Quản trị quá trình thi công xây dựng: Phần 2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:96

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nối tiếp nội dung phần 1, phần 2 cuốn sách "Tổ chức thi công xây dựng" tiếp tục trình bày các nội dung chính sau đây: Lập và quản lý tiến độ thi công theo phương pháp sơ đồ mạng lưới; Tổ chức cơ sở vật chất kỹ thuật cho công trường xây dựng; Tổ chức tổng mặt bằng thi công xây dựng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Quản trị quá trình thi công xây dựng: Phần 2

C hương 4 L Ậ P VÀ Q U Ả N L Ý T IẾ N Đ Ộ T H I C Ô N G T H E O PH Ư Ơ N G PH Á P s ơ Đ ổ M ẠNG LƯ ỚI 4.1. K H Á I N IỆ M VÀ PH Â N L O Ạ I s ơ Đ ổ M Ạ N G LƯ Ớ I 4.1.1. K hái niệm về sơ đố m ạn g lưới th i cũng xãv dự ng Một công việc luôn có thời điểm khời công và Ihời điểm kết thúc trên mặt trận công tác. Ở sơ đồ ngang và sơ đồ xiên, các thời điểm này được xác định một cách chính xác trên trục thời gian. Ớ đó, m ỗi công việc được thể hiện bằng những đoạn thẳng nằm giữa điểm bắt đầu đến điểm kết thúc..., khoảng Ihời gian giữa hai thời điểm này là thời gian tác nghiệp (tức là thời gian thực hiện công việc). Nếu biểu diển các ihời điểm khởi công và kết thúc của từng công việc bằng ký liiệu nhất định (vòng tròn hoặc vuông), làm thành những nút (sự kiện) cơ bản của cóng việc thì quá trình thực hiện cống việc sẽ có hướng đi từ nút đầu đến nút cuối, do đó có thể thể hiện bằng những mũi tên (hay Sơ đó ngang 1 còn gọi là cung) nối giữa các sự Viốc 2 kiện (nút) nói trên. Đây là Sơdốxỉôn những kí hiệu trong mô hình Phân2 khởi thuỷ của sơ đổ mạng lưới. Phán 1 Một quá trinh sản xuất xây dựng gồm nhiều quá trình Ihành phần, hay cỏng việc Sơ dó mang lưới việc 1 p1 xây lắp. Do tính chất công nghệ hoậc do yêu cầu tổ chức Việc 2. p1 Việc 2, p2 mà các công việc này có liên quan mật thiết với nhau, phản H ìn h 4.1. T h ế hiện quá trình bằng các loại sơ đồ. ánh qua các m ối liên hệ giữa các thời điểm bất đầu hoặc Sơ đổ ngang và sơ đồ xiên dùng đoạn thảng đ ể tliể kết thúc của chúng. Nếu liên hiện công việc, còn sơ đồ m ạng /hì dùng mũi tên kết chúng đúng với m ối quan hệ vốn có đó của chúng thì cả qua irtnn liu cong se auợc Dieu aien oang mọi m o ninn co dạng như m ạng lưới, trong đó gồm nhiều công việc, liên kết với nhau, có hướng phát triển được biểu diễn bằng m ũi tên theo chiều đi từ sự kiện bắt đầu đến sự kiện kết thúc. Đó là một đồ thị có hưởng. Sơ đồ m ạng lưới là như vậy (hình 4.1). 119
4.1.2. P hàn loại sơ dồ m ạng lưới Sơ đổ m ạng lưới (SĐML) dùng trong xây dựng được phân thành nhiểu loại căn cứ vào nhiều dấu hiệu khác nhau như sau: - Theo liên hệ với trục thời gian, người ta phân biệt sơ đổ m ạng lưới theo tỷ lệ Ihời gian và sơ đổ m ạng lưới tự do. Sơ đồ mạng lưới theo tỷ lệ thời gian là loại sơ đổ trong đó thời hạn bắt đầu và kết ihúc của các công việc được xác định một cách chính xác trên trục thời gian. Như vậy, trong dạng cổ điển, độ dài mũi tên biểu thị công việc nào sẽ bằng số đơn vị thời gian thực hiện công việc đó, mà số đơn vị thời gian này được xác định trên trục thời gian được lấy làm cãn cứ để thiết lập sơ đổ mạng. Trích đoạn sơ đồ mạng lưới trong hình 4.1 là một minh hoạ. Sơ đố mạng lưới lự do là loại sơ đồ được vẽ một cách tự do, độ dài các mũi tên thể hiện tỏng việc không bị gò ép bởi một lỷ lệ nào cả, miền là cho thấy một mạng lưới rõ Các công tác liên quan dẽn hoàn thiên măt băng Dựng láp _ sân chơi nhỏ Cây xanh ^ Láp diẻn bẻn ngoài -— Làm dường^ ® Cây xanhr ® “ mát băng Hoán thiên Hoàn thiện Hoàn thiện -HỆ) Chuân bị bán giao và bàn giao T ỉp thang máy Bần giao thang máy Nước và vệ sinh vệ sinh® Bơm vâ kigm lra lhié't ^ ì> K íặ - Oifin và điAn thoai * Nha 1 Phắnnổi.thònhál Hoànthiệmhàl Bàn giao Nha 2 Hoàn thiên nhà 2 "Bán gíaõ '■(3^" Nhầ 3 Phán nổi, thô nhâ 3 Hoân thiện nhâ ^ ’ì® B ân g iiỹ ^ Trạm phân phóí ® Đường nước" @ Đưởng diẽn'’ ® v ụ -------------- •¿Rv— ------------------ -X ----- ~ ( ĩ ) ----- Ạ ỹ Ệ * Xong hệ thống dày, Xây Lắp đặt thiét bị trạ m ^ â n giao tranì-^ ,/ v\ < gkỹ ĩhuât Sn -é ) ---------- C una0ấpM '-------- Đường và Cây C ối \ \ @ r Nhâ 4 Coc nhầ 4 ® r Đát nhà 4 ® Móng nhà 4 ® Thỏ nhâ 4 Hoâròthiộn nhâ 4 Bàn giao ® giacT (26] Nhả 5 Thân thô nhâ 5 -- Hoần thiện nhà 5 Bần giao nhâ 5 -W H ìn h 4.2. Phán loại mạng lưới theo mục liêu bản giao a) Sơ đổ mạng lưới thi còng trung lãm màu giáo (thí dụ mạng đan tích); b) Sa đồ m ạng lưới thi công khu dân cư (thí dụ m ạng đa líc h ) 120
ràng, dẻ đọc, thê hiện quá trình sán xuất đúng các quy trình kỹ thuật và yêu cầu tố chức. Thí dụ vé loại này có thể là hình 4.2. Theo đối tượng thê hiện hay sàn phẩm cùa quá trình sán xuất, phàn biệt sơ đổ mạng lưới một m ục tiêu và sơ đồ m ạng lưới đa mục tiêu. Sơ đổ m ạng lưới mộl mục tiêu (hay “đơn đích” ) là loại sơ đổ thế hiện tiến độ thi công mà kết quá cuối cùng là một sán phẩm được bàn giao một lẩn trọn vẹn. Đây là loại thường dùng, thường lập nhài Iiong thi công xây dựng. Nó có thế thu được khi lập tiến độ thi cóng mộl bộ phận cõng trình hay tổng tiến dộ thi công một còng trình (hình 4.2a). Sơ đố m ạng lưới đa mục liêu (hay “đa đích") có nhiéu sàn phấm được bàn giao vào các thời kỳ khác nhau trong quá trình thi công. Loại sơ đồ m ạng lưới đa mục tiêu được Ihiối lập cho trường hợp thi công liên hợp nhà và công trình có chia làm nhiều đợt xây dựng và bàn giao đưa vào sư dụng (hình 4. 2b) Theo hình thức ihế hiện (cách trình bày) gổm loại mũi tẽn-công việc và loại nú( - còng việc (hình 4 3) H ìn h 4.3. Hai toại sơ đ ồ mạnv, lưới a) Mữi tên - công việc; b) N út - công việc F.(6) - lên và tliời hạn thực hiện cóniỊ việc Sơ đổ m ạng lưới mũi tên - công việc (hình 4.3a), là loại sơ đồ trong đó người la dùng mũi tên (lế thế hiện cònp việc, tại các điếin đầu và cuối mũi lên thì biểu diễn bằng vòng 121
tròn để thể hiện sự bắt đầu và kết thúc cỏng việc. Khi liên kết các còng việc lại với nhau, các vòng tròn này tạo hành những nút, còn các mũi tên làm nên những cung nằm giữa các nút, vì vậy, sơ đồ này còn có tên gọi khác là “cung - công việc” , “công việc ở mũi tên”. Sơ đồ mạng lưới nút - công việc (hình 4.3b) dùng các hình vuông để thê hiện công việc còn mũi tên thể hiện mối liên hệ giữa chúng. Hình vuông nằm tại nút của m ạng lưới nên sơ đồ được gọi là m ạng “nút - cổng việc” hay “công việc ở nút”. Theo tính chất số liệu ban đẩu, phân biệt 2 loại là mạng tiền định và mạng ngẫu nhiên. Sơ đồ mạng lưới tiền định là loại m ạng trong đó thời gian hoàn thành từng công việc coi như cố định và đuợc tính toán trước, còn sơ đồ m ạng lưới ngẫu nhiên là loại m ạng có thối hạn thực hiện từng công việc được coi là những đại lượng ngẫu nhiên, có giá trị trung bình và phương sai nhất định. M ạng tiền định được sử dụng ngay lừ lúc khởi thuỷ của phương pháp sơ đồ mạng lưới, có tên gọi là phương pháp đường găng, viết tắt là CPM (tiếng Anh là Critical Parth Method), thuật toán được tác nghiệp trên mạng mũi tên công việc. Cũng vì vậy mà nhiều khi loại mạng mũi lên - công việc còn được gọi là mạng CPM (thực ra là gọi tên phương pháp). M ạng ngẫu nhiên gắn với một phương pháp tính đặc trưng có tên gọi là kỹ thuật ước lượng và đánh giá chương trình, viết tắt là PERT (tiếng A nh là Program Evaluation and Review Technic). Vì vậy, các m ạng ngẫu nhiên thường được gọi là m ạng PERT và ngược lại khi nói đến PERT là hiểu về m ạng ngẫu nhiên. 4.2. C Á C PH Ư Ơ N G P H Á P SĐ M L Để lập và điều chỉnh tiến độ các quá trình sản xuất người ta có thể dùng sơ đồ m ạng luối theo nhiều phương pháp khác nhau, đó là phương pháp đường găng (Critical Parth Method - CPM), phương pháp gối tiếp (Precedence D iagram m ing Method - PDM), phương pháp số đo toàn năng (M etra Potential Method - M PM ) và phương pháp kỹ thuật ưóc lượng và đánh giá chương trình (Program Evaluation and Review Technic - PERT). Bốn phương pháp này sẽ được xem xét lần lượt ở những mục tiếp theo dưới đây. 4.2.1. Phư ơng p h á p C PM Phương pháp CPM cổ điển là phương pháp lập và điều hành tiến độ thi cỏng bằng sơ đồ mạng lưới “mũi tên - công việc” (viết tắt tiếng Anh là AO A = công việc ở mũi tên), trong đó, thời gian hoàn thành lừng cỏng việc được coi là những giá trị tiền định và không đổi, còn việc tính toán thời hạn hoàn thành từng công việc trong sự tiến triển của quá trình và thời gian hoàn thành loàn bộ quá trình nói chung là để xác định đường gãng và dựa vào đuờng găng. 122
4.2.1.1. Các yếu tô cấu th à n h của sơ dồ m ạng lưới A O A Một sơ đồ m ạng lưới AO A được cấu thành từ những yếu tố sau (hình 4.4): - Sự kiện: biểu thị sự bắt đẩu hoặc kết thúc công việc, kí hiệu bằng vòng tròn. M ỗi công việc có hai sự kiện, sự kiện đầu chỉ sự bắt đầu và sự kiện cuối chỉ sự kết thúc. Các sự kiện được m ã hoá bằng số, thí dụ sự kiện đâù là i, sự kiện cuối là j, và công việc cũng được m ã hoá theo số của sự kiện: chẳng hạn có hai sự kiện trên là đầu và cuối của công việc, thì công việc được gọi ngắn gọn là “việc i - j ” . Chính vì vậy, m ạng AOA còn được gọi là m ạng “ i - j ” . Sự kiện m ở đầu m ạng (tức sự kiện đầu của công việc thứ nhất trong m ạng) gọi là sự kiện đầu tiên và sự kiện kết thúc m ạng (tức sự kiện cuối của việc cuối cùng trong m ạng) gọi là sự kiện cuối cùng của mạng. T rong sơ đồ m ạng lưới, các công việc sắp xếp tiên tiếp nhau, do đó m ột sự kiện có thể đồng thòi là sự kiện đầu của nhiẻu công việc và sự kiện cuối của nhiều công việc khác. - Công việc: ký hiệu bằng m ũi lên, hướng từ sự kiện đầu đến sự kiện cuối của công việc. Có 3 loại việc là việc thật, việc giả và việc chờ đợi. +) V iệc thật được biểu diễn bằng m ũi tên liển nét, thể hiện quá trình xây lắp thật sự, có chi dùng các loại nguồn lực và thời gian. Lắp đật cốt thép là m ột việc thật. ( ^2^)— -— e rá sự kiện đáu là 2 vâ sự kiên cuối là 5 gọi lá việc 2 - 5 k(1) -------—------*• - Cồng việc k cố thời gian thực hiện là 1 ngày © - - - - 0 - Việc giả (liên hệ) 6 - 7 cho thấy việc q phải sau k và g H ìn h 4.4. Các yếu t ố cùa sơ đồ m ạng lưới dạng AO A +) V iệc chờ đợi cũng được ký hiệu bằng m ũi tên liền nét, được dùng để chỉ những thôi gian chò đợi do yêu cầu kỹ thuật-công nghệ thi công, th í dụ như chờ 123
bêtông ninh kết Irước quá trình iháo khuôn. Như vậy công việc chờ đợi cần đến nguồn thời gian. +) Việc già được vẽ bàng các mũi tên đứt nét, diên tá mối quan hệ giữa các cõng việc. Các việc giả không cấn đến bấl kỳ một nguồn lực nào, kê cả thời gian. - Đường: là một thứ tự công việc liên tiếp nhau, sao cho sự kiện cuối của còng việc trước là sự kiện đầu cùa cõng việc tiếp sau. Phân biệt đường trước sự kiộn /. đường sau sự kiện /, đường toàn phán và đường găng. +) Đường trước sự kiện i, viết tắt là I lfl - là đường đi lừ sự kiện đầu tiên cùa m ạng đến sự kiện /: mội sự kiên có thể có một hoặc nhiều đưòng trước nó. +) Đường sau sự kiện i, viết tắl là Lsau, - là đường đi từ sự kiện i đến sự kiện cuối cùng cùa mạng; một sự kiện / có ihể có nhiều đường sau nó. +) Đường toàn phần là đường đi từ sự kiện đáu tiên ciia m ang đến sự kiện cuối cùng cùa mạng. Trong sơ đổ mạng lưới có rất nhiều đường loàn phần. +) Đường găng là đường toàn phẩn dài nhất trong sơ dổ mạng lưới. Độ dài đường găng chính là thời gian thực hiện quá trình sán xuất mà m ạng thê hiện. Một sơ đồ m ạng lưới cũng có thế có nhiểu hơn một đường găng. Đường găng có ý nghĩa quan trọng đặc biệl (sẽ nghiên cứu ờ mục sau), đó cũng là một trong các lý do mà phương pháp có dùng cụm lừ “đường gàng" 4.2.1.2. Q uy tấc thiết lập m ạng Sơ đổ m ạng lưới AOA dùng trong phương pháp CPM dược thiết lập theo một số quy tắc chặt chẽ, phản ánh đúng Irật tự công nghệ, bắt buộc kỹ thuật, ý đổ tổ chức và quan hệ lõ -g íc cùa lý thuyết đổ thị. Có thê tóm lược các quy lắc đó dưới dạng báng như sau (hình 4.5). Vân dụng các quy (ắc trên có thế thiết lập sơ đổ mạng lưới AOA, tuy nhiên tính trực quan, thâm mỹ cùa mội sơ đồ m ạng lưới còn tuỳ thuộc vào khá năng trình bày đổ thị cùa người thiêì kế tố chức sản xuất. Dưới đây trình bày một thí dụ vể xây dựng sơ đổ mạng, sỏ' liệu đáu vào cùa sơ dổ m ạng lưới được cho ờ dạng bàng và thường gọi là “định ihức của m ạng" (báng 4 . 1) Till d ụ : Theo trình tự công nghệ như trong báng 4.1, và vân dụng các quy tắc nêu trẽn, có thê lập được m ỏ hình m ạng lưới Ihế hiện tiến độ thực hiện mội quá trình đó như hình dưới đây (hình 4.6). Đê thoá mãn quy tắc, trong sơ đổ đã dùng thêm 2 còng việc giả dế the hiện mối liên hệ giữa việc 1 với các việc c và H và giữa việc G với các việc c và F. Các cặp liên hệ này có sự giao thoa liên quan với công việc c . 124
4.2.1.3. T ín h toán sơ đồ m ạng lưới CPM 4.2.1.3.1. Thông s ố lính toán TT Quy tác Sơ đó sai Cách sứa Sa dỏ dúng 1 Không có vòng Xem lại công kín nghệ, sửa — ơ Ậ o - - u - o - chiều mũi tên chiều mũi tên A sai 2 Các việc không LÙng chung cà p ~ \ — o ^ ọ - Thêm sự kiện sự kiện đấu lẳn (A và B chung đẩu và — 0 — o - và công việc sự kiện cuối chung cuối) già 3 Tách sự phụ Thèm sự kiện thuộc giao thoa: và công việc ^ = 0 — '• 4 sau các việc 1,2 già 3 ------------ 5 sau 1, 2 và 3 3 (mũi tên đứt nét là liên hệ mới) 4 Trong mạng chi Thêm liên hệ Liên hệ sự kiện 1 với sự có ưiột sự kiện hoặc nối trực kiện 2, sự kiện 8 với sự đắu tiên và một tiếp kiện 9. sự kiện cuối cùng 5 Thứ tự các sự Thay dổi lại kiện tăng dẳn (theo quy tắc theo chiểu mũi đánh đấu) tên 6 Chi tiết hoá Tách nhò đoạn hoặc 1-7-8 thành một mạng con khuyếch đại công việc Khuyếch đại mạng con phía trên (giữa sự kiện 2 và 5) thành một việc • O A 125
B áng 4.1. Đ ịnh Ihức c ủ a sơ đổ m ạng lưới Cóng Việc liền trước việc A 0 B A c A D A E B F B G c, F H D H ìn h 4.6. Sơ đổ m ạng lưới dựng I c, H theo định llìức m ạng clio ở bảng 4.1 K G, I 4.2.1.3.1.1. Thông s ố thời gian cùa sự kiện - Thời hạn sớm : Thời hạn sớm cùa sự kiện / là thời hạn có thể kết thúc các việc đi vào i và cũng là thời hạn bắt đẩu những công việc sau i m ột cách sớm nhất. Nói cách khác, Thời hạn sớm của sự kiện i là thời hạn sự kiện i có thể xuất hiện m ột cách sớm nhất khi đã thực hiện xong tất cả các công việc trước nó. Vì vậy, thời hạn này có giá trị bằng độ dài đường trước / dài nhất. TịS= max (đường trưóc sự kiện i) = max (T* + taj ) (4.1) Với: a - sự kiện đầu của công việc bất kỳ đi vào i t„ j - thời gian thực hiện công việc (a - i); số 1 (chỉ số tại T®) - biểu thị sự kiện đầu tiên của sơ đồ m ạng lưới. - Thời hạn muộn: Thời hạn muộn của sự kiện i là thời hạn có thể kết thúc các việc đi vào / vù cũng là thời hạn bắt đầu công việc sau /' m ột cách m uộn nhất mà vẫn không kéo dài tống thời hạn thực hiện quá trình thi công (không kéo dài đường găng). Tương tự như trên, ta có thế coi thời hạn muộn của sự kiện i là thời hạn cho phép sự kiện í xuất hiện mội cách m uộn nhất mà vẫn không kéo dài thời gian thực hiện toàn bộ quá trình sản xuất. Qua đó, dẻ thấy rằng khoảng thời gian từ thời hạn m uộn cùa sự kiện i đến khi kết thúc quá trình có giá trị bằng độ dài đường sau / dài nhất, tức là bằng giá trị nhỏ nhất trong số các hiệu giữa đường găng với từng đường sau sự kiện i. 126
TịM= t g- max (đường trước sự kiện i) = m in (tjM- t|j) (4.2) Tcuối = t s „ = t g ‘ m.. cuối Với: tg - độ dài đường găng; (5 - sự kiện cuối của công việc bất kỳ đi ra từ í'; 1,(1- thời gian thực hiện công việc ¡P; chữ “cuối” (chỉ sốtại T*1 - biểu thị sự kiện cuối cùng của sơ đổ m ạng lưới. ) 4.2.1.3.1.2. Thông s ố thời gian của công việc Đối với từng công việc trong sơ đồ m ạng lưới có 3 nhóm thong số thời gian, đó là thời hạn sớm, gồm bắt đầu sớm và kết thúc sớm, thời hạn m uộn, gồm bắl đầu m uộn và kết Ihúc m uộn, và nhóm dự trữ thời gian. - Thời hạn sớm: +) Thời hạn bắt đáu sớm cùa công việc ij : Thời hạn bắt đẩu sớm cùa công việc ij, ký hiệu là TB 1J, là thời hạn có thể bắt đầu sớm S nhất cóng việc ij nhờ kết thúc sớm nhất các công việc trước đó. Do đó, T8^ bằng độ dài đường trước i dài nhất. Công thức tính: (4.3) Như vây, thời hạn bắt đầu sớm của công việc ij bằng đúng thời hạn xuất hiện sớm của sự kịên i, tức là:
m ạng thể hiện, tức là không kéo dài đường găng. Rõ ràng là đến thời hạn kết thúc công việc ij muộn nhất nhưng so với đường găng, từ j vể sau vẫn còn khoảnp thời gian để hoàn tất các việc phía sau sự kiện i đó. Với nhận thức như vậy, dẻ thấy rằng TK IJcó the M được xác định như sau: và TK 1 T M MJ= J (4.6) +) Thời hạn bắt đầu m uộn của công việc ij : Thời hạn bắl đẩu muộn cùa công việc ij, ký hiệu là TSMijlà thời hạn có thể bất đầu còng việc ij mội cách muộn nhất m à vẫn đảm bảo thời hạn kết thúc m uộn nhất của nó. T bm;j được xác định theo công thức: T bm|J = t kmý —t i (4.7) - Các loại dự trữ thời gian của công việc ij : Mỗi công việc có nhiều loại dự trữ thòi gian, trong đó hai loại được sử dùng nhiểu hơn cà đó là dự trữ chung và dự trữ riêng. Để có khái nệm về các loại dự trữ và phương pháp xác định chúng, lấy thí dụ, cho rằng cần tính giá trị các dự trữ trên của công việc ij m à các sự kiện đẩu và cuối cùa ij có các thông sô xác định là T sl T 1 và TS , TM . ^! j j Theo số liệu đã cho, có thề dựng sơ đổ tính (hình 4.6) và thiết lập các-công thức xác dinh dự trữ như sau: +) Dự trữ chung cúa việc ij , ký hiệu là R :j - là khoảng thời gian có thể được sử dụng để thay đổi các thời hạn bắt đẩu, kết thúc, hoặc thời gian hoàn thành công việc mà không ânh hường đến long thời hạn hoàn thành quá trình sản xuất, nghĩa là không kéo dài dưcmg găng. (4.8) +) Dự trữ thời gian riêng của việc ij, viết tắt là r¡j , là khoảng thời gian ta có thể sử dụng để thav đối thời hạn bắt đẩu, thời hạn kết thúc hoặc thời gian hoàn thành công việc m à không ảnh hưởng đến thời hạn bắt đầu sớm và các dự trữ của những việc kể sau đó, tức là vẩn không ảnh hường đến thời hạn sớm của sự kiện j. lữ ị T**»* 1 *j .- ÍT85» + 1») 1 ij 1 V 1 ij ' l ij/ (4 .9 ) 128
o M KM T Ĩ= T Í I C ò n g v iệ c ij (t h e o B Đ S ) I C ổ n g v iệ c ị ij (t h e o B Đ M ) i I i i H ìn h 4.7. S ơ đồ tinh các loại dự trữ Ihời gian cùa công việc Qua định nghĩa và cách xác định giá trị của các dự trữ thời gian của các công việc trong sơ đồ m ạng lưới, có thể nhận xét rằng Thứ nhất, đối với mọi công việc i j , dự trữ chung luôn luôn lớn hơn dự trữ riêng của nó: Thứ hai, các công việc nằm trên đường găng không có dự trữ: Rg = rs = 0 4.2.1.3.2. Các phương pháp tính Tính sơ đồ m ạng lưới là xác định các thông số tính toán cùa các sự kiện và công việc như đã dẫn ra Irên đây. Việc tính toán các thông sô' đó có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp như phương pháp phân tích, phương pháp dùng bảng hoặc các phương pháp tính trực tiếp trên sơ đồ. Dưới đây sẽ trình bày lần lượt các phương pháp đó. 4.2.1.3.2.1 .T ínlì sơ đồ mạng lưới bảng phương pháp phân lích Phương pháp phân tích là viết các phép tính thành dòng, tính kết quả, so sánh lựa chọn và quyết định kết quả cuối cùng. Đối với mỗi cồng việc, m ỗi sự kiện, để tìm một thông số phải thực hiện m ột nhóm phép tính mới có điều kiện so sánh kết quả được. Thí dụ là có một sơ đồ mạng lưới có dạng như Ihể hiện ở hình 4.8. Các số kề trên mũi tên là thời gian thực hiện cồng việc (ở mũi tên) tương ứng. Giả sừ tìm đến công việc 4 - 7 . Tính Tbs4.,= ? Theo đường 1 - 4 thì T = 9; Theo đường 1 - 3 - 4 thì T = 7 + 4 = 11 Chọn “m ax” = 1 1 ; Dễ thấy là phương pháp này quá dài, có nhiều phép tính nên có thể bị bỏ sót hoặc nhầm lẫn. Vì vậy, nó chỉ đê lý giải cách tiếp cận đến phương pháp tính các thông số mà thôi, còn thực tế rất ít dùng. 129
4 .2 .1 .3 .2 2 Tính sơ d ồ m ạng lưới bằng phương pháp bảng v ẫ n lấy thí dụ sơ đồ m ạng lưới ờ hình 4.8 Lập bàng tính có 11 cột, cột đầu tiên ghi thú lự công việc, 3 cột tiếp ghi số liệu đắu vào của sơ đồ m ạng lưới, gồm m ã (i và j) và thôi gian thực hiện từng công việc; từ cột 5 đến cột 10 ghi lần lượt các thỏng sô' tính toán của công việc, còn cột cuối cùng dành ghi thời hạn sớm cùa sự kiện cuối j cùng dòng (bảng 4.2). Cách tính: - Bước 1. Tính (cột 5) và TK j (cột 6) lù liên xuống: Si +) Nhận Xs, = T sSKjllllií„= 0 tức là các dòng trong cột 5 ihig với các dòng có mã số là I trong cột 2 được nhận bằng 0 (có 3 số ihứ tự 1, 2, 3). +) Tính T*Sịj ch o nhũng việc có sự kiện đầu vừa xác định, bằng cách lấy CỘI 5 cộng cộ! 4 (viết vào cột 6) cùng dòng; +) Lẩn lượt dịch xuống dòng dưới (quy tắc là cho i tăng dần) để tính tiếp, thí dụ tại dòng của việc (i —j) : * Tính T^ij : N hìn lẽn các dòng trước, trong CỘI 3, tìm các s ố trùng vối giá trị i đang xét, rói lừ những sô' đó chiếu cùng dòng tương úng sang cột 6, được các giá trị ờ đó, chọn lấy sô' lớn nhất trong các giá trị này, đây chính là T của sự kiện i , do đó nó được viết vào các ô ờ CỘI 5 trên những dòng vừa chọn. Trong báng thí dụ, sau khi tính xong dòng 11, chuyên xuống tính dóng 12 tức cho còng việc 7 -8 . (lức là i = 7): nhìn lên trên sang cột 3, thấy có 3 dòng là 7, 8 và 10 cùng có sô' 8 (đúng bằng giá trị i tại dòng 12 của ta đang xét). Trẽn những dòng này, chiếu sang CỘI 5, có 3 số là 20, 15 và 15; ta chọn số lớn nhất là 20, ghi nó vào cột 5 dòng 12 mà ta đang xét. Tiếp đến, dọc theo cột 2, tìm xuôi xuống báng, thây dòng 13 cũng có giá trị bằng 7 (bằng / đang tính) nên ta cũng ghi số “ m ax” vừa chọn (tức là 20) vào ô trên dòng 13 cùa cột 5. Tóm lại, trong cột 5, nhũng dòng ứng với cùng số i trong cột 2 đều có cùng một giá trị. 130
* T ính T KSjj : Trên các dòng vừa tính, các ô ở “cột 6” bằng “cột 5” cộng “cột 4 ” Kết thúc dòng cuối cùng cùa cột 5, 6 của bảng. - Bướir 2: Tính T KMjj (cột 8) và và T BMịj (cột 7) từ dưới lên. +) N hận T KMSKcuSicùng= tg, tức bằng T KSviệc C Â cùng ; ghi số này vào các ô ở cột 8 trên Ui các dòng ứng với sự kiện cuối cùng (số lớn nhất) trong cột 3 (cột ý). +) T ính T bm cho Iihững việc có sự kiện cuối là j vừa chọn lựa, bằng cách lấy “cột 8” trừ “cột 4 ”, ghi kết quả vào “cột 7” cùng dòng. +) Lần lượt dịch lên phía trên, theo quy tắc giảm dần số ở cột i, để tính cho các việc *) T ính T KMjj : Tại dòng của việc (i-j), nhìn dọc theo cột 2 xuôi xuống phía dưới bàng, tìm các dòng có gh i s ố trùng với g iá trị j đang xét; trên cá c d òn g này ch iếu sang cột 7, được các giá trị ớ dó, chọn số nhỏ nhất , đầy chính là T Mcủa sự kiện ý; ghi số này vào cột 8 cho tất cả các dòng vừa chọn. B ản g 4.2 B áng tín h sơ đ ồ m ạ n g lưới C P M 131
Thi dụ, sau khi tính xong dòng thứ 11, thì tính đòng thứ 10, tức việc 6-7 (i = 6, j =7). Nhìn theo cột 2 xuôi xuống ta thấy có 2 số trùng với 7 (là j đang xét) là dòng thứ 12 và 13. Chiếu từ các dòng này sang cột 7, có 2 giá trị là 20 và 24, ta chọn số nhò bằng 20 và viết 20 vào ô ở cột j trẽn dòng tương ứng với i đang xét (dòng thứ 10). Tiếp đến nhìn lên theo tộ t 3 tìm các dòng có ghi số trùng với 7 (tức là cùng j đang xét), có 2 dòng thứ 8 và thứ 7, nên ta cũng ghi sô' “m in” vừa chọn là 20 vào các ô cùa các dòng này trong cột 8. Như vậy trong cột 8, các dòng có cùng giá trị ở cột j (tức cột thứ 2) đều có cùng một con số. - Bước 3\ tính dự trữ R|j (cột 9) và ĩjj (cột 10) Trên từng dòng, “cột 9” = “cột 7” - “cột 5” “cột 10” = “cột 11” - “cột 5” Sau khi hoàn thành xong các cột của bảng, cần xác định đường găng của sơ đồ mạng lưới. Tìm trong cột 9 tất cả các việc có R = 0, liên kết chúng thành đường toàn phần sao cho j của việc trước ( cột j dòng trên) trùng với i cùa việc sau ( CỘI í dòng dưới). Gạch chân các việc này. Trong bảng, đường găng là đường 1 - 4 - 7 - 8 - 9 . 4.2.1.3.2.3. Phương pháp lính CPM trực tiếp trên sơ đ ồ Các thông số tính toán trong sơ đồ m ạng lưới có thể được xác định m ội cách trực tiếp trên sơ đồ. Phổ biến hai phương pháp tính trực tiếp, đó là phương pháp “hình quạt” và phương pháp “thời năng”. Phương pháp hình quạt (tiếng Nga là ceKTopHbiH MF.io,i)là phương pháp, ở đó các vòng tròn sự kiện được chia 4 tạo thành 4 hình quạt, và quá trình tính toán được bắt đầu từ sự kiện đầu tiên, tính xuôi vể bên phải đến cuối mạng. Phương pháp thời năng (tiếng Nga là BpeMeHHbiH poreTHa.ibiibiH M CTOfl), có cách tính ngược lại, là tìm thời năng của từng công việc (tức là khoảng thối gian dài nhất mà công việc phải kết thúc truốc khi kết thúc toàn bộ quá trình) do đó quá trình tính bắt đầu từ việc cuối cùng ngược về việc đầu tiên. Sau đây sẽ nghiên cứu từng phương pháp. - Phương pháp hình quạt. +) Cách chia và ghi chép trong vòng tròn - sự kiện (hình 4.9) S Ố th ứ lự c ủ a s ự k iện Thờ i hạn B Đ S T h ờ i h ạ n K TM c ủ a c á c v iệ c đi BS s củ a c á c v iệ c đi ra từ s ự k iệ n i ra từ s ự k iệ n i ” ■ _J° ■ = T ? 11 T ịj — H ìn h 4.9. Cách chia và ghi trong vòng tròn sự kiện theo phương pháp lính xuôi. 132
+) Cách tính (hình 4.10). *) Nhận ô trái của sự kiện đầu tiên của mạng bằng T'SIU llt„ = T“ cỗ„s >? JÍ0 «„ = 0 1, *) Tính T“ ij= max (TB h, + thi): tính xuôi từ đầu đến cuối mạng: S Ô trái i = max • (ô trái h) + ( t hi) (• > Trong đó li là sụ kiện đầu cùa việc đi vào (, còn ty là thời gian thực hiện công việc (h -i). Trong sự kiện cuối cùng lấy ô phải bẳng ô trái để tính tiếp: *) Tính 1*“ ^= min (T*“* - 1*: tính ngược từ cuối mạng về đầu mạng. Ô phải j = min ị (ô phái k) - ( t^) ^ Trong đó k là sự kiện cuối cùa việc đi ra từ j và t* là thời gian thực hiện công việc (j - k). H ình 4.10. Tinh sơ đổ mạng lưới trực tiếp trên sơ đồ theo phương pháp hình quại *) Tính dự trữ chung R|j và dự trữ riêng rh viết thành phân số cạnh công việc, trong đó R là tử số, r là mẫu số: Rịj = phải j - trái i- tjj r = trái j - trái i- tjj - Phương pháp thời năng: +) Chia ô sự kiện: Cách chia ô giống với phương pháp trên, nhưng cách ghi có khác, đó là ờ ô bên phải của sự kiện j, không ghi TK ếjmà lại ghi thời năng cùa sự kiện j, viết M tắt là Nj với Nj = max { j }. +) Cách tính: Quá trình tính cũng được băt đầu lừ việc tính Tscùa sự kiện, từ trái sang phải, từ sự kiện đầu tiên đến sự kiện cuối cùng của mạng. Nhưng tiếp theo không tính TMcùa các sự 133
kiện, thay vào đó tính thời nẳng của chúng. Cách tính thời năng tương tự cách tính T5, nhưng đi ngược lại, từ sự kiện cuối cùng vể sự kiện đầu tiên, nghĩa là thời nãng (ô bẽn p h ả i) của j bằng dường sau j dài nhất Cụ Ihể, quá trình tính được thực hiện như sau: *) Tính thời năng: Sự kiện cuối tùng: Nsự kifn cuói cùng = ô bên phải của sự kiện cuối cùng = 0; Đối vói các sự kiện j khác (lần lượt từ cuối m ạng vể đầu mạng): Ô phải j = max ị (ô phải k) + ( tÉ) 'ỉ k Trong đó: k - sự kiộn cuối của công việc đi ra từ sự kiện j ; tjk -thời gian thực hiộn công việc (j - k). *) Tính dự trữ thời gian cùa sự kiện: Dự trữ thời gian của sự kiện Rị = Tt - (T^ị + N ị), viết vào ô dưói trong m ỗi sự kiện Trong đó Tj là độ dài đường găng, bằng ô bên trái của sụ kiện cuối cùng. *) Dấu hiệu sự kiện găng: Sự kiện i có đẳng thức ô trái + ô phải = Ts , hoặc R |= 0 thì i là sự kiện gãng (dường găng di qua). Hình 4.11 là kết quả tính cho m ạng ở hình 4.10 khi áp dụng phương pháp thời năng. H ìn h 4.10. Tinh sơ đồ mạng lưới trực tiếp trên sơ đồ th eo p h ư ơ n g p h á p thời năng Trong quá trình quản trị sản xuất, khi tác nghiệp trên sơ đồ m ạng lưới tính theo phương pháp này, có thể tính dự trữ thời gian bằng cách lấy khoảng thời gian thực tế còn lại, trừ đi thời năng của công việc (hay thời năng của sự kiện cuối của nó): 134
Xét sự kiện /: 'r r - N i (4.10) Xét công việc (i -j): (4.11) Trong dó : T i t - thời gian thực tế còn lại kê từ khi bắt đầu sựu kiện i cho đến hạn kết thúc thi công. N ; - thời năng cùa sự kiện i; t - thời gian thực hiện công việc (i -ị). 4.2.1.4. tìư ờ n g găng và đường cận găng I 1.4.1. Đường găng: - Khái niệm: đường găng là đường toàn phần dài nhất trong sơ đổ m ạng lưới; nó gồm những còng việc găng, tức là những việc không có dự trữ thời gian. - Bán chất: độ dài của đường găng xác định thời hạn ngắn nhất mà ta có thể hoàn thành toàn bộ quá trình sản xuất được m ạng thể hiện. - Ý nghĩa: Vì nó gồm những việc găng, khỏng có dự trữ thời gian nên nó cho biết những mắt xích quan trọng mà người quản trị sản xuất phải quan tâm thường xuyên, nếu không mốn bị “vỡ k ế hoạch” . Mặt khác, nếu có nhu cầu điểu chình m ạng cho phù hợp về thời gian thì chính đường găng là m ột đối tượng cần được ưu tiên hàng đẩu. 4.2.1.4.2. Dường cận găng - Khái niệm: Theo quan niệm cổ diên, đường cận găng là dường toàn phần gổm nhiều đoạn găng và khổng găng xen kẻ. Các đoạn không găng lúc bấy giờ nằm “song song” với các đoạn găng khác. Tuy vậy, dự trữ chung của từng đoạn không găng gắn liền với hai sự kiện găng chặn các đáu cùa những đoạn dó, m ạt khác, trong thực tế quản trị theo mạng, khi tác nghiệp ưu hoá sơ đồ m ạng lưới thì phần lớn là thao tác với các đoạn găng, và do dó sẽ có ý nghĩa hơn khi xét tính chất cận găng cho từng đoạn không găng (chứ không phải cho cả đường toàn phẩn). Ta có định nghĩa sau Đoạn cận găng là một đoạn gồm những công việc không găng nằm “ song song” với đoạn gàng, bị chặn giữa hai sự kiện găng, có độ dài /, có dự trữ thời gian chung (bằng giá trị lớn nhất trong sô' các dự trữ thời gian cùa các việc trẻn đường đó) R nhỏ hơn một khoáng AT nào đó đù nhỏ, mà khi rút ngắn đoạn găng song song với I1Ó m ột khoáng không nhỏ hơn AT thi nó trờ nên găng. 135
/, - I = R < AT Nên /g - AT ) < 1 Trong đó: lf va I - tương ứng là độ dài của đoạn găng và đoạn cận găng “ song song” với nhau (/ thời gian Ihực hiện các việc không gãng trên đoạn cận gãng). Như vậy, để nói đến đoạn cận găng phải có điều kiện về thay đổi Tgl tức là ứng với mỗi AT sẽ có những đoạn cận găng tương ứng. - Cách tìm: +) Xác định việc ij có R¡J gần với AT nhất. +) Xác định đoạn trước i (từ /' đến sự kiện găng trước đó) có R > R|j +) Xác định đoạn sau j (từ j đến sự kiện găng sau đó) có R < Rị, +) Nối liền hai đoạn thông qua ij, ta có đoạn cận găng. Trong thí dụ ờ hình 4.10, khi AT = 1 thì đoạn cận găng là 1 - 2 - 4 và 1 - 3 - 4. Khi AT = 2 thì các đoạn cận găng sẽ là 1 - 2 - 4, 1 - 3 - 4 và 7 - 9. Xác định đoạn cận găng có một ý nghĩa thực tiễn rất lớn khi ưu hoá sơ đổ m ạng lưới m à ta sẽ nghiên cứu ờ phẩn tiếp theo. 4.2.1.5. Tối ưu hoá sơ đố m ạng lưới dạng C P M Khi lập sơ đổ m ạng lưới xong, có những trường hợp bất cập xảy ra như độ dài đường găng lớn hơn dự kiến, chi phí quá lớn, mức tiêu dùng nguồn lực không đồng đẻu hoặc vượt quá khả nãng của nhà thầu tại nhiều thời đoạn... Lúc bấy giờ cần tiến hành tối ưu hoá so đồ mạng lưới, tức là có những thao tác thay đổi thòi hạn hoặc thòigian thực hiện một số công việc Irong sơ đồ m ạng lưới. Kỹ thuật nào được áp dụng tuỳ mục tiêu tôĩ ưu hoá. Sau đây là m ột số trường hợp. 4.2.1.5.1. Tối im hoá sơ đồ m ạng lưới theo c h ỉ tiêu thời gian: Mỏ hình m ạng lưới lập ra ban đầu có thể có độ dài đường găng vượt quá thời gian xây dựng dự kiến trước (theo k ế hoạch trong báo cáo dự án, hồ sơ mời thầu, hợp đổng thi công, V . V . . . ) . Cũng có trường hợp quá trình sản xuất bị “vỡ k ế hoạch”, thời gian thi công bị kéo dài, nhà quản trị sản xuất đứng trước nhiệm vụ phải tăng tốc cho quá trình. Trong mọi trường hợp nêu trên, vấn để cần thiết là phải rút ngắn thời gian hoàn thành toàn bộ quá trình m à sơ đồ m ạng lưới thể hiện. Vấn để không còn dơn giản khi thời lượng hoàn thành từng công việc, đặc biột là các công việc găng, thường có những hạn chế nhất định. Vì vậy, khi tính loán cần tổ hợp các phưcmg án để thu được kết quả m ong đợi về Tg 136
Thí dụ cần rút ngắn đưòng găng một khoảng At. Nhiệm vụ rút ngắn thời gian của các công việc có thể được thực hiện bằng nhiều cách: bổ sung nguồn lực cho ca công tác, tăng thêm tố đội đê lãng ca trong ngày, tổ chức lại dây chuyền sản xuất sao cho thời kỳ triển khai nhanh hơn, áp dụng cỏng nghệ khác...(T uy nhiên, không phải việc găng nào cũng có thể đây nhanh tốc độ thêm được, vì bản thân chúng đã là những việc “căng” lắm rồi). Những thay đổi có thể kéo theo sự thay đổi về hình dạng mạng. Tuy nhiên, để nghiên cứu kỹ thuật ưu hoá m ạng khi rút ngắn thời gian, lấy trường hợp đơn giản là không hay đổi mạng. Trình tự các bước như sau: - Xác định các đoạn cân găng; - Ưu tiên trước các đoạn gàng không “song song” với các đoạn cận găng: cân đối và rút ngắn thời gian hoàn thành các công việc này m ột cách có thể; - Có thế vừa rút ngắn đoạn găng và cả đoạn cận găng song song với nhau. 4.2.1.5.2. Theo c h ỉ tiêu thời gian- chi phí: Trong sản xuất, chi phí cho m ột công tác phụ thuộc nhiều và thời gian thực hiện công tác đó. M uốn đẩy nhanh tốc độ cẩn tập trung nguồn lực, trước hết, kéo theo phụ phí cho lực lượng sản xuất, thí dụ như chi phí 1 lần cho m áy nhiều hơn (tính trung bình cho ca), hệ số ca kíp trong tiền công, chi phí cho dịch vụ tạm thời tăng, tiếp theo là chi phí trực tiếp cho sản xuất cũng tăng theo như chiếu sáng ca đêm , ... Cho rằng, để thực hiện công việc theo định mức m ột cách bình thường thì công việc sẽ làm mất một số ngày nhất định. Nếu m uốn rút ngắn thời gian thực hiện công việc thì phái tăng nguồn lực, kể cả phương pháp quàn lý, tổ chức, m à thực chất là tăng chi phí. Như vậy, dể đẩy nhanh tốc độ được m ột đơn vị thời gian cần tăng chi phí thêm một đơn vị tiền tệ. Tuy nhiên, không phải “cứ thêm tiền” là “rút ngắn thời gian được” , m à tâì cả đều ờ giới hạn: đến mức nào đó không thể tập trung nguồn lực thêm (do m ặt trận công tác, do tính chất công n g h ệ ...) để giảm thời gian được hoặc ngược lại không thể rút ngắn thời gian thêm được cho dù sẵn có lực lượng sản xuất (do kỹ thuật - công nghệ hoặc điều kiện tổ chức quyết định). Trong tổ chức sản xuất, hiện tượng này được biểu thị bằng đại lượng gọi là “hệ số chi phí”, ký hiệu là đlg và được đánh giá bằng: đlg=(Cgll- C bl) : ( t b, - tgh), (4.12) V ớ i: Cb và Cgh - chi phí cho công việc khi độ dài thời gian thực hiện tương ứng với mức l bình thường và mức ngắn nhất (mức giới hạn) tb và tph - thời hạn thực hiện tương ứng ở mức bình thường và mức ngắn nhất l 137
Quan hệ thời gian - chi phí trong sơ đổ m ạng lưới rất đa dạng: có thể là không thay đổi Tgmà chỉ thay đổi thời gian thực hiện từng công việc của m ạng để giảm bớt chi phí, có thể rút ngắn Tgmột khoảng AT, hoặc đạt ngắn nhất m à chi phí tăng thêm ít nhất v.v... Nhiệm vụ ưu hoá sơ đổ mạng lưới là giải quyết các bài toán trên. 4.2.1.5.2.1. Thay đổi ihời gian thực hiện từng công việc đ ể vẩn giữ nguyên đường găng nhưng chi phí cho quá trình là thấp nhất. Ớ bài toán này, m ạng đã tính trước và xác định được đưòng găng. Mặt khác, qua dự kiến, hệ số chi phí cũng xác định được thỏng qua dự toán kinh phí cho trường hợp bình thường và trường hợp đẩy nhanh tiến độ đến tới hạn. Và đặc biệt là khi sự nghịch biến giữa thời gian và chi phí cũng tổn tại cho trường hợp giãn dài thời gian (hực hiện công việc, nghĩa là khi giãn thời gian thực hiện công việc m ột đơn vị thời gian thì chi phí giảm được một số đơn vị tiền tệ nào đó. Nhiệm vụ là giữ nguyên Tg , chi lên các phương án thay đổi thời gian thực hiện còng việc (có thể thay đổi được) đê có chi phí thấp nhất. Đây là bài toán đa hàm, rất cồng kềnh, kết hợp nhiểu thao tác “đánh đổi” (thêm cho việc này đế bớt việc khác có liên quan...)> nên chỉ được giải quyết trọn vẹn với sự trợ giúp của máy tính. Thực ra đây là môt bài toán quy hoạch tối ưu. 4.2.1.5.2.2. Rúl ngấn T„ mộI AT nhưng clii p h í lăng thêm ít nhất. Ghi nhớ rằng, thời gian thực hiện công việc chỉ có thể giãn thêm hoặc rút ngắn đến m ột giới hạn nào đó. Vì thế sự tổ hợp thời lượng rút ngắn của các công việc với nhau là cần thiết và trờ thành vấn đề mấu chốt cùa bài toán này. Cách tiếp cận: +) Nếu chưa có m ạng thì lập m ạng với thời gian ờ trường hợp bình thường, sau đó tính toán m ạng và xác định đường găng; +) Tính hộ số giá thành cho từng công việc +) Xác định các đoạn cận găng; +) Kiểm tra khả năng rút ngắn thời gian đối với từng công việc găng; +) Dự kiến các phương án giảm thời gian Ihực hiện công việc, chính sách ưu tiên là: *) Việc có hệ sô' giá thành bé; *) Việc trên đoạn găng không song song với đoạn cận găng. +) Tính chi phí tăng thêm cho từng phương án; +) So sánh kết quả, chọn phương án có chi phí tăng thêm ít nhất G ià sứ có m ạng đã được tính toán như hình 4.12 (thời gian tính bằng tháng); T f = 38 tháng. 138