Организация производства работ по сооружению ЛЭП - Основные положения системы сетевого планирования и управления

ГЛАВА ПЯТАЯ
СИСТЕМА СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИСТЕМЫ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
Системы сетевого планирования и управления (СПУ) могут применяться для оперативного управления выполнением работ во всех областях производственной деятельности человека. Особо большое значение различные системы СПУ приобретают при выполнении сложных заданий, состоящих из сотен и тысяч производственных операций, требующих взаимной увязки деятельности большого коллектива людей, а зачастую и нескольких коллективов, которые на основе кооперации выполняют одну общую работу. При разработке показателей и различных вариантов решений, необходимых для введения системы сетевого планирования, а также для организации контроля за ходом выполнения сетевого графика, в этих случаях приходится производить очень большое количество расчетов, которые выполняются с помощью счетных и электронно-вычислительных машин.
Планирование и управление по системе СПУ на строительстве линий электропередачи не требуют особо большого количества расчетов, вследствие чего все расчеты выполняются с помощью простейших ручных счетных средств. Система сетевого планирования и управления создается на основе экономико-математической модели процесса создания нового объекта. Для каждой работы, включенной в модель процесса, определяются ее исполнитель и основные показатели. Часто это: длительность работ, сроки выполнения, трудоемкость и стоимость.
Построение модели позволяет увязать в единый график все работы по созданию нового объекта. Сетевой график помогает избежать пропуски работ, которые часто встречаются в обычных графиках и планах.

Сетевой график строится в строгой технологической последовательности выполняемых работ с учетом их взаимосвязи.
Сроки начала каждой работы зависят от окончания предшествующей; это точно отражается в сетевом графике и позволяет эффективно, с наименьшими затратами сил, средств и времени, организовать весь комплекс работ.
Особенность сетевого планирования и управления состоит в том, что использование сетевых графиков позволяет:
а)  четко отобразить объем поставленной задачи, выявить с любой степенью детализации все работы, входящие в комплекс, и определить все события, которые должны быть совершены для достижения цели, или как мы привыкли говорить, для полного окончания работы;
б)  составить обоснованный план выполнения всего комплекса операций, так как в разработке расчетов и графиков участвуют специалисты, хорошо знающие поставленные задачи и обладающие большим опытом;
в)  при составлении графиков производить анализ влияния различных факторов на сроки выполнения работ и соответственно принимать наиболее оптимальные варианты решений;
г)  выявить критические операции и пути во всем комплексе работ и сосредоточить внимание руководителей на выполнении этих операций;
д)  непрерывно контролировать ход выполнения работ по всем их видам и принимать оперативные решения с учетом возникающих затруднений;
е)  более эффективно использовать материальные ресурсы на основе выявления критических работ и резервов времени на работах, не лежащих на критических путях, что позволяет перераспределять ресурсы с целью ускорения выполнения критических работ и, следовательно, сокращения длительности всего комплекса работ.

Переходя к рассмотрению системы СПУ и особенностей ее применения на строительстве линий электропередачи, можно сказать, что широкое внедрение СПУ безусловно позволит заранее, с достаточной точностью, выявить узкие места на строительстве, рассчитать оптимальные сроки начала и окончания отдельных видов работ и осуществить их увязки, предусмотреть наиболее
Полное и рациональное использование Механизмов, средств транспорта и рабочей силы, выявить объем необходимых различных материальных ресурсов, а также осуществлять своевременное маневрирование для ликвидации могущих получиться в процессе строительства прорывов и нарушений намеченных сроков. Изложенные особенности системы СПУ делают эту систему наиболее эффективной для осуществления планирования и управления линейным строительством.
В сооружении линии электропередачи принимают участие большое количество рабочих различных специальностей, много строительных и специальных машин и средств транспорта, специализированные подрядные организации, а за пределами трассы строящейся линии— снабженческие организации, предприятия, изготавливающие детали и оборудование для линии, проектные организации, обеспечивающие чертежами и другой технической документацией. Всю деятельность этих организаций, а равно и деятельность исполнителей, работающих непосредственно на трассе, можно увязать с помощью сетевого графика — одного из элементов системы СПУ.
Как создается сетевой график, покажем на таком простейшем примере.
Получено задание — срочно выехать на линию электропередачи к анкерной опоре, снять наложенное на время работы на линии заземление и сообщить выполнение задания на подстанцию для включения линии в точно назначенное время. На выполнение задания отведено время 1 ч 45 мин.
Бригаде монтажников для выполнения задания предстоит выполнить следующие операции: собрать инструмент; вызвать автовышку, дойти до проходной (до машины); доехать до анкерной опоры; подняться на опору; снять закоротку; спуститься с опоры; проехать до подстанции, пройти до помещения дежурного; сообщить о выполнении задания.
Все перечисленные операции можно изобразить графически. Выполненную работу (результат работы) условимся называть событием, а рабочий процесс будем называть путем. На графике (рис. 5-1) события обозначим кружками с цифрой внутри, а пути, работу обозначим стрелками, которые соединяют одно событие с другим в определенной последовательности.  Направление стрелок всегда указывает технологическую последовательность выполняемой работы.

Рис. 5-1. Сетевой график на выполнение работы по снятию закоротки:
а— при последовательном выполнении работ продолжительность критического пути 220 мин; б — при измененной технологии продолжительность критического пути 95 мин.

В нашем примере событиями будут: А — начальное событие — распоряжение «снять закоротку» получено; 1— инструмент готов; 2 — автовышка подана; 3— погрузка инструмента и людей в автовышку закончена; 4 — бригада прибыла к анкерной опоре; 5 — автовышка
установлена, монтеры поднялись на опору; 6 — закоротка снята; 7 — монтеры спустились с опоры, автовышка опущена; 8 — монтеры приехали к подстанции; 9 — прибыли в помещение дежурного; Б — рапорт о снятии закоротки сдан.
Пути, соединяющие события, обозначают двумя цифрами: цифрой, обозначающей номер предыдущего события, и цифрой, обозначающей последующее событие. На графике сверху стрелки, обозначающей путь (работу), указывают время, которое отводится на выполнение работы. Это время принято называть временной характеристикой работы.
На нашем графике работа и ее временные характеристики следующие: собрать инструмент (А—1) — 5 мин; подать автовышку (1—2) — 10 мин, дойти до автовышки и погрузиться в нее (2—3) — 5 мин; доехать до анкерной опоры (3—4) — 80 мин; установить автовышку и подняться на опору (4—5) — 10 мин; снять закоротку (5—6) — 15 мин; спуститься с опоры и опустить автовышку (6—7) — 5 мин; доехать до подстанции (7—8) — 80 мин; пройти от проходной до помещения дежурного (5—9) — 5 мин; сдать рапорт о снятии закоротки (9—Б) — 5 мин. Всего на выполнение задания потребуется 220 мин (3 ч 40 мин), что значительно больше выделенного времени (1 ч 45 мин).
Анализируя каждую операцию по графику, бригадир установил, что имеющимися в его распоряжении на подстанции средствами выполнить задание в установленный срок нельзя. Принимается решение — привлечь для выполнения задания дежурных линейщиков с ближайшего к анкерной опоре линейного пункта. По телефону можно дать распоряжение выехать на автовышке и снять закоротку. Сам бригадир может выехать с подстанции на место работ на легковой машине для проверки работы и последующего сообщения о ее выполнении.
На принятую новую технологию выполнения работы составляется новый сетевой график. На этом графике (рис. 5-1,б) отмечаем события: начальное событие — распоряжение «снять закоротку» получено — А; бригада приехала на автовышке к анкерной опоре — 1; автовышка установлена, монтеры поднялись на опору — 2; закоротка снята — 3\ монтеры спустились с опоры, автовышка опущена — 4; бригадир проверил выполнение работы — 5; бригадир прибыл на подстанцию — 6; рапорт о снятии закоротки сдан — Б (конечное событие), работа окончена.
Отдельные производственные операции, которые необходимо выполнить и которые связывают события одно с другим, на графике представлены путями с временными характеристиками: бригада едет на автовышке к анкерной опоре (А—1) —15 мин; автовышка устанавливается и монтеры поднимаются на опору (1—2)—10 мин; закоротка снимается (2—3) — 15 мин; монтеры опускаются, автовышка переводится в транспортное положение (3—4) —5 мин; бригадир едет на легковой машине к анкерной опоре (А—4) —40 мин; бригадир проверяет выполнение работы (4—5) — 5 мин; бригадир едет на подстанцию (5—6)—40 мин; бригадир сдает рапорт (6—Б) — 5 мин.
Анализируя график, видим, что сеть состоит только из необходимых операций, при выполнении работы нельзя исключить ни одну из них, значит нужно двигаться по обоим намеченным направлениям, причем одновременно. Суммарное время, в течение которого заканчивается комплекс операций (путь), изображенный на графике отдельными стрелками — составляющими путями, всегда наиболее длинный. Этот путь называют критическим путем. На графике его изображают жирной линией.
Сравнивая графики на рис. 5-1, устанавливаем, что на графике 5-1,а критический путь составляет 220 мин; на графике 5-1,б после перестройки технологического процесса выполнения работы критический путь составляет 95 мин. Таким образом вся работа может быть выполнена за 1 ч. 35 мин вместо отведенных 1 ч. 45 мин. Полученный запас времени 10 мин. около 10% всего времени, выделенного на выполнение работы, можно считать вполне достаточным.
Как видно из графика, работа линейщиков заняла всего 45 мин, так как время, необходимое для возвращения на линейный пункт, уже не влияет на выполнение задания. Работа бригадира заняла 90 мин, причем одновременно с бригадиром работала бригада монтажников.
Приведенный простой пример дает возможность получить общее представление о существе сетевых графиков. Дальше мы рассмотрим более сложный случай построения сетевых графиков.
Для упрощения дальнейшего изложения приводим основные определения и термины, с которыми придется иметь дело при работе по системе СПУ на сооружении линий электропередачи и некоторые общие положения по построению графика СПУ.
Дата начала — календарный срок, соответствующий начальному событию сетевого графика.
Дата окончания — календарный срок, соответствующий конечному событию сетевого графика.
Длительность — время, отведенное для выполнения данной работы выделенными ресурсами. На графике длительность всех работ принимается в каких-либо одних единицах (часах, днях, неделях, месяцах) и обозначается цифрой, поставленной над стрелкой.
Путь — любая последовательность стрелок на графике, при которой конец каждой предыдущей стрелки совпадает с началом последующей. Путь соединяет два события и обозначает работу или зависимость двух событий. Например, на рис. 5-1 последовательность путей — стрелок: А—1; 1—2; 2—3; 3—4; 4—5; 5—6; 6—Б это один путь, а последовательность стрелок: А—4; 4—5; 5—6; 6—Б — другой путь.
Работа — любой процесс, предшествующий событию. Понятие «работа» в сетевом графике определяет не только какие-либо строительные процессы или обеспечение материалами или различными ресурсами, но и ожидание, связанное с соблюдением необходимых технологических перерывов (например твердение бетона), ц просто зависимость между двумя событиями. В сетевом графике работа изображается стрелкой (путем), соединяющей два события. Работа начинается только после окончания предшествующего события.
Событие — результат одной или нескольких работ, необходимый для начала других работ. Событие завершает работы и заключает окончание последней, входящей в него, работы. В отличие от работы событие не процесс, а факт получения конечных результатов всех предшествующих ему работ, одновременно событие определяет готовность к началу следующих за ним работ. Событие не имеет продолжительности во времени. Свершение события есть момент времени, заключающего предшествующую событию работу. Событие не может наступить прежде, чем свершатся все предшествующие ему события и не будут выполнены все работы, соединяющие сеть на графике с этими событиями. Необходимо с возможной точностью формулировать определения события, указывать, чем должна закончиться каждая работа, включенная в сетевой график. На графике событие обозначается кружком, внутри которого ставится номер события.
Сеть или сетевой график — графическое изображение работ и событий, отражающее их технологическую связь и последовательность.
Критический путь — непрерывная последовательность работ и событий от начального события до конечного — наибольший срок для выполнения всего задания. На графике критический путь обозначают жирной линией.
Критическая работа — работа, лежащая на критическом пути. Суммарная продолжительность работ, лежащих на критическом пути, определяет общую продолжительность процесса выполнения задания.
Предшествующее событие — событие, определяющее начало рассматриваемой работы.
Последующее событие — событие, определяющее завершение работы.

Начальное событие — Событие, не имеющее предшествующих работ, оно определяет начало строительства, на наших графиках оно обозначено буквой «А».
Конечное событие — событие, не имеющее последующих работ, оно определяет окончание строительства, на наших графиках оно обозначено буквой «Б».
Критическое событие — событие, лежащее на критическом пути. Наиболее ранний и поздний сроки свершения у критического события равны.

Рис. 5-2. Сетевой график, иллюстрирующий ранние и поздние сроки начала и окончания работ.
Фиктивная работа — работа, не требующая для своего выполнения времени и ресурсов. Обозначает зависимость свершения одного события от свершения другого. Бывает фиктивная работа с затратой реального времени, обычно это неизбежные технологические перерывы.
Временные оценки — цифры, написанные над стрелками, указывают продолжительность работ, охваченных сетевым графиком.
Для определения понятий ранних и поздних сроков рассмотрим сетевой график на рис. 5-2.
При анализе графика устанавливаем, что общая длительность работы (разработки) 7=24 дня и что имеется существенное различие между работами 1—2; 2—6 и 1—3; 3—6 или 1—4; 4—5; 5—6. Малейшая отсрочка начала любой из работ 1—2 и 2—6 или увеличение длительности любой из них приведет к увеличению длительности всей работы (разработки). Если же отложить начало работы 1—4 или увеличить ее длительность на 8 дней, то это не вызовет срыва срока окончания всей работы (разработки). То же можно сказать о работах 4—5; 5—6; 1—3; 3—6. Самый ранний срок начала работ характеризуется длиной пути от начального события до момента начала данной работы.
Как было отмечено выше, некоторая отсрочка начала некритической работы не отразится на сроке окончания всей работы. Если к ранним срокам прибавить максимально возможные величины отсрочек (на рис. 5-2 к работе 1—4 прибавляется 8 дней), то получим поздние сроки. Таким образом, поздним сроком начала работы· называется самый поздний срок ее начала, при котором еще сохраняется общая длительность всей работы (разработки).
Резерв времени. Разница между длиной критического пути (tкр) и длиной любого другого пути (tL) называется полным резервом времени пути L и обозначается через РL. Разность путей можно записать:
РL = tкр-tкрL.
Чем меньше путь L по сравнению с критическим, тем больше у него полный резерв времени.
Резерв пути L(РL) показывает, на сколько в сумме могут быть увеличены продолжительности всех работ, принадлежащих пути L, без существенного влияния на общий срок окончания работ по объекту в целом. Таким образом резерв времени PL является пределом допустимого резерва времени на пути L. В случае дальнейшего увеличения времени на пути L(tL) критический путь переместится на путь L.
Резервы времени используются в системе СПУ для оптимизации плана и прогнозирования хода работ с учетом фактического их состояния и предполагаемых изменений, а также для контроля за ходом выполнения работ по этапам в соответствии с графиком.
Линейные графики работ можно построить после того, когда определены ранние сроки начала всех работ.
Построение линейного графика можно показать, используя сетевой график, изображенный на рис. 5-2. По горизонтальной оси отложим время, отсчитываемое от начала работ, а по вертикальной — номера событий. Работы изобразим (рис. 5-3) отрезками 1—2; 2—6; 1—3;
1—4; 4—5; 3—6 и 5—6, длины которых должны соответствовать длительностям работ. Проекции левых концов всех отрезков на горизонтальную ось должны совпадать с ранними сроками начала работ.

Построение линейного графика следует начинать с нанесения критического пути. Линейный график содержит все работы, размещенные на сетевом графике, и отражает время их выполнения, что дает представление о фронте работ, использовании ресурсов по времени и показывает время максимального напряжения работ. Однако линейный график не отражает всех связей между работами, о нему нельзя вычислить поздние сроки начала работ, следовательно, и резервы времени.

Рис. 5-3. Линейный график работ, построенный по данным графика рис. 5-2.

Необходимо подчеркнуть, что из приведенных определений чрезвычайно важное значение имеет определение критического пути. Длина критического пути определяет  общую продолжительность работ. Одной из главных задач как при составлении плана, так и на протяжении сего строительства, является изыскание методов и способов сокращения продолжительности работ, лежащих а критическом пути, а также тщательный контроль за соблюдением установленных сроков выполнения этих работ и принятие мер, предупреждающих срыв сроков х выполнения.
Приведем некоторые правила, которые необходимо соблюдать при построении графиков.
а) В графике не должно быть «тупиков», таких событий, из которых не выходит ни одной работы, если ти события не являются завершающими (события 9 и 0 на рис. 5-4). Наличие «тупиков» указывает или на ошибку, или на то, что результат работы, предшествующий этому событию, никому не нужен и эту работу можно не делать.
б) В графике не должно быть событий, в которые не
ходит ни одной работы (событие 5 на рис. 5-4), если ти события не являются исходными.

Наличие таких событий  свидетельствует или об ошибке или о том, что событие, необходимое одному из исполнителей комплекса операций как исходное условие для начала выполняемой им работы, никому не задано и, следовательно это событие не может совершиться. При действительно необходимости этого события нужно найти исполнителя работы и включить эти работы в сетевой график.
в)  В графике не должно быть замкнутых контуров- путей, соединяющих событие с этим же самым событие (путь 2—4-:-4—3 + 3—2 на рис. 5-4).

Рис. 5-4. Сетевой график, содержащий ошибки:
«тупики» (событие 10 и 9); событие, в которое не входит предшествующая работа (событие 5); замкнутые контуры—пути (пути 2—4; 4—3; 3—2).

Наличие таких путей указывает на допущенную логическую ошибку. В этом случае график необходимо проверить и исправить,
г)  Нельзя в графике допускать работы, имеющие одинаковые шифры, т. е. работы с общим начальным и конечным событиями (рис. 5-5,а). В этих случая в график должны быть введены дополнительные события и фиктивные работы (рис. 5-5,б).
д)  Изображение на графике сложных работ: если некоторые работы в комплексе (например, работы 2—3 2—5 на рис. 5-6,а) можно начать до полного окончании: предшествующей им работы (1—2), то эта работа должна быть представлена как сумма таких последовательно выполняемых работ (1—21; 21—22; 22—23), результат которых необходимы и достаточны для начала следующих за ними работ (21—3; 22—4; 23—5, рис. 5-6,б).
Этот прием имеет особое значение при линейных ра ботах, когда требуется организовать поточное производство работ и фронт работ необходимо разбить на отдельные участки.

Рис. 5-5. Сетевой график работ с общими начальным и конечным событиями:
а — неправильно; б — правильно.

Рис. 5-6. Сетевой график сложных работ:
а — неправильно; б — правильно.

Рис. 5-7. Сетевом график зависимых работ:
а — неправильно; б — правильно.
К числу сложных работ следует отнести также и зависимые работы, такие, для выполнения одной из которых (работы 2—3 на рис. 5-7,а), необходимо получение результатов всех работ, входящих в начальное для них событие, а для другой работы (2—5) — только одной (4—2) или нескольких из этих работ. В этих случаях  сетевой график следует дополнительно вводить новое событие (21), отражающее результаты только этих передних работ, и фиктивную работу (21—2), связывающую  новое событие с прежним (рис. 5-7,б).

Для составления сетевого  графика необходимо иметь следующие исходные документы:

1. Проектное задание и рабочие чертежи на строительство и монтаж чанного объекта.
2. Проекты организации строительства и производства работ, а также типовые технологические карты (если они имеются).
3. Действующие нормы и расценки на строительные и монтажные работы.

Таблица 5-1
Ведомость определителей событий

1. Проектные и фактические данные о технологии и организации строительства аналогичных или сходных объектов.

Поскольку система сетевого планирования дело новое, требующее дальнейшего развития, очень важно привлечь для разработки материалов СПУ опытных строителей и монтажников-линейщиков.
Начинать подготовку к разработке материалов СПУ следует с подготовки исходных данных. Прежде всего составляются ведомость определителей событий и ведомость работ и ресурсов по образцам табл. 5-1 и 5-2 по видам работ и исполнителям. По этим ведомостям составляются частичные сетевые графики.

Таблица 5-2
Ведомость работ и ресурсов

После составления таблиц с перечнями работ и событий составляются сводные перечни, в которых вся нумерация соответствует нумерации работ и событий на сетевом графике. Процесс объединения частичных графиков в общий называют «сшиванием» сетевого графика. Этот процесс весьма важен и требует большого внимания и тщательности исполнения.
При составлении график может быть в различной степени детализован. Степень детализации графика должна быть установлена такая, чтобы можно было организовать контроль его выполнения. Сетевой график на линию электропередачи большой протяженности может быть разделен на несколько графиков по участкам линии, причем каждый из них будет составлять часть общего графика. В этом случае необходимо обозначить начальные и конечные события каждого частичного графика.
Приступая к составлению сетевого графика следует.

1. Прежде всего учесть все известные работы построить первый, обычно черновой, нуждающийся в уточнении вариант сети. При составлении первого варианта сети необходимо установить:

а)  какие работы должны быть завершены раньше, чем начнется данная работа;
б) какие работы могут быть начаты после завершения данной работы;
в)  какие другие работы должны выполняться одновременно с выполнением данной работы.

Таблица 5-2

1. Выявленные дополнительные и забытые работы следует добавлять к перечню работ и вписывать в сетевой график.
2. При составлении графика не важно его построение (симметричность расположения, масштабность), но обязательно следует придерживаться такого построения сети, при котором в левом конце графика располагается начальное событие, а в правом — конечное.