Jože Rodič, dipl. inž. met. Železarna Ravne DK: 65.012.2 ASM-SLA: A 9g, A 9n Metoc/e mrežnega planiranja Avtor opisuje v članku pomen metod mrežnega planiranja pri programiranju, vodenju in kontroli različnih nalog. Posebej obravnava osnove PERT metode z opisom uporabljanih pojmov, izračunavanja časov, ugotavljanja kritične poti, izdelave terminskega plana itd. Članek predstavlja z opisom metode osnovo za serijo nadaljnjih člankov, ki bodo opisovali uporabo PERT metode pri vodenju laboratorijskega dela in raziskovalnih nalog v železarni Ravne. 1. UVOD IN SPLOŠEN POMEN METOD MREŽNEGA PLANIRANJA Izkoriščanje delovne sile in proizvodnih sredstev izgleda ponekod že na skrajni meji možnosti. Razvoj tehnike je silovit. Rezerve za izboljšanje produktivnosti v širšem merilu je težko iskati le v neposredni proizvodnji — ali neposredno v delu, ampak predvsem v pripravi in organizaciji proizvodnje ali kakršnega koli dela. Potrebne so moderne metode planiranja in vodenja, ki omogočajo boljše izkoriščanje proizvodnih sredstev, usklajeno in predvsem terminsko garantirano proizvodnjo. Tako kot pri vodenju in pripravi proizvodnje imajo posegi za izboljšanje organizacije z ustreznimi specialnimi metodami ogromen pomen tudi na področju investicijske gradnje, vzdrževalnih del, raziskav in dolgoročnejšega razvoja. Večino teh metod je prinesel razvoj zadnjih dveh desetletij. Vsaka od njih je usmerjena na reševanje čisto določenih problemov. Naj samo omenimo le nekaj najvažnejših po področjih uporabnosti5: — določanje terminov in stopnje verjetnosti pri časovnem planiranju: PERT/TIME (Program Evaluation and Review Technique), — razpored, planiranje in kontrola stroškov: CPM (Critical Path Method), LESS (Least Cost Estimating and Scheduling), PERT/COST. — planiranje in kontrola kapacitet: Manpovver Scheduling, Manpovver Smoothing, RAMPS (Resource Allocation and Multiproject Scheduling). Popolnoma razumljivo je, da časa, stroškov in kapacitet med seboj ne moremo strogo ločiti, zato je v nadaljnjem razvoju prišlo do modifikacij originalnih metod in do medsebojnega povezovanja omenjenih področij. Osnovni cilji teh organizacijskih metod so v ugotavljanju najkrajšega časa in najmanjših stroškov z upoštevanjem kapacitet in delovnih zmogljivosti za izvedbo določenega projekta (v širšem pomenu besede), ali pa planiranje naloge na točno določen termin. V taki obliki so te metode osnovno orodje v rokah organizacijskega vodstva pri poslovnih ekonomsko tehničnih odločitvah. Tako nalogo ali projekt planiramo z upoštevanjem objektivnih možnosti, obenem pa dobimo vso potrebno dokumentacijo za kontrolo nad potekom naloge in opozorila za potrebno ukrepanje ob pravem času. V nadaljnjem se bomo omejili na probleme časovnega planiranja in izvajanja nalog. Ena izmed metod, ki omogoča delno rešitev teh problemov, je zelo poznana metoda Ganttovih diagramov, ki pa ima to pomanjkljivost, da ne more prikazati medsebojne povezanosti različnih ciljev (npr. če je za en proizvod potrebno več delov z večjim številom operacij, se na gantto-gramu ne vidi, kdaj je potrebno pristopiti k izdelavi posameznega sestavnega dela, da bi bil končni proizvod narejen v čim krajšem času). Za rešitev postavljene naloge je potrebno odrediti roke vsem fazam in podfazam dela vključno z roki izvršitve, stroški in ostalimi proizvodnimi komponentami. Rešitev tega problema je podana bolje z metodo PERT, ki je bila izdelana v letih 1957 do 1958 v ameriški mornarici pri planiranju proizvodnje rakete polaris. PERT je angleška kratica za Program Evaluation Review Technique, kar v prevodu pomeni Tehnika ocenjevanja programa. PERT se je hitro prenesel na industrijska tla in danes se v ZDA projekti sploh ne odobravajo, če niso obdelani po tej metodi. Za PERT lahko trdimo, da je orožje vodilnega kadra pri definiranju in sestavljanju dogodkov, ki se morajo izvesti v odrejenem času. PERT bo torej osvetlil problem rokov, lahko pokaže tudi alternative, toda vodstveni delavci se morajo odločiti za izbiro poti z namenom, da se določeni cilj doseže v želenem času. Zelo podobna je metoda CPM, zato bomo šele kasneje, ko bomo nekoliko podrobneje spoznali PERT, opozorili na nekaj značilnosti CPM metode. 2. OPIS PERT METODE 2.1 — Mrežni diagram Pri PERT metodi je najvažnejše, da si izdelamo pregledni spisek vseh dejavnosti od začetka do konca nekega projekta ali naloge, nato pa jih pre- gledno in pravilno prikažemo z mrežnim diagramom. Elementi mrežnega diagrama so dogodki in dejavnosti, ki jih v diagramu prikažemo z upoštevanjem medsebojnih odvisnosti in logičnega zaporedja. Poglejmo, kako nastane mrežni diagram: Iz slike 1 se vidi, da obstajajo trije cilji, ki so s planom predvideni, in da je za njihovo izvršitev potreben določen, odrejen čas. TEDNI CILJI 1 2 3 4 5 6 7 B 9 10 12 13 K 15 A (T) B ■a - * P C CFi Slika 1 Časovni plan za 7 dogodkov Obenem je na si. 1 prikazana odvisnost dogodkov s puščicami. Vsak krog označuje mesto nekega dogodka, medtem ko puščica označuje, kje se neko delo začne in kje konča, oziroma kje se dogodek mora izvršiti pred nekim drugim dogodkom. Če sedaj izpustimo koordinatni sistem časa, dobimo PERT mrežo, kakršna je prikazana na sliki 2. 7)_____ Slika 2 Primer PERT mreže za 7 dogodkov Seveda PERT vključuje v sebi čas, toda sistem je izveden na ta način, da nam časovna os ni potrebna, pač pa je to regulirano na drug način, kar bomo videli kasneje. Vsak dogodek v PERT mreži je prikazan s krogom in se mora zgoditi v odrejenem času. Dva sosednja dogodka sta povezana s puščico, ki predstavlja dejavnost, omejeno z začetnim in končnim dogodkom (si. 3). dogodek Slika 3 Povezave dogodkov in dejavnosti Dejavnost je v PERT metodi vse, kar zahteva določen čas in sredstva za izvršitev, kot npr. pripravljanje programa neke naloge, izvrševanje naloge, nabava materiala, vodenje razgovorov, sklepanje pogodb in podobno. PERT dogodek se dogodi ali pa je planiran, da se bo dogodil v odrejenem času in zaradi tega nima časovnega trajanja. Tak dogodek je npr. začetek dela na enem proizvodu, konec pogovorov itd. Tak dogodek dobi svojo številko, dejavnost pa dobi oznako začetnega in končnega dogodka. Npr. dejavnost 3—5 označuje, da se puščica te dejavnosti prične pri dogodku 3 in konča pri dogodku 5, kar je obenem začetni in končni dogodek dejavnosti. Vsak dogodek v PERT mreži je lahko začetni za več dejavnosti, ne samo za eno, in analogno temu je lahko tudi končni dogodek za več dejavnosti. Dogodek, pri katerem se mreža prične, imenujemo začetni dogodek mreže, medtem ko se ta, pri katerem se mreža končuje, imenuje končni dogodek mreže. Lahko pa se dogodi, da ima mreža več končnih dogodkov. Snop dejavnosti v PERT mreži tvori pot, ki se začne pri začetnem dogodku mreže in vodi do katerega koli dogodka v mreži. Na sliki 4 so za primer prikazane tri različne poti s črtkanimi linijami z oznako 1, 2 in 3. Slika 4 Poti od začetnega do končnega dogodka Zelo važno je, da si zapomnimo, da ne more in ne sme obstajati nobena pot, ki bi privedla nazaj do enega izmed prejšnjih dogodkov. Da bi se izognili napakam, moramo brezpogojno izpolniti štiri osnovna pravila PERT tehnike: 1. v PERT mreži morajo biti prikazani vsi potrebni dogodki in vse dejavnosti; 2. niti ena dejavnost se ne more začeti, dokler se ni zgodil njen začetni dogodek; 3. niti en dogodek se ne more zgoditi, dokler niso dovršene vse dejavnosti, ki vodijo k njemu; 4. vsak dogodek se lahko zgodi samo enkrat. V PERT mreži mnogo dejavnosti poteka v istem času. To so simultane dejavnosti, ki so med seboj neodvisne in ne vplivajo druga na drugo v času izvrševanja. Prav tako dejavnosti, ki so povezane v seriji preko enega in istega dogodka, ne vplivajo na trajanje dejavnosti. Ko smo omenili, da dejavnost v PERT mreži pomeni vse, kar zahteva določen čas in sredstva za izvršitev, moramo pripomniti, da včasih prikazujemo tudi tako imenovane navidezne dejavnosti. Za navidezno dejavnost ni potreben čas, moramo pa jo prikazati, če v mreži med dvema dogodkoma potekata dve dejavnosti, ki ju moramo posebej obravnavati in za kateri moramo prikazati dve poti. Poglejmo tak primer na sliki 5: a) NEPRAVILNO b) PRAVILNO Slika 5 Navidezna dejavnost Med dogodkoma 0 in 1 moramo opraviti dve različni dejavnosti A in B. Če bi prikazali ti dve dejavnosti tako, kakor kaže slika 5 a, potem poti A in B ne bi bili določeni in tudi izračun časov ne bi bil pravilen. Zato moramo v takem primeru narisati mrežo tako, kakor prikazuje slika 5 b. V tem primeru je dejavnost med dogodkoma 1 in 2 le navidezna in zanjo ne potrebujemo nobenega časa, jasno pa kaže, da dogodek 2 ne more nastopiti, oz. da se dejavnost C ne more začeti, preden nista izvršeni obe dejavnosti A in B. Primer PERT mreže z 20 dogodki je prikazan na sliki 6 samo za ilustracijo, za razumevanje vseh oznak pa potrebujemo še razlago naslednjih točk tega poglavja. Slika 6 PERT mreža za projekt z 20 dogodki Pri dobrem planiranju moramo paziti tudi na preglednost mrež. Zelo veliki projekti bi s prikazovanjem vseh podrobnosti v PERT mreži postali tako nepregledni, da bi bile mreže za kontrolo poteka praktično neuporabne. Zato se tudi pri PERT sistemu poslužujemo delitve na grobo in fino planiranje. V grobem planiranju prikažemo kot okvirni plan PERT mrežo z glavnimi fazami projekta. Vsaka faza, ki je prikazana kot dejavnost med začetnim in končnim dogodkom te faze, je lahko pri finem planiranju prikazana s posebno PERT mre- žo, ki obranava podrobnejše dejavnosti. Začetni in končni dogodek te celotne mreže prikazujeta začetni in končni dogodek pripadajoče dejavnosti v glavnem planu oziroma eno od glavnih faz celotnega projekta. 2.2 — Določevanje časov v PERT mreži Ko so vse dejavnosti in vsi dogodki vneseni v mrežo, je potrebno odrediti trajanja posameznih dejavnosti in čase posameznih dogodkov. Pri planiranju po PERT sistemu uporabljamo kot enoto trajanja največkrat 1 teden in računamo z deli tedna, kar pa ni obvezno in je prav tako uporabna včasih pa prikladnejša enota tudi dan, izmena in podobno. Pri določenih delih je včasih zelo težko odrediti točen čas trajanja posamezne faze dela, in to iz različnih razlogov: izdelava proizvodov, ki so prvič v proizvodnem programu, sprememba dimenzij, menjanje tehnologije, nesigurnost normativov itd. V PERT sistemu je ta problem rešen na ta način, da se za vsako dejavnost odredijo trije časi trajanja, in to: a) najverjetnejši čas, označen s črko m, b) optimistični čas, označen s črko a, c) pesimistični čas, označen s črko b. Najverjetnejši čas predstavlja časovno trajanje neke dejavnosti, ki je v praksi najverjetnejše. Optimistični čas predstavlja najkrajše trajanje neke dejavnosti, ki se v praksi lahko doseže v izredno ugodnih okolnostih in kjer ne bi računali s kakšnimi težavami v proizvodnji. Pesimistični čas predstavlja najdaljše trajanje, neke dejavnosti, ki poteka pod izredno neugodnimi okolnostmi in je verjetnost takšnega dogodka 1 odstotek. Seveda pri tem ni mišljeno, da se upoštevajo elementarne nesreče, temveč so mišljene razne nevsečnosti okoli procesa, dela, napake v materialu, netočni načrti glede na to, da se prvič dela določen proizvod, lom ali kvar strojev itd. Časi a, m in b predstavljajo le ocenitev časov dejavnosti, s pomočjo katerih določimo pričakovani čas dejavnosti te, katerega potem uporabljamo pri izračunih rokov v PERT mreži. Pričakovani čas določimo z upoštevanjem porazdelitve verjetnosti takole: a + 4m + b Pomen vseh do sedaj omenjenih časov bi si lahko na osnovi znanih statističnih porazdelitev predstavljali po shemi na sliki 7, pri čemer je te Slika 7 Ocene časov a, m, b, t« tisti čas, pri katerem je verjetnost, da bo čas dogodka krajši, enaka vrejetnosti, da bo čas dogodka daljši (Verjetnost 50 % : 50 %.) V primeru normalne porazdelitve verjetnosti sta čas m in te enaka. Vzemimo za primer, da smo po različnih informacijah za dejavnost 3—4 na sliki 4 ugotovili optimistični čas a = 5,1 tedna, najverjetnejši čas m = 8,7 tedna, pesimistični čas b = 17,0 tedna. Pričakovani čas te je torej: t, = a -f 4m + b 5,1 + 4 x 8,7 + 17,0 = 9,48 tedna. Te podatke lahko vpišemo k dejavnosti v PERT mrežo, kakor kaže slika 8. 5,7 - 8,7 - 17,0