Учет специфики формирования и реализации проектов дизайн-центрами микроэлектроники
На практике часто проявляется специфика реализуемых предприятиями электронной промышленности проектов, заключающаяся в том, что заказчику часто требуются целые серии изделий со схожим «ядром», но разными по составу дополнительными блоками, интерфейсами, устойчивостью к внешним воздействиям, радиационной стойкостью и т.д. При этом естественно, что предприятие-разработчик одного из изделий серии имеет уже большой задел, а потому сделает следующее устройство значительно быстрее и качественнее, чем любой другой разработчик.
Разработанные и протестированные блоки, для которых подразумевается повторное использование, составляют библиотеку. В дальнейшем такие блоки используются на функционально-логическом уровне проектирования, без необходимости «спускаться» на схемотехнический уровень. Это даёт экономию времени при разработке и тестировании. Следовательно, результатом проекта является не только изделие, но и готовые для повторного использования «библиотечные» блоки. В финансовом смысле результатом будет не только доход от изделия, но и экономия при разработке последующих изделий. Однако, подготовка отдельных блоков для повторного использования целесообразна далеко не в каждом случае, когда это возможно, так как в конкретном изделии такие блоки часто удаётся использовать ограниченно, в объёмах, требуемых для обеспечения функциональности изделия. Разработка же универсального блока требует более полного проектирования и тестирования, а значит, дополнительных затрат. Специфика проекта заключается еще и в том, что других заказов на изделия, в которых может пригодиться тот или иной библиотечный блок, может и не быть [16,72,96].
Следовательно, подходящую для абсолютно каждого случая стратегию повторного использования сформулировать нельзя (даже крайние случаи
«повторное использование любой ценой» или «не тратить ни минуты на повторное использование» могут быть целесообразны для некоторых проектов, не говоря уже о всём спектре промежуточных стратегий). Необходимо индивидуальное рассмотрение каждого случая, подкреплённое соответствующим инструментарием поддержки принятия решений [80].
Разработаем одну из моделей, учитывающую изложенные выше соображения. Пусть в течение выполнения проекта могут быть разработаны ^стандартных блоков. Создание b-го блока (b = l..N6) имеет стоимость rh (при затруднениях в определении стоимости можно использовать трудоёмкость в человеко-часах на создание этого модуля в качестве отдельного проекта).
Введем переменные
Получим вектор q = (qXiq2,...,qNb).
Далее, предположим, что в будущем планируется работа по ряду дополнительных проектов, которые могут использовать наработанные в данном проекте библиотечные блоки. «Просматривается» Nv проектов. Доход от реализации v-ro проекта (vel..Nr) примерно оценивается величиной Sv, себестоимость - Rv а вероятность получения заказа на его реализацию оценивается числом pv (pve[o,l], оценку может проводить принимающее решения лицо самостоятельно или на основе экспертной оценки).
Введем переменные
Вектор йу, uv = uv0,uvI,...,uvNb ] отражает использование разработанных элементов в проекте v, (Ь е 1..Щ).
Итак, возможный в будущем проект описывается кортежем W=
pv9 uv>.
Будем считать получение заказа на v-й проект независимым от получения заказа на любой из остальных Nv -1 проектов (учёт взаимозависимости проектов не усложнит модель концептуально, но сделает её технически более громоздкой).
Использование готового блока Ъ в v-м проекте позволит снизить стоимость проекта на величину rh. При использовании готовых блоков в
проекте v себестоимость проекта Rv уменьшится на величину ^]uvbrb = (wv,r).
Также следует учесть неопределённость получения заказов. Будем использовать для этого математическое ожидание получаемой суммы. По условию, с вероятностью pv будет получен доход Sv или с вероятностью 1- pv доход 0, следовательно, математическое ожидание экономии от использования в новых проектах готовых универсальных блоков.
Если будут изготавливаться унифицированные блоки (которые возможно использовать в будущих проектах), то количество работ увеличится, т.е. будет
рассматриваться новая матрица W(q) = {w..},z = 1 ,..л, j = 1 ,...,m.
Обозначим стоимость проекта с учетом разработки универсальных блоков через S . Поскольку матрица работ w изменится, изменятся и стоимости ci} выполнения работ сторонними исполнителями. Обозначим новые стоимости через Су. Кроме того, увеличится время выполнения проекта dKOH. Обозначим его через Зкон. Тогда получим целевую функцию вида (12)
где С - издержки (амортизационные отчисления, сырье и материалы и т. д.), размер которых зависит от группы исполнения (например, Н1 - КМОП, Н2 - КНИ).
Ограничения задачи типа (1)-(7) должны быть дополнены еще одним ограничением.
Пусть S* - оптимальное значение целевой функции (11), т.е. минимальная стоимость оплаты труда исполнителей проекта с привлечением сторонних исполнителей (оптимальное решение Задачи 2 ((1)-(7), (11)) или Задачи 1 ((1)-(4), (6)-(8))). Тогда S(q)-S* - средства, потраченные на изготовление универсальных блоков в рамках текущего проекта.
Изготовление универсальных блоков будет целесообразным, если величина S(q)-S* не превосходит величину прогнозируемой экономии от
Nv Nb
использования универсальных блоков в последующих проектах
v=l b=1
То есть к ограничениям задачи следует добавить ограничение (13):
Полученная модель (Задача 3, с ограничениями типа (1)-(7), (13) и целевой функцией (12)) предназначена для стратегического планирования работ по проекту с целью максимизации прибыли при условии, что ряд созданных в рамках проекта библиотечных элементов окажется полезным также и для других проектов, которые могут быть получены с некоторой вероятностью в будущем. Модель позволяет вычислить ожидаемую длительность работ по проекту каждым исполнителем, порядок выполнения работ, ожидаемую прибыльность проекта.
Алгоритм решения Задачи 3.
1. Выбираем возможный набор универсальных блоков q. Пересматриваем сетевой график проекта, учитывая изменения количества работ, числа возможных исполнителей и времени выполнения работ. Изменяется матрица работ и исполнителей.
- 2. Рассчитываем время проекта с учетом изготовления универсальных блоков (без сторонних исполнителей) - Задача 1.
- 3. Если dKOH>ddupeKm, то рассчитываем время проекта и затраты на
привлечение сторонних исполнителей S (q) (Задача 2). Иначе или принимается решение об изготовлении выбранных универсальных блоков, или выбираем другой набор (возвращаемся к пункту 1).
4. Перебираем возможные варианты изготовления универсальных блоков
и выбираем те, для которых выполняется условие S(q)-S* < ^pvm^u rb • Затем
v=l b=1
из них выбираем те, для которых достигается минимум целевой функции
$= X Дсон -C/+Z +
j“^jшт ст сг
5. Конец работы алгоритма.
Рис. 3.3. Блок-схема алгоритма решения задачи
Отличительной чертой алгоритмов является то, что результатом работы является некоторое множество допустимых вариантов решений, при этом лицо, принимающее решение, может выбрать наиболее приемлемое для себя
решение.
Представленные математические модели (Задачи 1-3) направлены на нахождение оптимального распределения исполнителей по работам в рамках проекта(ов); позволяют определить целесообразность привлечения сторонних исполнителей к выполнению отдельных работ; дают оценку эффективности разработки универсальных блоков в рамках проекта.
Разработанные математические модели и алгоритмы [49,51,95] направлены на выработку и принятие объективных управленческих решений, базирующихся на точных математических расчетах и способных обеспечить долгосрочное планирование.
