Король С.П., Пархоменко В.А. Календарное планирование. Сетевые графики и оптимизационные задачи - файл n1.doc

приобрести
Король С.П., Пархоменко В.А. Календарное планирование. Сетевые графики и оптимизационные задачи
скачать (1181.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1182kb.23.08.2012 11:47скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5


Федеральное агентство по образованию

Кубанский государственный технологический университет

Кафедра технологии, организации, экономики строительства

и управления недвижимостью

КАЛЕНДАРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ.

СЕТЕВЫЕ ГРАФИКИ И ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ


Методические указания

к проведению практических занятий по дисциплине

для студентов всех форм обучения специальности

270102 Промышленное и гражданское строительство


Краснодар

2009
УДК 69.003:658.012 (075)

ББК 65.9(2) 31

К
Король С.П., Пархоменко В.А. Календарное планирование. Сетевые графики и оптимизационные задачи: Учебное пособие / Кубан. гос. технол. ун.т - Краснодар: Изд. КубГТУ, 2009. - с.
Изложены теоретические и практические аспекты календарного планирования строительного производства, основанные на рекомендациях нормативной документации, учебной и справочной литературе, а также методических примерах, разработанных ЦНИИОТМП.

Предназначено для студентов строительных специальностей вузов в курсовом и дипломном проектировании, инженерно-техническим работникам строительных организаций, работникам проектных организаций и в системе повышения квалификации при разработке календарных планов организационных проектов: проектов организации строительства (ПОС), производства работ (ППР) или проектов организации работ (ПОР). Полученная в ходе организационного проектирования информация о сроках строительства и выполнения отдельных видов работ используется для определения объемов необходимых ресурсов и оптимального распределения их во времени.

Содержит необходимые сведения по выполнению практических занятий, включая основные элементы сетевых графиков, временные параметры, алгоритм расчета, правила построения сетевых моделей, кодирование событий и работ. Основные методы расчета сетевых графиков в табличной форме и на графике, построение сетевого графика в масштабе времени, в виде линейной диаграммы, графиков движения рабочих и распределения денежных средств и их оптимизация являются современными базовыми методами организационного проектирования, применяются при распределении ресурсов и позволяют получать сравнимые результаты. Приведены варианты индивидуальных заданий, порядок выполнения практических работ и примеры выполнения заданий.

Ил.1. Табл. 21. Библиогр.: 24 назв.
Р е ц е н з е н т ы: доктор экономических наук, проф. Б.З. Тутаришев,

кандидат экономических наук, доц. В.М. Яковлев
© Король С.П., 2009

© Пархоменко В.А., 2009

ISBN 978-5-8333- 0319-1 © Кубанский государствен-

ный технологический

университет, 2009

Содержание
Введение .. …………………………………………………………….. 4
Раздел ? Сетевое моделирование. Оптимизационные задачи ………….. 5
1 Основные элементы и параметры сетевых графиков

1.1 Элементы сетевых графиков …………………………………… 5

1.2 Временные параметры сетевых графиков и их условные

обозначения …………………………………………………….. . 7

1.3 Алгоритм расчета сетевых графиков …………………………… 7
2 Основные правила построения сетевых графиков ………………… 9

2.1 Правила построения сетевых графиков ………………………. 9

2.2 Кодирование событий …………………………………………. 14
3 Методы расчета сетевых графиков вручную …………………….. 15

3.1 Расчет сетевого графика в табличной форме ………………. 15

3.2 Расчёт сетевого графика на графике ………………………… 18
4 Сетевые графики в масштабе времени ……………………………. 20

4.1 Построение сетевого графика в масштабе времени …………. 21

4.2 Построение сетевого графика в масштабе времени в виде

линейной диаграммы ………………………………………….. 21

    1. Построение графика движения рабочих …………………….. 23

    2. Оптимизация графика движения рабочих ………..………….. . 24


Содержание отчета ………………………………………………………….. 29

Оформление отчета …………………………………………………………. 30

Список литературы …………………………………………………………. 32

Приложение А - И …………………………………………………… 33 - 50

ВВЕДЕНИЕ

Сетевое планирование - метод организационного проектирования поточного производства конструктивных частей зданий и сооружений и отдельных видов работ, моделирования ритмичного и экономически эффективного ведения работ на объектах строительства и организации комплексной застройки различного назначения (градостроительной, производственной, сельскохозяйственной, здравоохранения и др.). Метод сетевого моделирования позволяет анализировать отклонения сроков выполнения отдельных работ и принимать решения с целью обеспечения в целом запланированной продолжительности строительства.

До появления метода сетевого моделирования при разработке календарных планов применялись простые графические модели в виде графиков Ганта – календарные линейные графики, на которых в масштабах времени показывается последовательность и сроки выполнения работ. Реже применялись циклограммы, отражающие ход работ в виде наклонных линий в системе координат и представляющие собой по существу более информативную разновидность линейного графика. Только изучаемая сетевая модель позволяет формализовать расчеты и применять компьютерные программы для целей эффективного управления процессами строительного производства.

В составе организационных проектов разрабатываются календарные планы, оптимальные по продолжительности строительства и обеспечивающие непрерывную загрузку бригад (звеньев). При этом необходимо стремиться, чтобы простои подготовленных фронтов работ для последующих технологических процессов также были минимальными.

Разработка календарных планов строительства объектов (комплексов) оптимальных по продолжительности производства работ, использованию трудовых, материально-технических, энергетических, финансовых и других видов ресурсов достигается решением поставленных задач аналитическими и графическими методами.

Информация о свойствах и поведении реальных строительных систем в определенных условиях является основой организационно-технологического проектирования. При решении многих проблем управления строительным производством применяются экономико-математические методы (ЭММ) и вычислительная техника (ВТ) в основных сферах и звеньях управления строительством.

Основные задачи практических занятий - приобретение навыков разработки простейших детерминированных временных сетевых моделей различными методами; ознакомление с корректировкой (оптимизацией) сетевых графиков по ресурсам и срокам строительства; подготовка к разработке соответствующих разделов в курсовом и дипломном проектах.
Раздел ? Сетевое моделирование. Оптимизационные задачи

1 Основные элементы и параметры сетевых графиков

Сетевой график представляет собой сетевую модель (сеть), отражающую графически взаимосвязь между процессами, выполнение которых необходимо для достижения одной или нескольких поставленных целей, и рассчитанными временными параметрами.

Существует несколько методов расчета сетевых моделей:
- табличный;
- секторный или расчет графика на графике;
- метод потенциалов.

1.1 Элементы сетевых графиков

В основе построения сети лежат логические элементы: работа и событие, образующие возможные пути достижения поставленной цели.

Работа - это производственный процесс, требующий затрат времени, трудовых и материально-технических ресурсов и приводящий к достижению цели, например кирпичная кладка, монтаж плит перекрытий. На сетевом графике работа изображается одной сплошной стрелкой, длина которой не связана с продолжительностью работы (если график составлен не в масштабе времени). Стрелка проводится в виде прямой линии, ломаной или криволинейной - “дуга”. Над и под стрелкой можно приводить характеристики работы (рис.1.1).
Продолжительность работы

Число смен работы в сутки

Конкретно 2 и 3 смены

Число рабочих в смене



20 – ??(2,3) - 5

Кирпичная кладка

СУ-4 240 5
Наименование работы

Сметная стоимость

Объем работы в физических единицах

Организация-исполнитель
Рисунок 1.1 - Характеристики действительной работы

Понятие работы используется в широком смысле слова и включает в себя, кроме охарактеризованной действительной работы, следующие значения: ожидание и фиктивная работа (связь) или зависимость.

Ожидание - процесс, выполнение которого требует затрат времени, но не требует затрат ресурсов. К этим процессам относят тёхнологические или организационные перерывы между работами, например процесс твердения бетона. Обозначается сплошной линией с указанием содержания ожидания и его продолжительности (рис.1.2).

Продолжительность ожидания, дн.

7

Набор прочности бетона


(организационного перерыва)
Наименование процесса

Рисунок 1.2 - Характеристика ожидания

Фиктивная работа (связь) или зависимость - работа, не требующая затрат ни времени, ни ресурсов и вводится для отражения правильной взаимосвязи между работами. В сетевом графике зависимость обозначается пунктирной линией (рис.1.3).




Рисунок 1.3 - Графическое изображение фиктивной работы
Событие - это промежуточный или окончательный результат одной или нескольких работ. Событие изображается кружками или другими геометрическими фигурами, внутри которых указывается определенный номер - код события.

Общая схема кодирования работ и событий сетевого графика может быть представлена в следующем виде (рис 1.4.).

Непрерывная технологическая последовательность работ, ограниченная исходным и завершающим событием, называется путем и обозначается T. Путь с максимальной продолжительностью называется критическим путем. и обозначается Tкр

Работы и события, лежащие на критическом пути, называются критическими:

Tкр

где t i - продолжительность i-й работы;

А - исходное событие сети;

Z - завершающее событие сети.
Предшествующая Рассматриваемая Последующая

работа h-i работа i-j работа j-k








Исходное Начальное Конечное Завершающее

событие сети событие работы i-j событие работы i-j событие сети




Рисунок 1.4 - Общая схема кодирования работ и событий

сетевого графика

1.2 Временные параметры сетевых графиков и их условные обозначения

i-j - код рассматриваемой работы;

i - код начального события;

j - код конечного события;
h- i - код предшествующей работы;
h - код предшествующего события;
j-k - код последующей работы;
k - код последующего события;
t i-j - продолжительность рассматриваемой работы;
Tрнi-j - раннее начало работы – время самое раннее из возможных сроков

начала данной работы;

Троi-j - раннее окончание работы - время окончания работы при раннем ее

начале;
Тпнi-j позднее начало работы - самый поздний из допустимых сроков ее

начала, при котором общая продолжительность работ (критический

путь) не увеличивается;
Тпоi-j - позднее окончание работы - время окончание работы при позднем ее

начале;
Ri-j - общий (полный) резерв времени работы - количество времени,

на которое можно перенести начало работы или увеличить ее

продолжительность, не изменяя общего срока строительства;
ri-j - частный (свободный) резерв времени работы - количество времени,

на которое можно перенести начало работы или увеличить ее

продолжительность без изменения раннего начала последующих

работ.

1.3 Алгоритм расчета сетевых графиков

Расчет характеристик (временных параметров) сетевого графика производим в следующем порядке:

1.3.1 Выполняем расчет ранних характеристик последовательно от начального события (исходного сети) Трнi-j=О. Тогда для первой работы раннее окончание определяем по формуле

Троi-j = Трнi-j + ti-j . (1.1)

Для последующей работы Трнj-k определяется по формуле

Трнj-k = Троi-j = Трнi-j + ti-j. (1.2)

Если в событие входят две и более работ, то принимают:

Трнj-k = max Троi-j = max (Трнi-j + ti-j). (1.3)

Для завершающего события модели (k):

Троk = max Троj-k = Ткр . (1.4.)
1.3.2 Выполняем расчет поздних характеристик последовательно от конечного события работы (завершающего события модели) к начальному событию. Для завершающего события (k):

Тпоk = Троk = Ткр. (1.5)

Для последней работы j-k:

Тпоj-k = max Троj-k, (1.6)
тогда Тпнj-k = Троj-k – tj-k = Ткр – tj-k (1.7)
Для остальных (рассматриваемых) работ:

Тпоi-j = Тпнj-k = min Тпнj-k, (1.8)

тогда Тпнi-j = Тпоi-j – ti-j = min Тпнj-k – ti-j. (1.9)
Для исходного события:

Тпнh = min Трнh = 0. (1.10)
1.3.3 Определяем резервы времени.

Общий (полный) резерв времени Ri-j определяем как разность поздних и ранних сроков начала или окончания работы:

Ri-j = Тпнi-j - Трнi-j = Тпоi-j - Троi-j. (1.11)

Частный (свободный) резерв времени ri-j определяем разностью значений раннего начала последующей работы и раннего окончания данной работы:

ri-j = Трнj-k – Троi-j. (1.12)

Для работ, лежащих на критическом пути, общий и частный резервы времени равны 0:

Ri-j = ri-j = 0. (1.13)
1.3.4 В ходе расчета параметров сетевого графика выполняем следующие проверки:

- при расчёте поздних характеристик для исходного события (h):

Тпнh = Трнh =0; (1.14)

- общий резерв времени для любой работы должен быть больше или равен частному резерву времени:

Ri-j ? ri-j. (1.15)

Критический путь Ткр проходит непрерывно от исходного события к завершающему событию. Возможно его разветвление, в этом случае критический путь должен соединиться. Критических путей на сетевом графике может быть несколько.


2 Основные правила построения сетевых графиков
При построения сетевых графиков выбирают логическую схему выполнения работ, включающую решения трех вопросов:

- какая работа предшествует данной работе;
- какая работа сопутствует данной работе;
- какая работа следует за данной работой.
Полученные в результате решении этих вопросов сочетания стрелок образуют сетевой график. Для правильного отражения связи между работами сетевого графика необходимо соблюдать при его построении ряд правил. После построения модели необходимо проверять логичность работ и зависимостей, а также достаточность и необходимость событий и зависимостей. Нумерация (кодирование) событий должна соответствовать последовательности работ во времени, т.е. предшествующим событиям присваиваются меньшие номера.

2.1 Правила построения сетевых графиков

2.1.1 Направление стрелок может быть произвольным, но предпочтительно слева направо и сверху вниз.

2.1.2 Форма графика должна быть простой, график не должен иметь лишних пересечений, большинство работ следует изображать горизонтальными линиями.

2.1.3 При последовательном выполнении нескольких работ они изображаются на графике следующими одна за другой (рис.2.1).






Рисунок 2.1 - Изображение последовательно выполняемых работ

2.1.4 При выполнении параллельных работ, т.е. если одно событие служит началом двух работ или более, заканчивающихся другим событием, вводится зависимость и дополнительное событие, иначе разные работы будут иметь одинаковый код (рис.2.2).

а) б)













Рисунок 2.2 - Изображение параллельно выполняемых работ:

а - неправильное; б - правильное


      1. Если те или иные работы начинаются после частичного

выполнения предшествующей работы, то эту работу следует разбить на части. При этом каждая часть работы в графике считается самостоятельной работой и имеет свои предшествующие и последующие события (рис.2.3).

Кирпичная кладка

1 захватка 2 захватка 3 захватка





1 захватка 2 захватка 3 захв.



Установка столярных блоков
Рисунок 2.3 - Разбивка работ на части

2.1.6 Использование зависимостей для правильного отражения последовательности выполнения работ показано на рис 2.4.



















Рисунок 2.4 – Изображение зависимости между работами
После окончания работ 1-3 и 2-4 можно начинать работу 5-7, а начало работы 3-б зависит только от окончания работы 1-3, как и начало работы 4-8 зависит только от окончания работы 2-4.

2.1.7 Изображение дифференциально зависимых работ показанона примере монтажных работ каркаса здания и крупнопанельного стенового ограждения. Введением нового дополнительного события 6 и зависимости 6-7 (фиктивной работы) исключается зависимость последующих событий от предыдущих, не имеющих технологической связи, так как сборку каркаса производят до монтажа панелей стен (рис.2.5). При таком решении выполнение работы 7-8 зависит только от окончания работы 4-7 и 5-6, а выполнение работы 6-9 только от окончания работы 5-6. На рис 2.5.а начало работы 7-9, которая представлена на рис.2.5.б как работа 6-9, зависит от окончания двух работ 4-7 и 5-7.
а) Монтаж стеновых панелей б) Монтаж стеновых панелей

4 этаж 5 этаж 4 этаж 5 этаж





Монтаж каркаса Монтаж каркаса Монтаж каркаса Монтаж каркаса

5 этажа 6 этажа 5 этажа 6 этажа






Рисунок 2.5 - Изображение дифференциально зависимость работ:

а - неправильное; б - правильное
2.1.8 При изображении поточных работ особое внимание уделяется правильной разбивке работ на захватки и выявлению взаимосвязи смежных работ. На горизонтальном участке сетевого графика можно показывать или однородные работы по всем захваткам, или весь комплекс работ на одной захватке (рис.2.6).

В сетевом графике, моделирующем поточное строительство объекта, не должно быть «прострелов», т.е. неправильных взаимозависимостей работ (рис. 2.6.а). При построении модели лишь с учетом зависимости между работами смежных потоков (см. рис. 2.6.а) проверкой устанавливаются недостающие зависимости и события.

Рассматривая сетевой график на рис. 2.6.а можно выявить, что работа 7-9 - монтаж стен на 2-ой захватке - зависит от окончания трех работ: 3-5 - земляных работ на 3-й захватке (через зависимости 5-6, 6-7), 4-6 - монтажа фундаментов на 2-й захватке (через зависимость 6-7) и 4-7 - монтажа стен на 1-й захватке.

На самом деле имеются только две реальные зависимости от окончания монтажа стен на предыдущей захватке (работа 4-7), т.к. работы 4-7 и 7-9 выполняются одними ресурсами, и окончания работы 4-6, окончанием которой (монтаж фундаментов на 2-й захватке) работа 7-9 связана технологической зависимостью.

На рис 2.6.б введением дополнительных зависимостей устранены ложные связи. Особенностью модели поточной формы строительного производства является отсутствие зависимостей в первой и последней цепочке специализированных потоков и по крайним боковым работам
а) Захватки




Земляные 1 2 3 4

работы




Монтаж фундаментов 1 2 3 4






Монтаж стен

1 2 3 4


б) Захватки




Земляные 1 2 3 4

работы




Монтаж фундаментов 1 2 3 4






Монтаж стен

1 2 3 4



Рисунок 2.6 - Изображение потоков однородных работ по горизонтали:

а) - неправильное; б) - правильное
2.1.9 При построении сетевых графиков возможны следующие ошибки: “тупики”, “хвосты” и “циклы”.

«Тупик» - событие (кроме завершающего события), из которого не выходит ни одна работа.

«Хвост» - событие (кроме исходного события), в которое не входят ни одна работа.

«Цикл» - замкнутый контур, в котором работы возвращаются к тому событию, из которого они вышли.

На рис 2.7.а представлен сетевой график, построенный с указанными ошибками. Используя выше рассмотренные правила, ошибки в модели исправлены и на рис 2.7.б представлена правильная сеть. В сетевой график внесены исправления:

- «цикл» - 1-4-3-1 представлен в виде работ 1-3, 1-4, 3-4; - «цикл» - 8-9-10-8 представлен в виде работ 8-9, 8-10 и 9-10, а событие 10 увязано с завершающим событием сети;

- «хвост» - событие 2 зависимостью 1-2 увязано с исходным событием сети;

- «тупик» - событие 6 зависимостью 6-8 увязано со сроком начала работ 8-9 и 8-10.

Возможны и другие варианты упорядочения технологии сети, которые учитывают технологическую последовательность выполнения работ на объекте.




а)




«Цикл»



«Тупик»













«Хвост» «Цикл»




б)




















Рисунок 2.7 - Пример неправильного построения сети с «тупиками», «хвостами» и «циклами»:

а) - сеть с ошибками; б) - правильная сеть

2.1.10 При большом количестве работ для повышения наглядности графика используют укрупнённую сеть. Группу работ сетевого графика рассматривают как самостоятельный сетевой график с одним исходным и одним завершающим событием. Продолжительность новой, т.е. укрупнённой работы, равна величине критического пути между исходным и завершающим событием (рис.2.8).
а) б)











Рисунок 2.8 - Укрупнение сети: а - до укрупнения; б - после укрупнения

2.1.11 При необходимости показать поступление технологической документация, поставку материалов и оборудования, завоз строительных машин и т. д. к определённому сроку (событию) изображают кружок (или другую геометрическую фигуру) и стрелку к данному событию – внешние поставки (рис.2.9).



Рисунок 2.9 - Изображение внешних работ в сетевом графике
  1   2   3   4   5


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации