APS排程:网络计划优化算法

2021年10月13日 28 次阅读    本文共2080字,预计阅读时间6分钟

网络计划技术是指用于工程项目的计划与控制的一项管理技术。它是五十年代末发展起来的,依其起源有关键路径法(CPM)与计划评审法(PERT)之分。这种计划借助于网络表示各项工作与所需要的时间,以及各项工作的相互关系。通过网络分析研究工程费用与工期的相互关系,并找出在编制计划及计划执行过程中的关键路线。

计划评审方法(program evaluation and review technique, PERT)和关键路线法 (critical path method, CPM)是网络分析的重要组成部分,它广泛地用于系统分析和项目管理。计划评审与关键路线方法是在 20 世纪 50 年代提出并发展起来的,1956 年, 美国杜邦公司为了协调企业不同业务部门的系统规划,提出了关键路线法。1958 年, 美国海军武装部在研制“北极星”导弹计划时,由于导弹的研制系统过于庞大、复杂, 为找到一种有效的管理方法,设计了计划评审方法。由于 PERT 与 CPM 既有着相同的 目标应用,又有很多相同的术语,这两种方法已合并为一种方法,在国外称为 PERT/CPM,在国内称为统筹方法(scheduling method),我们这里称之为网络计划优化算法。

基于Pert关键路径分析算法
基于Pert关键路径分析算法

APS智能排产系统应支持网络计划模型,可以用于项目型计划排产与滚动排产,例如飞机、轮船、大型机械等生产制造,替代Project等项目计划软件,系统对网络计划的执行进行监督、控制和调整,当外部条件发生变化时,它就能自动运算、滚动排产,并输出结果以指导生产。

关键路径法(CPM)

关键路径法用于在进度模型中估算项目最短工期,确定逻辑网络路径的进度灵活性大小。这种进度网络分析技术在不考虑任何资源限制的情况下,沿进度网络路径使用顺推与逆推法,计算出所有活动的最早开始ES、最早结束EF、最晚开始LS和最晚完成LF日期。

由此得到的最早和最晚的开始和结束日期并不一定就是项目进度计划,而只是把既定的参数(活动持续时间、逻辑关系、提前量、滞后量和其他已知的制约因素)输入进度模型后所得到的一种结果,表明活动可以在该时段内实施。

关键路径法步骤:

1)画出网络图,以节点标明事件,由箭头代表作业。这样可以对整个项目有一个整体概观。习惯上项目开始于左方终止于右方。

2)在箭头上标出每项作业的持续时间(T)

3)从左面开始,计算每项作业的最早结束时间(EF)。该时间等于最早可能的开始时间(ES)加上该作业的持续时间。

4)当所有的计算都完成时,最后算出的时间就是完成整个项目所需要的时间。

5)从右边开始,根据整个项目的持续时间决定每项作业的最迟结束时间(LF)。

6)最迟结束时间减去作业的持续时间得到最迟开始时间(LS)。

7)每项作业的最迟结束时间与最早结束时间,或者最迟开始时间与最早开始时间的差额就是该作业的时差。

8)如果某作业的时差为零,那么该作业就在关键路线上。

9)项目的关联路线就是所有作业的时差为零的路线。

计划评审法(PERT)

计划评审法亦称“计划评审术”、“计划协调技术”。是把网络理论用于工作计划和控制等方面,以便根据各工序所需时间的估算,找出关键工序,据以合理安排一切可动用的人力、物力、财力,谋求以最短时间来完成计划的一种计划评价、审核方法。

计划评审法的具体分析、计算过程如下:

(1)绘制网络图

在网络图中,一般可用箭头表示施工先后顺序,箭杆表示一道工序(即一项独立的工作),箭杆上面的字母表示工序的名称,下面的阿拉伯数字表示相应工序需要的时间,圆圈称为节点,表示一个事项(或事件),它是一个或数个工序的开始或结束,是相临工序在时间上的分界点。

(2)根据网络图,计算各个事项的时间

①计算各事项的最早开始时间。

各事项的最早开始时间为前道工序完成时间中最迟的天数。它表示从始点事项起到本事项最长路线的时间长度。计算一般从始点事项开始,自左而右逐个事项向前计算。

②计算各事项的最迟开始时间。

各事项的最迟开始时间是指箭尾事项各工序的最迟必须开始时间。最迟开始时间要从整个网络的完工事项开始,由右向左反顺序进行计算。为了尽量缩短工程的完工时间,把终点完工事项的最早结束时间作为终点事项的最迟开始时间。

(3)计算每道工序的时差

在不影响工程最早结束时间的条件下,工序最早开始时间可以推迟的时间称为该工序的时差。它是每道工序可以机动的时间。一般时差愈大,该道工序人力、物力可以调整的潜力也就愈大。时差的计算公式为:

时差=下道工序最迟开始时间—本道工序施工时间—本道工序最早开始时间

(4)确定关键路线

时差为零的工序叫关键工序,这些工序的开工和完工时间没有机动的余地。将时差为零的工序连接起来,叫做关键路线。关键路线上各工序的施工时间之和,即为施工总工期。它是网络图中各工序需要时间最长的线路,也称为主要矛盾线。

(5)进行时间一成本优化,确定完成任务的最佳完工时间和最低成本

计划评审法以统筹的考虑、系统的方法为企业管理者提供了一种在研究、制定错综复杂大型项目的计划时得以遵循的科学模式,以及在大型工程组织中合理安排人力、物力、财力等资源,降低成本,提高经济效益的有效手段