Оптимизация управления электромонтажным проектом

Введение

Разработка и согласование графиков производства работ являются важнейшими мероприятиями в процессе подготовки и производства электромонтажных работ.

Вопросы производственных взаимоотношений, а также разделения работ между монтажными и строительными организациями, между участниками сложнейших ремонтных работ находят конкретное выражение в совмещении календарных линейных или сетевых графиках производства работ.

Целью настоящей курсовой работы является разработка подробного плана проведения электромонтажных работ.

Для заданной схемы электроснабжения цеха необходимо выбрать основное электрооборудование, провести технико-экономическое сравнение вариантов выполнения кабельных линий (согласно заданию это варианты исполнения кабельной трассы в земле и в кабельном канале). Затем составить локальную смету на приобретение и монтаж электрооборудования, построить сетевую модель комплекса электромонтажных работ и рассчитать данную модель табличным и графическим методом. В завершении курсовой работы необходимо оптимизировать сетевую модель по трудовым ресурсам (графически) и максимально сократить сроки выполнения работ с помощью программы OPTIMA.

1.     
Исходные данные и выбор электрооборудования

Таблица 1.1 Инвентарный перечень силового электрооборудования

Таблица 1.2 Способ прокладки кабельной трассы с указанием длины, марки кабеля и его сечения

Рис. 1.1 Схема электроснабжения цеха.

2.     
Технико-экономическое сравнение вариантов

При проектировании технических объектов возникает необходимость выбора оптимального решения.

Выбор лучшего варианта, способного дать наибольший экономический эффект, осуществляется на основе технико-экономического расчета.

Варианты, подлежащие экономическому сравнению, должны отвечать следующим требованиям:

. Быть технически сопоставимыми и взаимозаменяемыми. В качестве исходной базы (эталона) для сравнения принимаются лучшие из имеющихся или разрабатываемых. Каждый вариант следует ставить в оптимальные для него условия с учетом времени, качества, количества выпускаемой продукции, при которых обеспечивается получение наилучших технико-экономических показателей.

. Обеспечивать одинаковый производственный эффект.

. Обеспечивать единство методов расчета, единые уровни цен или сопоставимые показатели себестоимости.

. Обеспечивать одинаковую достоверность исходной информации и достижение одинаковой степени точности при выполнении расчетов.

. Быть сопоставимыми по уровню действия на окружающую среду, в противном случае необходим учет дополнительных затрат.

. При сравнении вариантов следует учитывать перспективность дальнейшего развития каждого из вариантов с точки зрения технического прогресса.

Наличие тождественности по всем этим показателям сводит все различия между сопоставляемыми вариантами только к различию в затратах, обусловленных производством и реализацией энергии.

Оптимальным считается вариант, обеспечивающий наименьшие приведенные затраты. При разнице до 5 % варианты считаются равноэкономичными. Окончательный выбор производится с учетом дополнительных факторов (возможность дальнейшего расширения, ремонтопригодность, надежность и т.д.).

Варианты технических решений характеризуются рядом технико-экономических показателей, важнейшими из которых являются:

) П_о - основной производственный эффект, который измеряется в натуральных показателях и характеризует количество ежегодно выпускаемой продукции или годовой объем функций; в энергетике П_о измеряется величиной установленной (передаваемой) мощности или количеством выработанной (отпущенной) энергии;

) П_с - сопутствующий производственный эффект, не предусмотренный идеей создания мероприятия, измеряется в натуральных единицах, отличных от основного производственного эффекта;

) К - объем капитальных вложений, в рублях, необходимый для реализации варианта;

) И - ежегодные издержки производства, равные годовой себестоимости производства продукции, в рублях в год;

) дополнительные качественные показатели, неучтенные при расчете капитальных вложений и ежегодных издержек (надежность (Н), долговечность, объемы используемых лимитируемых ресурсов, воздействие на окружающую среду, социальный эффект и др.).

Взаимодействие перечисленных технико-экономических показателей представлено на рисунке 2.1.

Рис. 2.1. Входные и выходные характеристики варианта технического решения

Сравниваемые варианты технических решений могут отличаться друг от друга как одним, так и несколькими параметрами. Обычно улучшение от варианта к варианту одних показателей сопровождается ухудшением других. Так, увеличение числа цепей воздушных линий повышает надежность электроснабжения потребителей и снижает ущерб от недоотпуска электроэнергии, но требует значительного увеличения капитальных вложений.

Для выбора лучшего варианта в практике технико-экономических расчетов основное значение имеет соизмерение одновременных (капитальных) и ежегодных (текущих) затрат, или проблема эффективности капиталовложений. При этом имеется в виду не абсолютная эффективность всех капитальных вложений, а относительная эффективность дополнительных вложений сверх минимально необходимой для выпуска данной продукции П_о. Достоверность результатов выбора оптимального варианта будет зависеть от точности оценки показателей К и И, которые, с одной стороны, должны учитывать все затраты, связанные с реализацией данного варианта, а, с другой, их расчет должен базироваться на использовании одних и тех же методик, одной и той же информационной базы, одного и того же уровня цен.

Основным условием технико-экономического сопоставления вариантов является тождество полезного (производственного, энергетического) эффекта. Оно состоит в том, что сравниваемые варианты должны иметь одинаковые объем и состав получаемой продукции П_о (энергии) и сроки ее выпуска. Если сопутствующий эффект П_с имеет существенное значение, то должен быть учтен и он.

Поскольку существует возможность решения одной и той же технической задачи несколькими вариантами, то для принятия окончательного решения о выборе лучшего из них необходимо воспользоваться определенными критериями оптимальности. Критерии оптимальности могут быть самыми различными. При проектировании технических систем целью оптимизации может служить, например, достижение максимальной надежности, минимального влияния на окружающую среду и т.д. При соблюдении тождества вариантов по мощности и надежности универсальным критерием оптимальности является экономический критерий - критерий минимума затрат.

Например, при сопоставлении двух вариантов технических решений, обеспечивающих тождественный эффект (П_о1=П_о2 и Н₁=Н₂), но отличающихся капитальными вложениями К и ежегодными издержками И, могут иметь место следующие три вида соотношений между К и И:

) К₂ = К₁ , И₂>И₁; 2) К₂ >К₁ , И₂ = И₁; 3) К₂>К₁, И₂ < И₁ .

В первых двух случаях решение однозначно - эффективен первый вариант, поскольку дополнительные вложения во второй вариант не снижают себестоимость.

В третьем случае дополнительные капитальные вложения во второй вариант _DDК = К₂ - К₁ обеспечивают положительный эффект - снижение себестоимости продукции на величину _DDИ=И₁-И₂. Этот случай является наиболее часто встречающимся в практике сопоставительных технико-экономических расчетов (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Принципиальная связь ежегодных издержек и капитальных вложений

В случае «разнонаправленности» вариантов по К и И, их эффективность определяется по сроку окупаемости или коэффициенту эффективности.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений - это период, в течение которого эти капитальные вложения должны быть возмещены в результате экономии от снижения себестоимости:

Трасч = ,

где DК - дополнительные капитальные вложения во второй вариант, т.е. DК = К2 - К1;

Э - экономия в результате снижения себестоимости продукции, т.е. Э = DИ = И1 - И2.

Коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений - это показатель, характеризующий экономию, приходящуюся на 1 рубль дополнительных капитальных вложений:

Ерасч = .

Капиталоёмкий второй вариант будет более выгодным при условии, если Ерасч ³ Ен или Трасч £ Тн, где Ен и Тн, нормативные значения показателя. Причем Тн рассчитывается как величина обратная Ен ,т.е. Тн = 1/Ен. На сегодняшний день принято приравнивать значение Ен к текущей ставке рефинансирования Центрального Банка Российской Федерации. Если эти условия сравнения расчетных параметров с нормативными не соблюдаются, то наиболее экономичным является менее капиталоемкий вариант.

Для промышленного предприятия, капитальные вложения которого финансируются за счет собственных средств, в качестве нормативного коэффициента эффективности Ен принимается уровень чистой рентабельности, а для инвесторов, вклад которых предусматривает долевое участие в прибыли, - процентная ставка на капитал, которая соответствует требованиям вкладчика и зафиксирована в договоре.

В экономической литературе предлагаются следующие пороговые значения рентабельности: для капитальных вложений, направляемых на проведение мероприятий по росту прибыли - не более 20%; для снижения текущих издержек производства - в пределах 15%.

При сравнении более двух вариантов, выбор наиболее экономичного варианта осуществляют по методу приведенных затрат. Критерием эффективности в данном случае являются наименьшие затраты труда на производство продукции, определяемые с учетом приведения единовременных затрат к текущим с помощью коэффициента сравнительной эффективности. Наиболее экономичным считается тот вариант, при котором обеспечиваются минимальные приведенные затраты.

По этому методу можно рассчитать приведенные затраты за год:

З_прi = E_н×К_i +И_i ® min,

где И_i - издержки (себестоимость) i-го варианта; К_i - капитальные вложения i-го варианта; Е_н- нормативный коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений.

При незначительном отличии вариантов по производственному эффекту выбор оптимального варианта можно осуществлять по критерию минимума удельных приведенных затрат:

,

где и_i, k_i - себестоимость единицы продукции и удельные капвложения i-го варианта.

Сопоставление вариантов технических решений с разной степенью надежности энергоснабжения (Н₁¹Н₂) производится с учетом экономических последствий, обусловленных их ненадежностью.

Выбор варианта с меньшей надежностью приведет к дополнительным затратам у потребителей. Эти дополнительные затраты называют ущербом от ненадежности. Ущерб от нарушения надежности функционирования производственных систем имеет вероятностный характер и должен рассматриваться как математическое ожидание дополнительных ежегодных издержек М(У). При этом основной критерий оптимальности примет вид:

З_i = Е_н ЧЧ К_i + И_i + М(У_i) ®® min.

В укрупненных расчетах математическое ожидание ущерба, обусловленного ненадежностью, можно определять по формуле:

М(У) = уЧЧ _DDW,

где _DDW - суммарный недоотпуск энергии, обусловленный ненадежностью системы электроснабжения. Его расчет требует использования специальных методик расчета ненадежности системы электроснабжения, описываемых в соответствующей учебно-методической литературе. Средняя величина удельного ущерба у, приходящегося на 1 кВтЧЧч недоотпуска электроэнергии по разным отраслям народного хозяйства, составляет:

у = 0,6 руб./кВтЧЧч (цены 1984 г.); у = 520780 руб/(кВтЧЧч); (цены 2006 г.).

Выбор оптимального варианта прокладки кабельной трассы по внешнему участку, представленному на рис.2.1, производится по критерию минимума приведенных затрат, что математически описывается следующим образом:

,

где З_пр - приведенные затраты, руб./год; Е_н =0,2 - нормативный коэффициент капитальных вложений (инвестиций) для выполнения монтажных работ в электроэнергетике (приравнивается к текущей ставке рефинансирования ЦБ РФ); К_S - суммарные капитальные вложения в рассматриваемый вариант; руб; И _S - ежегодные эксплуатационные издержки, руб.

Для простоты расчета величины издержек по рассматриваемым вариантам принимают равными, т.е. И₁=И₂. В таком случае критерий выбора оптимального варианта прокладки кабельной трассы по внешнему участку упростится и примет следующий вид:

.

При условии, что нормативный коэффициент капитальных вложений Е_н =0,2 одинаков для обоих вариантов, сравнение можно осуществлять по суммарным капиталовложениям:

.

Суммарные капитальные вложения К_S в рассматриваемый вариант включают следующие составляющие:

,

где К_пр - капитальные вложения, расходуемые на приобретение оборудования, руб (в случае курсовой работы - кабельной продукции).; К_м - капитальные вложения, относимые на монтаж оборудования, руб.; К_стр - капитальные вложения, предназначенные на строительные работы, руб.

При проектировании технических объектов возникает необходимость выбора оптимального решения.

Выбор лучшего варианта, способного дать наибольший экономический эффект, осуществляется на основе технико-экономического расчета.

Варианты, подлежащие экономическому сравнению, должны отвечать следующим требованиям:

. Быть технически сопоставимыми и взаимозаменяемыми. В качестве исходной базы (эталона) для сравнения принимаются лучшие из имеющихся или разрабатываемых. Каждый вариант следует ставить в оптимальные для него условия с учетом времени, качества, количества выпускаемой продукции, при которых обеспечивается получение наилучших технико-экономических показателей.

. Обеспечивать одинаковый производственный эффект.

. Обеспечивать единство методов расчета, единые уровни цен или сопоставимые показатели себестоимости.

. Обеспечивать одинаковую достоверность исходной информации и достижение одинаковой степени точности при выполнении расчетов.

. Быть сопоставимыми по уровню действия на окружающую среду, в противном случае необходим учет дополнительных затрат.

. При сравнении вариантов следует учитывать перспективность дальнейшего развития каждого из вариантов с точки зрения технического прогресса.

Наличие тождественности по всем этим показателям сводит все различия между сопоставляемыми вариантами только к различию в затратах, обусловленных производством и реализацией энергии.

Оптимальным считается вариант, обеспечивающий наименьшие приведенные затраты. При разнице до 5 % варианты считаются равноэкономичными. Окончательный выбор производится с учетом дополнительных факторов (возможность дальнейшего расширения, ремонтопригодность, надежность и т.д.).

Варианты технических решений характеризуются рядом технико-экономических показателей, важнейшими из которых являются:

) П_о - основной производственный эффект, который измеряется в натуральных показателях и характеризует количество ежегодно выпускаемой продукции или годовой объем функций; в энергетике П_о измеряется величиной установленной (передаваемой) мощности или количеством выработанной (отпущенной) энергии;

) П_с - сопутствующий производственный эффект, не предусмотренный идеей создания мероприятия, измеряется в натуральных единицах, отличных от основного производственного эффекта;

) К - объем капитальных вложений, в рублях, необходимый для реализации варианта;

) И - ежегодные издержки производства, равные годовой себестоимости производства продукции, в рублях в год;

) дополнительные качественные показатели, неучтенные при расчете капитальных вложений и ежегодных издержек (надежность (Н), долговечность, объемы используемых лимитируемых ресурсов, воздействие на окружающую среду, социальный эффект и др.).

Таблица 2.1 Выбор варианта прокладки кабельной трассы

На основании полученных результатов сравнения к дальнейшему расчету принимаем способ прокладки кабеля на внешнем участке в земле, т.к. данный способ имеет наименьшие суммарные капиталовложения, чем способ прокладки кабеля в кабельном канале.

Прокладка кабельных линий по территории цеха (таб. 2.2) осуществляется способом рациональным с точки зрения эксплуатации кабелей внутри помещений. Длина кабельных линий определяется на основании рис.2.1 с учётом выбранного масштаба по исходным данным в варианте задания размеров цеха. В указанной таблице прокладка кабеля рассчитывается отдельно для трансформаторных подстанций и для двигателей, монтируемых на территории цеха.

Таблица 2.2 Прокладка кабельных линий в цехе

Рис. 2.1 План прокладки кабельных линий с указанием мест расположения ТП и электроприемников.

3.     
Составление локальной сметы на преобретение и монтаж электрооборудования

Сметная стоимость строительства - это сумма денежных средств, определяемая сметными документами в соответствии с выбранным проектом.

Сметная стоимость является основой для финансирования строительства, расчетов за выполнение строительно-монтажных работ, оплаты расходов по приобретению и доставке оборудования.

Стоимость строительства определяется его сметой - экономическим документом, характеризующим предел допустимых затрат на сооружение объекта. Смета - это документ, определяющий стоимость реализации проекта. В сметах определяются денежные, трудовые и материальные затраты, необходимые для выполнения определенного объема работ.

Правильно составленная сметная документация, принятая и согласованная заинтересованными организациями, является основным финансовым документом на весь период выполнения работ.

Дальнейшее совершенствование сметной документации, повышение ее качества, приближение цены на материалы и объемы работ к реальным необходимым затратам имеют важное значение.

Для определения сметной стоимости используются сметные нормы на строительные работы, прейскуранты на оборудование, ценники на монтаж оборудования, единичные расценки - нормативы, характеризующие сметную стоимость единицы строительных работ и включающие стоимость материалов, заработную плату рабочих, затраты на эксплуатацию используемых механизмов, нормы накладных расходов.

Структура сметной стоимости строительно-монтажных работ включает в себя три основные статьи:

) прямые затраты (ПЗ) - состоят из затрат на материалы: элементы, конструкции, сырьё, полуфабрикаты, зарплаты основных рабочих, эксплуатации машин и механизмов, зарплаты дополнительных рабочих (машинистов) и.т.д.;

) накладные расходы (НР) - берутся в % от прямых затрат; включают в себя административно-хозяйственные расходы, зарплату работников аппарата управления, затраты по обслуживанию рабочих, затраты по обслуживанию строительной площадки, прочие затраты (командировки, штрафы, пени, неустойки и.т.д.) и.т.д.;

Совокупность прямых затрат и накладных расходов (ПЗ+НР) представляют собой себестоимость производства работ.

) плановая прибыль - составляет % от себестоимости, или % от основной заработной платы из прямых затрат.

В данной курсовой работе выполнено составление сметного документа по двум вариантам по разным нормативным документам. Для варианта сметы № 1 нормативным документом является СНиП-82 часть IV глава 6 (Строительные Нормы и Правила на монтаж электросилового оборудования (сборник или ценник №8)). Для варианта сметы № 2 нормативным документом является ГЭСНм-2001-08, т.е. Государственные Элементные Сметные Нормы на монтаж электротехнических установок.

.1 Составление сметного документа по СНиП - 82

При разработке сметы по СНиП-82 часть IV глава 6 «На приобретение и монтаж электросилового оборудования» выделили следующие разделы:

I. Приобретение электрооборудования и его монтаж; . Монтажные работы; . Материалы, неучтенные ценником №8.

В I разделе все графы сметы заполняются на основании прейскурантов и ценников на монтаж оборудования. Учли полную стоимость всего выбираемого оборудования, расценки всех запланированных работ.

Раздел II "Монтажные работы" заполняется на основании ценника № 8 [2] и технологических требований по монтажу оборудования и кабельных трасс.

В третьем разделе сметы определили стоимость материалов, которые включены не в основной состав расценок ценника №8, а в приложение №2 ценника. Для простоты расчетов в рамках данной курсовой работы определили только стоимость кабельных линий.

В конце сметы привели сводку итогов. Все данные свели в таблицу 3.1.

На приобретение и монтаж электросилового оборудования

Общая сметная стоимость 313468,292 руб. Смета составлена в ценах 1989 г.

В том числе:

а) оборудование 290707,94 руб.

б) монтажные работы 22760,352 руб.

3.2 Составление сметного документа по ГЭСНм - 2001

При составлении сметы «На приобретение и монтаж электросилового оборудования» составляются два документа по ГЭСНм-2001. Настоящие Государственные элементные сметные нормы (ГЭСНм) предназначены для определения потребности в ресурсах (затраты труда рабочих, строительные машины, материалы) при выполнении работ по монтажу электротехнических установок и для составления сметных расчетов (смет) ресурсным методом. ГЭСНм-2001 являются исходными нормативами для разработки единичных расценок на работы федерального (ФЕР), территориального (ТЕР), отраслевого уровней, индивидуальных и укрупненных норм (расценок) и других нормативных документов, применяемых для определения прямых затрат в сметной стоимости монтажных работ.

Таблица 3.1. Локальная смета

ГЭСНм отражают среднеотраслевые затраты на эксплуатацию строительных машин и механизмов, технологию и организацию работ по монтажу оборудования. ГЭСНм обязательны для применения всеми предприятиями и организациями, независимо от их принадлежности и форм собственности, осуществляющими строительство с привлечением средств государственного бюджета всех уровней и целевых внебюджетных фондов.

Сметный документ по ГЭСНм состоит из двух документов: «Локальную ресурсную ведомость», «Локальный ресурсный сметный расчет».

В первый документ собирается сумма всех ресурсов, необходимых для производства работ в натуральных единицах измерения, т.е. в шт., кг, чел.-час, маш-ч, т, и т.д. по следующей структуре: раздел 1 «Затраты труда рабочих - монтажников или строителей» (учитывая средний разряд работников, измеряются в человеко-часах),

-       раздел 2 - «Затраты труда машинистов» (измеряются в человеко-часах);

-       раздел 3 - «Машины и механизмы», с перечислением всех используемых машин и механизмов и временем их использования в маш.-ч,

-       раздел 4 - «Материалы» основные и дополнительные (таблица 3.2.).

Перечень всех необходимых материалов, машин и механизмов, количества чел.-час и маш.-ч указан в ГЭСНм-2001 по соответствующему виду выполняемых работ. Для каждого вида машин и механизмов и материалов указывается шифр норматива и код ресурса в соответствии с ГЭСНм-2001-08. Составляется итоговая сводка в натуральных единицах по всем необходимым ресурсам, внесенным в составленную Локальную ресурсную ведомость. Итоги подводятся по каждому разделу всех видов оборудования для каждого наименования машин и механизмов, затрат труда машинистов и по каждому разряду рабочих, вида материалов. Локальная ресурсная ведомость не содержит данных в денежном выражении.

Во втором документ, на основании полученных в локальной ресурсной ведомости результатов, проводится расчет сметной (денежной) стоимости комплекса электромонтажных работ. Для расчета оплаты труда рабочих и машинистов в соответствии с разрядом, пользуются данными бухгалтерии или условиями контракта между работодателем и работником. Полученная сумма называется Фонд Оплаты Труда (ФОТ). На ФОТ начисляется сметная прибыль в % и накладные расходы в % (зависят от реального производства). Если смета составлялась приглашенным сметчиком, то закладываются расходы на составление проектно-сметной документации в % от ФОТ (по условиям договора).

Для определения затрат на каждый вид машин и механизмов учитывают имущественную принадлежность этого механизма: для арендованных учитывают стоимость 1 маш.-ч аренды по договору аренды, для собственных - стоимость 1 маш.-ч работы по данным бухгалтерии или другим источникам. Стоимость каждого вида материалов (основных и дополнительных) определяется по каталогам заводов-изготовителей, прейскурантам фирм-реализаторов, прайс-листам или другим источникам в реальных ценах на момент составления сметного расчета. Далее подводят итоги по смете. В рамках данной курсовой работы был составлен документ «Локальная ресурсная ведомость» и оформлена в виде таблицы (табл.3.2).

Таблица 3.2 Локальная ресурсная ведомость на приобретение и монтаж основного электрооборудования трансформаторных подстанций

4.     
Построение сетевой модели комплекса электромантажных работ

Высокой организации электромонтажных работ можно добиться с помощью предварительно составленного сетевого графика.

Сетевой график представляет собой схему выполнения отдельных операций и элементов работ по монтажу оборудования, а также взаимных связей между ними, порядка, технологической последовательности выполнения и контроля за выполнением работ. На нем, нанося работы и события. Каждое событие характеризует завершение или начало работы, а работа означает действие, которое нужно совершить, чтобы перейти от предшествующего события к последующему. Работу на графике обозначают стрелкой, показывающей связь между событиями, изображенными кружками. Работа должна быть корректной, четко описанной и иметь ответственного исполнителя; ее продолжительность определяется в часах или днях.

Важный элемент разработки сетевого графика - определение продолжительности критического пути. На графике пути изображены линиями, образуемыми стрелками, концы которых указывают на начальные и конечные события. При составлении графика стрелки должны идти слева направо, номер события выхода работы должен быть меньше номера события, куда она входит.

В сетевых графиках различают входные и выходные работы. Буквы над стрелками указывают индекс работы, а цифры - ее продолжительность.

В сетевом графике ремонта четко видны те отдельные работы, от которых зависит общий срок завершения всего комплекса работ. Этот срок определяется последовательностью выполнения монтажных работ с наибольшей продолжительностью от исходного до завершающего события. Такая последовательность и определяет критический путь на сетевом графике (обозначен жирной чертой).

Критический путь представляет собой основу для выбора оптимального плана и организации контроля за ходом работ. Отношение продолжительности любого пути к продолжительности критического характеризует степень надежности плана. Если критический путь от начального до конечного события является наиболее продолжительным по времени, все другие события и работы должны лежать на более коротких путях.

В ходе монтажа оборудования возможна так называемая оптимизация сетевого графика по времени. Ее проводят для сокращения сроков монтажа, в первую очередь по критическому пути. Для этого разрабатываются мероприятия, в которых предусматривают: начало производства отдельных видов работ раньше полного окончания предыдущих; увеличение численности бригад ; временную приостановку работ, не лежащих на критическом пути , и переброску людей на работы, лежащие на критическом пути. Такие же мероприятия проводят, когда по каким-либо причинам нарушается выполнение отдельных работ.

Сетевое планирование имеет большое организующее и дисциплинирующее значение, направленное на четкое выполнение работ и повышение производительности труда рабочих.

Построение сетевого графика начинается с составления полного перечня всех работ рассматриваемого комплекса (согласно технологической последовательности). Этот перечень записывается в виде структурной таблицы. В ней указывается последовательность работ, номер предыдущих работ, нормативная продолжительность и трудоемкость, а также количество исполнителей. При этом, трудозатраты пересчитываются в чел×дн, по следующей формуле, исходя из восьмичасового рабочего дня:

, чел×дн       (4.1)

Величина затрат времени и труда по каждой из работ по следующему выражению:

, чел×дн (4.2)

Таблица 4.1 Список электромонтажных работ

Нумерация работ в графе 1 (табл. 4.1) принята согласно сетевой модели комплекса электромонтажных работ представленной на рисунке 4.1.

Рис. 4.1 - сетевая модель комплекса электромонтажных работ

5.     
Расчет сетевой модели табличным методом

Расчёт сетевой модели заключается в определении величины критического пути, наиболее ранних возможных и наиболее поздних допустимых сроков начала и окончания работ, а также резервов времени работ.

Раннее начало работы - время, раньше которого начать выполнение работы нельзя. Другими словами, это время максимального пути от исходного события комплекса работ до начального "i"-го события данной (рассматриваемой) i-j работы.

 [дн]     (5.1)

Раннее окончание работы - время, раньше которого нельзя закончить выполнение работы. Другими словами, это суммарное время раннего начала данной работы и длительности самой работы.

 [дн]          (5.2)

Критический путь - самый продолжительный по времени полный путь всего комплекса работ, т.е. максимальный по продолжительности путь от исходного события до завершающего события всего комплекса работ.

[дн]      (5.3)

Позднее окончание работы - время, за пределы которого не допустимо откладывать выполнение данной работы, определяется как разность между критическим путем и путем максимальным по продолжительности от завершающего события комплекса до конечного j-го события рассматриваемой работы.

 [дн]    (5.4)

Позднее начало работы - время, позднее которого нельзя начинать выполнение работы. Другими словами, это разность между поздним окончанием "i-j"-ой работы и длительностью самой работы.

 [дн]         (5.5)

Полный резерв времени работы - время (запас по времени), на которое можно задержать выполнение данной работы так, чтобы такая задержка не повлияла на время выполнения всего комплекса работ.

 [дн]     (5.6)

Свободный резерв времени работы - время (запас по времени), на которое можно задержать выполнение данной работы, так чтобы такая задержка не повлияла на время выполнения последующих работ.

 [дн]        (5.7)

где - раннее начало последующей (по отношению к рассматриваемой) работы.

Результаты расчета сетевой модели свели в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 Табличный метод расчёта сетевой модели электромонтажных работ

электрооборудование монтаж сетевой смета

6.     
Расчет сетевой модели графическим способом

Расчёт сетевой модели данным способом также заключается в определении величины критического пути, ранних и поздних сроков свершения событий, а также резервов времени работ и событий.

При расчёте графическим методом расчётные параметры указываются прямо на сетевой модели.

Расчёт параметров сетевой модели ведётся в следующей последовательности:

. Расчёт ранних сроков (РС) свершения событий:

а) частный случай, для исходного события комплекса принимается равным нулю, ;

б) для остальных событий определяется в строгой последовательности по возрастающим номерам событий.

Для определения РС свершения любого последующего события j рассматриваются все работы, входящие в данное событие. По каждой работе определяется ранний срок свершения конечного события как сумма РС свершения начального события и продолжительности каждой работы. Из полученных значений выбирается максимальное время РС свершения j-го события

. Расчёт поздних сроков (ПС) свершения событий:

а) частный случай, для завершающего события

б) для остальных событий ПС определяются в обратной последовательности по убывающим номерам событий. Для определения ПС свершения предыдущего события i рассматриваются все работы, выходящие из указанного события. По каждой работе ведется расчет ПС свершения начального события  как разность между ПС свершения конечного события этой работы  и продолжительностью этой работы .

Из полученных значений выбирается минимальное время ПС свершения i-го события .

3. Продолжительность критического пути:

. Резерв времени события:

. Полный резерв времени работы:

. Свободный резерв времени работы:

Критический путь проходит через события, имеющие нулевые полный и свободный резервы времени работ и нулевой резерв времени событий.

На рисунке 6.1. представлен пример заполнения секторов событий.

Рис. 6.1. Пример заполнения ячеек сетевой модели при графическом способе её расчёта

7.      Оптимизация сетевой модели по времени и трудовым ресурсам

Оптимизация - приведение модели в соответствие с выделенными ресурсами и заданным сроком выполнения. В данной курсовой работе провели оптимизацию по времени и по трудовым ресурсам. Цель оптимизации по времени - сократить продолжительность критического пути, оптимизации по трудовым ресурсам - выровнять загрузку исполнителей и сократить общую численность занятых.

.1 Оптимизация по времени

Оптимизация СМ по времени осуществляется, если продолжительность критического пути больше запланированного (директивного) срока выполнения комплекса работ (Т_кр >Т_дир) .

Оптимизация сетевого графика по времени проводится следующим способом:

а) путем изменения топологии сетевой модели, т.е. разделением какой-либо работы критического пути на несколько работ, выполняемых параллельно;

б) путем перераспределения трудовых ресурсов, т.е. путем перевода части исполнителей с ненапряженных работ (т.е. имеющих свободный резерв времени) на работы критического пути, выполняемые параллельно с первыми. В результате такого перераспределения продолжительность ненапряженных работ увеличится, а работ критического пути - уменьшится;

Оптимизация по времени выполняется в следующей последовательности.

. Определяется объем работы i-j (Q_i-j), с которой предполагается перевести исполнителей на работу критического пути:

Q_i-j=T_i-jN_i-j,

где N_i-j - количество исполнителей.

2. Определяется необходимое число исполнителей для выполнения работы i-j при условии увеличения ее продолжительности на время свободного. Исходя из условия постоянства трудозатрат (Q = n × t = const), количество исполнителей работы i-j после оптимизации, т.е. меньшая численность исполнителей работы i-j после оптимизации

.

. Определяется число исполнителей, которые могут быть переведены на параллельно выполняемую работу критического пути:

.

4. Определяется объем работы i-j критического пути до оптимизации:

Q_{i-j кр} = T_{i-j кр} ЧЧ N_{i-j кр}.

. Определяется продолжительность работы i-j критического пути после оптимизации, т.е. после увеличения численности исполнителей на этой работе:

.

6. Определяется продолжительность критического пути после оптимизации сетевого графика.

Согласно системе планово-предупредительных работ (ППР) каждое предприятие планирует график вывода основного оборудования в ремонт. На основании известного перечня ремонтных работ и их последовательности, используя методы СПУ, можно составить сетевую модель комплекса ремонтных работ, рассчитать сетевую модель и проанализировать возможное использование резервов времени, т.е. предложить мероприятия, направленные на улучшение организации ремонтного обслуживания электрооборудования. В качестве анализируемого комплекса (объема) работ можно рассмотреть, например, полный капитальный ремонт электрооборудования и т.д.

В рамках курсовой работы для оптимизации использовали специальное программное обеспечение - программа OPTIM_PR.

Оптимизация производится путем перевода на работу критического пути части исполнителей с одной или нескольких работ, которые выполняются параллельно с критической работой и имеют свободные резервы времени. При этом необходимо учитывать специализацию исполнителей. Перевод исполнителей возможен только на технологически однородные работы.

Результаты до оптимизации приведены в таблицах: 7.1; 7.2; 7.3; 7.4.

Таблица 7.1 Параметры работ

Таблица 7.2 Параметры событий

Таблица 7.3 Работы критического пути

Длина критического пути, дн = 36.00

Таблица 7.4 Резервы работ

После оптимизации результаты расчетов таковы:

Таблица 7.5 Параметры работ после оптимизации

Таблица 7.6 Параметры событий после оптимизации

Таблица 7.7 Работы критического пути после оптимизации

Таблица 7.8 Резервы работ после оптимизации

В результате оптимизации по времени время критического пути уменьшилось на 6 дней.

.2 Оптимизация по трудовым ресурсам

Оптимизация СМ по трудовым ресурсам осуществляется тогда, когда продолжительность критического пути меньше установленного (директивного) срока. Целью оптимизации является равномерное распределение (загрузка) исполнителей за счет перераспределения во времени работ графика, имеющих свободные резервы времени. Выделяют три способа оптимизации:

а) передвижение в календарном графике некритических (ненапряженных) работ в пределах резервов времени, при условии, что ³ t_i-j;

б) увеличение времени выполнения работ меньшим количеством исполнителей, при условии, что < t_i-j. Для ненапряженных работ, имеющих свободный резерв, можно увеличить время их выполнения с  до . При этом, исходя из постоянства трудозатрат, новое количество исполнителей уменьшится до величины:

;

в) использование свободного резерва времени последней работы любого пути для всех предыдущих работ этого пути.

Оптимизация СМ по трудовым ресурсам выполняется графически. В масштабе времени необходимо простроить календарный график выполнения работ (линейную диаграмму). На графике работы изображают отрезками прямых, параллельных оси абсцисс. Начало каждого отрезка должно совпадать со временем раннего начала рассматриваемой работы (по расчету). Календарный график необходим, чтобы построить внизу совмещенный по оси ординат график движения исполнителей (эпюру трудовых ресурсов). Построение эпюры осуществляют путем суммирования числа рабочих по вертикали для каждого дня выполнения работ. Ниже представлен пример оптимизации сетевой модели по трудовым ресурсам.

На рисунках 7.1, 7.2 показаны графики, соответственно, до и после оптимизации по трудовым ресурсам. На рисунке 7.3 представлены соответствующие эпюры трудовых ресурсов. В курсовой работе все графики необходимо построить на одном листе, совместив их по оси ординат.

Заключение

В данной курсовой работе для заданной схемы электроснабжения цеха промышленного предприятия выбрали основное электрооборудование, произведены следующие расчеты:

1)   Технико-экономического сравнение вариантов выполнения кабельных линий, из двух предложенных в кабельном канале и в земле. Для дальнейшего расчета был выбран вариант прокладки в земле, т.к. он имеет наименьшие суммарные капиталовложения, чем способ прокладки кабеля в кабельном канале;

2)   Составлена в ценах 1989 г локальная схема на приобретение и монтаж электрооборудования, определена общая сметная стоимость (313468,292 тыс.руб);

3)   Составлена локальная ресурсная ведомость на приобретение и монтаж основного электрооборудования трансформаторных подстанций по ГЭСНм - 2001г.;

4)   Построена сетевая модель комплекса электромонтажных работ, определён критический путь равный 36 дням;

5)   Рассчитана сетевая модель табличным и графическим способами;

6)   Произведена оптимизация данной сетевой модели:

- по времени с помощью программного обеспечения OPTIMA, в результате которого время критического пути составило 30 дней;

по трудовым ресурсам, в результате которого количество человек с 87 уменьшилось до 46 человек.

Список литературы

1. Неклепаев Б.Н. Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования.- М.: Энергоатомиздат 1989.-610с.

2. Федоров А.А. Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. - М.: Энергоатомиздат 1987.-368с.

3. Князевский Б.А. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий.- М.: Высш.шк., 1979.- 430с.

4. СНиП IV-6-82. Приложение. Сборник расценок на монтаж оборудования. Сб.8. Электротехнические установки/ Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1983.-191с.

5. ГЭСНм-2001-08 Государственные Элементные Сметные Нормы Сборник расценок на монтаж электротехнических установок, сборник № 8, 2001 год.