой график реконструкции цеха. Для конкретных исполнителей составляются частные сетевые графики с большей степенью детализации.

Задание на семинар №4

Задание 1. Привести технологическую схему производства, разработанную в курсовом проекте по специальности, перечислить основные технологические операции с указанием времени их выполнения, в результате чего построить сетевой график производственного процесса и рассчитать все его временные параметры.

Жаропонижающие средства для детей назначаются педиатром. Но бывают ситуации неотложной помощи при лихорадке, когда ребенку нужно дать лекарство немедленно. Тогда родители берут на себя ответственность и применяют жаропонижающие препараты. Что разрешено давать детям грудного возраста? Чем можно сбить температуру у детей постарше? Какие лекарства самые безопасные?

Помимо табличного метода существуют следующие способы расчета: графический метод, метод потенциалов.

Пример. Определить временные параметры сетевого графика на рисунке, пользуясь табличным методом.
Решение проводим через калькулятор: все вычисления будем заносить в таблицу 3.
Перечень работ и их продолжительность перенесем во вторую и третью графы. При этом работы следует записывать в графу 2 последовательно: сначала начиная с номера 1, затем с номера 2 и т.д.
В первой графе поставим число, характеризующее количество непосредственно предшествующих работ (КПР) тому событию, с которого начинается рассматриваемая работа. Так, для работы (5,10) в графу 1 поставим число 2, т.к. на номер 5 оканчиваются 2 работы: (1,5) и (3,5).
Таблица 3 – Табличный метод расчета сетевого графика

Оставайтесь на вершине своих ежедневных и недельных заданий с помощью этого шаблона контрольного списка. Вы получаете легкость простой организации и удовлетворение маркировки предметов из списка по мере их завершения. Планирование ваших доз на неделю может помочь вам не занять слишком много задач за один день, сохраняя при этом свою повестку дня.

Лабораторная работа. Календарные графики в Excel (диаграмма Ганта)

Цель работы: Получить базовые навыки построения диаграммы Ганта.

Диагра́мма Га́нта (англ. Gantt chart, также ленточная диаграмма, график Ганта) - это популярный тип столбчатых диаграмм (гистограмм), который используется для иллюстрации плана, графика работ по какому-либо проекту. Является одним из методов планирования проектов. Используется в приложениях по управлению проектами.

Способ 1

При помощи условного форматирования мы можем заставить Excel заливать ячейку любым выбранным цветом, если она по дате попадает между началом и концом этапа. Проще всего для этого использовать логическую функцию И , которая в данном случае проверяет обязательное выполнение обоих условий (5 января позже, чем 4-е и раньше, чем 8-е):

Заполним таблицу с исходными данными.

В столбце D рассчитаем дату окончания этапа по формуле = В3+С3-1. Скопируйте полученные значения.

Далее создадим заготовку календарного плана, при этом данные по столбцам (1 янв, 2 янв и т.д.) должны иметь формат Дата. Обратите внимание, что год должен быть установлен 2005, а иначе автоматически будет установлен год 2015.

Применим условное форматирование. Для этого выделим ячейку Е3, откроем вкладку Главная и выберем команду Условное форматирование / создать правило. В списке выбрать самую последнюю команду, ввести формулу и выбрать цвет. Затем полученную формулу скопировать.

Способ 2

Итак, имеем таблицу с перечислением этапов проекта, датами начала и конца и длительностями каждого этапа:

Задача - построить стандартными средствами диаграмму-календарный график, как на рисунке:

Описание по шагам:

Выделим исходные данные для диаграммы - диапазон А1:С13 и выберем в меню Вставка - Диаграмма , тип - Линейчатая с накоплением (обратите внимание, что ячейку А1 необходимо сделать пустой – убрать оттуда текст):

Второй необходимый шаг – это скрытие первого ряда. Для этого делаем его невидимым. Щелкаем на синих данных, правой кнопкой мыши Формат ряда данных/Заливка/Нет заливки. Затем Перейти в раздел Цвет границы и переключиться с «Автовыбор » на «Нет линий ». Окно можно закрыть.

Выделить горизонтальную ось, нажать правой клавишей мыши и выбрать пункт меню Формат оси . Под горизонтальной осью следует понимать список дат.

Затем выделяем вертикальную ось и выбираем команду «Формат оси». В параметрах оси выбираем Обратный порядок категорий, а в разделе «Горизонтальная ось пересекает» ставим галочку – в макисмальной категории.

Добавим линию сетки на вкладке Макет.

Обратите внимание, что диаграмма начинается не с первой даты. Для этого выделите столбец В и установите формат ячеек – общий. Посмотрите на первое и последнее значения.

Способ 3

Задача - наглядно показать всю хронологию работ по проекту, расположив ключевые моменты проекта (вехи, milestones) на оси времени.

В теории управления проектами подобный график обычно называют календарем или временной шкалой проекта (project timeline), лента времени".

Шаг 1. Исходные данные

Для построения потребуется оформить исходную информацию по вехам проекта в виде следующей таблицы:

Обратите внимание на два дополнительных служебных столбца:

Линия - столбец с одинаковой константой около нуля по всем ячейкам. Даст на графике горизонтальную линию, параллельную оси Х, на которой будут видны узлы - точки проекта.

Выноски - невидимые столбцы для поднятия подписей к вехам на заданную (разную) величину, чтобы подписи не накладывались. Значения 1,2,3 и т.д. задают уровень поднятия подписей над осью времени и выбираются произвольно.

Шаг 2. Строим основу

Теперь выделяем в таблице все, кроме первого столбца (т.е. диапазон B1:D13 в нашем примере) и строим обычный плоский график с маркерами на вкладке Вставка - График - График с маркерами (Insert - Chart - Line with markers) :

Убираем линии сетки, вертикальную и горизонтальную шкалы и легенду. Сделать это можно вручную (выделение мышью и клавиша Delete ) или отключив ненужные элементы на вкладкеМакет / сетка (горизонтальные и вертикальные линии поставить нет) . В итоге должно получиться следующее:

Теперь выделите ряд Выноски (т.е. ломаную оранжевую линию) и на вкладкеМакет выберите командуЛинии - Линии проекции (Layout - Lines - Projection Lines) :

От каждой точки верхнего графика будет опущен перпендикуляр на нижний. В новом Excel 2013 эта опция находится на вкладке Конструктор - Добавить элемент диаграммы (Design - Add Chart Element) .

Шаг 3. Добавляем названия этапов

В Excel 2013 нужно выделить ряд с данными (оранжевый) и на вкладке Конструктор выбратьДобавить элемент диаграммы - Подписи - Дополнительные параметры (Design - Add Chart Element - Data Labels) , а затем в появившейся справа панели установить флажокЗначения из ячеек (Values from cells) и выделить диапазон A2:A13:

В версиях Excel 2007-2010:

Внесем последние правки, чтобы довести нашу уже почти готовую диаграмму до полного и окончательного шедевра:

Выделяем ряд Выноски (оранжевую линию), щелкаем по ней правой кнопкой мыши и выбираемФормат ряда данных (Format Data Series) . В открывшемся окне убираем заливку и цвет линий. Оранжевый график, фактически, исчезает из диаграммы - остаются только подписи. Что и требуется.

Добавляем подписи-даты к синей оси времени на вкладке Макет - Подписи данных - Дополнительные параметры подписей данных - Имена категорий (Layout - Data Labels - More options - Category names) . В этом же диалоговом окне подписи можно расположить под графиком и развернуть на 90 градусов, при желании.

Задание для самостоятельной работы

Постройте диаграмму Ганта, иллюстрирующую этапы работы по вашему проекту.

По способу три постройте ленту времени 7 событий по теме вашего проекта, добавьте необходимые рисунки, подписи.

Распечатать