生产计划与控制课程设计网络计划技术的实际应用.doc

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1、 生产计划与控制课程设计网络计划技术的实际应用设计时间： 2011年12月27日目录1：网络计划的概述32：网络计划的由来 33：网络计划的基本原理 44： 网络将计划技术的特性45： 网络计划图的绘制46： 网络计划时间参数的计算57: 关键路线的确定68： 设计内容69: 解题思路710: 设计过程811: 课设小结 1412: 参考文献 14网络计划技术的实际应用1: 网络计划的概述：网络计划技术是指用于工程项目的计划与控制的一项管理技术。它是五十年代末发展起来的，依其起源有关键路径法（CPM）与计划评审法（PERT）之分。1956年，美国杜邦公司在制定企业不同业务部门的系统规划时，制定

2、了第一套网络计划。这种计划借助于网络表示各项工作与所需要的时间，以及各项工作的相互关系。它克服了横道图的不足，可以反映整个工程和任务的全貌，通过网络分析研究工程费用与工期的相互关系，并找出在编制计划及计划执行过程中的关键路线。2: 网络计划的由来：从20世纪初，HL甘特创造了“横道图法”，人们都习惯于用横倒图表示工程项目进度计划。随着现代化生产的不断发展，项目的规模越来越大，影响因素越来越多，项目的组织管理工作也越来越复杂。 1956年，为了适应对复杂系统进行管理的需要，美国杜邦耐莫斯公司的摩根沃克与莱明顿公司的詹姆斯.E.凯利合作，利用公司的Univac计算机，开发了面向计算机描述工程项目的

3、合理安排进度计划的方法，即Critical Path Method，后来被称作关键路线法（简称CPM）；在1958年初，将该方法用于一所价值一千万美元的新化工厂的建设，经过与传统的横道图对比，结果使工期缩短了4个月。后来，此法又被用于设备维修，使后来因设备维修需要停产125小时的工程缩短78小时。仅一年就节约了近100万美元。从此，网络计划技术的关键线路法得以广泛应用。 1958年，美国海军特种计划局在研制北极星导弹核潜艇时，北极星计划规模庞大，组织管理复杂，整个工程由8家总承包公司，250家分包公司，3000家三包公司，9000多家厂商承担。该项目采用网络计划评审技术(Program Eva

4、luation and Review Technique,简称PERT)，使原定6年的研制时间提前2年完成。 1960年后，美国又采用了PERT技术，组织了阿波罗载人登月计划，该计划运用了一个7000人的中心试验室，把120所大学，2万多个企业，42万人组织在一起，耗资400亿美元，于1969年，人类的足迹第一次登上了月球，使PERT法声誉大振。随后网络技术风靡全球。 后来，为了适应各种计划管理的需要，以CPM方法为基础，又研制出了其他一些网络计划法，如搭接网络技术（DLN），图形评审技术（GERT），决策网络计划法（DN），风险评审技术（VERT），仿真网络计划法和流水网络计划法等。从此，网

5、络计划技术被许多国家认为是当前最为行之有效的、先进的、科学的管理方法。 3: 网络技划技术术的基本原理：网络计划技术是应用网络图的形式来表述一项工程的各个施工过程的顺序及它们间的关系，经过计算分析，找出决定工期的关键工序和关键路线，通过不断改善网络图，得到最优方案，力求最小的消耗得到最大的收益，或者通过不断改善，得到理想的工期，从而缩短工程工期。4: 网络将计划技术的特性： 第一：网络计划技术把项目施工过程中的各有关作业以网络图的形式组成一个有机整体，从而全面且明确地表达出各项作业进行的先后顺序和它们之间相互制约、相互依赖的逻辑关系。 第二：方便进行时间参数的计算，例如各项作业的最早可能开工时

6、间、最早可能完工时间、最迟必须开工时间、最迟必须完工时间，以及作业的时差。通过这些时间参数的计算，有利于各项作业的进度安排和控制。 第三：可以反映出整个工程和任务的全貌，明确对全局有影响的关键作业和关键路线，便于管理者抓住主要问题，明确施工监控的重点和瓶颈资源的有效和合理分配，确保工程如期完工。 第四：能够从许多可行的实施方案中改进与优化，以更好地调配人力、物力与财力，达到降低材料消耗和工期成本的目的。 第五：在项目计划的组织和实施过程中，某一作业因故被推迟或提前完成时，可以预见到它对整个工程计划的影响进度，并能依据具体的变动情况，迅速作出实施方案的调整，从而确保项目计划始终受到控制与监督。第

7、六：便于利用计算机进行绘制和调整网络图，并能从网络计划时间参数计算和方案优化中获得更多的信息，这是横道图法所不能达到的。5: 网络计划图的绘制:双代号网络计划的绘制 一：绘图规则（1）双代号网络计图中, 要正确反映各工作的逻辑关系;（2）在一个网络图中，只能有一个起点节点和一个终点节点。否则，不是完整的网络图； （3）网络图中不允许有循环回路（4）不允许出现相同编号的工序或工作（5）不允许有双箭头的箭线和无箭头的线段（6）严禁有无箭尾节点或无箭头节点的箭线（7）绘制网络图时,箭线不宜交叉;当交叉不可避免时,可用过桥法或指向法二：绘制步骤(1)双代号网络计图的绘制首先根据网络图的逻辑关系,绘制出

8、草图,再根据绘制规则进行调整形成正式的网络图(2)根据每一项工作的先后顺序找出其紧前和紧后工作，本工作和相邻工作的关绘制与起点节点相连的工作根据各项工作的紧后工作从在向右依次绘制其它工作,直到终点节点；(3)合并没有紧后工作的节点,即终点节点；(4)进行网络图节点的编号；(5)根据逻辑关系和绘制规则进行检查、整理,得到最终结果6: 网络计划时间参数的计算:一：计算网络时间参数目的：第一,确定关键线路和关键工作,抓住施工重点;第二,计算非关键工作的机动时间,向非关键工作要资源,进行网络计划优化;第三,进行总工期控制 二：结点的时间参数 1）结点的最早时间 结点的最早时间指从该结点开始的各道作业最

9、早可能开工实刻，用tE(j)表示，其计算公式为 tE(1)=0 tE(j)=max（tE(i)+ t(i，j)）2）结点的最迟时间 结点的最迟时间指宜该结点为结束的各道作业最迟必须完工的时刻，用tL(j)表示，其计算公式为 tL(n)= tE(n) （n为最后的结点） tL(j)=min（tL(j)- t(i，j)）三：双代号网络计划时间参数及其符号(i,j为该工作节点代号)（1)工作持续时间。工作持续时间是指工作i-j从开始到完成的时间,用t（i,j）表示。（2)工作的时间参数。 网络计划中的工作的时间参数有：最早开始时间 (tES(i,j)、最迟开始时间(tLS(i,j)、最早结束时间(t

10、EF(i,j)、最迟结束时间(tLF(i,j)、总时差(R(i,j)。 1）最早开始时间和最早结束时间；1：最早开始时间是指所有紧前工作全部完成后,本工作有可能开始的最早时刻,用tES(i,j)、表示, 其计算公式为 tES(i,j)= tE(i)2：最早结束时间是指所有紧前工作全部完成后,本工作有可能完成的最早时刻,用tEF(i,j 表示, 计算公式为 tEF(i,j)= tES(i,j)+t（i，j）2）最迟开始时间和最迟结束时间：1：最迟开始时间是指在不影响任务按期完成的前提下,工作最迟必须开始的时刻。用表示tLS(i,j),计算公式为 tLS(i,j)= tL(j)- t(i,j)2：

11、最迟结束时间是指在不影响规定工期的条件下,工作最迟必须完成的时刻，用tLF(i,j)表示，其计算公式为： tLF(i,j)= tLS(i,j)+t(i,j)四：总时差的计算 总时差是指在不影响总工期的前提下,一项工作可以利用的机动时间, 用R(i,j)表示，其计算公式为 R（i，j）= tLF(i,j)- tEF(i,j)= tES(i,j)- tES(i,j) = tL(j)- tE(i)- t(i,j)7: 关键路线的确定 在各条路线上，完成各道作业的时间之和是不完全相等的。其中，完成各道作业所需时间最长的路线称为关键路线。关键路线对工程工期其关键作用，关键路线上作业时间之和就是工程的总工

12、期。关键路线的确定有以下两种方法：1：利用网络图上的结点时间参数，最早时间和最迟时间相等的结点组成关键路线。2：总时差为零的作业称为关键作业，将关键作业连接起来就是关键路线。设计目的： 1、了解网络计划技术的基本原理和特点,2、掌握双代号网络计划技术的绘制方法,3、掌握时标网络计划的绘制方法, 熟悉网络计划时间参数的计算。4、学会编制一般的施工网络计划，并会进行网络计划的时间-费用优化。8: 设计内容：k型汽车是一定制车型，某汽车公司在对其生产任务进行分析后得出如下活动，各活动间的相互关系及所需时间见下表：K型汽车生产活动明细表活动代号内容描述紧前活动正常时间（天）A开始0B设计A8C订购特殊

13、零件B0.1D制作框架B1E做门B1F安装车轴、车轮、油箱D1G生产车身B2H生产变速器和动力传动系统B3I将门装到车身上G，E1J生产引擎B4K台上试验引擎J2L组装底盘F，H，K1M底盘道路试验L0.5N漆车身I2O安装线路N1P安装内部设施N1.5Q接收特殊零件C5R将车身和零件将到底盘上M，O，P，Q1S汽车道路测验R0.5T安装外表装饰S1U结束T0一：绘制网络图，二：计算网络时间参数；包括：结点的最早开始时间、最早结束时间；活动的最早开始时间、最迟开始时间、最早结束时间、最迟结束时间和时差；关键线路的持续时间。三：如果要求提前两天完成该汽车的组装。下列活动改变是否会起作用？ 购买预

14、先组装的变速器和动力传动系统？ 改进机器利用，将引擎生产时间减半？ 将特殊零件的运送时间提前3天？四：进行网络计划的优化。怎样借助非关键路径上的活动所需资源从而加快关键路径上的活动？9: 解题思路：1：确定总体的网络图，整理出网路图布局。2：计算出结点的最早时间与最晚时间。 3：计算出活动的最早开始时间、最迟开始时间、最早结束时间、最迟结束时间和时差 4：确定关键路线。 5：解答题中的问题。10: 设计过程：A653127118417181315161412910一：网络图的绘制如下： BJEGHKDC F ILNQPMORST图一U二：1：计算结点的最早开始时间、最早结束时间如下：表示最早开

15、始时间 ：表示最早结束时间A0 0B141491513151416.51818179121265312711841718131516141291000800810111115.518171811138.115.5121410.515.516.5 8JE 44 1HGDKC 3 2 2 1 0.1IF 1 1 1L 1 MNQ 0.5 2P 5 1.5O R1 1 1S 0.5T 1U 0 图22：活动的最早开始时间、最迟开始时间、最早结束时间、最迟结束时间和时差，并确定关键路线作业t（i,j）tES(i,j)tEF(i,j)tLS(i,j)tLF(i,j)R(i,j)关键路线作业时间最早开始时

16、间最早结束时间最迟开始时间最迟结束时间总时差A000000AB808080BC0.188.110.410.52.4D18912134E18910112F191013144G28109111H381111143I1101111121J48128120JK2121412140KL1141514150LM0.51515.51515.50MN2111312141O1131414.515.51.5P1.51314.51415.51Q58.113.110.515.52.4R115.516.515.516.50RS0.516.51716.5170ST1171817180TU0181818180U由上表可知：

17、关键路线为： ABJK L M R S T U由图2可知：关键路线的持续时间为18天。三：解答以下问题如果要求提前两天完成该汽车的组装。下列活动改变是否会起作用？ 购买预先组装的变速器和动力传动系统？ 改进机器利用，将引擎生产时间减半？ 将特殊零件的运送时间提前3天？ 答：不起作用，因为关键路线对工程工期其关键作用，关键路线上作业时间之和就是工程的总工期。购买预先组装的变速器和动力传动系统是在作业H上，H不属于关键作业，不在关键路线上。所以不起作用答：改进机器利用，将引擎生产时间减半，J的作业时间从4天变为2天，网络结构图将如下： ：表示最早开始时间 ：表示最早结束时间A0 0B1312191

18、412131415.51717169101165312711841718131516141291000800810101014.517161711138.114.511139.514.515.5 8J 2E 1HGDKC 3 2 2 1 0.1IF 1 1 1L 1 MNQ 0.5 2P 5 1.5O R1 1 1S 0.5T 1U 0 图3从图3可以看出，关键路线发生了变化，变为 A BG I N PRS T U关键路线的持续时间变为17天，原来的工期为18天，所以不能提前两天完成该汽车的组装，只能起到提前一天的作用。答：不起作用，因为关键路线对工程工期其关键作用，关键路线上作业时间之和就是

19、工程的总工期。购将特殊零件的运送时间提前3天，作业G接收特殊零件由5天变为2天，但G不属于关键作业，不在关键路线上。所以不起作用。四：进行网络计划的优化。怎样借助非关键路径上的活动所需资源从而加快关键路径上的活动？ 答：有时受到工期与成本的影响我们要寻求最低的工程费用获得最短的工期，来进行时间费用优化。工程时间考虑两种成本，直接成本与间接成本，直接成本包括正常成本与应急成本。而间接成本与工期有关，工期越长，间接成本就会越高。只有将两种成本与时间等因素考虑进去，才能得到最佳的工期方案，使总成本最小。赶工率体现了它们的关系： 赶工率=（应急成本-正常成本）/（正常时间-应急时间）当赶工率小于1时，

20、压缩关键路线上的工作时间才能节约成本，否则会增加费成本。 如果受到人力或设备等资源的限制，难以实行当前的工作，那么可以利用非关键路线的总时差适当地推迟非关键路线的工作，以拉平资源需求量的高峰，使资源得到平衡利用。从而进行费用时间优化。五：设计一种提前两天完成该汽车的组装的方案：条件：改进机器利用，将引擎生产时间减半，并将设计的时间减少一天。即在第的基础上减少一天设计设计。分析：因为在的基础下，已将工期提前一天，现在将设计的时间减少一天，设计是在作业B上，B为关键路线，从而使总工期减少两天，达到提前两天完成该汽车的组装的目的。网络结构图及结点的最早开始时间和最早结束时间如下图： ：表示最早开始时

21、间 ：表示最早结束时间A0 0B1211181311121314.5161615891065312711841718131516141291000700799913.516151610128.113.510128.513.514.5 7J 2E 1HGDKC 3 2 2 1 0.1IF 1 1 1L 1 MNQ 0.5 2P 5 1.5O R1 1 1S 0.5T 1U 0 图4对比图1与图4可知：总工期提前两天，达到提前两天完成该汽车的组装的目的。11: 课设小结：首先感谢老师给我们这样一个锻炼自己的机会，经过这一周的学习，本次课程设计即将结束，总的来说，经过这门课的学习收获还是挺大的。从选

22、材到开始制作，在这一周的课设日子里，虽然很辛苦，但可以学到很多东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，对网络计划技术得到更深的了解，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神，某个人的离群都可能导致整项工作的失败。所以说团结协作是我们课设成功的一项非常重要的保证。虽然我们的课程设计在规定的时间内按时完成了任务，但是，由于知识和经验的欠缺，整个课程设计做得还不是很完善，在设计的过程中也遇到过困难，但通过我们的不懈努力还有其他同学的帮助，我们可以圆满完成。在此次课程设计中，我们学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题的能力，出现差错的随机应变能力，和与人合作共同提高的能力，都受益匪浅，并且使我们的动手能力得到了很大的提高，对以后的工作、学习都有非常大的帮助。12: 参考文献：管理运筹学中国人民大学出版社 谢家平编著 运筹学机械工业出版社 熊伟编著