Инструмент планирования работ и ресурсов СМУ

О компании

Фундаментстройаркос - это крупнейшее российское предприятие, с полным комплексом работ по температурной стабилизации вечномерзлых грунтов: от создания проекта и производства термостабилизирующих устройств до их конечного монтажа и последующего мониторинга. В настоящее время строительная компания ежемесячно производит около 10 000 термостабилизаторов и поддерживает в мерзлом состоянии более 30 млн кубометров грунта.

Деятельность - Проектирование; Производство; Строительно-монтажные работы; Мониторинг.

Постоянно усложняющиеся требования пользователей вынуждают к созданию интерактивных систем не только отчётности, но и планирования. Популяризация различных форм отчётности и графического представления информации продолжает набирать обороты во всех сферах общества и жизнедеятельности, не стала исключением и электронная система документооборота.

Одним из наиболее популярных форм отображения отчётной информации являются диаграммы. А наиболее распространённым типом среди диаграмм, являются столбчатые диаграммы, или Диаграммы Гантта. Диаграммы Гантта также являются одним из методов планирования работ. Универсальный подход этого метода позволяет проводить планирование практически в любой сфере и области. Особую актуальность такой метод планирования приобретает при сопряжении данных от СЭД, их последующей обработке, реорганизации, аддитации и возвращении информации, обратно в системы электронного документооборота.

Задачи проекта

Создание Автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора, в рамках его, в частности, автоматизированный процесс планирования работ с помощью диаграмм Ганта, автоматический сбор необходимой информации, возможность сохранения полученных данных и их последующей загрузки.

Подразделение заказчика - Строительно-монтажное управление.

Проектные решения

Системы СЭД обладают достаточно ограниченными возможностями графического и интерактивного отображения информации, а следовательно не могут быть использованы для применения методики Ганта, однако практически все системы электронного документооборота оснащены языками верхнего уровня, и собственными базами данных. Из чего следует что системы электронного документооборота имеют доступ к веб-интерфейсу, веб технологиям.

Веб технологии хорошо развиты, продолжают развиваться, и полностью поддерживаются разработчиками. Наиболее актуальной средой разработки в системе веб является стандарт ECMA-262, или язык JavaScript. JavaScript интерпретируется любым современным браузером и входит в состав его движка. Таким образом, компиляция программного обеспечения, при доступе к операционной системе, не вызывает никаких проблем.

Техническое задание. Необходимые требования к разработке.

Часть 1. Планирование. ВЕБ модуль

1. Указанные работы должны быть интерактивны, кликабельны и иметь возможность менять своё содержимое во времени.
2. Гантт должен содержать несколько уровней масштабируемости (по дням, неделям и т.д.)
3. Работы должны объединяться визуально и фактически в сущности позиция или подпозиция.
4. Количество работ может превышать 100 единиц.
5. Работы могут быть ведомыми, с выставлением определённой задержки (ЛАГ). Количество ведомых работ, у работы-Лидера может быть неограниченным. Все связи работ отображаются на Ганте.
6. Любое смещение сроков работ–Лидера имеет прямое влияние на все ведомые работы, производя их автоматический сдвиг на временной шкале.
7. Фактическое изменение и перерасчёт данных происходит моментально, без проведения дополнительных процедур.
8. Существует 3 типа работ, имеющих разный мат аппарат и цветовую раскраску. По умолчанию, - Бурение, Монтаж и Иное. Типов работ может быть неограниченно.
9. Специфичный мат.аппарат, определяется потребностями заказчика в размещении строительных бригад на объектах и характеризуется большим набором коэффициентов, которые можно свести к единому коэффициенту ked, определяющим выработку одной ресурсной единицы для данного типа работ. В свою очередь количество изделии (n) и единый коэффициент определяют общую трудоёмкость (V) данного вида работ следующим образом, -V=ked*n. Таким образом существует три основных параметра влияющих на длительность работ (Er) – количество ресурсных единиц (бригад) (Br), общая трудоёмкость работ и производительность ресурсной единицы (Pr), -Er=V/(Er*Pr). Производительность ресурсной единицы является сборным коэффициентом выражаемом в разных единицах для разных типов работ, -штук/дней(шт/дн) или дней/штук(дн/шт).
10. Вызов автоматического удлинения работ при попадании на указанные выходные дни, либо сокращение работ.
11. Длительность работ можно задать вручную или опосредованно.
12. Гант должен быть дополнен гистограммой, показывающей частоту использования отдельных ресурсов во времени, в данном случае, число бригад бурильщиков/системщиков.
13. Графическая часть должна иметь возможность очищения и/или перерисовки в реальном времени, в зависимости от изменения данных.
14. Целостность и идентичность данных должна быть гарантирована однозначным запросом к базе данных.
15. Возможность сохранения, пересохранения, загрузки или добавления данных в любой момент планирования.
16. Возможность автоматического вывода отчётности по Ганту и гистограмме в формате Excel с разным вариантом масштабируемости (по дням, неделям).

Не смотря на специфичность отдельных узлов была избрана концепция универсальности, где большая часть элементов легко адаптируется под конкретного заказчика.

Часть 2. Сбор, обработка и подготовка информационного протокола

Сбор, обработка и подготовка всей информации происходит в части DIRECTUM, в полу-автоматическом режиме, посредством сценария и под наблюдением оператора, который вносит незначительные правки и устанавливает порядок вывода информации на экран в графической форме.

На рисунке 1 изображена форма назначения и редактирования работ. На рисунке 2 результат графического представления формы Ганта в формате Exсel. На рисунке 3 изображена построенная форма Ганта, в масштабе по месяцам. Под формой Ганта располагается гистограмма использования ресурсов рисунок 4.

Рисунок 1. DIRECTUM, –Назначение работ

Рисунок 2. Выводной отчёт гистограммы в Excel

Рисунок 3. Построенный Гантт, масштаб по месяцам

Рисунок 4. Результирующая гистограмма, задействованных ресурсов

Видео-демонстрация работы с решением https://youtu.be/IqN-GTYjTpA .

Основным информационным протоколом обмена системы СЭД и ВЕБ модуля является динамический протокол, представляющий собой базово 26 элементов линии на одну запись. В исходном состоянии от клиента приходят такие данные: Позиция; Работа; Предшествующая работа; Вид работы; Дата С; Дата По; Длительность; Кол-во ресурсов; Производительность; Изделие; Коэффициент труда; Лаг; Короткое название работы.

Возможен также ряд специфичных данных, например, оборудование или тип грунта, используемые лишь в информационных целях(тип грунта влияет на мат формулу получения коэффициента, такая формула может быть изменена заказчиком). Остальные данные являются вычисляемыми, например ID работы, ссылка на ID родительской работы, порядок позиции.

Итоговый протокол возвращаемый ВЕБ модулем имеет такую форму записи: Позиция; Число; Изделие; Работа; Предшеств.работа; Вид работы; Срок С; Длительность; Трудоёмкость; Кол-во бригад; Коэффициент; Лаг; Дата По; Производительность; ID работы; Ссылка на ID родителя; Порядок отображения работы; Доп.Позиция.

Концепция. С помощью СЭД, формируем, с учётом генерируемых мета -данных, файл, и заполняем его исходными данными. Затем запускаем его, как веб-страницу. Производим набор операции, при необходимости вызываем сохранение, и возвращаем реорганизованные данные обратно в СЭД. Таким образом организуем обратную связь, по однозначному событию, -нажатие кнопки. По завершению, разрушаем все конструкции.

Предложенная архитектура построения.

Модули DIRECTUM:

• Диалоги 1-N –поэтапный сбор данных;
• Диалог N –итоговая подбивка собранных данных;
• Диалог N+1 –вывод веб интерфейса;
• Диалог N+2 –сохранение данных.

Модули ВЕБ:

• Модуль графико построитель гант –формат JS;
• Модуль календарь –формат JS;
• Мат аппарат –формат JS;
• Доп. библиотеки Jquery(от 1.6.0 min, рек 2.0.2 min) –формат JS;
• Сборный модуль –формат HTML;
• Единые графические стили –формат CSS.

Модуль графикопостроитель Гант, основан на многочисленном использовании DOM (Document Object Model) - элементов и своевременном обращении к ним. Динамическое построение позволяет выводить на экран различные графические комбинации на лету, а затем производить, по необходимости, обращение к ним, в том числе и производить полноценную кастомизацию визуальных форм, подключая различные стили.

Результаты реализации проекта

Система получила положительные отзывы пользователей и значительно ускорила время работ планирования строительно-монтажного управления, с нескольких дней до нескольких часов.

Ещё на этапе тестирования был выявлен ряд ошибок и уязвимостей системы. Основной проблемой явился геометрический рост временных задержек, после добавления от 140 единовременных позиции.

Причинами такого является: 1. Архитектурная проблема выбранной веб концепции, - многочисленные обращения к конструкции DOM, значительно забивают оперативную память, и вызывают многочисленные задержки. В среднем на каждый минимальный элемент, -день, приходится до 10 единовременных обращении DOM. Что с учётом всего лишь, полугода планирования 30*6=180 элементов на одну позицию, или хотя бы на 140 позиции -140*180=25 200 элементов, вызывает единовременно более 252 тысяч обращении! 2. Значительный рост элементов конструкции вызывает регулярный перерасчёт всех конструкционных связей.

Выходом из этих проблем, могут служить несколько решении:

1. Программное. Заключается в перестройке графической части конструкции, переход от классической формы, к гибридной, - использованию совместно с элементами динамического обращения DOM, статичных единовременно нарисованных элементов Canvas. Пробные работы в этом направлении показали возможность моментального обращения более чем к 1000 позиции, что является, более чем достаточным.
2. Организационное. Разбиение больших проектов по этапам или более мелким проектам, а также укрупнение малых позиции в более большие, вызывает значительное ускорение программного продукта, без потери его в качестве. В среднем, работа в проекте использующим около 70 полноценных позиции, не вызывает задержек в перерасчете и обращениях более 1 сек.

Одной из проблем также была особенность интерпретатора - движка исполняющего JS. Такой интерпретатор кода встроен в операционную систему и по умолчанию используется DIRECTUM, что в принципе, является вполне достаточным. Однако, без настройки, DIRECTUM использует пониженную версию Internet explorer, который и интерпретирует JS, следовательно такие готовые библиотеки как Jquery выше версии 1.6 функционируют некорректно, использование их не желательно. Решением этой проблемы являются,

• встраивание собственного интерпретатора JS в систему DIRECTUM, его выгрузка на компьютер пользователя, и принудительный запуск через этот интерпретатор исполняемого кода;
• поднастройка мета-данных на принудительное исполнение кода, самой последней версией встроенного в ОС интерпретатора.

Оба способа имеют ряд своих преимуществ и недостатков, хотя второй способ является более тривиальным.

Вывод. Таким образом данное программное решение полностью выполняет условия технического задания и отвечает требования заказчика.

Состав команды

Заказчик:

• Никоненко Е.А.
• Нежданов Ю.А.
• Бондарев М.С
• Дробыш Я.В.
• Шевелева М.Г.
• Ведров Л.А.

Исполнитель:

• Зенов А.А.
• Стасенко А.Г.
• Долгих А.А.

Отзывы заказчика

• Очень упрощает работу.
• Теперь можно посмотреть информацию по проектам, проверить потребности и назначить на них ресурсы, и вообще наша работа стала более структурированной и даже интересной.
• Теперь можно раскидать ресурсы, как при игре в тетрис.
• Это сократило время моей работы с нескольких дней до нескольких часов, пока Гантт считает огромный проект, я пью чай, а работа делается.
• Это очень нужное дело для нашей организации.