Проблемы автоматизации построения сетевых графиков и пути их решений



Сегодня информационные технологии проникли практически во все сферы деятельности и решают задачи вычисления, проектирования, управления. Они существенно повышают качество, конкурентоспособность бизнеса, помогают снизить стоимость выполнения бизнес-процессов. Необходимость автоматизации планирования и управления особенно сильно проявляется в строительной области из-за большого количества технологических процессов. Целью данной работы является нахождение наиболее оптимальных методов управления строительством и способов их автоматизации.

Общая продолжительность выполнения строительных работ является основным показателем, определяющим стоимость выполнения проекта. Чтобы эта продолжительность была минимальной важно наиболее оптимально упорядочить последовательность проведения работ, выявить взаимосвязи и возможности их параллельного выполнения. Это является основной задачей сетевого планирования.

Существует два метода упорядочивания строительных работ:

• 1.    построение ленточного графика, суть которого заключается в том, что каждой работе присваиваются параметры времени начала выполнения, длительности и в виде параллельных отрезков наносятся на шкалу времени;

• 2.    построение сетевого графика, при котором структура упорядочивания работ изображается в виде сигнального графа.

К достоинствам ленточного графика можно отнести наглядность и лёгкость построения, однако он не может показать сложность моделируемого процесса работ, определить решающие участки работ, установить связь различных процессов и является неэффективным при большом количестве работ и процессов.

Так как фактически число строительных работ, как правило, составляет больше 100, единственным приемлемым методом планирования становится сетевой график. Он позволяет не только охватить всё разнообразие строительных и монтажных работ и их зависимостей, но и оптимально распределить трудовые и материальные ресурсы. Таким образом, сетевой график отражает логическую взаимосвязь и взаимообусловленность всех организационных, технических и производственных операций по осуществлению проекта, а также определенную последовательность их выполнения.

Сетевая модель характеризуется двумя базовыми понятиями: событие и работа, а также производными: начальное событие, конечное событие, предшествующая работа, последующая работа, сеть, критический путь, задержка. Для построения такой модели необходимо установить организационную и технологическую последовательность работ. Далее выделяется критический путь – любой путь, который ведёт из начального события в конечное с максимальной затратой времени. При этом необходимо гарантировать, что время критического пути будет больше или равно времени, выделенного на завершение проекта.[1, c. 84]

Основная проблема автоматизации сетевого планирования на этапе построения сетевого графика связана с тем, что на сегодняшний день не существует точного алгоритма для определения правильной последовательности работ, так как это требует смыслового анализа их содержания и не поддаётся формализации.[2, c. 63] Однако при проектировании программы для конкретной предметной области, в частности, для строительства, возможна разработка базы данных, содержащей информацию о взаимосвязях наиболее распространённых работ и предшествующих им событий. Так же при определении возможности параллельного выполнения работ важно учитывать не только их логическую последовательность, но и наличие необходимых трудовых ресурсов, для чего удобно реализовать возможность добавления сведений о работниках и выполняемых ими работах. Основные параметры сущностей базы данных представлены в таблицах 1 – 3. Таблица 1 – Работы

Таблица 2 – Исполнители

Таблица 3 – Управление

Таким образом, реализация базы данных даёт возможность сохранения типичных работ и создания прецедентных взаимосвязей, что может облегчить процесс планирования.

Далее после добавления всех работ с указанием предшествующих событий создаются списки, по которым каждой работе, начиная с той, перед которой не указана ни одна операция, последовательно присваиваются номера начального и конечного события, образующих на графе дугу этой работы. Далее строится матрица смежности размером p*p, где p – количество событий сетевого графика. Каждый ненулевой элемент M ij указывает на работу, выполняющуюся после наступления события i до наступления события j. После построение матрицы можно реализовать проверку на наличие петлей, путём

проверки наличия единиц в нижней диагонали матрицы. Алгоритм решения данной задачи представлен в виде блок-схемы на рисунке 1.

Рис. 1 – Алгоритм проверки наличия петлей

Важными характеристиками, способствующими эффективному планированию строительных работ, являются также ранний срок начала работы (Tр.н), ранний срок окончания работы (Tр.о), поздний начала работы (Tп.н), поздний срок окончания работы (Tп.о), полный резерв времени работы (Рo.), свободный резерв времени работы (Рч). Критический путь находится как путь, у которого полный резерв времени по всем работам равен нулю. Суммарное время выполнения работ на критическом пути и определит минимальное время выполнения проекта. [3] Чтобы рассчитать параметры сетевого графика необходимо построить двумерную матрицу A с размерностью k*14, где k – количество работ сетевого графика. Далее из матрицы M переносятся работы в матрицу A и производится расчёт параметров, представленных в таблице 4.

Таблица 4 – Матрица параметров

Таким образом, были проанализированы основные методы сетевого планирования, выявлены проблемы их автоматизации, а также способы их решения.