Оперативное управление операциями

Формализованное оперативное управление является составной частью деятельности организации.

Целью оперативного управления является обеспечение четкой работы спроектированной системы и спланированного операционного процесса.

Любая система оперативного управления включает следующие элементы:

1) Управляемый процесс или объект.

2) Обратная связь состоит из:

а) Сравнительный элемент или компаратор, который сравнивает выходные параметры с нормативами.

б) Планирующая подсистема разрабатывает эти нормативы, то есть нормы производительности и качества процесса.

в) Корректирующий (исполнительный) элемент корректирует операционный процесс при отклонениях от нормы.

	Управляемый процесс или объект

Х Y

 

 

Различают 3 основные стратегии планирования совокупного выхода:

1) Постоянный объем выпуска при постоянной численности рабочей силы. Разница между спросом и выходом компенсируется за счет запасов или портфеля отложенного спроса. Подобная стратегия используется в капиталоемких производствах с относительно низкими затратами на хранение выхода.

2) Переменный объем выпуска при постоянной численности рабочей силы. Расхождения регулируются сверхурочными работами, отгулами, передачей части работ субподрядчикам. В производстве используется в наукоемких отраслях и там, где требуются квалифицированные кадры или подача запасов затруднена.
В городском хозяйстве такая система применяется при аварийно-восстановительных работах.

3) Переменный объем выпуска при переменной численности рабочей силы. Используется в трудоемких производствах с неквалифицированной рабочей силой и при сезонных работах.

4) Гибридная.

Основные функции оперативного управления:

1) Календарное планирование – это привязка сроков выполнения работ к конкретным календарным датам. Инструментами календарного планирования являются ленточные графики (графики Гантта), которые используются для простых работ, и система сетевого планирования и управления, которая используется для более сложных работ с возможным распараллеливанием.

Выполнение сложных технических комплексов, например: капитальный ремонт жилых зданий, строительство, монтаж производственных линий, научно-технические и научно-исследовательские разработки, составление бизнес-планов и т.д., представляют собой непрерывный процесс, при котором потребляются большие материальные, трудовые, денежные, временные и другие ресурсы. Для того чтобы эти ограниченные ресурсы были использованы с максимальным эффектом, требуются специальные методы, с помощью которых можно было бы наиболее рационально использовать их, и, в первую очередь, согласовать сроки начала и окончания каждой из отдельных работ. Наиболее перспективными в этом отношении является методы сетевого планирования и управления (СПУ) основанные на построении сетевых моделей. Системы сетевого планирования и управления являются комплексом графических и расчетных методов, организованных мероп­риятий и контрольных приемов, обеспечивающих моделирование, ана­лиз и динамическую перестройку плана выполнения сложных проектов и разработок.

Сетевой график - информационно-динамическая модель, в которой изображаются взаимосвязи и результаты всех работ, необходимых для достижения конечной цели разработки. В сетевом графике детально или укрупненно показывается, что, в какой последовательности, ког­да, для чего необходимо выполнить.

Сетевые графики позволяют проводить оптимизацию по следующим критериям:

а) минимизация сроков выполнения работ;

б) минимизация затрат на выполнение работ.

Основные параметры сетевых графиков:

а) критический путь;

б) ранние и поздние сроки начала и окончания работ, которые позволяют рассчитать различные резервы времени: полные, свободные, работ, событий.

Путь - любая последовательность в сетевом графике, в которой конечное событие одной работы совпадает с начальным событием сле­дующей за ней работы.

Критический путь - наиболее протяженная по времени цепочка работ, ведущих от исходного события к завершающему. Любые пути, имеющие определенные резервы времени, называются ненапряженными, а пути, которые после сокращения критического пути также становятся критическими, - подкретическими путями.

Ранний срок наступления события - это минимальный срок, необходимый для выполнения всех работ, предшествующих данному со­бытию.

Поздний срок наступления события - это максимальный из допустимых моментов наступления данного события, при котором воз­можно соблюдение директивного (или расчетного) срока наступления завершающего события.

Зная ранние и поздние сроки наступления событий, можно для любой работы определить также ранние и поздние сроки начала и окончания работы.

Резерв времени события - это такой промежуток времени, на который может быть отсрочено наступление события без нарушения сроков завершения всего комплекса работ.

Полный резерв времени - это максимальное количество времени, на которое можно увеличить продолжительность данной рабо­ты, не изменяя при этом продолжительности критического пути.

Свободный резерв времени - это максимальное количест­во времени, на которое можно увеличить продолжительность работы или отсрочить ее начало, не изменяя при этом ранних сроков начала работ, при условии, что начальное событие этой работы наступило в свой ранний срок:

Исходной информацией для вычисления всех этих параметров является время выполнения (трудоемкость) каждой работы t_ij. В общем случае этот параметр является случайной величиной.

Для расчета сетевых графиков применяются стохастические методы, при использовании которых время выполнения работ задается в виде закона распределения (чаще всего -распределения). Частным случаем является детерминированный сетевой график.

Базируясь на полученных параметрах, можно произвести оптимизацию. Оптимизация по первому критерию возможна в том случае, если мы можем трудовые резервы перебросить с одной работы на другую, то есть работники обладают соответствующими знаниями и навыками, чтобы выполнять другие работы. Работники перебираются с ненапряженных путей на критический путь. В первую очередь, это позволяет сократить срок выполнения работ. Если этого сделать нельзя, то применяется второй способ (критерий минимизации затрат): лишние работники с выполнения работ снимаются.

2) Диспетчеризация. Эту функцию выполняют корректирующий элемент и сравнительный элемент. Диспетчеризация – это координация выполнения календарных планов. Диспетчерская служба следит за выполнением плана и, при необходимости, вмешивается. На сетевых предприятиях диспетчерская служба называется аварийно-диспетчерской, поскольку невыполнение плана на сетевых предприятиях связано с авариями или катастрофами.

При выполнении функции оперативного управления операциями могут использоваться следующие экономико-математические методы:

1) Методы математического программирования. Разновидностью линейного программирования является транспортная задача:

ü закрепление депо за маршрутами;

ü привязка районов к полигонам и мусороперерабатывающим заводам;

ü оптимизация производственной программы по ремонту транспортных единиц;

ü задача оптимального раскроя.

2) Модели массового обслуживания. Описывают работу систем массового обслуживания, когда система состоит из нескольких обслуживающих каналов, и в систему поступают заявки на обслуживание. Данная теория – аналитическая, чтобы ею пользоваться, необходимы некоторые предпосылки.

Предпосылки теории массового обслуживания:

а) Поток заявок должен быть пуассоновским, то есть стационарным, ординарным и без последействия.

- это вероятность того, что за время в систему поступит m заявок.

Время между двумя соседними заявками будет подчиняться показательному закону:

- плотность;

- интегральный закон;

- математическое ожидание.

Таким образом, параметр - среднее число заявок в единицу времени; дисперсия – время между двумя заявками: .

б) Время обслуживания также должно подчиняться показательному закону:

, где

- величина, обратная среднему времени обслуживания одной заявки.

Система массового обслуживания делится на 2 части:

1) системы с отказами;

2) системы с ожиданиями.

В частности, можно определить вероятность того, что k каналов из n заняты:

- формула Эрланга, где .

Если положить k = n, то Р_n будет вероятность отказа, то есть вероятность того, что заявка обслужена не будет.

Если условия применения теории массового обслуживания не выполняются, то используется метод Монте-Карло.

Модели математического программирования и массового обслуживания имеет смысл применять только в том случае, когда оперативное управление операциями хорошо организовано и есть финансовые возможности на исследования в этой области.