بخشی از مقاله
چکیده
به طور سنتی، در صنعت ساخت، توسعهی زمانبندی به صورت دستی و با استفاده از تکنیکهایی مانند نمودار گانت و روش مسیر بحرانی انجام میپذیرد. این روشها در برنامهریزی پروژه، امکان استفادهی مناسب از اطلاعات و تحلیل مناسب آنها را فراهم نمیکنند. حتی اگر تحلیلهای انجامشده محدود به زمان و هزینه باشد، برنامهریزی به روش دستی با ابزارهای رایج، بار سنگینی را بر دوش عوامل پروژه خواهد گذاشت. در این پژوهش، روشی مبتنی بر شبیهسازی مقید برای زمانبندی پروژه معرفی خواهد شد.
در این روش، محدودیتهایی برای شروع هر فعالیت تعریف شده، سپس فعالیتها بر حسب اولویت بالاتر انتخاب شده و در بهترین زمان ممکن که تمام محدودیتها را ارضا کند، آغاز میشوند. چارچوب معرفیشده، علاوه بر تهیهی برنامهی زمانبندی پروژه، بهروزرسانی آن را نیز تسهیل میکند. در این مقاله، پس از مروری بر پژوهشهای گذشته و معرفی روش مدلسازی، قابلیتهای چارچوب ارائهشده در قالب یک مطالعهی موردی بررسی خواهد شد.
-1 مقدمه و مروری بر پژوهشهای گذشته
در حوزهی ساخت، پیمانکاران غالباً با پروژههایی منحصربهفرد مواجه هستند. رویکردهای مبتنی بر روش مسیر بحرانی به دلیل عدم توانایی در مدل کردن تکرار فعالیتها، ناتوانی برای درنظرگرفتن اثر متقابل منابع و عدم توانایی در تعریف محدودیتهای اجرایی، روش مناسبی برای زمانبندی پروژههای پیچیده نیستند - هو و محمد، . - 2014 به طور سنتی، در صنعت ساخت، توسعهی زمانبندی به صورت دستی و با استفاده از تکنیکهایی مانند نمودار گانت و روش مسیر بحرانی انجام میپذیرد - وو و همکاران، . - 2010 نرم افزارهایی مانند MS Project و Primavera از جمله ابزارهای پرکاربرد در این زمینه هستند.
در فرایند برنامهریزی، نقشههای دو بعدی، بودجهی پروژه، مدارک ساخت، مشخصات فنی و شرحی از قیود پروژه به عنوان ورودی مورد استفاده برنامهریزان قرار میگیرد - تولکه و همکاران، 2008 ، فنگ و همکاران، . - 2010 ابزارهای موجود برای برنامهریزی پروژه، امکان استفاده از این اطلاعات و تحلیل مناسب آنها را در زمانبندی فراهم نمیکنند. حتی اگر تحلیلهای انجامشده محدود به زمان و هزینه باشد، برنامهریزی به روش دستی با ابزارهای رایج، بار سنگینی را بر دوش عوامل پروژه خواهد گذاشت - فنگ و همکاران، . - 2010 نرمافزارهای تجاری رایج برای زمانبندی نمیتوانند منابع در دسترس را در محاسبهی زمان فرایندها دخیل کنند - وو و همکاران، . - 2010 تاشر و همکاران - 2009 - و کیم و همکاران - 2013 - نیز در پژوهشهای خود به دشوار بودن و زمانبر بودن برنامهریزی به روش دستی و عدم پشتیبانی مناسب از آن توسط نرمافزارهای موجود اشاره کردند.
بهعلاوه این فرایند میتواند بسیار هزینهبر باشد - چن و همکاران، . - 2013 علیرغم اینکه تهیهی زمانبندی به روش دستی، زمان و هزینهی زیادی را در بر خواهد داشت، به دلیل پیچیدگی بالای فرایند برنامهریزی پروژههای ساخت، غالباً زمانبندی انجام شده به روش دستی فاقد دقت کافی بوده و در معرض اشتباه است - میکولاکوا، 2010 ، کیم و همکاران، 2013 ، چن و همکاران، 2013 ، لیو و همکاران، . - 2015 خطاهای زمانبندی معمولاً پس از شروع عملیات اجرایی شناسایی شده و موجب هزینههای اضافی و خسارات احتمالی ناشی از کار مجدد و از دست رفتن زمان میشوند - چن و همکاران، . - 2013 به طور مثال، در مسئلهی تعیین توالی فعالیتها، ممکن است استخراج دستی قیود، با خطای بسیار همراه باشد - چوآ و همکاران، . - 2013 علاوه بر تمامی موارد اشارهشده، زمانبندی انجامشده به روش دستی انعطافپذیری پایینی در مقابل تغییرات دارد و در بسیاری از مواقع در صورتبروز تغییر، مجدداً وقت و هزینهی زیادی را برای برنامهریزی مجدد میطلبد.
تاکنون تلاشهای گستردهای برای رفع مشکلات و بهبود روشهای زمانبندی صورت گرفته است. این تلاشها به هر دو بعد تأمین اطلاعات مورد نیاز و توسعهی روشهای هوشمند استفاده از اطلاعات برای زمانبندی معطوف بوده است. در بعد تأمین اطلاعات مورد نیاز، بخش عمدهای از توجه پژوهشگران معطوف به تلاشهای صورتگرفته در توسعهی مدلسازی اطلاعات ساخت است. در بعد توسعهی روشهای هوشمند نیز، شبیهسازی ساخت به عنوان ابزاری کارامد مورد توجه قرار گرفته است.
در این پژوهش، روشی مبتنی بر شبیهسازی مقید برای زمانبندی پروژه معرفی خواهد شد. شبیهسازی مقید، روشی نشأتگرفته از شبیهسازی رخدادهای گسسته است. در این روش، محدودیتهایی برای شروع هر فعالیت تعریف شده، سپس فعالیتها بر حسب اولویت بالاتر انتخاب شده و در بهترین زمان ممکن که تمام محدودیتها را ارضا کند، آغاز میشوند. چارچوب پیشنهادی در این پژوهش نیازمند تعریف فعالیتهای استاندارد و منابع مورد نیاز برای هر فعالیت است.
در نتیجه، استفاده از فهرست بهای پایه و آنالیز بهای رشتههای مربوط، میتواند باعث بهبود کیفیت و تسهیل روند مدلسازی شود. در شرایطی که فهرست بها و آنالیز بهای مربوط به آن برای پروژهای وجود نداشته باشد، با تعریف فعالیتهای جدید و تخصیص منابع مورد نیاز به آنها، مدل پیشنهادی قابلیت استفاده در هر پروژهی دلخواهی را خواهد داشت. این چارچوب میتواند به عنوان ابزاری کمکی در مرحلهی طراحی و اجرا توسط مدیر پروژه مورد استفاده قرار گیرد. قالب استفادهشده در این پژوهش نیز، به منظور دریافت اطلاعات، پردازش و نمایش خروجیها نرمافزار مایکروسافت اکسل است. اطلاعات اولیه در فرمهایی استاندارد و ازپیشتعریف شده وارد نرمافزار اکسل شده و به کمک کدنویسی در قالبVBA1 پردازش میشود - هادوی و توکلان، × . - 1395
-2 روش مدلسازی
برنامهی شبیهسازی با استفاده از ورودیها و متغیرهای مدل، زمان رخدادهای مرحلهی اجرا را محاسبه میکند. در این مدل، شروع و پایان هر فعالیت به عنوان یک رخداد در نظر گرفته شده است. زیرا با شروع یا پایان هر فعالیت، تعداد منابع در دسترس پروژه تغییر کرده و در نتیجه وضعیت سیستم عوض میشود. هدف از اجرای شبیهسازی، محاسبهی لیستی از رخدادهاست که به ترتیب زمانی مرتب شده است.
اولویتدهی فعالیتها برای اجرای آنها در مدل شبیهسازی به صورت پویا در حین اجرای مدل شبیهسازی توسط نتایج حاصل از روش مسیر بحرانی انجام میشود. برای این منظور، ابتدا تمام زمانهای غیرقطعیای که برای یک دور اجرای شبیهسازی مورد نیاز است، با توجه به توزیع آماری مثلثی، محاسبه میشود. سپس در آغاز هر گام از اجرای شبیهسازی - جایگذاری زمان آغاز و پایان »یک« فعالیت - روش مسیر بحرانی با درنظر گرفتن زمان آغاز و پایان قطعی فعالیتهای گذشته و روابط منطقی موجود برای فعالیتهای آینده، اجرا میشود. تمام روابط منطقی مورد نیاز برای شناسایی مسیر اجرا، توسط کاربر در بخش تعریف فعالیتها، وارد شده است.
این توالی با استفاده از روابط FF ، SS، SF و FF تعریف شدهاند. از میان فعالیتهایی که آغاز نشدهاند، فعالیتهایی که شروع آنها با توجه به توالی منطقی امکانپذیر است، مشخص میشود. این فعالیتها بر حسب مقدار شناوری مرتب شده و فعالیت با کمترین شناوری، به عنوان فعالیت گام بعدی در مدل شبیهسازی انتخاب میشود. پس از مشخص شدن زمان آغاز و پایان فعالیت انتخابشده، بار دیگر روش مسیر بحرانی اجرا شده و این فرایند تکرار میشود. روش اولویتدهی پویای فعالیتها در فلوچارت شکل 1 نمایش داده شده است.
