10.8 Penjadualan Berorientasi Sumber Daya


Penjadualan sumber daya terbatas harus diterapkan setiap kali ada sumber daya yang terbatas yang tersedia untuk sebuah proyek dan kompetisi untuk sumber-sumber di antara kegiatan proyek tajam. Akibatnya, penundaan bertanggung jawab untuk terjadi dalam kasus seperti kegiatan harus menunggu sampai sumber daya umum menjadi tersedia. Sejauh bahwa sumber daya terbatas dan permintaan untuk sumber daya yang tinggi, menunggu ini mungkin cukup. Pada gilirannya, kemacetan yang terkait dengan peningkatan biaya menunggu mewakili, produktivitas miskin dan, pada akhirnya penundaan, proyek. Jadual dibuat tanpa pertimbangan untuk kemacetan tersebut dapat benar-benar tidak realistis.



Penjadualan sumber daya terbatas sangat penting terutama dalam mengelola beberapa proyek dengan sumber daya tetap staf atau peralatan.
Sebagai contoh, sebuah kantor desain memiliki staf diidentifikasi yang harus ditugaskan untuk proyek-proyek tertentu dan kegiatan desain. Ketika beban kerja berat, para desainer dapat jatuh di belakang pada menyelesaikan tugas-tugas mereka.

Instansi Pemerintah sangat rentan terhadap masalah tingkat staf tetap, meskipun beberapa fleksibilitas dalam mencapai tugas dimungkinkan melalui mekanisme kontrak pekerjaan ke perusahaan lain. Kegiatan konstruksi kurang rentan terhadap jenis masalah karena lebih mudah dan lebih murah untuk mempekerjakan tenaga tambahan untuk durasi (relatif) singkat dari proyek konstruksi. Lembur atau kerja shift ganda juga menyediakan fleksibilitas. 

Penjadualan sumber daya yang berorientasi juga tepat dalam kasus di mana sumber daya yang unik yang akan digunakan. Misalnya, penjadualan operasi penggalian ketika salah satu ekskavator hanya tersedia hanyalah sebuah proses untuk menempatkan tugas pekerjaan atau segmen pekerjaan pada hari per hari, sementara menjamin bahwa sesuai diutamakan hubungan dipertahankan. Bahkan dengan lebih dari satu sumber daya, proses tugas manual mungkin cukup memadai. Namun, perencana harus berhati-hati untuk memastikan bahwa precedences diperlukan dipelihara.  

Penjadualan sumber daya terbatas merupakan tantangan besar dan sumber frustrasi bagi para peneliti dalam matematika dan riset operasi. Sedangkan algoritma untuk solusi optimal dari masalah sumber daya terbatas ada, mereka umumnya terlalu komputasi mahal untuk menjadi praktis untuk jaringan semua tapi kecil (kurang dari sekitar 100 node). Kesulitan dari masalah penjadualan sumber daya proyek dibatasi muncul dari kombinatorial ledakan tugas sumber daya yang berbeda yang dapat dibuat dan fakta bahwa variabel keputusan nilai integer yang mewakili semua-atau-tidak penugasan sumber daya tertentu untuk aktivitas tertentu. 

Sebaliknya, penjadualan jalan sederhana kritis berkaitan dengan variabel waktu kontinu. Proyek konstruksi biasanya melibatkan banyak kegiatan, teknik solusi agar optimal untuk alokasi sumber daya tidak praktis. Salah satu penyederhanaan yang mungkin dari masalah penjadualan sumber daya berorientasi untuk mengabaikan hubungan diutamakan. Dalam beberapa aplikasi, mungkin mustahil atau tidak perlu untuk mempertimbangkan kendala didahulukan di antara kegiatan. 

Dalam kasus ini, fokus dari penjadualan biasanya pada pemanfaatan yang efisien dari sumber daya proyek. Untuk memastikan biaya minimum dan delay, manajer proyek mencoba untuk meminimalkan jumlah waktu yang terpakai dan sumber daya untuk meminimalkan waktu menunggu sumber daya yang langka. Penjadualan sumber daya ini berorientasi sering diformalkan sebagai masalah penjadualan "job shop" di mana banyak tugas harus diJadualkan untuk penyelesaian dan berbagai sumber daya diskrit perlu melakukan operasi untuk menyelesaikan tugas. Mencerminkan orientasi asli terhadap aplikasi manufaktur, tugas biasanya disebut sebagai "pekerjaan" dan sumber daya untuk diJadualkan yang ditunjuk "mesin." Dalam penyediaan sarana yang dibangun, analogi akan menjadi / teknik arsitektur desain kantor di mana banyak tugas-tugas desain yang terkait harus dicapai oleh para profesional individu dalam departemen yang berbeda. Masalah penjadualan adalah untuk memastikan penggunaan yang efisien dari profesional individu (yaitu sumber daya) dan untuk menyelesaikan tugas-tugas tertentu dalam waktu yang tepat. Bentuk paling sederhana dari penjadualan sumber daya berorientasi sistem reservasi untuk sumber daya tertentu. 

Dalam hal ini, kegiatan bersaing atau pengguna sumber daya pra-mengatur penggunaan sumber daya untuk jangka waktu tertentu. Sejak penugasan sumber daya yang dikenal di muka, pengguna lain sumber daya dapat Jadual kegiatan mereka lebih efektif. Hasilnya kurang menunggu atau "antri" untuk sumber daya. 

Hal ini juga memungkinkan untuk meresmikan sistem preferensi dalam proses reservasi sehingga high-kegiatan prioritas dapat ditampung secara langsung. Dalam kasus yang lebih umum dari beberapa sumber daya dan tugas khusus, sumber daya praktis prosedur penjadualan terbatas bergantung pada prosedur heuristik untuk mengembangkan Jadual yang baik tetapi belum tentu optimal. Sementara ini adalah kesempatan untuk penderitaan di kalangan peneliti, metode heuristik biasanya akan memberikan hasil yang cukup baik. 

Sebuah contoh metode heuristik adalah disediakan dalam bagian berikutnya. Metode manual di mana scheduler manusia merevisi Jadual jalur kritis dalam terang keterbatasan sumber daya juga dapat bekerja relatif baik. Mengingat bahwa banyak data dan representasi jaringan yang digunakan dalam membentuk Jadual proyek tidak pasti, hasil penerapan prosedur heuristik mungkin cukup memadai dalam praktek.    

Contoh 10-6: Sistem Reservasi

Sebuah proyek konstruksi terakhir untuk kompleks gedung tinggi di New York City sangat terbatas di ruang yang tersedia untuk pementasan untuk mengangkut bahan bangunan tersebut.

Pada lokasi bangunan empat, tiga puluh delapan crane terpisah dan lift yang tersedia, tetapi jumlah pergerakan laki-laki, bahan dan peralatan diharapkan untuk menjaga peralatan yang sangat sibuk. Dengan berbagai sub-kontraktor menginginkan penggunaan peralatan ini, potensi penundaan dan menunggu di area pementasan yang terbatas sangat besar. Dengan menerapkan sistem reservasi derek, masalah ini hampir seluruhnya dihindari. 

Sistem reservasi diperlukan kontraktor untuk telepon satu hari atau lebih di muka untuk waktu cadangan pada crane tertentu. Waktu yang tersedia pada basis pertama datang, pertama-dilayani (yaitu panggilan pertama, pilihan pertama slot yang tersedia). Hukuman diberlakukan untuk membuat reservasi yang tidak terpakai. Sistem reservasi juga terkomputerisasi untuk mengizinkan perubahan cepat dan memperbarui informasi serta penyediaan Jadual pemesanan standar untuk dibagikan kepada semua peserta.


Contoh 10-7: Alokasi Sumber Daya heuristik 

 


Misalkan seorang manajer proyek memiliki bagian-bagian pipa sebelas dengan struktur dukungan yang diperlukan dan bahan-bahan yang tersedia dalam satu minggu tertentu. Untuk bekerja pada sebelas bagian pipa, lima kru yang tersedia.

Masalah alokasi untuk menetapkan kru untuk sebelas bagian pipa. Alokasi ini akan terdiri dari daftar bagian pipa yang dialokasikan untuk setiap kru untuk bekerja ditambah rekomendasi pada urutan yang sesuai untuk melakukan pekerjaan itu. 

Manajer proyek mungkin membuat tugas untuk meminimalkan waktu penyelesaian, untuk memastikan kerja terus menerus pada pipa (sehingga satu bagian pada lari pipa tidak ditinggalkan tidak lengkap), untuk mengurangi waktu perjalanan antara bagian pipa, untuk menghindari kemacetan di antara kru yang berbeda, dan untuk menyeimbangkan beban kerja di antara kru. Banyak solusi sidang bisa cepat dihasilkan, terutama dengan bantuan spreadsheet elektronik. Sebagai contoh, jika sembilan bagian telah memperkirakan jangka waktu yang bekerja untuk masing-masing awak api seperti yang ditunjukkan pada Tabel 10-13, maka alokasi yang ditunjukkan pada Gambar 10-16 akan menghasilkan waktu penyelesaian minimum.
 

TABEL 10-13 Perkiraan Waktu yang dibutuhkan untuk Setiap Tugas Bekerja dalam Soal Alokasi Sumber Daya
Bagian
Pekerjaan Durasi
Sebuah
B
C
D
E
F
G
H
Aku
J
K
9
9
8
8
7
7
6
6
6
5
5

Gambar 10-16 Alokasi Contoh Crews untuk Bekerja Tugas
 
Contoh 10-8: 

Algoritma untuk Alokasi Sumber Daya dengan Sumber Daya Bottleneck

Pada contoh sebelumnya, misalkan bahwa model matematika dan larutan yang diinginkan. Untuk tujuan ini, kita mendefinisikan sebuah biner (yaitu 0 atau 1 dinilai) variabel keputusan untuk setiap bagian pipa dan kru, x ij, dimana x ij = 1 berarti bahwa bagian saya ditugaskan untuk kru j dan x ij = 0 tersirat bahwa bagian saya tidak ditugaskan untuk awak j. Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan setiap bagian adalah t i. Waktu keseluruhan untuk menyelesaikan sembilan bagian dinotasikan z. Dalam hal ini, masalah meminimalkan waktu penyelesaian keseluruhan adalah:
(10.3)
tunduk pada kendala: (10.4)
untuk setiap bagian i x ij adalah 0 atau 1 dimana kendala hanya memastikan bahwa setiap bagian yang ditugaskan untuk satu dan hanya satu kru. Modifikasi memungkinkan formulasi matematika yang lebih konvensional, sehingga masalah kemacetan tugas umum: Minimalkan z tunduk pada kendala: (10.5)
untuk setiap j awak
untuk setiap bagian i
x ij adalah 0 atau 1
Masalah ini dapat diselesaikan sebagai masalah integer programming, meskipun dengan biaya komputasi yang cukup besar. Sebuah perpanjangan umum untuk masalah ini akan terjadi dengan produktivitas diferensial untuk setiap kru, sehingga waktu untuk menyelesaikan suatu kegiatan, t ij, akan didefinisikan untuk setiap kru. Modifikasi lain untuk masalah ini akan pengganti faktor biaya, c j, untuk faktor waktu, t j, dan berusaha untuk meminimalkan biaya keseluruhan ketimbang waktu penyelesaian.

AddThis