Построение сетевого графика. Практика построения сетевого графика
- ранний срок свершения события , поздний срок свершения события, ранний срок начала работы, ранний срок окончания работы, поздний срок начала работы, поздний срок окончания работы;
- резерв времени на свершение события, полный резерв времени, свободный резерв времени;
- продолжительность критического пути;
Инструкция . Решение в онлайн режиме осуществляется аналитически и графически. Оформляется в формате Word (см. пример). Ниже представлена видеоинструкция.
Пример . Описание проекта в виде перечня выполняемых операций с указанием их взаимосвязи приведено в таблице. Построить сетевой график, определить критический путь, построить календарный график.
| Работа (i,j) | Количество предшествующих работ | Продолжительность t ij | Ранние сроки: начало t ij Р.Н. | Ранние сроки: окончание t ij Р.О. | Поздние сроки: начало t ij П.Н. | Поздние сроки: окончание t ij П.О. | Резервы времени: полный t ij П | Резервы времени: свободный t ij С.В. | Резервы времени: событий R j |
| (0,1) | 0 | 8 | 0 | 8 | 0 | 8 | 0 | 0 | 0 |
| (0,2) | 0 | 3 | 0 | 3 | 1 | 4 | 1 | 0 | 1 |
| (1,3) | 1 | 1 | 8 | 9 | 8 | 9 | 0 | 0 | 0 |
| (2,3) | 1 | 5 | 3 | 8 | 4 | 9 | 1 | 1 | 0 |
| (2,4) | 1 | 2 | 3 | 5 | 13 | 15 | 10 | 10 | 0 |
| (3,4) | 2 | 6 | 9 | 15 | 9 | 15 | 0 | 0 | 0 |
Критический путь: (0,1)(1,3)(3,4) . Продолжительность критического пути: 15.
Независимый резерв времени работы
R ij Н - часть полного резерва времени, если все предшествующие работы заканчиваются в поздние сроки, а все последующие работы начинаются в ранние сроки.
Использование независимого резерва времени не влияет на величину резервов времени других работ. Независимые резервы стремятся использовать, если окончание предыдущей работы произошло в поздний допустимый срок, а последующие работы хотят выполнить в ранние сроки. Если R ij Н ≥0, то такая возможность имеется. Если R ij Н <0 (величина отрицательна), то такая возможность отсутствует, так как предыдущая работа ещё не оканчивается, а последующая уже должна начаться (показывает время, которого не хватит у данной работы для выполнения ее к самому раннему сроку совершения ее (работы) конечного события при условии, что эта работа будет начата в самый поздний срок ее начального события). Фактически независимый резерв имеют лишь те работы, которые не лежат на максимальных путях, проходящих через их начальные и конечные события.
Для построения сетевого графика необходимо выявить последовательность и взаимосвязь работ: какие работы необходимо выполнить, и какие условия обеспечить, чтобы можно было начать данную работу, какие работы можно и целесообразно выполнять параллельно с данной работой, какие работы можно начать после окончания данной работы. Эти вопросы позволяют выявить технологическую взаимосвязь между отдельными работами, обеспечивают логическое построение сетевого графика и его соответствие моделируемому комплексу работ.
Уровень детализации сетевого графика зависит от сложности строящегося объекта, количества используемых ресурсов, объемов работ и продолжительности строительства.
Имеется два типа сетевых графиков:
вершины - работы
вершины - события
Сетевые графики типа «вершины - работы».
Элементами такого графика являются работы и зависимости. Работа представляет собой определенный производственный процесс, требующий затрат времени и ресурсов для его выполнения, и изображается прямоугольником. Зависимость (фиктивная работа) показывает организационно-технологическую связь между работами, не требующую затрат времени и ресурсов, изображается стрелкой. Если между работами имеется организационный или технологический перерыв, то на зависимости указывается длительность этого перерыва.
Если работа сетевого графика «вершины - работы» не Имеет предшествующих работ, то она является исходной работой этого графика. Если работа не имеет последующих работ, То она является завершающей работой сетевого графика. В сетевом графике «вершины - работы» не должно быть замкнутых контуров (циклов), т.е. зависимости не должны возвращаться в ту работу, из которой они вышли.
Сетевые графики типа «вершины - события».
Элементами такого типа графиков являются работы, зависимости и события. Работа изображается сплошной стрелкой, зависимость - пунктирной. Событие представляет собой результат одной или нескольких работ, необходимый и достаточный для начала одной или нескольких последующих работ, и изображается кружком.
В сетевых графиках этого типа каждая работа находится между двумя событиями: начальным, из которого она выходит, и конечным, в которое она входит. События сетевого графика нумеруются, поэтому каждая работа имеет код, состоящий из номеров ее начального и конечного события.
Например на рис. 6.2 работы закодированы как (1,2); (2,3); (2,4); (4,5)
Если событие сетевого графика «вершины - события» не имеет предшествующих работ, то оно является исходным событием этого графика. Следующие непосредственно за ним работы называются исходными. Если событие не имеет последующих работ, то оно является завершающим событием. Входящие в него работы называются завершающими.
для правильного отображения взаимосвязей между работами необходимо соблюдать следующие основные правила построения сетевого графика «Вершины - события»:
1. При изображении одновременно или параллельно выполняемых работ (например, работ «Б» и «В» на рис.6.2) вводятся зависимость (3,4) и дополнительное событие (3).
2. Если для начала работы «Г» необходимо выполнить работы «А» и «Б», а для начала работы <В» - только работу «А», то вводится зависимость и дополнительное событие (рис.6.З.).
З. В сетевом графике не должно быть замкнутых контуров (циклов), т.е. цепочки работ, возвращающейся к тому событию, из которого они вышли
4. В сетевом графике при поточной организации строительства вводятся дополнительные события и зависимости (рис. 6.5.).
Для определения продолжительности критического пути и сроков выполнения каждой работы определяют следующие временные параметры :
Раннее начало работы -
Раннее окончание работы - ;
Позднее начало работы - ;
Позднее окончание работы -
Полный резерв времени - R;
Свободный резерв времени - г.
Раннее начало работы - самый ранний момент начала работы. Раннее начало исходных работ сетевого графика равно нулю. Раннее начало любой работы равно максимальному раннему окончанию предшествующих работ:
Раннее окончание работы - самый ранний момент окончания данной работы. Он равен сумме раннего начала и продолжительности работы.
Позднее окончание работы - самый поздний момент окончания работы, при котором продолжительность критического пути не изменится. Позднее окончание завершающих работ равно продолжительности критического пути. Позднее окончание любой работы равно минимальному позднему на чалу последующих работ.
Позднее начало работы - самый поздний момент начала работы, при котором продолжительность критического пути не изменится. Он равен разности между поздним окончанием данной работы и ее продолжительностью.
У работ критического пути ранние и поздние сроки начала и окончания равны между собой, поэтому они не имеют резервов времени. Работы, не лежащие на критическом пути, имеют резервы времени .
Полный резерв времени - максимальное время, на которое можно увеличить продолжительность работы или пере нести ее начало без увеличения продолжительности критического пути. Он равен разности между поздним и ранним сроком начала или окончания работы.
Свободный резерв времени - время, на которое можно увеличить продолжительность работы или перенести ее начало, не изменив при этом раннего начала последующих работ. Он равен разности между ранним началом последующей работы и ранним окончанием данной работы.
Расчет сетевого графика «вершины - работы»
Для расчета сетевого графика «вершины - работы» прямоугольник, изображающий работу, делят на 7 частей (рис.6.6).
В верхних трех частях прямоугольника записываются 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 начинается с определения ранних сроков. Ранние начала и окончания вычисляются последовательно от исходной до завершающей работы. Раннее начало исходной работы равно О, раннее окончание - сумме раннего начала и продолжительности работы:
Раннее начало последующей работы равно раннему окончанию предыдущей работы. Если данной работе непосредственно предшествуют несколько работ, то ее раннее начало будет равно максимальному из ранних окончаний пред шествующих работ:
Таким образом, определяются ранние сроки всех работ сетевого графика и заносятся в верхние правую и левую части.
Раннее окончание завершающей работы определяет продолжительность критического пути.
Расчет поздних сроков ведется в обратном порядке от завершающей до исходной работы. Позднее окончание завершающей работы равно ее раннему окончанию, т.е. продолжительности критического пути.
Позднее начало определяется как разность позднего окончания и продолжительности:
Позднее начало последующих работ становится поздним окончанием предшествующих работ. Если за данной работой непосредственно следуют несколько работ, то ее позднее окончание будет равно минимальному из поздних начал по следующих работ:
Подобным образом определяются поздние сроки всех работ сетевого графика и записываются в левую и правую нижние части.
Полный резерв времени, равный разности поздних и ран них сроков, заносится в числитель середины нижней части:
Свободный резерв времени, равный разности между минимальным ранним началом последующих работ и ранним окончанием данной работы, записывается в знаменатель сере дины нижней части:
Свободный резерв всегда меньше или равен полному резерву работы.
События должны быть правильно пронумерованы, т. е. для каждой работы (i , j ) i < j . При невыполнении этого требования необходимо использовать алгоритм перенумерации событий, который заключается в следующем:
а) нумерация событий начинается с исходного события, которому приписывается №1;
б) из исходного события вычеркиваются все исходящие из него работы (стрелки), и на оставшейся сети находят событие, в которое не входит ни одна работа, ему присваивается №2;
в) затем вычеркиваются работы, выходящие из события №2, и вновь находят событие, в которое не входит ни одна работа, и ему присваивают №3, и так продолжается до завершающего события, номер которого должен быть равен количеству событий в сетевом графике;
г) если при очередном вычеркивании работ одновременно нескольким событий не имеют входящих в них работ, то их нумеруют очередными номерами в произвольном порядке;
Завершающее событие лишь одно.
Отсутствуют тупиковые события (кроме завершающего), т. е. такие, за которыми не следует хотя бы одна работа.
Исходное событие лишь одно.
Отсутствуют события (за исключением исходного), которым не предшествует хотя бы одна работа.
Любые два события должны быть непосредственно связаны не более чем одной работой-стрелкой. Если два события связаны более чем одной работой, рекомендуется ввести дополнительное событие и фиктивную работу:
В сети не должно быть замкнутых циклов.
Если для выполнения одной из работ необходимо получить результаты всех работ, входящих в предшествующее для нее событие, а для другой работы достаточно получить результат нескольких из этих работ, то нужно ввести дополнительное событие, отражающее результаты только этих последних работ, и фиктивную работу, связывающую новое событие с прежним. Продолжительность фиктивной работы равна нулю.
Например, для начала работы D достаточно окончания работы А. Для начала работы С нужно окончание работ А и В.
Временные параметры сетей. Резервы времени.
Основными временными параметрами сетей являются ранние и поздние сроки наступления (совершения) событий. Зная их, можно вычислить остальные параметры сети – сроки начала и окончания работ и резервы времени событий и работ.
Обозначим
–
продолжительность работы с начальным
событием
i
и конечным событием j
.
Ранний
срок
совершения события
j
определяется величиной наиболее
длительного отрезка пути от исходного
до рассматриваемого события, причем
,
а
гдеN
- номер
завершающего события. Правило вычисления:
где максимум берется по всем событиям i , непосредственно предшествующим событию j (соединены стрелками).
Поздний
срок
свершения
события
i
характеризует
самый поздний допустимый срок, к которому
должно совершится событие, не вызывая
при этом срыва срока совершения конечного
события. Правило вычисления:
где минимум берется по всем событиям j , непосредственно следующим за событием i .
Поздние
сроки событий определяются «обратным
ходом», начиная с завершающего события,
с учетом соотношения
,
т. е. поздний и ранний сроки совершения
завершающего события равны между собой.
Резерв
события
i
показывает,
на какой предельно допустимый срок
может задержаться свершение события
i
без нарушения срока наступления
завершающего события:
.
События лежащие на критическом пути (критические события) резервов не имеют.
Существуют различные методы расчета параметров сети: табличный и графический.
Рассмотрим графический метод.
При расчетах сетевого графика каждый круг, изображающий событие, делим диаметрами на четыре сектора:
Пример 55. Рассмотрим сеть проекта, представленную следующим графиком.
На графике события представлены кругами, а работы стрелками. Робота может обозначаться как буквой, надписанной на графике рядом с соответствующей работе стрелкой, либо через номера событий из которых начинается и заканчивается работа.
Найти критический путь. Сколько времени потребуется для завершения проекта? Можно ли отложить выполнение роботы D без отсрочки завершения проекта в целом? Насколько недель можно отложить выполнение работы C без отсрочки завершения проекта в целом?
1
этап. При вычислении раннего срока
свершения события
перемещаемся
от исходного события 1 завершающему
событию 6.
.
В событие 2 входит только одна работа: .
Аналогично .
В событие 4 входят две работы →
Отсюда следует, что критическое время выполнения проекта = 22.
Внесем соответствующие данные в сетевой график.
2 этап. При вычислении позднего срока t п (i ) свершения события I перемещаемся от завершающего события 6 к исходному событию 1 по сетевому графику против направления стрелок.
.
Из события 4 выходят две работы: (4, 5) и (4, 6). Поэтому определяем поздний срок наступления события t п (4) по каждой из этих работ:
Внесем полученные данные в сетевой график.
3
этап. Вычисляем резерв
события
i
, то есть из
чисел, полученных на этапе 2, вычитаем
числа, полученные на этапе 1.
4 этап. У критических событий резерв времени равен нулю, так как ранние и поздние сроки их свершения совпадают. Критические события 1, 2, 4, 5, 6 и определяют критический путь 1-2-4-5-6, который по определению должен быть самым продолжительным по времени. На сетевом графике мы его покажем двумя чертами.
Теперь можно ответить на вопросы задачи.
Для завершения проекта потребуется 22 недели. Работа D расположена на критическом пути. Поэтому ее нельзя отложить без отсрочки завершения проекта в целом. Работа C не расположена на критическом пути, ее можно задержать на (недели).
→ Строительное производство
Методика составления сетевых графиков
Сетевые графики строятся по определенным правилам и в соответствующем порядке на основе некоторых исходных документов и данных. Порядок построения сети может быть разный, но во всех случаях рекомендуется придерживаться ряда общих положений и выработанных практикой правил, приемов. Прежде всего сеть вычерчивается слева направо, работы-стрелки при этом могут иметь произвольную длину и наклон, но общее направление их должно быть именно слева направо. Вначале строится сеть в черновом варианте без нумерации событий (рис. 20.3), после чего эта сеть подвергается упорядочению; в процессе упорядочения в нее добавляются все упущенные и неучтенные работы и взаимосвязи. Пример упорядоченной сети графика приведен на рис. 20.4. Стрелки не должны взаимно пересекаться, лучше несколько сместить событие или изобразить в виде ломаной линии, как это показано на рис. 20.5, а, б.
В практике строительного производства встречается много случаев, когда две или более работ имеют начальное и конечное события, но различную продолжительность, как, например, санитарно-технические и электромонтажные работы в гражданском здании. Они выполняются обычно совмещенно, но не всегда одновременно, после готовности каркаса или стен, а заканчиваются к моменту начала малярных работ.
Рис. 20.3. Первичная схема модели
Рис. 20.4. Схема Рабочей сетевой
Рис. 20.5. Примеры построения сетевой модели
Рис. 20.6. Схема модели при параллельных работах
Если взять две параллельные работы А и £, то их следует изображать так, как показано на рис. 20.5, в, г, а на рис. 20.5, д показано неправильное изображение параллельных работ.
Ркс. 20.7. Привязка поставки материалов и конструкций к сетевой модел
При выполнении параллельных работ приходится вводить дополнительное (промежуточное) событие 6 и зависимость в виде холостой связи 6-7 (рис. 20.б). Как видно из рис. 20.6, ХХ.б, одно событие служит на-чалом двух и более работ, а другое - окончанием.
Кроме отдельных работ и технологических перерывов на сетевом графике изображаются всевозможные поставки материально-технических ресурсов, оборудования и технической документации. Поставки являются внешними работами к процессу производства. Внешние поставки изображаются сплошной стрелкой с индексом П, идущей от события в виде двойного кружка с нулевым обозначением к событию 8, 5 или 12, с которого начинается потребление материалов, полуфабрикатов, сборных конструкций или оборудования (рис. ХХ.7,в). Если от данного события 12 начинается не одно, две работы 12-13 и 12-14 (рис. ХХ.7,а), а соответствующая поставка О предназначена только для работы 12- 13, соединять событие О с событием 12 стрелкой нельзя, нужно ввести промежуточное событие 13’ и фиктивную связь 12-13’ (рис. ХХ.7,б). Продолжительность поставки определяется с момента заявки до момента прибытия материалов, конструкций или оборудования на объект.
В сетевых графиках приходится отражать организационные мероприятия, связанные с организацией потока и разбивкой общего фронта работ на захватки. Зависимость организационного характера выражается в последовательном переходе бригад рабочих и перемещении оборудования с захватки на захватку.
Пример. Допустим, имеются три работы, связанные между собой технологической последовательностью: отрывка траншей, устройство фундаментов и кладка стен здания. Каждая работа в графике считается самостоятельной, имеющей свои предшествующие и последующие события (рис. 20.8,а).
Рис. 20.8. Схемы сетевой модели при позахватноа системе производства работ
При выполнении этих работ используем принцип поточности, для чего организуем две захватки. На захватках рабочими определенной профессии последовательно выполняются соответствующие работы. Графически связь между отдельными видами работ изображается с помощью фиктивных связей. С помощью этих связей (зависимостей) показывается переход одной профессии бригад рабочих с захватки на захватку при выполнении земляных работ для рытья траншеи, устройства фундаментов и кладки стен. И в самом деле, после отрывки траншеи на захватке землекопы или электросварщики переходят на вторую захватку. В это время на захватке в траншее ведется устройство фундаментов путем бутобетонной кладки или монтажа элементов сборного фундамента и т. д.
Предположим, что имеем другую работу - укладку труб с целью устройства наружного водопровода. Укладка труб непосредственно связана с разработкой грунта. Для выполнения работ делим на этом фронте работы на три захватки. Графически сетевая модель для этих работ будет иметь вид, изображенный на (рис. 20.8,б). Здесь к фиктивным связям относятся 2-5, 3-6 и 4-7; земляные работы разбиты на три части соответственно трем частям работы по укладке труб.
Отрывку траншеи и укладку труб можно графически изобразить в другом варианте (рис. 20.8,в).
При построении сетевых графиков применяются односторонние и двухсторонние связи. Односторонние связи между работами изображаются путем использования фиктивной работы. Если после окончания двух работ а я б можно начать работу с, а начало работы d зависит только от окончания работы Ь, то вводится фиктивная связь и дополнительное событие 3’ (рис. 20.9,а). При наличии пяти работ: а, Ь, с, d, e имеются следующие взаимосвязи: работа с начинается после окончания работ а и Ь, а работа е - после окончания работ bud. Графически эту зависимость нужно изобразить так, как показано на рис. ХХ.9, б, но не по рис. ХХ.9, в (здесь работа с зависит не только от работ а и Ь, но и от работы d, что противоречит условию).
Если после окончания двух работ а и Ь можно начать работу с, а начало работы d зависит только от окончания работы а и начало работы е- от окончания работы Ь, то на сети эти зависимости изображаются в.следующем виде (рис. ХХ.9,г).
Двухсторонняя связь возникает при условии, если последующие работы начинаются до полного окончания предшествующей работы; эта зависимость показана на рис. ХХ.10, а. Здесь каждый процесс Л, £, С представлен как сумма последовательно выполненных одноименных работ: первые два процесса А и В развиваются самостоятельно и независимо друг от друга, а третий С выполняется по мере окончания первых двух.
Рис. 20.9. Схемы сетевой модели при односторонней связи между работами
Очевидно, каждый процесс выполняется на трех захватках (участках) и зависимость процесса С от процессов А и В имеет двухстороннюю холостую связь.
Двухсторонняя связь возникает также при большом числе процессов и поточном их выполнении на нескольких участках.
Пример показа двухсторонней связи при поточном строительстве изображен на рис. 20.10, б, где показано выполнение четырех процессов на трех участках.
Рис. 20.10. Схемы сетевой модели при двухсторонней связи между работами
Рис. 20.11. Схемы холостой связи а определения критического пути
Здесь сеть имеет неправильное построение. Чтобы правильно отразить технологические и организационные связи, вводятся промежуточные события и холостые связи (вариант виг). Схема сети в сложнее схемы г; ее упрощают за счет уменьшения числа собы тий и холостых связей (вариант г).
Число и направление промежуточных (холостых) связей оказывают влияние на длину критического пути.
Пример. Имеется сеть из 4 работ, 4 событий и одной холостой связи от события 2 к событию 3 (рис. ХХ.11, а). Критический путь проходит по событиям 1, 3, 4 и равен 9+7=16 дн. Холостая связь в этом случае не оказывает никакого влияния, так как путь через эту связь будет меньше критического 5+0+7 16 дн.
Рис. 20.12. Схемы сетевой модели до укрупнения, после укрупнения
При построении сети следует обращать внимание на недопустимость в сетевых графиках замкнутых контуров, тупиковых и хвостовых событий. Тупик в сети- это событие, из которого не выходит ни одной работы. Наличие замкнутых контуров, тупиков и хвостовых событий, событий свободно повисших указывает на ошибку в исходных данных или о неверном построении сети.
Если сетевой график охватывает большой комплекс работ, то возникает необходимость его укрупнения (упрощения) за счет замены совокупности однородных работ одной составной работой. Такая замена возможна тогда, когда какая-либо группа работ имеет одно начальное и одно конечное событие.
Пример. Для пояснения возьмем сетевой график, изображенный на рис. 20.12, а. В этом графике группу работ между событиями 3 и 6, 6 и 13 можно укрупнить. При укрупнении сетевой модели следует иметь в виду, что временная оценка графика ведется по наибольшему пути.
Например, между событиями 3 и 6 имеется пять работ: 3-4, 3-5, 4-5, 4-6 и 5-6. Принимая наибольший путь 6+8+ +9=14 дн. и работы 7-10, 10-12, 12-13 в укрупненной сети представлены в виде одной работы 7-13 продолжительностью 8+3+7=16 дн. Таким образом, сохранены граничные события
При укрупнении сетевых графиков нельзя вводить в него события, которых нет в детальных сетевых графиках (сеть на рис. XX. 12, а является детальной).
Обычно укрупнению подвергаются такие работы, которые закреплены за одним ответственным исполнителем или подразделением. Каждый исполнитель или подразделение составляет первичную или частичную сеть на определенный закрепленный за ним комплекс работ. Нужно полагать, что в сети одного исполнителя появляются события (граничные), в которых нуждаются другие исполнители, и наоборот. Для того чтобы координировать действия отдельных исполнителей или подразделений, необходимо объединить частные сетевые графики в один общий. Процесс объединения многих частных сетевых графиков в один общий называется сшиванием сетевого графика. При сшивании выявляются и устраняются все случаи несогласованности между отдельными участками сети.
В строительстве крупного здания и сооружения принимают участие генподрядчик и субподрядные специализированные строительные организации. Каждая специализированная организация разрабатывает свой частный сетевой график, а генподрядчик составляет сетевой график на свой комплекс работ и сводный сетевой график. Иногда полезно иметь сводный сетевой график производства всех строительных, монтажных и специальных работ с выделением субподрядных организаций.
8 каждом частном графике нумерация событий применяется своя. Однако каждой организации для нумерации событий сети выделяется заранее определенное число номеров: первой от 0 до 100, второй - от 101 до 150, для третьей - от 151 до 200 и т. д. Каждая специализированная организация может принять и свои условные обозначения для событий. Вместо кружков могут быть приняты прямоугольники, квадраты, трапеции, овалы и др. Введение условных обозначений дела
ет сводный сетевой график более наглядным и позволяет каждой организации быстро находить свои раооты и их связи на общей сети.
Рис. 20.13. Схема объединевной сетевой модели
Рис. 20.14. Схема свободной сетевой модели с выделением работ субподрядных организаций
Рис. 20.15. Сетевая модель с расчетными параметрами
При сшивании сетевого графика необходимо придерживаться следующего правила: внутри события проставляются два номера-сверху старый (частной сети), а снизу новый порядковый номер (сводной сети). На рис. 20. 13 представлена нумерация объединяемых сетей в один график. Сшивание сетей вручную является трудоемкой работой, и потому для крупных объектов строительства с числом событий более 200 построение и корректирование сетевых графиков выполняют ЭВМ по специально разработанной программе. Граничные события отдельных первичных сетей вводятся в память машины, которая сшивает их и делает перенумерацию событий.
Схема сводного сетевого графика с выделением субподрядных организаций изображена на рис. XX. 14. Из данного графика видно, что в строительстве объекта принимают участие четыре организации: генподрядчик и три субподрядные организации: ЭМ-3 (электромонтажное управление), СМУ-9 (строительно-монтажное управление) и МУ-8 (монтажное управление).
На рис. 20. 15 представлен сетевой график с нанесением критического пути. В данном сетевом графике между начальным и конечным событиями имеется несколько полных путей, помещенных в табл. ХХ.2. В этой таблице помещены также продолжительности работ; на графике они размещены под стрелками. Критический путь равен наибольшей сумме продолжительностей работ: 1-2, 2-3, 3-7, 7-8, 8-9. Все работы по сетевому графику закончатся на 36-й день. Если взять путь 1_4-6-8-9, то его общая продолжительность равна 22 дн. Этот путь имеет запас времени 36-22=14 дн. Данный запас времени можно использовать для увеличения продолжительности некритических работ и освобождения материально-технических ресурсов для выполнения критических работ.
Исходные данные для составления сетевого графика. Исходным документом для составления сетевого графика является перечень работ и материально-технических ресурсов, который составляется на основе: – норм продолжительности строительства объекта и директивного срока; – проектно-сметной документации (проектное задание и рабочие чертежи) на строительство объекта или комплекса зданий и сооружений; – проекта организации строительства (ПОС) и проекта производства работ (ППР)„ технологических карт;
действующих выпусков ЕНиР на строительно-монтажные и специальные работы; – данных о продолжительности выполнения отдельных видов работ при строительстве аналогичных объектов; – сведений о сложившейся структуре и наличии ресурсов строительно-монтажных организаций, материально-технической базе строительства (мощности бетонных заводов, заводов сборного железобетона, парке машин, механизмов и т. д.);
-данных о технологии и организации строительства аналогичных объектов; – даты начала строительства.
При составлении сетевого графика производства работ решаются следующие вопросы: – устанавливается номенклатура и технологическая последовательность строительно-монтажных и специальных работ; – определяется потребность в людских и материально-технических ресурсах по отдельным видам работ: – устанавливается начальное и конечное события; – определяются критический путь и запасы времени; – сопоставляется фактически установленный срок строительства с нормативным по СНиП.
За начальное событие принимается при составлении ПОС начало проектирования, при составлении ППР - начало проектирования или начало производства работ, при составлении учебного (курсового или дипломного) проекта - начало работ.
При разработке сетевого графика необходимо прежде всего наметить укрупненную схему исходного сетевого графика с ограниченным количеством событий. Такая схема является обязательной для выдачи заданий ответственным исполнителям на составление отдельных участков сетевого графика. Эта схема дает возможность ответственным исполнителям установить взаимосвязь с другими участками графика, определять входы и выходы отдельных участков графика, определять комплекс работ других исполнителей и т. п. Эта схема, наконец, служит основой при сшивке единого графика из частных сетей.
Если схема исходного сетевого графика не соблюдает сроки строительства, то производится его оптимизация путем повторного или многократного планирования и расчета, пока график не будет удовлетворять: директивным срокам.
Для возможного сокращения критического пути (срока строительства) необходимо определить сокращенную продолжительность работ за счет введения двухсменной работы и увеличения числа рабочих на критических работах, разбивки работ на захватки и введение параллельно нескольких работ, установления дополнительных машин, пересмотра технологии производства работ. Увеличение ресурсов для работ критического пути осуществляется за счет перераспределения ресурсов с работ некритических путей и иногда за счет привлечения дополнительных ресурсов извне.
Методика расчета сетевых моделей. Следующим этапом при составлении сетевого графика является его расчет. Расчет сетевого графика заключается в определении следующих его параметров: продолжительности критического пути и работ, лежащих на нем: наиболее ранних из возможных и наиболее поздних из допустимых сроков начала и окончания работ; всех видов за- А пасов времени для работ, не лежащих на критическом пути; календарных дат.
Параметры сетевого графика рассчитываются вручную и на электронно-вычислительных машинах.
Расчет сетевых графиков вручную производится аналитическим, табличным или графическим методом.
Аналитический метод расчета сетевого графика основан на использовании формул и непосредственно связан с определением понятий расчетных параметров сети и с расчетной схемой.
Табличный метод расчета сетевой модели основан на применении разнообразных форм таблиц и приемов их заполнения; характеризуется большой наглядностью и комплектностью. В отличие от табличной формы расчета всех рабочих параметров сети графический метод выполняется непосредственно на самом графике. Существует несколько способов графического метода расчета сетевых графиков: многосекторный, четырехсекторный, способы квадрата и овала, числителя и знаменателя, с применением масштабного сетевого графика.
Для того чтобы лучше проследить методику расчета, возьмем готовый простой сетевой график, изображенный на рис. 20.17. Данный сетевой график состоит из шести событий и девяти обезличенных работ, из них одна фиктивная; продолжительности работ в днях указаны под стрелками.
Пример. Методику расчета данного сетевого графика покажем в технологической последовательности.
В системе сетевого планирования и управления строительным производством приняты следующие понятия и терминология.
Под понятием проект обобщается круг организационных и технических задач, решаемых для достижения конечных результатов строительного производства. К ним относятся: разработка технико-экономического обоснования намечаемого строительства, выбор строительной площадки, проведение инженерно-геологических изысканий, оформление территории для застройки, разработка и утверждение технической документации, необходимой для осуществления строительства, включая графики и схемы производства строительно-монтажных работ до сдачи возводимых объектов в эксплуатацию.
Комплекс работ, выполняемых для достижения определенной цели, обусловливающей определенную часть проекта, называется функцией проекта. Например, работы, связанные с подготовкой строительного производства (разработка рабочих чертежей зданий и сооружений, проекта производства работ; размещение заказов на изготовление оборудования, конструкций и поставка их на строительную площадку и т. п.) или с производством строительно-монтажных работ, с возведением фундаментов, (устройство обноски, разбивка осей, рытье котлованов, заготовка и установка опалубки и арматуры, приготовление бетонной смеси, подвозка и укладка ее в опалубку, распалубка и захватка грунтом пазух забетонированных фундаментов), являются функциями в проекте сооружения.
Важнейшими показателями эффективности проекта являются себестоимость и продолжительность строительства, которые находятся в прямой зависимости от аналогичных показателей отдельных функций проекта. Если установлен перечень всех функций проекта и определены по каждой из них последовательность выполнения и затраты времени, то, изобразив указанные функции в виде графической сети, можно увидеть, какие из них определяют сроки выполнения остальных функций и всего проекта в целом.
Отсюда вытекает, что сетевой график отражает логическую взаимосвязь и взаимообусловленность всех организационных, технических и производственных операций по осуществлению проекта, а также определенную последовательность их выполнения.
Основными параметрами сетевого графика являются работа и событие, а производными - сеть, критический путь и резервы времени.
Под работой подразумевается любой процесс, требующий затраты времени. В сетевых графиках этот термин обусловливает не только те или иные производственные процессы, требующие затраты материальных ресурсов, но и ожидаемые процессы, связанные с соблюдением технологических перерывов, например, для твердения уложенного бетона.
Событие - это промежуточный или окончательный результат одной или нескольких работ, необходимый для начала других работ. Событие совершается после выполнения всех работ, входящих в него. Причем момент свершения события является моментом окончания последней (Входящей в него работы. Таким образом, событие - это конечные результаты тех или иных работ и в то же время - исходные позиции для начала последующих. Событие, не имеющее предшествующих работ, называется начальным; событие, не имеющее последующих работ, называется конечным.
Работу на сетевом графике изображают одной сплошной стрелкой. Продолжительность работы в единицах времени (дни, недели) проставляют под стрелкой, а наименование работ над стрелкой. Каждое событие изображается кружком и нумеруется (рис. 115).
Рис. 115. Обозначение событий и работы м - n.
Рис. 116. Обозначение зависимости событий технологического характера.
Рис. 117. Обозначение зависимости событий организационного характера.
Продолжительность той или иной работы, устанавливаемая в зависимости от принятого способа ее осуществления по ЕНИР или калькуляциям трудовых затрат, называется временной оценкой. Зависимость между отдельными событиями, не требующая затраты времени и ресурсов, называется фиктивной работой и на сетевом графике изображается пунктирной стрелкой.
Указанные зависимости или фиктивные работы можно подразделить на три группы: технологические, организационные, условные.
Зависимость технологического характера означает, что выполнение одной работы зависит от завершения другой, например, кладку стен последующего этажа нельзя производить до установки панелей перекрытий нижнего этажа (рис. 116).
Зависимость организационного характера показывает переходы бригад рабочих, переброску механизмов с одного участка на другой и т. д. Они возникают преимущественно нри выполнении работ поточными методами (рис. 117).
При наличии нескольких конечных событий (например, ввод в действие нескольких объектов, входящих в пусковой комплекс предприятия) их следует связать условными зависимостями или фиктивными работами воедино - ввод предприятия в действие (рис. 118, б).
Начальное событие должно быть одно. В тех случаях, когда начальных событий несколько (например, независимо друг от друга начинаются работы по отрывке котлованов нескольких объектов), их следует условно соединить обозначением фиктивных работ с единым начальным событием (рис. 118, а).
Если сроки фактических начальных событий отдельных объектов комплекса различные, следует ввести понятие зависимостей с затратой реального времени, сходящихся в одном начальном узле.
Продолжительность, устанавливаемая с учетом односменной, а для ведущих машин двухсменной работы и оптимальной насыщенности фронта работ, называется нормальной продолжительностью работы. Если продолжительность работы обусловлена максимальной загрузкой фронта работ при двух, трехсменной работе, то она считается минимальной.
Рис. 118. Обозначение условных зависимостей.
Срок работы различается терминами:
самый ранний срок начала работы - первый день, когда может начаться работа;
самый ранний срок окончания работы - день окончания работы, если она начата в самый ранний срок начала;
самый поздний срок начала работы - последний день начала работы без задержки общего срока строительства;
самый поздний срок окончания работы - день, когда работа должна быть закончена без задержки строительства, т. е. без срыва общего срока строительства.
Разница между самым поздним и самым ранним сроками начала работы определяет частный резерв времени, т. е. время, на которое можно отложить работу без увеличения продолжительности строительства. Время, на которое можно отложить работу без задержки выполнения любой последующей работы, определяет полный (общий) резерв времени, который является разницей между полными резервами времени рассматриваемой и последующей работами. В случае нескольких последующих работ выбирается такая работа, которая имеет наименьшую величину полного резерва времени.
Непрерывная последовательность работ и событий от начального до конечного, требующая наибольшего времени для ее выполнения, определяет критический путь, обусловливающий общую продолжительность строительства, так как лежащие на нем критические работы не имеют резервов времени.
В сетевых графиках направление стрелок, изображающих работы, может выбираться произвольно. Обычно такие графики строятся слева направо. Однако стрелки отдельных видов работ могут идти вверх, вниз или справа налево.
При составлении сетевого графика каждую работу следует рассматривать с точки зрения ее связи с другими работами и отвечать на следующие вопросы:
какую работу следует завершить перед началом данной работы;
какая другая работа может быть завершена одновременно с выполнением данной работы;
какую работу нельзя начать до завершения данной работы. Рассмотрим некоторые примеры графического изображения связей и последовательности работ в сетевых графиках.
Рис. 119. Схемы связи между работами (а, б, в, г, д, е, ж - случаи 1,2,3,4,5,6,7).
Случай 1 (рис. 119, а). Зависимость между работами А (1-2) и Б (2-3). Работа Б не может быть начата до окончания работы А.
Случай 2 (рис. 119,6). Зависимость двух работ от одной. Работы Д (7-8) и Е (7-9) не могут быть начаты до тех пор, пока не закончена работа Г (6-7).
Случай 3 (рис. 119, в). Зависимость одной работы от окончания двух работ. Работа Е (10-11) не может начаться до тех пор, пока не закончатся работы Г (8-10) и Д (9-10).
Случай 4 (рис. 119, г). Начало двух работ зависит от окончания также двух работ. Работы Е (15-16) и Д (15-17) могут начаться только после окончания работ Б (13-15) и В (14-15).
Случай 5 (рис. 119, 6). Зависимость двух групп работ. Работа Б (15-16) зависит только от окончания работы А (14-15), а работа Г (21-22) зависит от окончания работ А (14-45) и В (19-21). Увязка сети ведется путем включения фиктивной работы Д (15-21).
Случай 6 (рис. 119, е). Работа Г (47-48) не может быть начата до окончания работы В (46-47). В свою очередь работа Б (50-51) не может быть начата до окончания работ В (46-47) и А (49-50). Работа Е (47-50) фиктивная, определяющая логическую увязку сети путем сдерживания начала работы Б (50-51) до тех пор, пока не будет закончена работа В (46-47).
Случай 7 (рис. 119,ж). Работа Г (8-14) не может быть начата до окончания работ А (2-8) и Б (4-6); работа Ж (12-16) не может быть начата до свершения Рис. 120. Схема сетевого графика, работ Д (10-12), Б (4-6); зависимость между этими работами обозначена фиктивной работой Е (6-12). Так как работа Ж (12-16) не зависит от окончания работы А (2-8), то она отделена от последней фиктивной работы В (6-8).
Рис. 120. Схема сетевого графика.
С целью уяснения методики построения сетевых графиков рассмотрим случай, когда на строительстве какого-либо объекта возникли следующие условия:
в начале строительства работы А и Б должны выполняться параллельно;
работы В, Г и Д могут быть начаты до окончания работы А;
работа Б должна быть закончена до начала работ Е и Ж;
при этом работа Е также зависит от окончания работы А;
работа 3 не может быть начата до окончания работ Д и Е;
работа И зависит от окончания работ Г и 3;
работа К следует за окончанием работы Ж;
работа Л следует за работой К и зависит от окончания работ Г и 3;
конечная работа М зависит от окончания работ В, И и Л.
На рис. 120 показано одно из нескольких возможных решений задачи, определяемой приведенными условиями строительства. Все решения должны базироваться на одной и той же логической концепции, независимо от вида сетки. Сетку необходимо рассматривать с точки зрения логической последовательности производства работ. Для этой цели ее обзор следует начать с последнего события на объекте и идти назад от события к событию, проверяя такие положения: каждая ли работа, начинающаяся на событии, зависит от всех работ, ведущих к событию; все ли работы, от которых должна зависеть рассматриваемая работа, входят в событие. Если на оба вопроса можно получить положительный ответ, то сетевой график удовлетворяет требования запроектированной технологии строительства объекта.
При построении сетевого графика под понятием «работа» в зависимости от степени желаемой точности можно подразумевать отдельные виды работ или комплексы производственных процессов, выполняемых на данном объекте одной из участвующих в строительстве организаций. Например, главному инженеру треста нужно знать меньше подробностей, чем производителю работ. Поэтому для обеспечения руководства строительством на уровне треста сетевой график может быть составлен на основе более укрупненных показателей.