Сетевые методы планирования и управления 2

Министерство Образования РФ

Южно-Уральский Государственный Университет

Кафедра РТС













пояснительная записка к Курсовому проекту

по курсу

«Сетевые методы планирования и управления»

по теме: Создание электронного прибора







Выполнил:

Перминов М.Н.,

ПС-550

Проверил:

Васильев Е.Ж.



















Челябинск

2002г.


содержание

1. Введение	3

2. Расчёт временных параметров сетевого графика	4

	2.1 Составление перечня работ и построение СГ. Расчёт ожидаемой продолжительности выполнения работ	4

	2.2 Расчёт параметров событий сетевого графика	5

	2.3 Расчёт параметров работ СГ	6

	2.4 Расчёт параметров СГ в целом	8

3. Расчёт стоимостных параметров сетевого графика	10

	3.1 Расчёт трудоёмкости работ	10

	3.2 Расчёт сметной стоимости работ	10

4. Оптимизация сетевого графика	12

	4.1 Перераспределение средств	12

	4.2 Построение графиков «Время - затраты»	13

	4.3 Привлечение дополнительных средств	16

Заключение	17

Литература	18




1. Введение

Целью данного курсового проекта является планирование работ по созданию радиоэлектронного прибора.  Для достижения этой цели применяется метод сетевого планирования и управления (СПУ), используемый при оптимизации управления сложными комплексами работ. В рамках методов  СПУ строится сетевая модель – графическое описание плана проекта, показывающее взаимосвязь между всеми работами, входящими в проект. Цель построения сетевого графика – получение информации о плановых сроках выполнения работ.

В создании прибора принимают участие  следующие лица:

		1 руководящий работник

		3 инженера

		2 лаборанта


2. Расчёт временных параметров сетевого графика

2.1 Составление перечня работ и построение СГ. Расчёт ожидаемой продолжительности выполнения работ

Первым шагом в построении сетевого графика является создание перечня работ, который приведён в таблице 2.1. 

Ожидаемая продолжительность работы складывается из 0,6 минимальной и 0,4 максимальной продолжительностей. Дисперсия вычисляется возведением в квадрат среднеквадратического отклонения. Среднеквадратическое отклонение для каждой работы равняется 0,2*(Tмакс -Tмин). 

Рассчитанные параметры работ приведены в таблице 2.1.

Сетевой график приведён на рисунке 2.1.

Таблица 2.1 – Перечень, параметры и вероятностные характеристики работ сетевого графика

Код

Наименование

Продолжительность, дн.

Исполнители, чел.

СКО, дн

Дисперсия, дн^2





макс.

мин.

ожид.

Рук.

Лаб.

Инж.





0, 1

Получение и анализ технического задания

3

2

3

1

 

2

0,2

0,04

1, 2

Подбор литературы

1

1

1

 

 

1

0

0

2,4

Изучение литературы

5

3

4

 

 

1

0,4

0,16

1,3

Подбор технической документации

1

1

1

 

 

1

0

0

3,4

Анализ технической документациии

4

2

3

 

 

1

0,4

0,16

3,6

Составление сетевого графика

1

1

1

1

 

 

0

0

4,5

Изучение условий и режимов эксплуатации разрабатываемого прибора

15

5

9

 

 

1

2

4

4,7

Проведение маркетинговых исследований

50

20

32

1

 

1

6

36

5,7

Разработка технического предложения

25

10

16

1

1

3

3

9

6,8

Составление математической модели прибора

20

8

13

 

 

1

2,4

5,76

7, 9

Согласование проведенных работ с заказчиком

5

2

4

1

 

1

0,6

0,36

8,9

Моделирование работы электронного прибора

12

6

9

 

 

1

1,2

1,44

9, 10

Разработка функциональной схемы электронного прибора

6

4

5

 

 

1

0,4

0,16

9,11

Разработка структурной схемы прибора

10

8

9

 

 

1

0,4

0,16

10,12

Разработка основных принципиальных конструкторских решений

7

3

5

1

 

3

0,8

0,64

11,12

Разработка основных принципиальных технологических решений

30

18

23

1

 

3

2,4

5,76

12,13

Выбор оптимального варианта

7

2

4

1

 

3

1

1

13,14

Разработка принципиальной электрической схемы

20

15

17

 

 

1

1

1

14,15

Выбор элементной базы и деталей электронного прибора

8

5

7

 

 

1

0,6

0,36

14,16

Приобретение необходимых деталей и узлов

15

2

8

 

 

1

2,6

6,76

15,17

Создание оригинальных деталей и узлов

40

20

28

1

 

2

4

16

16,17

Разработка рекомендаций по безопасности жизнедеятельности

5

4

5

 

1

 

0,2

0,04

17,18

Проверка заказчиком проведенных работ, внесение им дополнений 

5

2

4

1

 

1

0,6

0,36

18,19

Доработка схемы и устройства прибора в соответствии с пожеланиями заказчика

10

4

7

 

1

1

1,2

1,44

18, 20

Создание технической документации на электронный прибор

7

3

5

 

1

1

0,8

0,64

19, 20

Создание готового образца прибора

10

5

7

 

2

1

1

1

20,21

Настройка и отладка работы прибора

15

10

12

 

2

1

1

1

20,22

Проверка прибора на соответствие ГОСТам и ТУ

7

3

5

 

1

1

0,8

0,64

21,23

Доработка прибора в сооответствии с ГОСТами и ТУ

15

7

11

 

2

1

1,6

2,56

22,23

Написание руководства пользователя

20

15

17

 

1

 

1

1

23,24

Сдача заказчику

1

1

1

1

 

3

0

0



2.2 Расчёт параметров событий сетевого графика

Ранний срок свершения исходного события принимается равным нулю. Ранний срок свершения каждого промежуточного события рассчитывается путем нахождения максимума из сумм ранних сроков событий непосредственно предшествующих данному и продолжительности работ, ведущих от этих событий к данному. Ранний срок свершения завершающего события принимается в качестве его позднего срока свершения.

Поздние сроки свершения событий определяются при просмотре графика в обратном направлении, как разность (минимальная) позднего срока свершения события, непосредственно следующего за данным, и продолжительности работы, соединяющей эти события.


Параметры событий сетевого графика приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Параметры событий сетевого графика

Номер события

Сроки свершения

Резерв времени

Номер события

Сроки свершения

Резерв времени



ранний

поздний





ранний

поздний



0

0

0

0

13

80

80

0

1

3

3

0

14

97

97

0

2

4

4

0

15

104

104

0

3

4

5

1

16

105

127

22

4

8

8

0

17

132

132

0

5

17

24

7

18

136

136

0

6

5

22

17

19

143

143

0

7

40

40

0

20

150

150

0

8

18

35

17

21

162

162

0

9

44

44

0

22

155

156

1

10

49

71

22

23

173

173

0

11

53

53

0

24

174

174

0

12

76

76

0

 

 

 

 



2.3 Расчёт параметров работ СГ

Ранний срок начала работы равен раннему сроку свершения её начального события.

Поздний срок начала работы равен разности между поздним сроком свершения её конечного события и продолжительностью работы.

Поздний срок окончания работы равен позднему сроку свершения её конечного события.

Ранний срок окончания работы равен сумме раннего срока свершения её начального события и продолжительности работы.

Полный резерв времени работы вычисляется вычитанием из позднего срока свершения её конечного события  - раннего срока свершения её начального события и её ожидаемой продолжительности.

Частный резерв времени работы первого рода равен разности поздних сроков свершения её начального и конечного событий минус её ожидаемая продолжительность.

Частный резерв времени работы второго рода равен разности ранних сроков свершения её начального и конечного событий минус ее ожидаемая продолжительность.

Свободный резерв времени работы образуется вычитанием из раннего срока свершения её конечного события – позднего срока свершения её начального события и минус ожидаемая продолжительность работы. (Это может быть отрицательное значение).

Коэффициент напряженности работы равен отношению продолжительности отрезков максимального пути, проходящего через данную работу, не совпадающих с критическим путем (на котором события имеют нулевой резерв времени) к продолжительности отрезков критического пути, проходящего через данную работу и несовпадающих с максимальным путем.

Параметры работ сетевого графика приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Параметры работ сетевого графика

Код работы

Ожидаемая продолжительность

Сроки начала

Сроки окончания

     Резервы времени

Коэффициент напряжённости





ранний

поздний

ранний

поздний

полный

частный 1 рода

частный 2 рода

свободный



0, 1

3

0

0

3

3

0

0

0

0

1,00

1, 2

1

3

3

4

4

0

0

0

0

1,00

1, 3

1

3

4

4

5

1

1

0

0

0,80

2, 4

4

4

4

8

8

0

0

0

0

1,00

3, 4

3

4

5

7

8

1

0

1

0

0,80

3, 6

1

4

21

5

22

17

16

1

0

0,59

4, 5

9

8

15

17

24

7

7

0

0

0,78

4, 7

32

8

8

40

40

0

0

0

0

1,00

5, 7

16

17

24

33

40

7

0

7

0

0,78

6, 8

13

5

22

18

35

17

0

17

0

0,59

7, 9

4

40

40

44

44

0

0

0

0

1,00

8, 9

9

18

35

27

44

17

0

17

0

0,59

9, 10

5

44

66

49

71

22

22

0

0

0,31

9, 11

9

44

44

53

53

0

0

0

0

1,00

10, 12

5

49

71

54

76

22

0

22

0

0,31

11, 12

23

53

53

76

76

0

0

0

0

1,00

12, 13

4

76

76

80

80

0

0

0

0

1,00

13, 14

17

80

80

97

97

0

0

0

0

1,00

14, 15

7

97

97

104

104

0

0

0

0

1,00

14, 16

8

97

119

105

127

22

22

0

0

0,37

15, 17

28

104

104

132

132

0

0

0

0

1,00

16, 17

5

105

127

110

132

22

0

22

0

0,37

17, 18

4

132

132

136

136

0

0

0

0

1,00

18, 19

7

136

136

143

143

0

0

0

0

1,00

18, 20

5

136

145

141

150

9

9

9

9

0,36

19, 20

7

143

143

150

150

0

0

0

0

1,00

20, 21

12

150

150

162

162

0

0

0

0

1,00

20, 22

5

150

151

155

156

1

1

0

0

0,96

21, 23

11

162

162

173

173

0

0

0

0

1,00

22, 23

17

155

156

172

173

1

0

1

0

0,96

23, 24

1

173

173

174

174

0

0

0

0

1,00



Критическая зона напряжённости



Промежуточная зона напряжённости



Резервная зона напряжённости



2.4 Расчёт параметров СГ в целом

Количество событий	в СГ (включая исходное) nс = 25.

Количество работ в  СГ 				 nр = 31.

Коэффициент сложности СГ kс = nр/nс =1,24.

Продолжительность критического пути LКР = 174 (дней). Директивный срок LD = 106 (дней).

Вероятность свершения завершающего события к директивному сроку рассчитывается с помощью функции распределения нормального отклонения (функции Лапласа):

P = Ф() + 0,5;

где  - нормальное отклонение,  =(LD - LКР)/ кр.

Среднеквадратическое отклонение вычисляется по формуле

,

где Дt кр - дисперсия срока наступления завершающего события - определяется как сумма дисперсий работ критического пути: 

Дt кр = 97,44.

кр = 9,87. 

 = (106 - 174) / 9,87 = -6,89;

P = Ф(-6,89) + 0,5 = 0,5.


3. Расчёт стоимостных параметров сетевого графика

3.1 Расчёт трудоёмкости работ

Для упрощения расчётов трудоёмкости работы вводится понятие приведённой численности работающих. Для этого рассчитывается коэффициент перерасчёта численности работающих определённой категории в ИНЖ численность. Должностные оклады персонала и коэффициенты перерасчёта приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Должностные оклады и коэффициенты перерасчёта персонала 

Категория персонала

Оклад

Коэффициент перерасчёта

НС

7000,00

1,30

Инженеры

5000,00

1,00

Лаборанты

2500,00

0,60

После нахождения приведённой численности работы определяется приведённая к ИНЖ-дням трудоёмкость работы. 

Результаты расчётов приведены в таблице 3.3.

3.2 Расчёт сметной стоимости работ

Сметную стоимость работы можно упрощённо подсчитать, зная её приведённую трудоёмкость и среднюю стоимость одного ИНЖ-дня. 

Стоимость одного ИНЖ-дня складывается из средней заработной платы одного инженера за один день, рассчитываемой делением среднемесячной заработной платы одного инженера (основной и дополнительной) на среднее число рабочих дней в месяце, и среднедневных затрат, приведённых в таблице 3.2.

Результаты расчётов сметной стоимости работ приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.2. Статьи затрат на проведение НИР

Наименование

Затраты

Социальное страхование

310,5

Пенсионный фонд

1610

Медицинское страхование

207

Фонд занятости

86,25

Стоимость материалов и т.п.

2250

Накладные расходы

3250

Оборудование

2500

Всего затрат

10214

Таблица 3.3. Трудоёмкость и сметная стоимость работ СГ

Код работы

Ожидаемая продолжительность, дн.

Категория персонала, чел.

Приведённая численность, инж.

Приведённая трудоёмкость, инж-дн.

Среднедневная заработная плата инж., руб/дн

Среднедневные затраты, руб./дн

Стоимость одного инж-дня, руб/дн

Сметная стоимость работы, руб





НС

инженер

лаборант













0, 1

3

1

2

 

3,3

9,9

261,36

464,26

725,63

2394,56

1, 2

1

 

1

 

1

1







725,63

1, 3

1

 

1

 

1

1







725,63

2, 4

4

0

1

0

1

4







725,63

3, 4

3

 

1

 

1

3







725,63

3, 6

1

1

 

 

1,3

1,3







943,31

4, 5

9

 

1

 

1

9







725,63

4, 7

32

1

1

 

2,3

73,6







1668,94

5, 7

16

1

3

1

4,9

78,4







3555,56

6, 8

13

 

1

 

1

13







725,63

7, 9

4

1

1

 

2,3

9,2







1668,94

8, 9

9

 

1

 

1

9







725,63

9, 10

5

 

1

 

1

5







725,63

9, 11

9

 

1

 

1

9







725,63

10,12

5

1

3

 

4,3

21,5







3120,19

11,12

23

1

3

 

4,3

98,9







3120,19

12,13

4

1

3

 

4,3

17,2







3120,19

13,14

17

 

1

 

1

17







725,63

14, 15

7

 

1

 

1

7







725,63

14, 16

8

 

1

 

1

8







725,63

15, 17

28

1

2

 

3,3

92,4







2394,56

16, 17

5

 

 

1

0,6

3







435,38

17,18

4

1

1

 

2,3

9,2







1668,94

18, 19

7

 

1

1

1,6

11,2







1161,00

18, 20

5

 

1

1

1,6

8







1161,00

19, 20

7

 

1

2

2,2

15,4







1596,38

20,21

12

 

1

2

2,2

26,4







1596,38

20, 22

5

 

1

1

1,6

8







1161,00

21, 23

11

 

1

2

2,2

24,2







1596,38

22, 23

17

 

 

1

0,6

10,2







435,38

23, 24

1

1

3

 

4,3

4,3







3120,19



4. Оптимизация сетевого графика

4.1 Перераспределение средств

Задачей оптимизации путём перераспределения средств является переброска сил и средств с одной работы на другую с целью достижения минимального времени выполнения всего комплекса. 

Переброска  ресурсов  возможна  только между работами, у которых время их  выполнения  полностью  или  в большей своей части перекрывается. При оптимизации снимается часть персонала и  других ресурсов с работ, находящихся в резервной зоне напряжённости и направляется на работы, находящиеся в критической зоне напряжённости. Этим мы удлиняем продолжительность выполнения  первой  работы  и сокращаем продолжительность второй.

Кроме того, при переброске ресурсов следует учитывать, что численность  исполнителей  по  отдельно  взятой  работе  не  должна  возрастать   или уменьшаться более чем в 1.5 ... 2 раза.

Из работ, попадающих в резервную зону напряжённости, имеет смысл оптимизировать только работы 15,17 и 21,23, поскольку в остальных работах занято не очень много людей.

Результаты перераспределения ресурсов приведены в таблице 4.1.





















Таблица 4.1. Оптимизация путём перераспределения ресурсов

Параметры работ, с которых снимаются ресурсы

Параметры работ, на которые привлекаются ресурсы

Код работы

Приведённая трудоёмкость, инж-дн.

до снятия

снимаемая численность, инж.

после снятия

Код работы

Приведённая трудоёмкость, инж-дн.

до привлечения

привлекаемая численность, инж.

после привлечения





ожидаемая продолжительность, дн.

приведённая численность, инж.



ожидаемая продолжительность, дн.

приведённая численность, инж.





ожидаемая продолжительность, дн.

приведённая численность, инж.



ожидаемая продолжительность, дн.

приведённая численность, инж.

15,17

92,4

28

3,3

1

40,174

2,3

16,17

3

5

0,6

1

1,875

1,6

21,23

24,2

11

2,2

1

20,167

1,2

22,23

10,2

17

0,6

1

6,375

1,6

Как можно увидеть из таблицы, перевод людей с одной работы на другую не только не улучшит время разработки прибора, но скорее ухудшит этот показатель, т.к.  в    работах 15,17 и 21,23 очень большая трудоемкость. Достичь уменьшения потерь во времени можно путем привлечения рабочей силы извне производства, наняв дополнительных работников.

4.2 Построение графиков «Время - затраты»

Сокращение продолжительности работы требует привлечения на неё дополнительных ресурсов. В общем случае зависимость между продолжительностью работы tij и затратами Cij нелинейная, которую для упрощения расчетов аппроксимируют прямой линией.

Продолжительность для экстренного выполнения работы принимается:

tэij=βtнij

где   β = 0,35…0,55 (с точностью 0,01, не повторяясь более, чем у двух работ) 

Максимальные затраты вычисляются по формуле:

Сэij=γСнij

где  γ = 1,75…2,5 (с точностью 0,05, не повторяясь более, чем у двух работ).

Параметры, определённые для каждой работы, приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2. Параметры для построения графиков «Время – затраты»

Код работы

Нормальная продолжительность работ, дн

Мин затраты, руб 

β

γ

Минимальная продолжительность работ, дн

Макс. затраты, руб

Коэффициент роста затрат

0, 1

3

2467,13

0,35

1,75

1,05

4317,469

948,8942

1, 2

1

725,63

0,351

1,8

0,351

1306,125

894,453

1, 3

1

725,63

0,352

1,85

0,352

1342,406

951,8229

2, 4

4

725,63

0,353

1,9

1,412

1378,688

252,3425

3, 4

3

725,63

0,354

1,95

1,062

1414,969

355,6985

3, 6

1

943,31

0,355

2

0,355

1886,625

1462,5

4, 5

9

725,63

0,356

2,05

3,204

1487,531

131,4538

4, 7

32

1668,94

0,357

2,1

11,424

3504,769

89,22197

5, 7

16

3555,56

0,358

2,15

5,728

7644,459

398,0624

6, 8

13

725,63

0,359

2,2

4,667

1596,375

104,4942

7, 9

4

1668,94

0,36

2,25

1,44

3755,109

814,9109

8, 9

9

725,63

0,361

2,3

3,249

1668,938

164,0258

9, 10

5

725,63

0,362

2,35

1,81

1705,219

307,0827

9, 11

9

725,63

0,363

2,4

3,267

1741,5

177,1978

10, 12

5

3120,19

0,364

2,45

1,82

7644,459

1422,727

11, 12

23

3120,19

0,365

2,5

8,395

7800,469

320,4575

12, 13

4

3120,19

0,366

2,55

1,464

7956,478

1907,055

13, 14

17

725,63

0,367

2,6

6,239

1886,625

107,8896

14, 15

7

725,63

0,368

2,65

2,576

1922,906

270,6332

14, 16

8

725,63

0,369

2,7

2,952

1959,188

244,3666

15, 17

28

2394,56

0,37

2,75

10,36

6585,047

237,5558

16, 17

5

435,38

0,371

2,8

1,855

1219,05

249,1812

17,18

4

1668,94

0,372

2,85

1,488

4756,472

1229,114

18, 19

7

1161,00

0,373

2,9

2,611

3366,9

502,5974

18, 20

5

1161,00

0,374

2,95

1,87

3424,95

723,3067

19, 20

7

1596,38

0,375

3

2,625

4789,125

729,7714

20,21

12

1596,38

0,376

3,05

4,512

4868,944

437,0418

20, 22

5

1161,00

0,377

3,1

1,885

3599,1

782,6966

21, 23

11

1596,38

0,362

2,35

3,982

3751,493

307,0836

22, 23

17

435,38

0,363

2,4

6,171

1044,912

56,28701

23, 24

1

3120,19

0,378

3,15

0,378

9828,591

10785,21









Итого:

100,554

111027,9



	                                                  	

Графики «Время – затраты» строятся для работ 15,17 и 21,23 критического пути СГ, которые были оптимизированы в п.4.1 не самым наилучшим образом.









4.3Привлечение дополнительных средств

Задачей оптимизации путём привлечения дополнительных средств является  определение того, какие дополнительные средства и в какие работы следует вложить, чтобы общий срок выполнения СГ был равен директивному (для данного СГ необходимо сократить срок выполнения на 174 – 106 = 68 дней), а расход дополнительных средств был минимален.

Для этого выбирается  работа  критического пути, у которой коэффициент роста затрат минимален и  производится сокращение ее продолжительности  своего минимально-возможного значения. 

Результаты оптимизации приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3. Оптимизация путём привлечения дополнительных ресурсов.

Код работы

Нормальный режим

Экстренный режим

Коэффициент роста затрат,  руб/дн

Номер шага оптимизации

Сокращено дней, дн.

Добавленные затраты, руб.

Принятый режим



ожидаемая продолжительность, дн.

сметная стоимость, руб.

ожидаемая продолжительность, дн.

сметная стоимость, руб.









ожидаемая продолжительность, дн.

сметная стоимость,  руб.

22,23

17

435,38

12

6530,70

56,287

1

5

281,435

12

6812,14

13,14

17

725,63

12

8707,50

107,89

2

5

539,445

12

9246,94

6,8

13

725,63

7

5079,38

104,49

3

6

626,965

7

5706,34

4,7

32

1668,94

18

13061,25

89,222

4

14

1249,11

18

14310,36













Итого

30

2696,95






Заключение

В ходе выполнения данного курсового проекта был построен сетевой график для комплекса работ по разработке программного комплекса, рассчитаны временные и стоимостные параметры работ, произведена оптимизация сетевого графика.

При оптимизации путём перераспределения ресурсов уменьшение продолжительности работ было практически не достигнуто и с другой стороны  привело к увеличению затрат . 

Привлечение дополнительных средств сократило срок выполнения на 30 дней, а затраты возросли всего лишь на 2696,95 рублей. 

Таким образом, можно сделать вывод о том, что для выполнения данного комплекса работ в директивный срок будет целесообразным привлечь дополнительные средства, перераспределение же трудовых ресурсов не даст желаемого эффекта.

6