Курсовая работа - Оптимизация сетевой модели комплекса производственных работ - файл n1.docx

Курсовая работа - Оптимизация сетевой модели комплекса производственных работ
Скачать все файлы (77.3 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.docx78kb.17.02.2014 16:16скачать

n1.docx



Федеральное агентство по образованию

Институт дистанционного образования

ГОУ МГИУ

Кафедра ИДО №71 «Экономика, менеджмент качества инвестиций»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Экономико-математическое моделирование»

на тему: «Оптимизация сетевой модели комплекса производственных работ»


Вариант №61


Москва, 2010

Содержание

Задание курсовой работы - 3 стр.
Введение - 5 стр.


  1. Построение сетевого графика - 6 стр.



  1. Анализ сетевого графика - 8 стр.



  1. Оптимизация сетевого графика - 10 стр.

Заключение - 13 стр.

Список использованной литературы 14 стр.
Задание курсовой работы (61)

«Оптимизация сетевой модели комплекса производственных работ»

студентке учебной группы ПО7Б22п Митюшкиной М.В. Осенний семестр 2010-2011 учебного года.

Цель: Определить минимальную стоимость комплекса производственных работ при заданной продолжительности его выполнения и других указанных условиях.

Содержание (оглавление) работы:

ЗАДАНИЕ курсовой работы.

ВВЕДЕНИЕ - потребность в сетевом планировании и управлении (СПУ), возможности СПУ, цель и задачи работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ - краткое описание перечня результатов, полученных в работе; обоснование их достоверности и практической ценности, возможные перспективы совершенствования организации выполнения заданного комплекса производственных работ.

В отчет должны входить:

Рекомендуемая литература:


Исходные данные:

Вариант № 61.

События (предки)

/я о о Н о> о к я

начало работ

готовность деталей

готовность документации

поступление дополнительного оборудования

готовность блоков

готовность деталей

изготовление деталей (4/3)













готовность документации




подготовка документации (5/2)










поступление дополнительного оборудования




закупка дополнительного оборудования (10/5)

составление инструкций (11/6)







готовность блоков







сборка блоков (6/4)







готовность изделия










установка дополнительного оборудования (12/6)

компоновка изделия (9/6)




Работы

Нормальный вариант

Ускоренный вариант

Прирост затрат на одни сутки ускорения

Время (сутки)

Затраты

(уе)

Время (сутки)

Затраты

(уе)




изготовление деталей

4

100

3

120

20

закупка дополнительного

оборудования

10

150

5

225

15

сборка блоков

6

50

4

100

25

подготовка документации

5

70

2

100

10

установка дополнительного

оборудования

12

250

6

430

30

составление инструкций

11

260

6

435

35

компоновка изделия

9

180

6

300

40




ВСЕГО

1060

ВСЕГО

1710








Заданная продолжительность выполнения всего комплекса производственных работ - 26 суток.

Руководитель работы проф. Казаков О.Л.


«Оптимизация сетевой модели комплекса производственных работ»

ВВЕДЕНИЕ

В различных областях народного хозяйства, в строительстве и научных разработках, конструкторской и технологической подготовкой производства новых видов изделий, реконструкцией, капитальным ремонтом основных фондов широко применяется сетевое планирование и управление (СПУ). Чем сложнее и массивнее планируемая работа или проект, тем сложнее задачи оперативного планирования, контроля и управления. Применение простого календарного графика, в этих условиях, чаще всего бывает недостаточно, так как не позволяет оперативно и обоснованно планировать, выбирать оптимальный вариант продолжительности выполнения работ, использовать резервы и корректировать график в ходе деятельности. Система СПУ, путём применения сетевых графиков, позволяет устанавливать взаимосвязь планируемых работ и получаемых результатов, более точно рассчитывать план, а также своевременно осуществлять его корректировку в целях, например, сокращения сроков выполнения всего комплекса работ.

СПУ - основа использования ЭВМ в управлении и создании Автоматизированной системы управления (АСУ). Сетевой график или модель, представленный в графической или табличной (матричной) форме, после его оптимизации средствами прикладной математики и вычислительной техники используется для оперативного управления работами. СПУ проводится примерно в следующей очерёдности: расчленение комплекса работ на отдельные последовательные этапы, каждый из которых закрепляется за ответственным исполнителем; выявление и описание всех событий и работ, необходимых для достижения неконечной цели; построение сетевого графика; определение времени выполнения каждой работы в сети на основе системы оценок; расчёт критического пути и резервов времени; анализ сети и оптимизация графика, разработка мероприятий по сокращению времени критического пути; управление ходом работ с помощью сетевого графика. Каждый исполнитель определяет состав и последовательность закрепленного за ним этапа работ. Затем ответственное за проект лицо составляет первичные сетевые графики, которые после их корректировки "сшиваются" в сводный сетевой график. Этот график завершается событием, соответствующим заданной конечной цели. При этом особое внимание уделяется устранению неувязок на стыках между первичными сетевыми графиками, т. е. этапами комплекса работ. По мере движения ко всё более высокому уровню выполнения работ планы-графики укрупняются. Если они предназначены для руководителей предприятий, то в них включаются только сроки свершения граничных событий, являющихся выходными для одних предприятий и входными для других, с указанием времени начала и окончания работ критической зоны. В процессе выполнения планов-графиков осуществляются непрерывный контроль, корректировка и регулирование сетевой модели. Для устранения расхождений между запланированным и фактическим ходом работ проводятся организационно-технические мероприятия.

Таким образом, СПУ создаёт, в конечном счёте, условия для выполнения всего комплекса работ в их логической последовательности. С помощью сетевых графиков осуществляется системный подход к вопросам организации управления заданными процессами, поскольку коллективы различных подразделений участвуют в них как звенья единой сложной организационной системы, объединённые общностью задачи.

1.ПОСТРОЕНИЕ СЕТЕВОГО ГРАФИКА __________________________________________________________________________________________________

Наглядно граф можно представить как некоторое множество вершин- событий и рёбер - работы. Каждое событие номеруется и характеризует начало работы – исток или конец работы – сток, а работа означает действие - путь, которое нужно совершить, чтобы перейти от предшествующего события к последующему, любой путь от истока к стоку называется полным. События на графике обозначаются кружками, а работы – стрелками - дугами, показывающими связь между событиями. Если конечная вершина совпадает с начальной, такой путь называют контуром, контур с одной вершины – петля. Работа должна быть конкретной и четко описанной. Если дугам (рёбрам) графа сопоставлены какие то числовые характеристики, то граф называют взвешенным, а числовые характеристики – весами. Обычно под весами подразумевается продолжительность работы и измеряется количеством дней, недель, декад и др., наносимых над стрелкой.

Подготовка исходных данных для построения сетевого графика включает:

- определение начального и конечного событий;

- составление перечня всех событий, следующих за начальным и без которых не может произойти конечное событие;

- составление списка работ, соединяющих намеченные события;

- определение продолжительности выполнения каждой работы.

Все работы в графике ведут к конечному событию - цели планирования.

При построении сетевого графика для СПУ должны учитываться следующие четыре правила:

*График должен иметь только одно начальное событие (исток) и только одно конечное событие (сток);

*Ни одно событие не может произойти до тех пор, пока не будут закончены все входящие в него работы;

*Ни одна работа, выходящая из какого либо события, не может начаться до тех пор, пока не произойдёт данное событие;

*График должен быть упорядоченным, т.е. порядковый номер «предка» всегда меньше порядкового номера «потомка».
На основании исходных данных и с учётом приведённой выше методологии построим заданный сетевой график. Для построения графика надо пронумеровать заданные события:


События (предки)


начало работ

1

готовность деталей
2

готовность документации
3

поступление дополнительного оборудования

4

готовность блоков
5

готовность деталей

2

изготовление деталей (4/3)













готовность документации

3




подготовка документации (5/2)










поступление дополнительного оборудования

4




закупка дополнительного оборудования (10/5)

составление инструкций (11/6)







готовность блоков

5







сборка блоков (6/4)







готовность изделия

6










установка дополнительного оборудования (12/6)

компоновка изделия (9/6)

Из таблицы видно, что в сетевом графике должно быть 6 событий – вершин и 7 работ-дуг с обозначенными в задании весами:


5

3
6/4


6
5/2 9/6


2

1
4/3 11/6


4


10/5 12/6
Полученный график получился упорядоченным, т.е. порядковый номер «предка» всегда меньше порядкового номера «потомка».

Получив нумерацию событий в графике, изменяем вторую таблицу исходных данных в задании по порядку действии.

Работы

Нормальный вариант

Ускоренный вариант

Прирост затрат на одни сутки ускорения

Время (сутки)

Затраты

(у.е.)

Время (сутки)

Затраты

(у.е.)




1-2

4

100

3

120

20

2-3

5

70

2

100

10

2-4

10

150

5

225

15

3-4

11

260

6

435

35

3-5

6

50

4

100

25

4-6

12

250

6

430

30

5-6

9

180

6

300

40




всего

1060

всего

1710





2. АНАЛИЗ СЕТЕВОГО ГРАФИКА - При планировании длительности работ пользуются действующими нормативами и опытными данными, но во многих случаях (в частности, когда рассматриваются программы по освоению новых видов продукции или проблемные научные исследования) время работы не может быть выражено одной достоверной оценкой. Оптимистическая оценка времени (минимальная продолжительность работы tmin) - минимальный срок, в течение которого будет выполнена работа в наиболее благоприятных условиях, если ничто не помешает её выполнению. Пессимистическая оценка времени (максимальная продолжительность работы tmax) характеризуется продолжительностью времени, необходимого для выполнения работы при наиболее неблагоприятных условиях, если в процессе её выполнения возникнут трудности. Наиболее вероятная продолжительность времени (tнв) показывает время выполнения работы в нормальных условиях. В нашем случае мы имеем данные по двум параметрам: нормальный вариант, ускоренный вариант.

Различают полные и критические пути: полным называется путь, начало которого совпадает с исходным событием сети, а конец - с её завершающим событием; критическим - путь, имеющий наибольшую продолжительность и характеризующий время выполнения всего комплекса работ, проекта в целом, т. е. время достижения конечной цели. Критический путь расценивается как самый важный в системе СПУ т. к. представляет собой основу для выбора оптимального плана и организации контроля за ходом работ. Отношение продолжительности любого пути к продолжительности критического пути характеризует степень его напряжённости. Если критический путь является наиболее продолжительным по времени от начального до конечного события, то все другие события и работы должны лежать на путях более коротких. Совершенные формы СПУ содержат информацию относительно движения материальных затрат и наращивания издержек по объекту.


Проведём анализ полученного, на основании исходных данных, сетевого графика:

Полные пути

Продолжительность (сутки)

Нормальный режим

Ускоренный режим

1-2-3-4-6

32

17

1-2-4-6

26

14

1-2-3-5-6

24

15


У нас получилось три полных пути. Наиболее продолжительный, из полных, путь 1-2-3-4-6 является критическим путём и составляет 32 сутки при нормальном режиме и 17 при ускоренном режиме. Если выполнение какой либо критической работы будет задержано, это задержит выполнение всего комплекса работ. Чтобы ускорить выполнение поставленной задачи, необходимо сократить сроки выполнения критических работ. Не критические работы могут владеть резервами времени, на которые можно задержать выполнение некритических работ, сократив затраты на выполнение всего комплекса работ.

3.ОПТИМИЗАЦИЯ СЕТЕВОГО ГРАФИКА – После нахождения критического пути, резервов времени работ, оценки вероятности выполнения проекта в заданный срок должен быть проведён всесторонний анализ сетевого графика и приняты меры по его оптимизации. Этот весьма важный этап в разработке сетевых графиков раскрывает основную идею СПУ. Он заключается в приведении сетевого графика в соответствие с заданными сроками и возможностями организации, разрабатывающей проект. Оптимизация, как токовая, может происходить по определённым критериям: Перераспределение ресурсов. Оптимизация основана на перераспределении ресурсов из резервной зоны в критическую так, чтобы время выполнения всего комплекса стало минимальным. Переброска ресурсов возможна только между работами, у которых время их выполнения полностью или в большей своей части перекрывается. При выполнении перераспределения ресурсов необходимо учитывать, что из-за ограниченности фронта работ численность исполнителей по отдельно взятой работе не должна возрастать или уменьшаться более чем в 1.5... 2 раза.

Привлечение дополнительных средств. Оптимизация основана на привлечении дополнительных средств на работы критического пути так, чтобы общий срок выполнения работ был равен директивному, а расход дополнительных средств минимален. Ход оптимизации следующий. Выбирается работа критического пути, у которой коэффициент роста затрат минимален и производится сокращение ее продолжительности до большей из следующих величин:

а) своего минимально-возможного значения;

б) того промежуточного значения, при котором в сетевом графике параллельно данной работе появляется еще одна ветвь критического пути, где дальнейшее сокращение продолжительности одной работы не ведет к сокращению продолжительности критического пути, так как прежняя ветвь критического пути, проходившая через эту работу, исчезает. Теперь придется сокращать одновременно продолжительности двух работ, лежащих на старой и новой ветвях, критического пути, если окажется, что сумма их коэффициентов роста затрат минимальна.

Можно принять за правило, что претендентами на сокращение продолжительностей являются: а) одиночные работы, если параллельно им не появляются новые критические пути в ходе самого сокращения; б) две и большее число работ одновременно, лежащие на параллельных ветвях критического путей, существующих до начала сокращения работ или появляющихся в ходе такого сокращения. В этом случае претендентов на сокращение продолжительности подбирают по минимуму коэффициентов роста затрат одиночных работ и сумм коэффициентов работ, лежащих на параллельных ветвях критических путей.

Выравнивание занятости работников. В ходе выполнения комплекса работ занятость работников различной категории оказывается неравномерной. Это приводит к завышению потребности в них с одновременным снижением среднего уровня занятости и, как следствие, к перерасходу заработной платы. Оптимизация основана на сдвиге работ в пределах, имеющихся у них резервов времени, чтобы, не изменяя общей продолжительности комплекса работ, обеспечить наиболее равномерную занятость работников. Для приближенного решения этой задачи составляется карта проекта (график перераспределения ресурсов).

В данной работе требуется оптимизировать сетевой график комплекса производственных работ по критерию минимизации затрат, при заданной продолжительности выполнения всего комплекса работ за 26 суток.

Представим решение поставленной оптимизационной задачи первым способом, то есть в порядке возрастания суточного прироста затрат при нормальном варианте выполнения работ, в таблице:

№ шага

Суточный прирост затрат

Работа

Количество сокращаемых суток

Продолжительность полного пути

Общий прирост затрат

1-2-3-5-6

1-2-4-6

1-2-3-4-6




0










24

26

32




1

10

2-3

(3)3

21

-

29

30

2

15

2-4

(5)-

-

-

-

-

3

20

1-2

(1)1

20

25

28

20

4

25

3-5

(2)-

-

-

-

-

5

30

4-6

(6)2

-

23

26

60

6

35

3-4

(5)-

-

-

-

-

7

40

5-6

(3)-

-

-

-

-

всего

110

По данным полученной таблицы, с учётом исходных данных и при снижении продолжительности всего комплекса работ с 32 суток до 26 по заданию, оптимальные затраты составят 1060+110=1170 у.е., полные пути, после уменьшения составили 20;23;26 дней.

Теперь представим решение поставленной оптимизационной задачи вторым способом, в порядке убывания суточного прироста затрат, в ускоренном варианте выполнения всего комплекса работ:

№ шага

Суточный прирост затрат

Работа

Количество сокращаемых суток

Продолжительность полного пути

Общий прирост затрат

1-2-3-5-6

1-2-4-6

1-2-3-4-6




0










15

14

17




1

40

5-6

(3)3

18

-

-

120

2

35

3-4

(5)5

-

-

22

175

3

30

4-6

(6)4

-

18

26

120

4

25

3-5

(2)2

20

-

-

50

5

20

1-2

(1)-

-

-

-

-

6

15

2-4

(5)5

-

23

-

75

7

10

2-3

(3)-

-

-

-

-

всего

540


По данным полученной таблицы, с учётом исходных данных и при

повышении продолжительности всего комплекса работ с 17 суток до 26 по

заданию, оптимальные затраты составят 1710-540=1170 у.е., полные пути,

после увеличения составили 20;23;26 дней.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 На основании вышеизложенного можно утверждать, что методы сетевого планирования и управления обеспечивают руководителей и исполнителей на всех участках работы обоснованной информацией, которая необходима им для принятия решений по планированию, организации и управлению. А при использовании вычислительной техники СПУ является уже не просто одним из методов планирования, а автоматизированным методом управления производственным процессом.

В моей курсовой работе был построен сетевой график в соответствии с заданием и проведён его анализ и оптимизация. Минимизация затрат достигалась за счёт сокращения выполнения всего комплекса работ с 32 суток (критического срока) до 26 суток (оптимального срока), в первом варианте. Поставленная задача выполнялась сокращением времени на работы в критическом пути, за счёт работ, входящих и в другие полные пути. Во втором же варианте, наоборот - увеличивалась продолжительность выполнения комплекса работ, осуществляемых в ускоренном режиме, начиная с тех, которые давали наибольший прирост затрат. Результаты оптимизации обоими способами совпали и составили 1170 условных единиц.

Из результатов курсовой работы видно, что при полученном раскладе времени на выполнение каждой работы, есть реальная возможность сократить время на проведение всего комплекса работ на 6 суток, при этом значительно разгружается проведение всего комплекса работ, если проводить его в ускоренном режиме.

Список использованной литературы
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации