Основные этапы разработки проекта

Жизненный цикл проекта включает в себя следующие этапы:

– системный анализ, в ходе которого определяются в необходимости строительства или реконструкции объекта;

– проектирование объекта;

– технико-экономические расчеты;

– оценка эффективности проекта;

– реализация проекта.

Среди перечисленных этапов наиболее важным является проектирование объекта, т.к. на этом этапе студент выполняет чертежи и расчеты для обоснования выбора проекта.

Перечисленные этапы значительно различаются целями, задачами, методами и средствами.

Процесс разработки дипломного проекта можно представить по этапам проектирования следующим образом (рис. 2):

1. Системный анализ

2. Проектирование объекта

3. Технико-экономические расчеты

4. Оценка эффективности проекта

5. Реализация проекта

Рис. 2. Этапы проектирования в процессе разработки проекта

В общем виде расчет экономической эффективности разработанных мероприятий можно представить в виде следующего алгоритма:

Расчет экономической эффективности разработанных мероприятий

Исходные данные:

годовой объем производства готовой продукции;

эффективный фонд времени работы – дней;

продолжительность смены – 8 час.

1. Расчет капитальных вложений.

2. Расчет объема готовой продукции и выручки от реализации.

3. Расчет стоимости материалов.

4. Расчет затрат на заработную плату.

5. Расчет амортизационных отчислений.

6. Расчет затрат на техническое обслуживание и текущий ремонт.

7. Расчет прочих затрат.

8. Расчет общепроизводственных расходов.

9. Расчет общехозяйственных расходов.

10. Расчет общих затрат на содержание и эксплуатацию оборудования (вода, электроэнергия, тепло).

11. Калькуляция себестоимости древесного угля.

12. Показатели экономической эффективности:

· расчет прибыли рентабельности;

· расчет чистого дохода;

· расчет срока окупаемости капитальных вложений.

13. Определение критической точки безубыточности деятельности предприятия.

4. Сетевое планирование разработки проекта

Системы сетевого планирования представляют собой совокупность графических и расчетных методов, организационных и управленческих приемов, позволяющих осуществить моделирование сложных процессов создания новой техники и оперативное управление ходом работ по ее созданию. Основным плановым документом в системе сетевого планирования является сетевой график.

Построение сетевого графика предполагает графическое изображение некоторых действий.

Сетевой график представляет собой сетевую модель с рассчитанными временными параметрами. В основе построения сети лежат понятия "работа" и "событие".

Работа – это производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов (например, рытье котлована, устройство фундаментов, монтаж конструкций).

Работу на сетевом графике изображают одной сплошной стрелкой, длина которой не связана с продолжительностью работы (если график составлен не в масштабе времени). Под стрелкой указывают наименование работы, а над стрелкой – продолжительность работы в рабочих днях и при необходимости количество рабочих в день или смену. Графически работа обозначается сплошной стрелкой. Стрелка, выражающая только зависимость одной работы от другой, называется фиктивной работой и обозначается пунктирной линией. Она имеет нулевую временную оценку.

Событие – это факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и достаточный для начала следующих работ. В любой сетевой модели события устанавливают технологическую и организационную последовательность работ. Событие – это промежуточный или конечный результат одной или нескольких работ. Оно не имеет продолжительности во времени, а указывает на начало каких-либо работ и может быть одновременно завершением других. В построенном графике должно быть одно начальное
и одно конечное событие

В сетевой модели события обозначаются кружками, работы – стрелками.

В ходе расчета сетевого графика определяются следующие параметры:

· продолжительность работ и критического пути;

· наиболее ранние и наиболее поздние сроки наступления событий
и окончания работ;

· все виды резервов для работ и событий, не лежащих на критическом пути.

Всякая последовательность работ, соединяющая начальное событие
с конечным, называется путем.

Путь – непрерывная последовательность работ в сетевом графике. Его длину определяют суммой продолжительности составляющих его работ. Путь описывается последовательностью работ или событий.

Критическим путем называют полный путь, имеющий наибольшую длину (продолжительность) из всех полных путей и изображается жирными стрелками.

Работы, лежащие на критическом пути, не имеют резервов времени. Поэтому несоблюдение сроков выполнения любой работы на критическом пути ведет к срыву общего срока выполнения всего комплекса.

Работы, не лежащие на критическом пути, имеют резерв времени.

Прежде чем определить критический путь, необходимо рассчитать ранний и поздний сроки свершения событий, а также резерв времени
по каждому событию. События с нулевым резервом времени и укажут
на прохождение критического пути. Ранний срок свершения события (t^p_j) характеризует наиболее ранний из возможных сроков наступления того или иного события. Срок его свершения определяется величиной наиболее длительного отрезка пути от исходного события до рассматриваемого. Ранний срок свершения событий определяется так:

(1)

где t^p_j – ранний срок свершения последующего;

t^p_i – ранний срок свершения предшествующего события;

t_ij – продолжительность работы ij, связывающей событие i событием j.

Поздний срок свершения события t_inn характеризует дату наиболее позднего из допустимого срока свершения того или иного события. Поздние сроки свершения событий находятся по следующей формуле:

(2)

где tⁿ_i – позднее время свершения предшествующего события;

tⁿ_j – позднее время свершения последующего события.

Если расчет ранних сроков свершения события ведется слева направо, от начального события к конечному, то при определении поздних сроков свершения событий расчет нужно вести справа налево – от конечного события к начальному.

Резерв времени события представляет собой разность между поздним и ранним сроками свершения события

(3)

Резерв времени для событий показывает, на какой предельно допустимый период времени может задержаться свершение того или иного события, не вызывая при этом опасности срыва срока свершения первого события. Если резерв будет полностью использован, событие попадет на критический путь.

Алгоритмы расчетов остальных параметров сетевого графика сведены в табл. 1.

Таблица 1

Формулы для расчета модели

Наименование параметров	Расчетная формула	Условные обозначения
Раннее начало работы		Tpнi-j – раннее начало работы; Tpi – раннее совершение события
Раннее окончание работы		Tpоi-j – раннее окончание; ti-j – продолжительность работы
Позднее начало работы		Tпнi-j – позднее начало работы
Позднее окончание работы		Tnoi-j – позднее окончание работы; Тnj – позднее совершение работы
Полный резерв времени работы		Rnij – полный резерв времени работы
Полный резерв времени пути		R(Li) – полный резерв времени пути; t(Lкр) – продолжительность критического пути; t(Li) – продолжительность анализируемого пути

Если сроки выполнения всех работ не укладываются в директивные, необходимо произвести оптимизацию сети. В этих целях можно, во-первых, увеличить количество исполнителей, во-вторых, произвести перераспределение трудовых ресурсов путем переключения части работников с работ, имеющих большие резервы времени, на выполнение работ, лежащих
на критическом пути. Сетевой график приведен на рис. 3.

Рис. 3. Сетевой график для комплекса проектно-конструкторских работ

Каждый путь имеет свойственные ему сроки выполнения работ:

0-1 – 21 день; 1-2 – 26 дней; 1-3 – 26 дней; 1-5 – 35 дней; 2-4 – 7 дней; 3-9 – 14 дней; 3-10 – 21 день; 4-5 – 7 дней; 4-8 – 14 дней; 4-11 – 42 дня; 5-6 – 49 дней; 6-7 – 35 дней; 7-11 – 70 дней; 10-11 – 14 дней; 10-13 – 14 дней;
11-12 – 42 дня; 12-13 – 49 дней.

Важной задачей является определение количества времени, необходимого для выполнения всех работ сетевого графика. Если известны нормативы трудоемкости конструкторских и проектных работ и рассчитана численность занятых в них работников, продолжительность каждой работы устанавливается по формуле определения длительности цикла отдельных работ. Если нормативы отсутствуют, от руководителя или ответственного исполнителя работы получают минимальную t_min, максимальную t_max и наиболее вероятную t_нв оценки времени. Эти величины являются исходными для расчета ожидаемого времени t_ож, которое представляет собой математическое ожидание случайной величины, в данном случае продолжительности работ.

Для более полной характеристики распределения случайной величины используется понятие дисперсии. Если дисперсия невелика, то имеется большая уверенность относительно момента завершения данной работы.

При принятом в системе сетевого планирования законе β-распре-деления:

(4)

(5)

(6)

Данные расчета параметров сети рекомендуется сводить в таблицу (табл. 2). Расчеты основных параметров сетевого графика могут быть выполнены с применением электронно-вычислительной техники.

Таблица 2

Расчет параметров сетевого графика

№ п/п	Событие	Ранний срок совершения события	Поздний срок совершения события	Резерв свободного времени

Особенность сетевого планирования разработки сложных проектов состоит, прежде всего, в значительной неопределенности длительности выполнения ряда работ. Сетевой график устанавливает взаимосвязь между всеми работами проекта и позволяет определить продолжительность
и трудоемкость как отдельных этапов, так и всего проекта в целом.

В качестве событий, например, принимают факты начала проекта, окончания разработки отдельных модулей, интерфейсов, выполнения отладки и т. п. Все события нумеруются по порядку от исходного к завершающему.

В процессе достижения каждого события реализуется определенная последовательность работ, например: процесс разработки конкретной детали, сборка, оформление документации и т. п. Конечным событием является выполнение всего проекта. Каждой работе присваивается "Код работы", состоящий из номера наступившего события и номера того события, которое достигается в результате выполнения данной работы, например, если 0 – начало проекта, а 1 – событие "разработка структуры данных завершена", то код 0-1 определяет работу по разработке структуры данных.

Кодовые номера работ каждого этапа указываются в соответствующем блоке строк, относящегося к этому этапу, как показано в табл. 3.

Таблица 3

Фрагмент таблицы основных событий и работ проекта

№ п/п	Событие	Код работы	Работа	t
человеко-часы	человеко-дни
	Начало работ	0-1	Разработка структуры данных	118,4	14,8
	Структура данных	1-2	Разработка модуля
		1-6	Создание структуры данных
	Основной модуль	2-3	Методика тестирования
		3-8	Создание основного модуля

Наиболее правильным будет такое изображение основных событий проекта, когда они разделены на четыре сектора, в каждом из которых показаны номер данного события (в нижнем секторе), значение раннего срока наступления текущего события (в левом секторе), значение резерва времени текущего события (в верхнем секторе) и значение позднего срока наступления события (в правом секторе), как показано на рис. 4.

Рис. 4 – Обозначение основных элементов сетевого графика

где N_i, N_j – номер события;

T^p_i – ранний срок наступления события i;

T^p_j – поздний срок наступления события i;

R_i – резерв времени события i;

t_ij – продолжительность работы i – j;

R^п_ij – полный резерв времени работы i – j;

R^c_ij – свободный резерв времени работы i – j.

Разработанную сетевую модель можно оптимизировать. Основными критериями оптимизации являются:

– сокращение критического пути за счет перераспределения ресурсов;

– уменьшение пиковых значений потребляемых ресурсов за счет изменения начальных сроков некритических путей;

– минимизация стоимости всего комплекса работ при заданном времени выполнения проекта.