View of Development of a method of coordination of project and operational activities in the process of manufacturing complex knowledge-intensive products

УДК 005.2:65.015.1

DOI: 10.15587/1729-4061.2021.247248

Розробка методу координації проєктної та операційної діяльності в процесі виготовлення складної наукомісткої продукції

Ю. М. Тесля, Ю. Л. Хлевна, О. В. Єгорченков Т. В. Латишева, О.О. Григор, Ю.В. Триус, Т.О. Прокопенко, О.В. Поліщук

Показано, що виробничі процеси проєктно-орієнтованих підприємств, орі- єнтованих на випуск складної наукомісткої продукції, поєднують проєктну та операційну діяльність. Проведено аналіз методологій управління проєктами з точки зору їх пристосованості до управління діяльністю проєктно- орієнтованих підприємств, зайнятих випуском цієї продукції. Виявлено, що в методологіях управління проєктами це питання не розглядається, залишаю- чись за межами діяльності проєктних менеджерів. Для усунення цього недоліку методології управління проєктами запропоновано доповнити її концепцією та методом координації проєктної та операційної діяльності в процесі виготов- лення складної наукомісткої продукції.

Запропоновано концепцію інтеграції проєктної та операційної діяльності в процесі виготовлення складної наукомісткої продукції. Розроблено метод коорди- нації проєктної та операційної діяльності в процесі виготовлення складної нау- комісткої продукції. Запропоновано критерії: управління операційними процеса- ми, як процесами, що залежні від ходу виконання проєктів; оцінки успішності проєктів, який враховує оцінку їх забезпечення продуктами операційної діяльнос- ті. Розроблено модель розрахунку кількості комплектуючих, які повинні виготов- лятись впродовж реалізації проєктів створення складних наукомістких поштуч- них виробів. Запропоновано метод багаторазового моделювання проєктних і опе- раційних процесів у проєктах виготовлення складної наукомісткої продукції.

Розроблені концепція та метод пройшли практичну перевірку на підпри- ємствах, які займаються виробництвом складної наукомісткої продукції, зок- рема, ТОВ «Карбон Інвест» (Україна), та показали високу ефективність уп- равління проєктами створення складної наукомісткої продукції. Розроблені ін- струменти дозволяють створювати цілісні системи управління проєктно- операційним виробництвом складних наукомістких виробів.

Ключові слова: управління проєктами, управління забезпеченням проєктів, проєкти виготовлення складної наукомісткої продукції.

1. Вступ

Діяльність підприємств, що випускають складну наукомістку поштучну продукцію (машинобудівна, суднобудівна, літакобудівна, приладобудівна та ін.

галузі) завжди пов’язана як з реалізацією проєктів, так і з операційним вироб- ництвом. Тому ця діяльність вимагає створення такої системи управління, яка була б здатна ефективно координувати як проєктні, так і операційні виробничі процеси. Наприклад, виготовлення літака чи судна вимагає координації проце-

Not

a reprint

сів збирання цих виробів, з процесами закупівлі комплектуючих та виготовлен- ня на своїх виробничих базах різноманітних деталей, вузлів, агрегатів.

Для цього необхідна розробка нових методів управління проєктно- орієнтованими підприємствами, які виробляють складні наукомісткі поштучні вироби (СНПВ). Зокрема методів, що надають можливість координувати всі процеси підприємства, від отримання замовлення і його фінансування, до виро- бництва комплектуючих і виготовлення кінцевого продукту.

Натепер питання координації проєктної і операційної діяльності винесено за межі методологій управління проєктами. Дійсно, здавалось би неможливо управляти процесами, які відносяться до операційної діяльності підприємств, до їх логістики, до роботи інших підприємств, які постачають різноманітні ре- сурси з використанням методології управління проєктами. Але в цьому випадку значно зменшується ефективність управління проєктами, оскільки частина проєктного середовища виноситься за рамки самої системи управління.

Тому є необхідність віднести до функцій управління проєктами і функції управління тією частиною операційної діяльності, яка спрямована на забезпе- чення проєктів різноманітними ресурсами. Також є необхідність представити функції забезпечення як єдину систему управління проєктно-орієнтованими бі- знесами компанії. Тому розробка методів, що інтегрують процеси управління проєктами та операційною діяльністю проєктно-орієнтованих підприємств у процесі виготовлення складних наукомістких поштучних виробів, є актуальною науково-практичною проблемою.

2. Аналіз літературних даних та постановка проблеми

У праці [1] відображено розробку організаційних інструментів координації портфелів проєктів підприємства, розглянуто практичний досвід авторів щодо використання матриці стратегії портфеля, моделі портфеля, використання ме- тодології управління структурою портфеля проєктів. Але проблеми інтеграції проєктної і операційної діяльності в наукомістких виробництвах потребують додаткового вирішення. Можливість побудови моделі адаптивної системи уп- равління ресурсами проектів наукомістких виробництв на основі системи уп- равління з прогнозуючою моделлю, яка дозволить підвищити якість управління проектами за рахунок забезпечення належної оперативності прийняття рішень представлено у роботі [2]. Разом з тим, у роботі відсутні організаційні особли- вості управління проектами виробничих підприємств та їхньої операційної дія- льності. З позиції організаційної структури можна лише відмітити науковий на- прям, пов’язаний з розробкою матричних інформаційних технологій, як техно- логій, що знаходяться на перетині проєктних (команди проєктів) та функціона- льних (функціональні підрозділи) процесів управління. За даним напрямком сформовано концептуальні основи матричного управління портфелем типових проєктів та програм [3]. Запропоновані концептуальні основи матричного уп- равління портфелями типових проєктів та програм в проєктно-операційної дія- льності виробничих компаній. Але відсутній механізм оцінки матриць. Продо- вженням дослідження є робота [4], у якій запропоновано модель оцінки мат- риць розвитку на основі показників технологічної зрілості і готовності до змін.

For reading

only

Зокрема, представлено основні інструменти в рамках матричних технологій проектного управління організаційним розвитком. Але робота [4] в основному націлена на механізми проактивного управління програмами організаційного розвитку. На пошук можливостей ефективного використання гнучких матрич- них структур управління при формуванні власних внутрішніх систем забезпе- чення якості сформовано у роботі [5]. Але автори роботи [5] не враховують специфіку виробничої діяльності підприємств. З позиції інженерного проєкту застосування матричного підходу знайшло відображення у роботі [6]. Недолі- ком є те, що матриця сформована з позиції ризиків у інженерних проектах.

То ж, можна виокремити роботи, у яких запропоновано управління опера- ційною діяльністю протягом не повного життєвого циклу управління проектом.

Наприклад, у роботі [7] представлено елементи налаштування традиційних під- ходів до управління операційною діяльністю у розрізі технологічних інструме- нтів планування виробничої промисловості. У роботі [8] приділена увага пи- танню функціонування забезпечуючих підсистем управління проєктами. До них відносяться і питання ресурсного забезпечення, в тому числі того, що виробля- ється самим підприємством. Продовженням дослідження є робота [9], у якій представлено систему управління ресурсами проєктів. Дана система, зберігаю- чи проєктну направленість, додатково реалізує управління ресурсним забезпе- ченням проєктів. Вона також об’єднує в собі функції управління проєктами з функціями управління забезпечення проєктів ресурсами. Але не розглядаються питання координації операційних і проєктних процесів в ході виготовлення складної наукомісткої продукції, такої як літальні апарати, малі і великі судна, геофізичні прилади, поштучні продукти машинобудування, і т. п.

У роботі [10] приділено увагу проблемі інтеграції різних методологій уп- равління ризиками в проектах. У ній порівняли різні підходи до управління ри- зиками згідно сучасних стандартів проектного менеджменту. Робота [11] підк- реслює перспективу виходу галузі управління проектами на новий рівень з по- зиції поєднання процесів управління проєктами та операційною діяльністю проєктно-орієнтованих підприємств у цифровому вимірі.

Разом з тим, з аналізу програмних продуктів, які можна використовувати для управління проєктно-операційним виробництвом [12], встановлено, що ре- алізація більшості функцій здійснюється в ручному режимі. Проаналізувавши MS Project Professional 2016 (США) [13] та Oracle Primavera P6 Professional (США) [14], Clarizen (США) [15] та ProjectLibre (США) – програмний продукт під вільною ліцензією [16], встановлено що у них доречно здійснювати розроб- ку та моніторинг планів проектів, отримувати інформацію про хід виконання проєкту, реагування на зміни в проєкті. Недоліком є те, що представлені засоби дозволяють стейкхолдерам переглядати інформацію по проектам і ресурсах у масштабах підрозділу або організації в цілому. Але крім того аналіз виявив і деяку функціональну неповноту названих систем. Встановлено, що в цих сис- темах питання операційних процесів є відкритим: забезпечення ресурсами (а не управління отриманими ресурсами) та формування бюджету підприємства в частині забезпечення проєктної діяльності. Також у наведених системах не від-

Not

a reprint

сутні функції забезпечення контролю за адміністративними процедурами та забезпечення продукцією операційної діяльності.

Питання інтеграції проєктних і операційних процесів в рамках інформа- ційних технологій відображено у ERP-системах [17]. Зазвичай це функціонал, який забезпечує рішення окремих задач. Але в них не розглядається методоло- гічна сторона. Для ефективного управління проєктно-операційною діяльністю потрібна інтеграція ERP-систем з системами управління проєктами. Це дозво- лить включити функції управління забезпеченням у єдину систему управління проектами створення складних наукомістких виробів.

Як показав аналіз, на сьогодні питання інтеграції проєктної і операційної дія- льності вирішується через інтеграцію інформаційних баз систем, що використо- вуються на підприємствах, зайнятих випуском складної наукомісткої продукції.

Це пов’язано з тим, що існуючі засоби управління проєктами в незначній мірі реа- лізують функції управління портфелями проєктів, що частково реалізується у MS Project Server, Oracle Primavera, Clarizen, ProjectLibre але у даних системах не реа- лізуються функції управління забезпеченням проєктів в операційній діяльності підприємства. Це пояснюється тим, що в методології управління проєктами не іс- нує методів управління операційною діяльністю, як діяльністю, спрямованою на забезпечення проєктів продуктами цієї діяльності. Відсутні методи управління проєктно-операційним виробництвом, як єдиною системою. Тому необхідна роз- робка концепції та методу координації проєктної та операційної діяльності в про- цесах виготовлення складної наукомісткої продукції.

3. Мета та задачі дослідження

Метою дослідження є створення методу координації проєктної та опера- ційної діяльності в процесі виготовлення складних наукомістких поштучних виробів. Це дасть можливість створити інтегровані системи управління проєкт- но-операційною діяльністю підприємств, зайнятих на виготовленні складної наукомісткої продукції.

Для досягнення мети необхідно розв’язати наступні завдання:

– розробити концепцію інтеграції проєктної та операційної діяльності в наукомістких виробництвах;

– розробити інтегральний метод управління проєктами та операційною ді- яльністю проєктно-орієнтованих підприємств.

4. Матеріали та методи дослідження

Об’єктом дослідження є процеси створення складних наукомістких виро- бів. Предмет дослідження – процеси управління забезпеченням проектів та уп- равління проектами створення складних наукомістких виробів.

В рамках методу координації проектної та операційної діяльності не розг- лядались питання фінансово- економічного забезпечення підприємств, зайнятих на створенні складних наукомістких поштучних виробів та питання закупівель матеріально-технічних ресурсів, необхідних для виготовлення комплектуючих під проекти. Це обґрунтовується тим, що дані питання добре реалізуються іс- нуючими ERP системами [17]. Припущенням роботи є те, що підприємства, які

For reading

only

будуть використовувати розроблені інструменти, в повній мірі забезпечені за- мовленнями на виготовлення складних наукомістких поштучних виробів, що призводить до необхідності ефективного управління як портфелем проектів, так і забезпеченням цього проекту матеріально-технічними ресурсами, що виготов- ляються на самому підприємстві.

Виходячи з цього, гіпотеза дослідження полягає в тому, що включення в методологію управління проектами питань управління забезпеченням проектів при створенні складних наукомістких поштучних виробів дозволить підвищити ефективність управління портфелями проектів і програм, що, в свою чергу, до- зволить скоротити час на їх реалізацію.

Для інтеграції процесів управління проєктною і операційною діяльністю підприємств, зайнятих на виготовленні складної наукомісткої продукції, в ро- боті використовувались положення системного підходу. Методологія управлін- ня проєктами застосовувалась для побудови проєктних процесів виготовлення складної наукомісткої продукції, та процесів виготовлення комплектуючих для цих проєктів. Для розробки методу координації проєктних та операційних про- цесів у проєктах виготовлення складних наукомістких поштучних виробів ви- користовувались ідеї імітаційного моделювання. Розробка програмних засобів, які реалізують запропонований метод, виконувалась в середовищі MS Access з використанням СУБД MS SQL Server.

Експериментальні дослідження проводились в умовах діючих виробничих підприємств, які займаються виготовленням складних наукомістких поштучних виробів в галузях літако- та приладобудування. Це дозволило на практиці пере- вірити адекватність запропонованої концепції та моделей, та ефективність за- пропонованого методу координації проєктних та операційних процесів у проєк- тах виготовлення складних наукомістких поштучних виробів.

5. Результати дослідження процесів управління виготовленням склад- ної наукомісткої продукції

5. 1. Концепція інтеграції проєктної та операційної діяльності в проце- сах виготовлення складної наукомісткої продукції

Під підприємствами, які зайняті виготовленням складної наукомісткої продукції, розуміються установи з такими властивостями:

1. Продукція має поштучний характер, при цьому кожен екземпляр є в де- якій мірі унікальним і для його виготовлення необхідне залучення наукового потенціалу підприємства.

2. Виготовлення кожного екземпляру продукту тривале в часі (від кількох місяців до кількох років) та значне за вартістю (від мільйона гривень).

3. Підприємства не тільки збирають виріб, але й виготовляють для нього комплектуючі (деталі, вузли, агрегати).

До таких підприємств відносяться літакобудівні, суднобудівні, підприємс- тва енергетичної галузі, підприємства, що випускають складні геофізичні при- лади, та ін. До таких підприємств можна віднести також і управління будівниц- твами складних енергетичних об’єктів, зокрема атомних електростанцій (АЕС),

Not

a reprint

адже індивідуальні метало- і залізобетонні конструкції виготовляються на підп- риємствах таких АЕС.

Особливість діяльності підприємств, зайнятих виготовленням СНПВ, по- лягає у тому, що з одного боку виготовлення будь-якого складного наукоміст- кого поштучного виробу можна розглядати як проєкт. З іншого ж боку підпри- ємства, зайняті виготовленням СНПВ, є підприємствами, що випускають ком- плектуючі для цих виробів. Кожен СНПВ можна розглядати як окремий проєкт.

Особливо, коли замовники різні і вимагають різної комплектації. З іншого боку, такі підприємства випускають деталі, вузли, агрегати для своїх СНПВ, а виго- товлення деталей, вузлів, агрегатів (в подальшому – комплектуючих), у більшо- сті випадків, виконується в операційній діяльності на цьому, чи інших підпри- ємствах. Крім того, виготовлення комплектуючих повинно бути узгоджене з роботами проєкту.

Особливо велику роль відіграє операційна діяльність при виготовленні ві- дносно невеликих СНПВ, коли на виготовлення деталей витрачається більше часу і коштів, ніж на зборку їх у вузли, агрегати та готовий продукт. Таким чи- ном, необхідна інтеграція операційних процесів з проєктними. Зазвичай при інтеграції проєктних і операційних процесів мова йде про те, що в операційних процесах виготовляються комплектуючі, які використовуються в продуктах проєктів. Не дивлячись на широке розповсюдження і багатофункціональність як засобів управління проєктами, так і ERP систем, функції поєднання проєкт- ної та операційної діяльності у них взагалі не реалізуються.

Складність цього питання полягає ще в тому, що операційні процеси не можна розглядати як процеси всередині проєкту. Особливо велика проблема виникає, коли виготовлення комплектуючих здійснюється не під один виріб, а під декілька. Адже, якщо виготовлення комплектуючих виконується під окре- мий проєкт, то ці роботи можна розглядати як роботи проєкту. Тоді для управ- ління цим процесом можна використовувати інструментальні програмні засоби, такі як MS Project (США), Primavera Oracle Inc. (США), чи Clarizen (США). Ра- зом з тим, коли комплектуючі виготовляються під кілька проєктів, то сам про- цес виробництва вже не є частиною проєкту, а перетинається відразу з багатьма проєктами. Наприклад, якщо деяка деталь потрібна в кількості 1 штука на ви- ріб, а виготовляється, скажімо, 5 виробів з кроком 1 місяць, то ніхто не буде переналаштовувати обладнання щомісяця, щоб випускати по одній деталі.

Один раз це буде зроблено, випущено 5 деталей, одна піде на поточний виріб, а інші на склад, де чекатимуть готовності «своїх» СНПВ. Таким чином, процес випуску цієї деталі знаходиться у рамках першого по черзі СНПВ, а не всіх ін- ших. Якщо ж на складі є одна деталь, то цей процес буде віднесено до виготов- лення наступного СНПВ і т. д.

Ще одна проблема пов’язана з забезпеченням матеріально-технічними ре- сурсами (МТР). Оскільки і у розрізі операційної, і проєктної діяльності потрібні одні й ті ж МТР і комплектуючі, які не виготовляються на цьому підприємстві, то необхідна ще й координація закупівель МТР.

Тому для реалізації проєктно-операційного виробництва СНПВ пропону- ється концепція, яка включає наступні етапи:

For reading

only

1. Процеси виробництва проєктні та операційні не розділяти, а розглядати як одну цілісну систему виробництва в рамках проєктного управління підприємства.

2. Встановити критерії визначення кількості комплектуючих, що необхідно одноразово виготовити в операційних процесах.

3. Встановити критерії оцінки успішності проєктів та ефективності їх за- безпечення комплектуючими.

4. Виконати моделювання варіантів реалізації проєктів та виготовлення комплектуючих під проєкти.

5. З розрахованих моделей обрати такий варіант реалізації операційних та проєктних процесів, який відповідає прийнятим критеріям.

Для реалізації цієї концепції необхідно:

1. Побудувати календарно-сітьовий графік виготовлення СНПВ, з ураху- ванням пріоритетів проєктів та взаємозв’язку робіт по їх збиранню.

2. Під побудований календарно-сітьовий графік визначити момент часу ви- готовлення комплектуючих для СНПВ. Складність цього питання полягає в то- му, що одне й те ж обладнання для виготовлення комплектуючих може бути використане і для виготовлення інших комплектуючих. Тому мова йде не про те, щоб виготовляти комплектуючі в момент збирання СНПВ. Мова йде про те, щоб виготовити їх до того, як вони будуть використовуватись для збирання в багатьох СНПВ.

3. Визначити кількість комплектуючих, які необхідно виготовити в кожен момент часу. Необхідно виготовити таку кількість комплектуючих, яка оптима- льна з точки зору співвідношення вартості зберігання на складі, вартості вкла- дених передчасно коштів і вартості переналаштування обладнання для випуску комплектуючих.

Для вирішення цих завдань пропонується метод координації проєктних і операційних процесів виготовленні складної наукомісткої продукції (суднобу- дування, вітрові електростанції, геофізичне обладнання, і т. п.).

Концептуально цей метод базується на переході при плануванні від понят- тя «робота» до поняття «продукт діяльності» (операційної чи проєктної) з відо- браженням ієрархічної організації складних продуктів у структурі сітьової мо- делі. При цьому необхідно здійснити відповідну зміну категорій, принципів та методів планування і розглядати процеси виготовлення комплектуючих, як час- тини плану проєкту.

У такій постановці виникає одна проблема. Коли для складної наукоміст- кої продукції тисячі комплектуючих виготовляються на різних етапах і на різ- них підприємствах, оптимізувати розподіл ресурсів практично неможливо. То- му в основу методу покладено принцип накопичення інформації в процесі по- вторюваної імітації процесу виробництва з наступною оцінкою, наскільки ці рішення були ефективними за результатами проєкту (терміни виготовлення складної наукомісткої продукції). Саме на цій повторюваній імітації буде на- вчатись модель прийняття рішення щодо вибору до виготовлення комплектую- чих в кожний момент часу.

Not

a reprint

5. 2. Інтегральний метод управління проєктами та операційною діяль- ністю проєктно-орієнтованих підприємств

Для реалізації наведеної концепції пропонується метод інтеграції процесів управління проєктною та операційною діяльністю в процесах виготовлення складної наукомісткої продукції, який дозволяє розглядати діяльність підпри- ємства, як одну цілісну систему виробництва в рамках проєктного управління. З позицій управлінської діяльності така цілісна система виробництва в рамках проєктного управління консолідує, з одного боку, процеси управління портфе- лями проєктів. З іншого боку, процеси управління операційним виробництвом, яке забезпечує проєкти портфелю матеріально-технічними ресурсами. Виходя- чи з необхідності такої реалізації проєктів портфелю, при якій виконання кож- ного проєкту «не заважає» іншим проєктам і в повній мірі забезпечене компле- ктуючими, які виробляються в рамках операційної діяльності пропонується консолідувати:

– критерій визначення кількості виробів на кожному етапі проєкту; крите- рій ефективності проєкту;

– модель розрахунку кількості комплектуючих, які повинні виготовлятись впродовж реалізації проєктів створення СНПВ;

– метод багаторазового моделювання проєктних і операційних процесів у проєктах виготовлення складної наукомісткої продукції.

Використання наведених критеріїв в рамках запропонованих моделі і ме- тоду дозволить:

а) визначати найбільш пріоритетні проєкти портфелю, які вимагають пер- шочергового забезпечення комплектуючими;

б) будувати виробничу програму підприємства «під проєкти»;

в) гарантовано забезпечити наявність комплектуючих до моменту їх пла- нового використання в проєктах портфелю.

Модель розрахунку кількості комплектуючих, які повинні виготовлятись впродовж реалізації проєктів створення СНПВ, передбачає розрахунок витрат на випуск та зберігання комплектуючих, а також вартість фінансових ресурсів. Ви- трати на випуск включають витрати на МТР, трудові витрати, витрати на облад- нання, витрати на переналаштування обладнання з одного виробу на інший і ви- трати на зберігання виробу на складі. У моделі також враховується вартість самих фінансових ресурсів, вкладених в комплектуючі, які не будуть використані відразу після виготовлення. Така модель представляється наступною формулою:

         

   

         

   

     

  ^{ }

3

1

( 1)

1 1

0

1

1 1

:

, ,





 



 

    

  

     







  

       



 

 

m

n O

j j i j i j j

i

m r

i j i j r j r j s j

r i

m r

i j i j i j j r r

r i

D P S D K D Z D V D

K D L D t D t D Z D

K D L D Z D V D t t

(1)

For reading

only

де Dj – j-та деталь, де j1,d (d – кількість деталей);

3

Pn – продукт, який збирається в проєкті Пп; S(Dj) – вартість виготовлення деталі Dj;

Ki(Dj) – кількість мінімальних комплектів деталі Dj, які буде виготовлено в момент часу ti;

Zi(Dj) – вартість виготовлення мінімального комплекту деталі Dj в момент часу ti;

V^O(Dj) – вартість переналаштування обладнання для виготовлення деталі Dj; Li (Dj) – кількість використаних мінімальних комплектів деталей Dj в мо- мент часу ti;

tr (Dj) – момент часу, коли виготовляється, або використовується деталь Dj; Zs (Dj) – вартість зберігання деталі Dj на складі за одиницю часу;

α(tr,t(r+1)) – зміна приведеної вартості одиниці витрат за час t(r+1)–tr; M – кількість циклів виготовлення деталі Dj

Визначення кількості деталей, що повинні вироблятися в кожен момент часу, коли виникає в них потреба, здійснюється мінімізацією виразу (1)

 

3

min,





n j

j

D P

S D (2)

при обмеженні:

   

 

1

, : 0.



   ^j



i r

r m D K D L D

Це означає, що для будь-якого моменту часу кількість виготовлених дета- лей повинна бути не меншою потреби у них.

Таким чином, відповідно до пункту 2 концепції критерієм визначення кі- лькості комплектуючих, що необхідно одноразово виготовити в операційних процесах, є вартість процесу виготовлення деталей (1).

В якості критерію успішності проєктів портфелю пропонується штрафна функція, яка визначається відхиленням фактичних термінів від директивних термінів закінчення проєктів:

 

 

1

факт дир

,



 



m

l l (3)

де β – штраф проєктів;

πm – пріоритет проєкту Пm;

дир

lm – директивний термін закінчення проєкту Пm;

факт

lm – фактичний термін закінчення проєкту Пm; M – кількість проєктів.

Not

a reprint

Розв’язування задачі мінімізації витрат на виготовлення деталей (2) вико- нується простим перебором з використанням сучасних комп’ютерів та програ- мних засобів, зокрема Mathcad (компанія РТС США). Це пов’язано з тим, що хоча назв деталей і багато, саме використання їх носить дискретний характер з невеликою кількістю моментів часу.

Однак створення моделі всього виробництва з урахуванням виготовлення вузлів, агрегатів та виконання робіт по збиранню СНПВ в багатьох проєктах портфелю є складною задачею. Для її вирішення пропонується метод багатора- зового моделювання проєктних та операційних процесів в портфелях проєктів виготовлення складної наукомісткої продукції. Він базується на продуктовому способі планування з багатократним моделюванням порядку виготовлення комплектуючих для різних проєктів портфелю.

Вхідною інформацією для методу є представлення портфелю проєктів як сукупності процесів збірки складних наукомістких виробів (проєктна діяль- ність), та виготовлення комплектуючих для цього (операційна діяльність). Всі процеси виготовлення комплектуючих, описані в методів, реалізуються парале- льно. Кількість паралельно виконуваних процесів залежить від наявності тру- дових ресурсів та необхідного обладнання (наприклад, фрезерних станків). Та- кож паралельно реалізуються і проєкти збірки складних наукомістких виробів.

Кількість одночасно виконуваних проєктів найчастіше залежить від наявності площ, для розміщення таких виробів.

У методі виділяються наступні етапи:

1. Підготовка моделювання.

1. 1. Формування конструкторсько-технологічного графіків виготовлення (збирання) СНПВ.

1. 2. На основі конструкторсько-технологічного графіку формування кале- ндарно-сітьового графіку виконання робіт по збиранню СНПВ кожного проєкту портфелю, з включенням до робіт графіку, в якості ресурсів, комплектуючих (агрегатів, вузлів, деталей).

1. 3. Формування календарно-сітьового графіку виготовлення агрегатів, з включенням до робіт графіку, в якості ресурсів, комплектуючих (вузлів і деталей).

1. 4. Формування календарно-сітьового графіку виготовлення вузлів, з включенням до робіт графіку, в якості ресурсів, деталей і матеріально- технічних ресурсів (МТР).

1. 5. Побудова на основі календарно-сітьових графіків збирання СНПВ в кожному проєкті портфелю та графіків виготовлення вузлів і агрегатів в проду- ктову модель виготовлення СНПВ (рис. 1). Під продуктовою моделлю розумі- ється інтегрована в календарно-сітьові графіки збирання СНПВ проєктів порт- фелю модель виготовлення агрегатів, вузлів і деталей. На рис. 1 показаний фра- гмент продуктової моделі виготовлення СНПВ. У загальному випадку при ви- готовленні продуктів проєктів використовуються не тільки агрегати, але й вуз- ли, деталі і МТР. Так само як при виготовленні агрегатів використовуються де- талі і МТР.

2. Моделювання.

2. 1. Старт розрахунку моделі n.

For reading

only

2. 2. Вибір робіт календарно-сітьового графіку проєктів портфелю, для яких виконані умови виконання (завершені або відсутні роботи-попередники).

Формування множини робіт, готових до виконання – P₁ⁿ. 2. 3. Якщо множина порожня, то перехід до п. 3. 2.

2. 4. Відбір з множини P₁ⁿ робіт, для яких є всі МТР і комплектуючі P P₂ⁿ ₁ⁿ. 2. 5. Якщо P₂ⁿ  , то розрахунок для кожної роботи, що входить в P₂ⁿ, тривалості виконання та завантаження трудових ресурсів.

2. 6. ЯкщоP₂ⁿ  P₁ⁿ, то перехід до п. 2. 2.

2. 7. Вибір агрегатів, вузлів, деталей необхідних для робіт, що входять в множину P₁ⁿ, але не входять в множину P₂ⁿ. Включення їх в множину P₃ⁿ.

2. 8. Вибір вузлів і деталей, необхідних для агрегатів, що входять в множи- ну P₃ⁿ. Включення їх в множину P₃ⁿ.

2. 9. Вибір деталей, необхідних для вузлів, що входять в множину P₃ⁿ. Включення їх в множину P₃ⁿ.

2. 10. Виключення з множини P₃ⁿ деталей, вузлів і агрегатів, які є на складі.

2. 11. Розрахунок пріоритетів деталей відносно закриття ресурсного пулу, якого не вистачає для виготовлення вузлів і агрегатів:

   

 

3

: /

/ ,

   



 

n D i

j j

l i l i

K D N

D P D

K D N (4)

де Dj – деталь;

3

Pn – множина не виготовлених деталей, вузлів, агрегатів в моделі n;

π^D(Dj) – пріоритет деталі Dj відносно закриття ресурсного пулу;

K(Dj/Ni) – кількість деталей які необхідні для вузла Ni;







l

l i

K D N – кількість всіх деталей Dj, які необхідні для проєкту Ni. 2. 12. Нормалізація пріоритетів деталей відносно закриття ресурсного пулу (4):

   

 

3 :  ,

  

 



D

n D j

j j D

l j

D P D D

D (5)

де ^D

 

2. 3. Розрахунок пріоритету деталей, виходячи з пріоритету робіт проєктів, для яких вони необхідні:

Not

a reprint

    ^{ }

 

3 / / ,

 : 

 





 

n R i

j j

i l i

l i

K D R i

D P D

D R

K R (6)

де π(Ri) – пріоритет роботи Ri;

K(Dj/Ri) – кількість деталей, які необхідні в роботі Ri;

π^R(Dj) – пріоритет деталі Di, що відповідає пріоритету роботи.

Рис. 1. Фрагмент продуктової моделі графік виготовлення складних наукоміст- ких поштучних виробів

2. 14. Нормалізація пріоритетів деталей, виходячи з пріоритету робіт проє- ктів (6):

- агрегат

- роботи проєкту

- виготовлення агрегатів - виготовлення вузлів - виготовлення деталей

. . .

- деталь - вузол

. . . . . .

Роботи з виготовлення де- талей

Роботи з виготовлення аг- регатів

. . .

. . . . . .

𝐴₁¹ 𝑅₁¹

𝐴¹_𝑛

𝑁₁¹ 𝑁_𝑦^𝑘

𝑅₂¹

𝐷₁^𝐿1 𝐷_𝑃

𝑓 𝐿₁

r1

re

. . .

. . . . . . . . .

. . .

. . . . . .

Роботи проєкту

Роботи з виготовлен- ня вузлів

. . . . . .

𝐴₁²

. . .

𝑅₁² 𝑅_𝑘²

𝑅_𝐿³₁ 𝑅_𝐿³_𝑠

𝑅_𝑑⁴₁ 𝑅_𝑑³_𝑞 Позначення:

- МТР

For reading

only

    ^{ }

 

3 / / ,

 : 

 





 

n R i

j j

i l i

l i

K D R i

D P D

D R

K R (7)

де π^R(Dj) – нормалізований пріоритет деталі Di виходячи з пріоритету робіт проєктів.

2. 15. Розрахунок пріоритету деталей, виходячи з рішень, що були прийня- ті в попередніх моделях та їх результатах:

   

  



/ /

 

  

n i j

j

n i

n j i n i j

D D

D D

D D D D

a (8)

де α(Dj/Di) – коефіцієнт пріоритетності вибору для виготовлення деталі Di, по- рівняно з вибором деталі Di;

βn(Dj/Di) – штраф по попереднім моделям, в яких в множині P₃ⁿ були деталі Dj і Di, але до виготовлення була обрана деталь Dj, і не вибрана деталь Di;

βn(Di/Dj) – штраф по попереднім моделям, в яких в множині P₃ⁿ були деталі Dj і але до виготовлення була обрана деталь Dj, і не обрана деталь Dj.

З формули (8) ^n









Штраф моделей, відповідно до (3), розраховується як сума добутку пріори- тету проєкту на різницю між директивними термінами закінчення проєкту та термінами, отриманими в моделі:

 

1

,



   





m

w l l (9)

де βw – штраф моделі w;

o

lm– директивний термін закінчення проєкту Пm;

w

lm – термін закінчення проєкту Пm в моделі w;

M – кількість проєктів.

З (9)

 

1

,



   





m

w l l (10)

де w=1,…,n–1 – номер моделі;

tw (Di) – момент виготовлення деталі Di в моделі w;

tw (Dj) – момент виготовлення деталі Dj в моделі w.

Пріоритет деталі, виходячи з рішень, що були прийняті в попередніх моде- лях (та їх результатах) (8), розраховуються:

Not

a reprint