Учебное пособие: Менеджмент операционных систем: анализ и развитие

Далее циклы повторяются, пока не заполнятся все клетки таблицы очередности (цикл 4). Метод Джонсона гарантирует, что эта последовательность выполнения заказов обеспечит минимальную продолжительность времени. Чтобы определить Т и ТП, следует построить диаграмму Гантта для найденной очередности. Она представлена на рис.2.4. Из нее следует, что продолжительность выполнения заказов сократилась на 2 месяца по сравнению с исходным планом и стала равной Т = 16 мес. При этом время простоев бригады 2 не изменилось: ТП = 2 мес.

Рис.2.4. Диаграмма Гантта для оптимальной очередности заказов

В операционном менеджменте объектом управления является не просто процесс, как сеть операций, а определенным образом организованный процесс, когда решено, какие и сколько организационных единиц будут его выполнять, как будут распределены по ним операции, какова будет очередность выполнения заказов. От этого будут зависеть постановка и выбор методов решения управленческих задач. Чтобы это проиллюстрировать, на рис.2.5 представлены варианты параллельного выполнения заказов, описанных в табл.2.2.

В варианте 1 все работы по заказам выполняют 4 бригады. При управлении такой операционной системой нужно обеспечить своевременную поставку материальных ресурсов одновременно для четырех бригад. Готовность заказов: один - через 3 месяца, два - через 6 месяцев, два - через 8 месяцев. Сумма продолжительности кредитования по заказам составляет не более 8 месяцев.

В варианте 2 по каждому виду работ используются 3 специализированные бригады. Здесь возникает задача определения очередности выполнения заказов. Готовность заказов: один - через 6 месяцев, два - через 8 месяцев, один - через 9 месяцев. В выбранном ее варианте требуется дополнительно один месяц по сравнению с предыдущим вариантом и не более, чем 9 месяцев кредитования. Преимуществом здесь является то, что одновременно надо поставлять материальные ресурсы только трем бригадам.

Вариант 1

Вариант 2

Рис.2.5. Варианты организации выполнения заказов

Для сравнения, в варианте организации выполнения заказов, приведенном на рис.2.4, используются 2 специализированные бригады, что упрощает управление поставкой ресурсов. Здесь требуется 28 месяцев кредитования работ. При этом надо учесть еще, что была проведена оптимизация очередности, так как в ином случае эта продолжительность была бы больше. Недостатком здесь является также то, что возникают простои (2 месяца), оплата которых увеличивает производственные затраты.

2.3 АНАЛИЗ И ВЫВОДЫ

1. Простои бригады 2 возникают из-за того, что она, освободившись от предыдущего заказа, не может перейти к следующему заказу, если на нем еще не закончила свою работу бригада 1(а, согласно ТУ1, совмещение двух работ на одном заказе не допускается). Это приводит к увеличению общей продолжительности выполнения заказов.

А если, наоборот, бригада 1 уже закончила свою работу, а бригада 2 еще не освободилась, то на данном заказе работы временно прекращаются до тех пор, пока 2-я бригада не закончит работу на предыдущем заказе (согласно ТУ 2 запрещается работа бригады одновременно на двух заказах).

2. При выборе вариантов плана интересы участников процесса формулируются с помощью целевой функции, содержащей критерий оптимальности и функцию, позволяющую рассчитать определяемую критерием характеристику варианта.

3. В отличие от эвристических методов выбора решений, математические методы гарантируют оптимальность выбора. Но при этом надо знать, что границы применения оптимизационных методов обусловлены используемой математической теорией, моделью и методом решения задачи. Имеющиеся в них математические доказательства оптимальности получаемого результата обоснованы только для заданных ограничений и целевой функции, которые, однако, могут не соответствовать реальным условиям.

4. Ограниченность метода Джонсона состоит в том, что он может быть применен только для решения задач, в которых надо минимизировать продолжительность процесса с двумя последовательными операциями. При этом он не учитывает также ограничений на поставку ресурсов и поэтому не может применяться при планировании одновременной работы многих бригад с ограниченной поставкой ресурса.

2.4 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ТЕСТ

1. Как влияют организационно-технологические требования на процесс, а также на длительность выполнения заказов и ожидаемые простои?

2. Как связаны критерии выбора операционных решений с интересами субъектов, причастных к операционной системе (заказчиков, исполнителей и других)?

3. Каковы отличия и ограниченности эвристических и оптимизационных методов выбора операционных решений, в частности, метода Джонсона?

4. Как влияет очередность выполнения заказов на интегральные характеристики процесса?

5. Как сформировать варианты операционных схем процесса и определить возможное их количество?

6. Что означают требования к процессу с операционной точки зрения?

7. На что можно и нужно воздействовать, чтобы уменьшить общую длительность работ по всем заказам или, иначе, что является при этом управляемым параметром?

8. Проанализировать возможные критерии выбора оптимальной очередности у Заказчика и у Исполнителя заказов. Чем они отличаются?

ТЕСТ

Т2.1. Количество вариантов очередности выполнения заказов равно: 1. Количеству заказов. 2. Факториалу количества заказов. 3. Квадрату числа заказов. 4. Сумме арифметической прогрессии.

Т2.2. Метод Джонсона предназначен для изменения: 1. Количества ожидаемых простоев. 2. Технологии операций. 3.Скорости выполнения каждой работы. 4. Очередности выполнения заказов.

Т2.3. Применение метода Джонсона ограничено тем, что необходимо:

1. Использовать компьютер. 2. Учитывать очередность заказов.

3. Выполнять заказы только с двумя последовательными работами.

4. Выполнять заданное число заказов.

Т2.4. Какое из требований удовлетворяет метод Джонсона? 1. Для заказа необходимо выполнять более двух последовательных работ. 2.Минимизировать затраты на выполнение работ. 3.Потребность в ресурсе не должна превышать заданной величины. 4. Минимизировать время выполнения процесса..

Т2.5. Метод Джонсона не позволяет оптимизировать процесс: 1. С более чем пятью заказами. 2. По критерию минимума его продолжительности. 3. С двумя работами по заказу. 4. С параллельной работой бригады на двух заказах.

Т2.6. Заказчик непосредственно заинтересован: 1. В увеличении прибыли у Подрядчика. 2. В уменьшении длительности выполнения всех работ по заказам. 3. В уменьшении простоев бригад. 4. В увеличении запаса ресурса.

Т2.7. Подрядчик в первую очередь заинтересован:

1. Минимизировать длительность выполнения всех работ по заказам.

2. Максимизировать запас ресурсов. 3. Минимизировать стоимость работ по контракту. 4. Максимизировать свою возможную прибыль.

Т2.8. Эвристический метод позволяет найти вариант процесса:

1. Наилучший из возможных. 2. С минимальными общими затратами. 3. С минимальной длительностью процесса. 4. Лучший, чем исходный вариант.

Глава 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПЛАНА МЕТОДОМ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ

3.1 ЗАДАНИЕ, ЦЕЛЬ И ИСХОДНЫЕ УСЛОВИЯ

Цель. Освоение студентом методологии оптимального операционного планирования с учетом ограничений по многим ресурсам с использованием математических методов.

Исходные условия. На рис.3.1 представлена схема процесса производства двух видов продукции Т1 и Т2. Для каждого вида продукции в табл. 3.1 заданы значения удельных расходов ресурсов, требуемых для производства единицы продукции.

Рис.3.1. Схема процесса производства продукции

Таблица 3.1 - Исходные данные для планирования

Таблица 3.2 - Варианты плана производства продукции

Таблица 3.3 - Планирование с использованием линейного метода

3.2 МЕТОД ВЫПОЛНЕНИЯ

Альтернативное планирование. Цель пункта 1 задания состоит в том, чтобы студент понял, к какому результату при разных целевых функциях приводит выбор одного из двух альтернативных варианта плана: