Задачи оптимизации календарного планирования

Содержание Введение

1. Теоретические аспекты календарного планирования как управленческого инструмента

1.1 Понятие календарного планирования

1.2Задачи оптимизации календарного планирования

2. Календарное планирование в условиях производства

2.1 Этапы календарного планирования

2.2 Контроль выполнения задач Заключение Список использованной литературы

Введение

Целью работы — исследовать задачи оптимизации календарного планирования.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. Исследовать теоретические аспекты календарного планирования, как управленческого инструмента.

2. Определить этапы календарного планирования в условиях производства.

В новых экономических условиях, определяемых рыночными отношениями, предприятия организуют производство и сбыт продукции с целью удовлетворения потребностей рынка и получения прибыли. Это становится реальным тогда, когда производитель располагает возможностью систематически корректировать свои научно-технические, производственные и сбытовые планы в соответствии с изменениями рыночной конъюнктуры, маневрировать собственными материальными и интеллектуальными ресурсами. Данная возможность основывается на точных, своевременных и экономически обоснованных расчетах технико-экономических показателей работы предприятия. При проведении расчетов необходимы прикладные и фундаментальные исследования, применение высокоэффективных новых моделей компьютеров. Все это позволит предприятию хорошо ориентироваться в ходе и перспективах технико-экономического развития производства, иначе оно может потерпеть крах, безнадежно отстать от конкурентов.

Задачи календарного планирования возникают в различных сферах деятельности, в том числе при проектировании новых изделий и запуске их в производство, составлении расписаний движения транспорта, планировании графиков выпуска и доставки продукции, разведке и освоении месторождений и т. д.

1. Теоретические аспекты календарного планирования как управленческого инструмента

1.1 Понятие календарного планирования календарный планирование проект управление Календарное планирование в управлении проектами — это ключевой и важный процесс, результатом которого является утвержденный руководством компании календарный план проекта (часто его называют еще планом-графиком, календарным графиком, планом управления проектом). Календарное планирование эффективно применять в длительных проектах, состоящих из множества подзадач с использованием различных ресурсов: трудовых, материальных, финансовых.

Цель календарного планирования — получить точное и полное расписание проекта с учетом работ, их длительностей, необходимых ресурсов, которое служит основой для исполнения проекта.

Календарное планирование применяется на предприятиях выполняющих типовые проекты по оказанию услуг, строительству объектов, производству сложных механизмов, при управлении инвестиционными проектами, консалтинговыми проектами, разработке программного обеспечения и т. д.

Календарное планирование включает в себя:

1) планирование содержания (scope) проекта и построение СДР — структурной декомпозиции работ, или WBS (Work Breakdown Structure);

2) определение последовательности работ и построение сетевого графика;

3) планирование сроков, длительностей и логических связей работ и построение диаграммы Ганта;

4) определение потребности в ресурсах (люди, машины и механизмы, материалы и т. д.) и составление ресурсного плана проекта;

5) расчет затрат и трудозатрат по проекту.

Чем большая самостоятельность предоставляется субъектам хозяйствования, тем актуальней и важнее проблемы согласования целей в связке общество — товаропроизводители, выбора такого варианта развития, который обеспечивает ускоренное достижение целей. Отсюда и целесообразность усиления роли планирования, ведь только на его базе может быть обоснована экономическая политика, определены макропропорции, приоритеты, количественные параметры внешней по отношению к товаропроизводителю среды, от которых зависит деятельность последнего в направлении, соответствующем интересам общества.

Календарное планирование эффективно применять в длительных проектах, состоящих из множества подзадач с использованием различных ресурсов: трудовых, материальных, финансовых.

Календарное планирование применяется на предприятиях выполняющих типовые проекты по оказанию услуг, строительству объектов, производству сложных механизмов, при управлении инвестиционными проектами, консалтинговыми проектами, разработке программного обеспечения и т. д.

Календарное планирование необходимо применять в нетиповых проектах, то есть если организация часто выполняет уникальные проекты, когда каждый проект не похож на предыдущий.

Что планирование было реально осуществимым, оно должно заканчиваться конкретными указаниями: когда, кто и чем должен исполнять соответствующие производственные процессы. Такой вид планирования обычно называют календарным планированием.

В настоящее время существует много методов календарного планирования, но все они опираются на одни и те же принципы, а именно: принципы прямого и обратного планирования и принцип ограниченной и неограниченной загрузки.

Прямое планирование предполагает, что выполнение заказа начинается с поступления заказа (независимо от срока его исполнения), после чего все операции планируются вперед (из прошлого в будущее), начиная с этой даты. Такой подход позволяет рассчитать срок исполнения заказа и определить самую раннюю дату отгрузки заказа.

Обратное планирование заключается в планировании последней операции, причем за отправную точку принимается установленная дата исполнения заказа. После этого все предшествующие операции планируются в обратном порядке (из будущего в прошлое). Обратное планирование позволяет определить время начала производства для его своевременного выполнения.

При неограниченной загрузке возможность несоответствия мощности рабочего центра и объема запланированных для него заказов игнорируется. В результате в некоторые периоды времени имеет место превышение загрузки рабочего центра над его мощностью, что не исключает недозагрузки рабочего центра в других случаях. Принцип ограниченной загрузки учитывает ограничения мощности рабочего центра. В случае если мощность рабочего центра недостаточна для обработки всех запланированных заказов, часть из них может быть перенесена на другие периоды.

1.2 Задачи оптимизации календарного планирования Составление календарного плана-графика проекта включает в себя несколько аспектов. Необходимо спланировать сроки и длительности работ, определить их последовательность и взаимосвязи, подумать о необходимых ресурсах, учесть стоимость этих работ и ресурсов. В дальнейшем, когда проект перейдет на стадию исполнения, то есть практической реализации запланированных действий, именно по этому плану-графику отслеживается ход выполнения работ. И, если что-то в проекте пойдет не так, можно, сверив с первоначальным планом проекта, внести соответствующие изменения.

Как правило, план-график проекта разрабатывается менеджером проекта с привлечением людей, которые являются экспертами в той или иной области. Например, содержание строительных работ лучше всего знает специалист по строительству; а мероприятия по продвижению продукта, скорее всего, спланирует маркетолог. В результате можно получить полный перечень работ, структурированный по иерархическому признаку, то есть структурную декомпозицию работ (СДР).

Следующий шаг по созданию календарного плана проекта — это определение длительностей работ и их взаимосвязей. Например, какие-то работы в списке могут выполняться строго последовательно, а какие-то — параллельно друг с другом во времени. Для того чтобы «увязать» сроки работ по проекту, их продолжительность и зависимости, сегодня во всем мире менеджеры проектов используют простой и вместе с тем полезный инструмент календарного планирования — диаграмму Ганта (иногда пишется «диаграмма Гантта»).

Диаграмма Ганта — это наглядное представление календарного плана-графика проекта, в котором слева расположен иерархический перечень всех работ проекта (СДР), и справа — календарь с конкретными датами.

После построения диаграммы Ганта начинается творческая работа, оптимизация с целью сократить срок проекта, сократить количество используемых ресурсов, анализ, все ли учтено и т. д.

При оптимизации необходимо:

1) Рассмотреть возможность выполнения задач параллельно.

2) Определить крайние точки проекта и отдельных задач.

3) Установить связи для последовательных задач.

4) Задачи, которые можно сделать позже, передвинуть в конец.

5) Определить критичный путь — последовательность задач, которая определяет длительность проекта и рассмотреть каждую на возможность сокращения по времени.

Кроме составления перечня работ, календарное планирование включает в себя также создание ресурсной модели проекта. Нам нужно подумать о том, кто будет выполнять те или иные работы или этапы работ, какие люди нам для этого нужны, кто является ответственным за результат работы или этапа.

Кроме человеческих ресурсов, в проектах могут потребоваться расходные материалы, сырье, а также — использование машин и механизмов, техники, транспорта и т. д. Все это — ресурсы для проекта, и все они имеют свою стоимость. Помимо стоимости, ресурсы обладают такими характеристиками, как:

— календарь (например, люди могут работать с 9.00 до 18.00 или по сменам: 12 часов каждая);

— затраты на использование (например, командировочные расходы менеджера проекта);

— максимальная доступность ресурса, измеряемая в процентах (например, менеджер проекта ведет одновременно два проекта, и в каждом из них он может быть занят на половину своего рабочего времени, то есть из максимально доступных 100% - по 50% в каждом проекте).

Поскольку стоимость любого из ресурсов, будь то люди, материалы или машины, можно измерить в денежном выражении, то при планировании работ и назначении на них ресурсов автоматически в программе считается и стоимость тех или иных работ, этапов и в целом проекта. Когда проект переходит в стадию исполнения, менеджер проекта и руководство компании всегда сможет отслеживать ход выполнения, фактически выполненные работы или процент их выполнения, а также фактические затраты по работам, этапам и проекту в целом. Применение программных продуктов дает возможность отслеживать в любое время в оперативном режиме исполнение проекта, вносить изменения при необходимости и принимать управленческие решения. Многие считают, что на планирование не требуется специально выделять время. Однако, как показывает практика, ошибки или небрежности в планировании, могут привести компанию к значительным финансовым (и не только) потерям. «Сэкономив» на стадии планирования, можно потратить гораздо больше времени, сил и финансов на постоянном исправлении ошибок, внесении дополнительных работ, привлечении дополнительных ресурсов и т. д. Есть такой афоризм: «Когда мы тратим время на планирование, его становится больше».

Таким образом, календарное планирование — это итерационный процесс, позволяющий моделировать проект и получать в итоге оптимальный вариант календарного плана-графика проекта с оптимальными сроками. Подводя итоги, можно сделать вывод, что практика реформирования экономики свидетельствует о необходимости повышения качества планирования на всех уровнях. Рассеиваются иллюзии по поводу того, что «рынок решит все проблемы», следствием которых явилось разрушение старой системы планирования. И сегодня уже многие хозяйственники понимают, что роль планирования в условиях рыночной, а тем более переходной, экономики должна возрасти.

2. Календарное планирование в условиях производства

2.1 Этапы календарного планирования Часто бывает так, что в конкретном рабочем центре примерно в один и тот же момент времени оказывается сразу несколько производственных заданий, ждущих своей очереди на выполнение. В этом случае возникает вопрос, в какой последовательности эти задания выполнять, каким образом назначать приоритеты исполнения? На этот вопрос существуют различные ответы:

Первым пришел — первым вышел.

Наиболее простой метод, при котором рабочие задания выполняются по принципу очередности поступления в данный рабочий центр.

Ранняя дата окончания операции.

Первым выполняется рабочее задание, которое имеет самую раннюю планируемую дату завершения.

Короткое время производства.

Первым выполняется рабочее задание с самым коротким временем производства. В случае использования этого способа объем незавершенного производства, как правило, низок, но повлиять на сроки выполнения рабочих заданий невозможно.

Длительное время производства.

Метод, противоположный предыдущему.

Критическое отношение.

Приоритет рабочего задания тем выше, чем меньше критическое отношение (КО) времени, оставшегося до завершения задания ко времени, оставшемуся до конца производства. Это наиболее эффективный способ, обусловливающий, в среднем, высокую степень своевременности выполнения заказов при сравнительно невысоком уровне незавершенного производства.

Этапы календарного планирования

1) Определение основных этапов проекта, как правил выделяется минимум три этапа проекта, этапы можно выделить, руководствуясь следующими принципами:

a) по времени — делим на примерно равные временные промежутки;

b) по характеру работ — делим проект на различные блоки работ, отличные друг от друга по содержанию и характеру;

c) по результатам — выделить значимые, измеряемые результаты.

2) Декомпозиция этапов на меньшие и конкретные работы (задачи). Если возможно, то максимально подробно, если нет — необходимо руководствоваться принципами из первого пункта, то есть разделить каждый этап как минимум еще на три задачи.

3) Определение последовательности работ.

4) Определение логических связей. Могут быть ограничения, например, невозможно начать выполнять задачу не закончив предыдущую, либо не закончив три задачи.

5) Спланировать сроки выполнения задач с построением диаграммы Ганта.

6) Определение потребности в ресурсах:

a) людских — определить ответственных по каждой задаче;

b) машины и миханизмы;

c) помещения;

d) материалы и т. д.

7) Определение стоимости ресурсов и трудозатрат.

8) Оптимизация диаграммы Ганта с учетом загрузки ресурсов. Например, первоначально Вы не знали, кого назначите выполнять на две параллельные задачи, а потом оказалось, что их может выполнить одно должностное лицо и ни как иначе, соответственно эти задачи станут последовательными.

2.2 Контроль выполнения задач В случае, если неорганизован контроль проектов, вся проделанная работа может оказаться пустой. Контроль должен быть ежедневным. По завершении любой задачи исполнитель должен уведомлять менеджера проекта. Если проектный менеджер не получает уведомления о выполнении, соответственно он должен отреагировать и выяснить причины не выполнения задачи в срок. Не выполнение задачи в срок в свою очередь ведет к пересмотру дальнейшего календарного плана.

В зависимости от стратегии производства: единичное (позаказное), серийное, массовое, — методы контроля календарного планирования будут различаться.

Единичное (позаказное) производство характеризуется большим количеством заказов на изготовление разнообразной продукции единицами и малыми, не повторяющимися партиями. При этом в одних изделиях преобладают механические работы, в других монтажные и т. д. Следовательно, при календарном планировании заказы должны быть сгруппированы так, чтобы обеспечить наилучшее сочетание сроков изготовления с равномерной загрузкой рабочих центров.

Согласно требованиям контроля, чтобы выдержать такое условие, прежде чем заключать договора с заказчиком, делается предварительный расчет производственного цикла изготовления заказа. Другой отличительной особенностью планирования единичного производства является включение в цикл изготовления заказа всех стадий подготовки производства и изготовления изделия, т. е. разработка конструкции, технологии, нормирования затрат труда, проектирование и изготовление оснастки, изготовление, испытание и доводка изделий.

Календарное планирование основывается на разработке и соблюдении сквозных цикловых графиков технической подготовки каждого заказа к производству и его поэтапного выполнения, в увязке с цикловым графиком по другим заказам.

Календарное планирование в единичном производстве включает в себя расчет производственного цикла по каждому заказу и расчет потребного числа рабочих мест по определенному алгоритму. На основе этих расчетов и с учетом возможного межоперационного прослеживания деталей формируется по каждому заказу объемно-календарный график выполнения заказа. График строят в порядке, обратном ходу технологического процесса, то есть применяют обратное планирование. По графику определяется общий цикл изготовления заказа, который сопоставляют с заданным сроком.

Продукция, имеющая более длительный цикл изготовления, запускается в производство раньше, чем другие детали, для того чтобы согласовать бесперебойное их поступление на сборку. Для взаимной увязки по времени и более полного использования оборудования и площадей по всем заказам составляется сводный объемно-календарный график.

Чтобы избежать совпадения работ на одном и том же оборудовании для нескольких заказов, необходимо откорректировать сроки выполнения работ, предусмотренные графиком выполнения отдельных заказов. Необходимо определить мероприятия по ликвидации узких мест и догрузить недогруженное оборудование.

Сводный объемно-календарный график ежемесячно корректируется с учетом данных о выполнении производственной программы рабочими центрами, состоянии незавершенного производства и заказа о новых заданиях. Одновременно уточняется номенклатура и объем работ. С учетом этих особенностей окончательно уточняется сводный объемно-календарный график заказов и на основании его каждому рабочему центру выдается месячная производственная программа работ.

Для серийного типа производства характерно изготовление одного изделия разных модификаций или нескольких видов изделий сериями различной величины. Под серией понимается число изделий, одинаковых по конструкции и технической характеристике. Для серийного производства характерна обработка деталей и сборочных единиц партиями. Под партиями понимается планируемое и учитываемое число одинаковых деталей или сборочных единиц, одновременно запускаемых в производство и обрабатываемых с однократной затратой подготовительно-заключительного времени.

В зависимости от номенклатуры изготовляемых изделий и степени устойчивости элементов конструкции в оперативном планировании применяются основные системы планирования: комплектная, которая имеет разновидности, комплектно-узловая, комплектная и комплектно-технологическая, машинно-комплектная, планово-комплектная и подетальная, которая имеет разновидности: собственно подетальная система и система непрерывного планирования. Эти системы отличаются по характерным признакам:

планово-учетная единица (деталь, конструкторский узел, группа деталей с общим сроком подачи на сборку);

календарно-плановые нормативы (размер партии, производственный цикл, задел и т. д.);

форма планового задания (квартальная и месячная подетальная программа, графики запуска-выпуска);

область применения (небольшая, средняя, большая номенклатура изделий с учетом типа производства).

В основе планирования серийного производства лежат календарно-плановые нормативы. Они включают в себя размер партии, нормативный размер партии и периодичность запуска партий, производственный цикл, опережение запуска-выпуска партии, деталей и узлов изделий, уровень заделов и объем незавершенного производства. С точки зрения производительности труда целесообразна работа большими партиями, так как уменьшается подготовительно-заключительное время, приходящееся на одну деталь. Однако увеличение партии ведет к увеличению производственного цикла и росту незавершенного производства. Поэтому нахождение оптимальной партии сводится к установлению такого числа деталей, при котором минимальны затраты на одну деталь.

При массовом производстве оперативное планирование проводится по каждой детали. С ритмом выпуска изделий цехом окончательной сборки согласованы ритмы остальных поточных линий. Ритмичная работа находит отражение в ежедневном выпуске одинакового или равномерно-нарастающего количества продукции.

Нормативно-календарные расчеты включают в себя установление регламента работы поточных линий, цикла изделий и нормы незавершенного производства в виде внутрилинейных и межлинейных заделов. Межлинейные заделы обеспечивают начальную операцию смежных поточных линий и по своему назначению подразделяются на транспортные, оборотные, страховые.

Используя календарное планирование производства можно получить ответы на вопросы: «Когда произвести?» и «Где произвести?». Однако, количество параметров, используемых в расчетах и составлении графиков настолько велико, что ручные расчеты отнимают много времени от самого периода производства, и к тому же повышают вероятность получения неверных результатов. Следовательно, наиболее эффективным способом решения задачи календарного планирования представляется автоматизация всех расчетов, что позволит сократить время перепланирования производства от потребностей сбыта, сократить запасы как готовой, так и незавершенной продукции, оптимизировать поставки необходимых материалов и комплектующих от текущей производственной потребности.

Заключение

Оперативно-календарное планирование включает составление краткосрочных планов, в которых содержится детальная разработка инструментов воздействия на производственный процесс. На этапе оперативного планирования устанавливаются текущие производственные задания отдельным цехам, участкам и рабочим местам, осуществляются разнообразные организационно-управленческие воздействия для корректировки процесса производства и др.

Чем большая самостоятельность предоставляется субъектам хозяйствования, тем актуальней и важнее проблемы согласования целей в связке общество — товаропроизводители, выбора такого варианта развития, который обеспечивает ускоренное достижение целей. Отсюда и целесообразность усиления роли планирования, ведь только на его базе может быть обоснована экономическая политика, определены макропропорции, приоритеты, количественные параметры внешней по отношению к товаропроизводителю среды, от которых зависит деятельность последнего в направлении, соответствующем интересам общества. Календарное планирование эффективно применять в длительных проектах, состоящих из множества подзадач с использованием различных ресурсов: трудовых, материальных, финансовых.

Календарное планирование применяется на предприятиях выполняющих типовые проекты по оказанию услуг, строительству объектов, производству сложных механизмов, при управлении инвестиционными проектами, консалтинговыми проектами, разработке программного обеспечения и т. д. Календарное планирование необходимо применять в нетиповых проектах, то есть если организация часто выполняет уникальные проекты, когда каждый проект не похож на предыдущий.

1. Сервах В. В., Щербинина Т. А. О сложности одной задачи календарного планирования со складируемыми ресурсами // Вестник НГУ. Серия: Математика, механика, информатика. — 2008. — Т. 8, — вып. 3. -С. 105−111.

2. Сервах В. В., Щербинина Т. А. Аппроксимационная схема для одной задачи планирования проектов при ограниченных ресурсах // Труды ИВМиМГ, серия Информатика, 5. — Новосибирск, 2005. — С. 170−178.

3. Сервах В. В., Щербинина Т. А. О задаче календарного планирования проекта с различными критериями и складируемыми ресурсами // III Всероссийская конференция «Проблемы оптимизации и экономические приложения». — Омск, 2006. — С. 125.

4. Щербинина Т. А. Приближенное решение задачи календарного планирования с ограниченными ресурсами // Препринт, Издательство ОмГУ, 2006. — 15 с.

5. Сервах В. В., Щербинина Т. А. Гибридные алгоритмы для некоторых задач календарного планирования проектов // XIII Всероссийская конференция «Математическое программирование и приложения». — Екатеринбург, 2007

6. Щербинина Т. А. О задаче календарного планирования с возобновимыми ресурсами // Всероссийская научная молодежная конференция «Под знаком Е». — Омск, 2007. — С. 50−51.

7. Сервах В. В., Щербинина Т. А. О сложности задачи календарного планирования со складируемыми ресурсами // VI Всероссийская конференция «Дискретная оптимизация и исследование операций» , — Владивосток, 2007. — С. 136.

8. Сервах В. В., Щербинина Т. А. Алгоритмы решения задач календарного планирования проектов с различными критериями // XIV Байкальская международная школа-семинар «Методы оптимизации и их приложения». — Иркутск, 2008. — С. 506−512.