Управление производством

Проекты c невероятной скоростью

Инженерно-консалтинговая компания СОЛВЕР продолжает цикл статей, посвященных современным управленческим методам, которые в сочетании с новейшим технологическим оборудованием позволяют предприятиям достичь значительного экономического эффекта в короткие сроки.
19 января 2009

В настоящее время такие явления, как увеличивающаяся конкуренция, в том числе с производителями из Китая, Индии и Латинской Америки, выход на глобальные рынки, ставят многих отечественных производителей в условия выживания. Благодаря деятельности ВТО многие торговые барьеры рушатся, а правила ведения бизнеса становятся транс-национальными. Чтобы успешно конкурировать на международном рынке, российские предприятия вынуждены соблюдать международные промышленные стандарты. Среди них, например, нормы и регламенты ИКАО в области конструирования самолетов и проектирования систем аэронавигации, стандарты Евро-3, 4, 5, определяющие экологические нормы для производителей автомобилей, и др. Закон рынка из "Быстро, дешево и массово" преобразовался в "Быстро, дешево, качественно и по индивидуальным заказам".

Жизненный цикл новой продукции постоянно сокращается. Автопроизводители, следуя требованиям рынка, вынуждены обновлять модельные ряды своей продукции каждые 5 лет. В производстве полупроводников жизненный цикл сокращается на 25% каждые 10 лет. В приборостроении постоянная модернизация продукции подстегивается совершенствованием элементной базы. Авиастроители, стремясь сделать летательные аппараты более экономичными и долговечными, переходят на новые конструкционные материалы. Однако проектирование и разработка новых изделий - процесс трудоемкий. Затянувшийся проект, долгий цикл подготовки конструкторской документации приводят к тому, что новое изделие запускается в серийное производство с большим опозданием, что может привести к потере позиций на рынке.

При всей несхожести отраслевой специфики проектную работу объединяет одно общее свойство - неопределенность, а значит, и вариабельность результатов, причем в гораздо большей степени, чем для производства. Классические методы организации проектов это свойство не учитывают. Их принцип - стандартизировать создание отдельных частей и затем собрать в целое, как это делается с механическими системами. Однако интеллектуальную работу и творческий процесс невозможно разобрать на винтики. Разработкой занимаются люди, от знаний, навыков, умений и взаимодействия которых в основном и зависит результат работы. Получается, что в создании новых разработок человек - главное звено. Именно поэтому для проектной работы необходимо учитывать особенности человеческого поведения и принципы организации социальных систем.

Не все методы управления проектами одинаково полезны

В настоящее время на отечественных промышленных предприятиях продолжают использовать методы планирования и управления, разработанные еще в период индустриализации СССР. В то время советское государство осуществляло гигантские по масштабу проекты, такие как ДнепроГЭС, электрификация, Турксиб и Кузбасс. На опыте их реализации в стране начала развиваться теория потока, которая впоследствии стала фундаментом для организации производства. Для планирования и управления проектами стали применять детерминированные линейные модели, циклограммы и другие линейные методы расчета и оптимизации.

В рамках линейного подхода считается, что, разложив весь проект на части, можно рассчитать время и затраты всего проекта как сумму составляющих его частей. Однако реальной срок выполнения проекта и затраты всегда оказываются больше, чем значения, полученные простым сложением. Объясняется это тем, что одни и те же люди одновременно заняты в других проектах, квалифицированных специалистов постоянно перебрасывают с одного проекта на другой, при этом теряется драгоценное время на переключение между задачами. В результате руководителям приходится прикладывать колоссальные усилия для соблюдения промежуточных сроков проекта. Линейный подход при столкновении с подобными проблемами предлагает только один выход - усиление контроля выполнения планов.

За рубежом основные методы управления проектами были разработаны в начале 50-х. Так, широко известная диаграмма Гантта использовалась для масштабного проекта технического перевооружения заводов "Дюпон". Тогда же был разработан метод Уолкера-Келли, который впоследствии стал известен как метод критического пути (МКП). На сегодняшний день он является самым распространенным, и основные пакеты программ для проектного планирования используют именно его.

Другой метод, получивший название метода анализа и оценки программ PERT2, был создан примерно в то же время как результат совместной разработки корпорации "Локхид" и консалтинговой фирмы "Буз, Аллен энд Гамилтон" для реализации проекта разработки ракетной системы "Поларис". Проект имел самые жесткие ограничения по срокам, т.к. был привязан к предполагаемой дате создания в СССР ракет с ядерными зарядами. Весь проект был детализирован на 60000 задач, что позволяло в каждый момент времени определить, что, когда требуется сделать и кто является исполнителем каждой задачи, а также оценить вероятность завершения отдельной задачи в срок. Проект, объединивший 3800 основных подрядчиков, показал неплохие результаты, поэтому метод PERT стал широко использоваться в вооруженных силах США в рамках крупных проектов по разработке новых видов вооружения.

С распространением компьютеров эти методы укрепили свои позиции и успешно применялись, например, в управлении проектом "Аполлон" по высадке человека на Луне, а также во многих других крупных проектах оборонных ведомств. Однако реализация проектов по принципам МКП укладывается в сроки лишь тогда, когда заказчиком является государство, которое способно финансировать подобные стратегические проекты, сколько бы ресурсов для этого ни потребовалось.

Сегодня эти методы используются так же широко, как и полвека назад. С тех пор управление проектами стало отдельным видом деятельности. Был разработан стандарт PMBOK, являющийся сводом знаний и лучшей мировой практики в области проектного управления. Созданы специальные методы оценки качества проектов в целом. Это так называемые "модели зрелости", такие как SEI CMM, ESI или модель Керцнера. Однако в целом накопленные знания о проектном управлении не отвечают современным требованиям к срокам разработок и затратам. Причина в том, что творческие задачи трудно поддаются регламентации. В начале проекта неизвестно, как будет развиваться разработка, и можно говорить только о примерных предварительных оценках. Стандартизировать можно только "рутинные" этапы работ. В современных промышленных разработках соотношение творческих задач и шаблонных операций подчиняется правилу Парето: 80% всех работ составляют творческие задачи, а оставшиеся 20% определяются инструкциями используемых средств автоматизации проектирования.

Недавно проводилось исследование института PMI, результаты которого были опубликованы на его московском заседании в 2007 году. Данные статистики по использованию стандарта PMBOK оказались далеко не идеальными. Результаты проектов, попавших в исследование, оценивались по двум основным критериям: завершение проекта в срок и в рамках запланированного бюджета. Результаты были также оценены по двум крайним значениям - либо постоянное использование стандарта в проектной работе, либо он не применялся вообще. Были получены следующие цифры:

  • в организациях, в которых методы PMBOK использовались повсеместно, лишь 64% проектов закончены в срок и 65% проектов завершены в рамках бюджета;
  • в организациях, где методы PMBOK не использовались вовсе, только 38% проектов завершены в срок, а не вышли из рамок бюджета лишь 41%.

Причины неудач в проектном управлении

Любой проект состоит из подготовки, планирования, организации работ, собственно выполнения, контроля результатов и управления изменениями. При обычном подходе к планированию проектных работ они назначаются на основе календарного плана предприятия, в котором отмечены рабочие дни, смены плановых мероприятий и нерабочее время. Затем весь план проекта разбивается на блоки работ или операции. Составляется расписание работ - на начало или завершение каждой из них ставится ограничение по датам. Длительность проекта в результате вычисляется как сумма времени выполнения всех задач на связанном расписанием пути, т.е. с учетом "начать не раньше" и "завершить не позднее". По ходу выполнения устанавливаются контрольные события, к которым привязываются промежуточные результаты и сроки. Зафиксированные в договоре сроки можно изменить только при согласовании с заказчиком. Однако такой подход не учитывает несколько факторов, которые не позволяют уложиться в срок.

Проект часто имеет точки интеграции, в которых необходимо объединить несколько заданий, чтобы приступить к следующему этапу проекта.

Например, если от конструкторов не поступит в срок чертеж хотя бы одной детали, невозможно закончить разработку всего узла. Такое взаимное влияние работ усиливается с ростом числа зависимых задач. Если надо интегрировать пять задач и вероятность завершения в срок каждой составляет 80%, то вероятность их своевременной интеграции равна примерно 33% (0,8х0,8х0,8х0,8х0,8 0,33).

Большинство предприятий распределяют ресурсы без учета загрузки специалистов. Чем выше квалификация, например, технолога и шире его профессиональные навыки, тем выше вероятность использования этого специалиста в нескольких проектах одновременно. Для того чтобы он мог приступить к новому проекту, ему необходимо закончить текущую задачу и чтобы в новом проекте предыдущий исполнитель вовремя передал ему свою часть работы. Из-за подобных зависимостей возникают задержки, которые к концу проекта накапливаются, а значит, снижается вероятность завершения всего проекта в срок.

Эти эффекты знакомы каждому руководителю, который сталкивается в проектах либо с интеграцией, либо с зависимостью нескольких проектов от одних и тех же исполнителей, либо с тем и другим одновременно. Таким образом, методы составления плана-графика, которые не учитывают влияние этих факторов, изначально дают заниженную оценку времени выполнения проекта в целом. Сказанное выше проиллюстрировано на рисунке.

Проектная работа всегда уникальна по содержанию. Определить, сколько займет выполнение той или иной новой задачи, довольно трудно. Руководитель проекта может примерно оценить ее, если выполнение задачи поручить ведущему специалисту. Но ведущие специалисты чаще всего расписаны на 120%, поэтому оценка будет неточной. Если спросить у конструктора, когда он может сдать чертеж целиком, то, скорее всего, он завысит сроки, чтобы подстраховаться. Кроме этого, руководитель проекта также заложит на выполнение проекта какой-то запас времени. И так происходит с каждым проектом.

Возникает вопрос: если специалисты готовятся к работе заранее и каждый добавляет "подстраховку" в оценку времени на свои задачи, почему так много проектов завершается с опозданием, с перерасходом бюджета или сокращением объема работ, обещанного заказчику? Причины задержек и превышения бюджетов проектов были проанализированы на большом количестве проектов и оказались очень похожи.

  1. Студенческий синдром, т.е. привычка все делать в последний момент. От исполнителя требуется выполнить задание (или ряд заданий) точно к конкретному сроку проверки.
  2. Закон Паркинсона, по которому работа заполняет все время, отпущенное на нее. Это так называемое "покрытие позолотой" или достижение "сверхкачества". Также распространено явление, когда человек старается скрыть факт выполнения задачи раньше времени из опасения, что хорошая результативность в этот раз может не повториться в другой.
  3. Закон Мерфи в разных вариантах утверждает, что если какая-нибудь неприятность или непредвиденное обстоятельство могут случиться, то они происходят. Если в проекте срочно нужен специалист, он, скорее всего, будет занят на другом срочном проекте.

Перечисленные проблемы характерны для всех проектов, но не учитываются при их реализации. Сложные программы, как и более детальное планирование, этих проблем не решают. Подробные планы не только усложняют статичную картину, но и не помогают справиться с динамической вариативностью.

Планирование по методу критической цепи

Для того чтобы справиться со всеми нежелательными явлениями, присущими проектной среде, необходимо пересмотреть сам подход к проектной организации. Гораздо более надежным для сложных проектов признан метод критической цепи (МКЦ), который базируется на синтезе классического подхода к управлению РМВОК и системной идеологии теории ограничений ТОС, разработанной Элияху Голдраттом для различных производственных задач. В управлении проектами по МКЦ учитывается фактор ограничения ресурсов для выполнения проектов, а также влияние основных факторов человеческого поведения. В основе метода лежит логика работы систем, которые можно сравнить с цепью: если увеличивать нагрузку на цепь, она неизбежно разорвется, причем разорвется, скорее всего, в самом слабом или критическом звене. В проекте ограничением является критическая цепь - самая длинная последовательность задач для критического ресурса, которая не позволяет запланировать более короткие сроки реализации проекта.

По методу критической цепи первым шагом является составление реалистичного графика для каждого отдельного проекта. Его создание подразумевает, что в первую очередь надо решить проблему ресурсов. Для этого в предварительном проектном расписании надо выявить этапы, на которых исполнителю поручено больше одной задачи.

Затем необходимо устранить зависимость между заданиями, порученными одним и тем же исполнителям, таким образом, чтобы обеспечить проекту минимальную общую длительность. Т.е. задачи сдвигаются на более ранние либо поздние сроки, либо задача поручается другому исполнителю.

После этого выстраивается критическая цепь, на основе которой составляется все расписание проекта.

Выявив последовательность работ, ограниченных ресурсами (на рисунке она выделена красным), необходимо избежать потери времени на самой длинной цепи задач, зависимых от ресурсов.

Следующим шагом будет переоценка продолжительности каждой задачи, для того чтобы избежать потери времени на критической цепи выполнения работ.

Время выполнения задачи можно оценить по медиане распределения ее длительности, т.е. по сроку, за который вероятность выполнения работы составляет 50%. По этому правилу оценку времени, данную исполнителем, надо сократить, как правило, в 2 раза.

Резерв времени, изъятый из "индивидуальной защиты" каждой задачи, надо переместить в конец проекта.

Это время называется проектным буфером (ПБ) и помещается между концом критической цепи и датой завершения проекта. Он обеспечивает безопасность проекта в целом, т.к. предназначен для всего проекта, а не отдельных работ, как это принято в традиционном управлении по методу критического пути. Отдельная задача может опоздать, но окончание проекта защищено буфером проекта. Т.к. весь запас подстраховки, ранее растрачиваемой на отдельных задачах, теперь сконцентрирован в одном месте - в конце проекта, то его также можно сократить. На рисунке 9 показано, что общее время подстраховки сокращено в 2 раза.

Теперь каждый участник проекта знает, что для его задания отведено меньше времени, но в конце проекта есть "амортизатор". Такой метод дает управлению гибкость - на критической цепи необязательно привязывать к каким-то промежуточным срокам. Надо настроить всех исполнителей на выполнение единственного срока - срока сдачи проекта. Для этого нужно организовать работу по принципу эстафеты: каждый ее участник должен бежать как можно быстрее ради победы всей команды. При этом мотивация должна быть направлена на вознаграждение командного результата, а не локального.

Однако сделать запас времени только для критической цепи недостаточно. Опоздание задач, которые вливаются в критическую цепь, заставит критический ресурс ждать, что приведет к задержке даты окончания всего проекта. Чтобы защитить цепь от задержек параллельных задач, создаются так называемые питающие буферы (ПтБ). Выполнение заданий на питающем пути должно начаться немного раньше, чтобы защитить задачи от неопределенности.

Поскольку реальность всегда отличается от плана, надо предусмотреть подстраховку от случайностей и незапланированных ситуаций. В начале проекта, когда до выполнения конкретного задания должно пройти несколько месяцев, невозможно назвать точную дату начала работы над этим заданием. Но за 4-5 дней до того, как нужно приступать к работе, можно предупредить работника, что в скором времени он понадобится для выполнения следующего задания критической цепи. Этот механизм называется "побудка ресурсов", или ресурсный буфер. Предупредив исполнителя заранее, можно свести к минимуму действие одного из законов Мерфи - "Нужных ресурсов нет в достаточном количестве именно тогда, когда они больше всего необходимы". Благодаря этой процедуре можно заранее принять меры, гарантирующие доступность ресурса. Побудка ресурсов возможна потому, что специалист сообщает приблизительное время, оставшееся до завершения работы, а не старается предоставить результаты к сроку сдачи.

Таким образом, создается три типа буферов: защитный буфер всего проекта в конце самой длинной (критической) цепи, питающий буфер в конце каждой питающей ветки критической цепи и ресурсный буфер - время, за которое исполнитель предупреждается о том, что ему будет дано задание для немедленного выполнения.

Теперь у проекта есть система информации о состоянии буферов, т.е., по сути, удобный механизм контроля выполнения плана. О том, как управляются буферы, вы узнаете в следующем номере журнала.

Теги: