Исключительность теории ограничений системы Голдратта и метода критической цепи в области календарного планирования строительно-монтажных работ инвестиционно-строительных проектов

Цель данного исследования – установить конкретное применение ТОС и вытекающего из него метода критической цепи в планировании строительно-монтажных работах.

Исследование проводилось путем системного анализа и сравнения явлений и результатов.

Основные предпосылки для создания ТОС были впервые описаны в книге Э. Голдратта «Цель: процесс непрерывного совершенствования», опубликованной в 1984 году.

Локально оптимальная система вообще не является оптимальной системой [2]. Здесь Э. Голдратт подчёркивает ошибочность традиционного подхода к пониманию производительности системы. Этот подход предполагает, что максимизация производительности каждой составной части (звена) приведет к максимизации производительности системы в целом.

Производительность системы определяется производительностью узкого места, которое является ограничением (далее – «узкое место»). Поэтому для повышения эффективности можно улучшить производительность какого-либо звена в цепи, и, ускорив поток событий в цепи, автоматически снизить уровень приверженного капитала и транзакционных издержек.

Э. Голдратт формулирует ряд шагов для оптимизации и балансировки производительности системы:

• Определите границы системы.
• Определите, как эффективно использовать ограничения системы.
• Соотнесите все остальные действия с этим решением.
• Увеличьте мощность ограничения.

Если узкое место было устранено на предыдущем шаге, вернитесь к шагу 1 [2, 3].

Неопределённость в отношении факторов и условий, при которых реализуются проекты, является основной причиной задержек в реализации проекта, перерасхода бюджета, сокращения содержания и, в конечном счете, снижения доходов от проекта [1]. Иначе Э. Голдратт называет эту причину «Мерфи» или законом Мерфи «Whatevercangewrong, will» [6]. (Все, что может пойти не так, пойдет не так).

На практике люди всегда учитывают эту неопределенность и стараются добавить запас прочности («проектный буфер»), который, как заметил Э. Голдратт, может достигать 200% [1]. Тем не менее, только 1/3 проектов завершается успешно, т.е. в срок и в пределах запланированного дохода [4].

Снижение концентрации внимания руководства из-за одновременного выполнения и управления множеством задач [1]. Многозадачность приводит к увеличению рабочего времени из-за «перескакивания» с одного процесса на другой; Л. Лич приводит пример, когда игрок выполняет три задачи последовательно в течение дня, предполагая, что каждая из них непрерывна, что продлится месяц; если три процесса выполняются одновременно каждый день Кроме того, необходимо добавить время на возобновление процесса после его прерывания, то есть на восстановление деталей, особенно в случае задач, включающих сложные мыслительные процессы.

Недостатки механизмов контроля для измерения прогресса проекта [1]. В традиционных отчетах о ходе работ обычно используется схема, согласно которой первые 90% работы составляют 10% времени, а последние 10% – оставшиеся 90% времени. В такой ситуации проявляется закон Мерфи, и участки, требующие корректирующих действий, не могут быть своевременно выявлены.

Теория ограничений. Действует закон Паркинсона: «Работа расширяется, чтобы заполнить все время, оставшееся до завершения» [5]. Э. Голдратт заметил, что «В «последовательных» данных временной сдвиг не усредняется. Задержки накапливаются, а выигрыш во времени – нет» [1]. Исполнители, которые завершают работу раньше срока, никогда об этом не говорят, но принимают меры по улучшению выполняемой работы и своевременному предоставлению результатов. Отставание, которое накапливаются от одного звена к другому, проявляются по-разному. Результат: сумма этих задержек отодвигает дату завершения проекта.

Синдром студента: «Вы начинаете в последнюю минуту, потому что нет времени торопиться» [1]. Когда человек считает, что у него достаточно времени для выполнения задачи, мотивация начать процесс вскоре исчезает. Резервы истощаются еще до начала выполнения задачи, и закон Мерфи не может быть использован для компенсации увеличивающегося отставания методом критического пути учитывает временные ограничения проекта, но не учитывает ограничения по трудовым ресурсам.

В результате даже самая большая страховочная сетка исчерпывается до завершения проекта.

Чтобы уменьшить влияние этих факторов, Э. Голдратт предложил использовать управление критической цепочкой (CCPM) в качестве метода управления проектом. Общий алгоритм соответствует пяти шагам ТОС, описанным ранее.

Узким местом, ограничивающим проект, является критический путь, который представляет собой самую длинную последовательность технологически взаимозависимых работ календарного плана инвестиционно-строительного проекта.

Критический путь основан на временных ограничениях, определяемых исключительно технической значимостью работы календарного плана. В нем не учитывается зависимость какого-либо элемента с точки зрения исполнителя. Если ресурс занят на некритическом пути, а его работа требуется параллельно на другом некритическом пути, возникают задержки, и критический путь меняется. Другими словами, элементы проекта могут зависеть от одного ресурса, даже если они технически не связаны между собой. Критическая цепь описывает взаимодействие элементов с точки зрения технологии и ресурсов исполнения, которая определена Э. Голдраттом как более длинная цепь, состоящая из частей, зависящих от пути, и частей, зависящих от ресурсов [1].

Основное отличие метода критического пути от метода критической цепи заключается в том, что критический путь учитывает неопределенность в каждой задаче, а критическая цепь рассматривает ее отдельно до конца проекта.

Сравнение методов критического пути и критической цепи

Надежность даты завершения проекта в CCPM обеспечивается добавлением к расписанию запаса прочности, который защищает критическую цепочку от влияния закона Мерфи.

В CCPM рассматриваются два типа буферов.

1. В точке пересечения некритической и критической цепей добавляется буфер слияния путей. Это гарантирует, что фазы критической цепи начнутся в нужное время в случае отказа некритического элемента.
2. Буфер проекта. В конце проекта размещается буфер. Это может компенсировать задержки, возникающие в критической цепи.

Критическая цепочка может иметь несколько вариантов в рамках проекта, в зависимости от решения по устранению конфликтов ресурсов. А это, в свою очередь, становится проектом оптимизации. Однако Э. Голдратта не особенно волнует форма распределения ресурсов. Это связано с тем, что «реальные различия», превышающие уровень неопределенности задачи, исчезнут при наличии установленного буфера [1].

Сравнение нескольких вариантов простого расписания для строительства двух домов отдыха с шестью уровнями распределения задач показывает, что метод критического пути может сформулировать расписание, которое на 16% эффективнее, чем метод критического пути.

При сравнении трех расписаний с методом критического пути изменение значений, вызванное вариантом устранения конфликтов ресурсов, не превышает 4%, что подтверждает тезис Э. Голдратта о неэффективности оптимизации и позволяет использовать все формы выравнивания ресурсов при составлении расписания.

По результатам данного теоретического исследования можно сделать следующие выводы:

1.  Метод критического пути учитывает временные ограничения проекта, но не учитывает ограничения ресурсов (организации-исполнителя), поэтому применение метода критического пути более оправдано для строительных проектов.
2. Производительность любой системы, включая строительные и капитальные проекты, определяется производительностью самого слабого звена, которое является ограничением, а для строительных проектов ограничением является критический путь.
3. Эффективность алгоритмов и методов оптимизации сомнительна, их применение требует много времени и не позволяет существенно улучшить результаты календарного планирования.
4. Большинство проектов сталкиваются с задержками, превышением бюджета и сокращением содержания из-за ограничений и неопределенности, присущих работе системы.