Моделирование строительного производства

Основные положения календарного планирования

На основе календарных планов выявляется потребность в рабочей силе, строительных машинах, материально-технических и энергетических ресурсах, транспортных средствах, временных зданиях и сооружениях. Календарными планами устанавливаются сроки и очередность поставки технологического оборудования и комплектующих изделий, разработкипроектно — сметной документации, распределение во времени капитальных вложений и объемов СМР.

Основная задача календарного планирования состоит в составлении таких расписаний выполнения работ, которые удовлетворяют всем организациям, отражающим в технологических моделях строительства взаимо увязку, сроки и интенсивность ведения работ, а также рациональный порядок использования ресурсов, и быть оптимальными по одному или нескольким заранее установленным критериям (экономическим, организационным, технологическим и др.)

Для получения оптимального плана, удовлетворяющего всем ограничениям (временным, ресурсным и др.) необходимо использование математических методов и ЭВМ. В простых случаях можно получить хорошее решение вручную.

Модели строительного производства

Понятие “модель” весьма многозначно (> 30 опр.) Наиболее часто под этим словом понимается нечто подобное реальному объекту, его копия, Обладающая теми или иными сходными с ним свойствами.

Модель обычно заменяет реальный объект в тех случаях, когда это возможно, необходимо или удобно. В календарном планировании, при котором главным является информация, модели создаются для получения информации о свойствах и поведении реальных систем в определенных условиях. Поэтому за основу примем определение модели Как системы, исследование Которой служит средством для получения информации о другой системе-оригинале.

Свойства модели:

* модель всегда представитель определенного оригинала. Она охватывает не все свойства оригинала, а только те, которые исследователь считает существенными

* модель однозначно соответствует оригиналу

Модели бывают физические и символные (математические).

В календарном планировании применяются только символические модели. Они физического свойства с оригиналом не имеют, однако содержат и порождают информацию, адекватную той, которую порождает и содержит оригинал.

Дополнительные требования к моделям:

На легкость восприятия и удобство анализа

Затраты разработку и эксплуатацию модели должны быть оправданы

Организация и планирование строительного производства предполагают согласование работ во времени и пространстве, т. е. разработку модели выполнения проекта.

Слово “модель” происходит от латинского слова “ modus”- копия, образец. Модель является условным образом отображаемого объекта (процесса, явления).

Теория моделирования в планировании получила достаточное развитие последние несколько десятилетий.

При разработке модели должны учитываться следующие требования:

Целенаправленность— наличие четко сформулированной цели, которой модель создается;

2.Адекватность— соответствия модели объекту относительно поставленой цели

Степень адекватности (лат”adaequatus”-приравненный, равный, тождественный) должна оцениваться не вообще, а по отношению к наиболее существенным свойствам, главным образом определяющим достижение цели, ради которой создается модель.

3. Адаптивность— (лат.”adaptatio”-приспособление), т. е. возможность перестройки модели при изменении требований и условии моделирования

А также должны обеспечиваться:

Полнота модели, обеспечивающая необходимых пользователю задач;

Простота, обеспечивающая хорошее понимание модели пользователем и защищенность от выдачи далеких от истины решений; Экономичность, т. е. максимальная экономия затрат на создание и исследование модели; Удобство обращения к модели пользователя.

Организационно-технологическая модель строительного производства

(возведение зданий и сооружений)адекватно отражают организационные условия и принятую технологию строительства объектов и их комплексов.

Виды ОТМ(организационно-технологическая модель):

1. Линейные модели

2. Циклограммы

3. Сетевые модели

Линейные модели (календарные графики)

Предложены к конце прошлого столетия Г. Л. Гантом как календарный график.

Достоинства и недостатки линейного графика

Достоинства :

1) прост в исполнении и нагляден;

Недостатки:

1)отсутствие наглядно обозначенных взаимосвязей между отдельными операциями ;

2)жесткость структуры линейного графика, сложность его корректировки;

3)при изменении условии, необходимость многократного пересоставления

4)ограниченная возможность прогнозирования работ;

4. Сложность применения современных математических методов и ЭВМ для механизации расчетов параметров графика.

Все это снижает эффективность процесса управления при использовании линейных графиков.

Непосредственно на сетку графика наносятся горизонтальные линии, отображающие ход и сроки выполнения работ.

Перечень работ (гр.1) заполняется в технологической последовательности выполнения с группировкой их по видам и периодам исполнения.

Работы группируются, если:

1)работы выполняются одним исполнителем (звеном, бригадой, подразделением);

2)работы выполняются без разрывов в технологической последовательности;

3)ни одна из укрупняемых работ не открывает фронта работ соисполнителям.

Т. о. укрупнение перечня работ в графике ограничено факторами :

Технологическими:

1) последовательностью процессов и организационными;

2) распределением работ по исполнителям.

Объем работ (гр.2,3) определяется :

1)по проектной и рабочей документации;

2)по сметной документации;

3)по удельным нормативам.

Объемы работ следует указывать в единицах, принятых в нормативной документации, которая используется для определения трудоемкости работ.

Трудоемкость работ (гр.4) и затраты машинного времени подсчитываются по различным нормам :

1) по удельная выработке, измеряемой:

А) в натуральном;

Б)объемно-конструктивном( этаж/чел-дн);

В)стоимостном (руб/чел-дн);

2)по нормативным источникам:

* Укрупненные комплексные нормы (УКН);

* ЕНиР (МНиР, ВНиР);

* Калькуляция на основе ЕНиР;

* Сметные нормативы( СНиП ч.4-2 ЭСН, СНиП ч.4-5 , ЕРЕР

СНиП ч.4-14 УСН ).

Продолжительность работ ( гр.7)

Механизированных: Тмех.=N/nm

Выполняемых вручную: Tр.=Q/nр.

Минимальное число рабочих определяется по ЕНиР (гр.7(прод.)) .

Минимизация продолжительности имеет предел в виде Трех ограничений:

А) величина фронта работ

Б)наличие рабочих кадров

В) технология работ

Максимальное число рабочих в смену (гр.9) может быть определена по

Формуле: Nmax.=Ф/В,

Где Ф-фронт работ ; В-дневная выработка.

Число смен (гр.8)

Число смен при механизированных работах принимают не менее двух (если нет ограничений). Сменность ручных работ должна приниматься не менее двух (если нет ограничений).

Численность рабочих в смену и состав бригады (гр.9,10)

При расчете состава бригады исходят из того, что переход с одной захватки на другую не должен вызывать изменений в численном и квалификационном составе бригады. Поэтому устанавливают рациональную структуру совмещения профессий:

1) определяют затраты труда по профессиям и разрядам рабочих;

2) устанавливают рекомендации по рациональному совмещению профессий;

3) рассчитывают численный состав звеньев в бригаде:

Пр=Q/Tрm; Пм=Q/Тмехm.

Количественный состав бригады определяют суммированием звеньев.

Затраты труда по профессиям и разрядам устанавливают путем выборки из калькуляции трудовых затрат.

Численность рабочих по профессиям и разрядам определяют по формуле:

Ппр.=Nбр. d,

Где d — удельный вес трудозатрат по профессиям и разрядам в общей трудоемкости работ.

Желательно, чтоб нормативная трудоемкость работ, выполняемых в порядке совмещения не превышала 15% суммарной трудоемкости.

График производства работ

Календарные сроки выполнения отдельных работ устанавливают из условия соблюдения строгой технологической последовательности с учетом необходимости в минимально возможный срок представить фронт работ для начала выполнения последующих работ.

Технологическая последовательность работ зависит от:

· Проектных решений

· Периода года и района строительства

· Порядка ввода в эксплуатацию отдельных узлов

Степень совмещения работ в пределах одного объекта зависит от:

· Принятого метода организации работ (последовательный, параллельный, поточный, смешанный)

При составлении графика нужно выделить ведущий процесс и его принять за основу. Все не ведущие процессы принимают продолжительностью равной или кратной ведущему.

132. Сетевые модели: сущность, виды, достоинства, область применения.

Планирование и управление комплексом работ по проекту представляет собой сложную и, как правило, противоречивую задачу. Оценка временных и стоимостных параметров функционирования системы, осуществляемая в рамках этой задачи, производится различными методами. Среди существующих большое значение имеет метод сетевого планирования.

Сетевое планирование — метод анализа сроков (ранних и поздних) начала и окончания нереализованных частей проекта, позволяет увязать выполнение различных работ и процессов во времени, получив прогноз общей продолжительности реализации всего проекта.

Методы сетевого планирования:

Детерминированные сетевые методы

· Диаграмма Ганта с дополнительным временным люфтом 10-20 %

· Метод критического пути (МКП)

Вероятностные сетевые методы

Неальтернативные

· Метод статистических испытаний (метод Монте-Карло)

· Метод оценки и пересмотра планов (ПЕРТ, PERT)

Альтернативные

Метод графической оценки и анализа (GERT)

Сетевое планирование это метод управления, который основывается на использовании математического аппарата теории графов и системного подхода для отображения и алгоритмизации комплексов взаимосвязанных работ, действий или мероприятий для достижения четко поставленной цели.

Сетевое планирование позволяет определить, во-первых, какие работы или операции из числа многих, составляющих проект, являются "критическими" по своему влиянию на общую календарную продолжительность проекта и, во-вторых, каким образом построить наилучший план проведения всех работ по данному проекту с тем, чтобы выдержать заданные сроки при минимальных затратах.

Сетевое планирование основываются на разработанных практически одновременно и независимо методе критического пути МКП (СРМ — Critical Path Method) и методе оценки и пересмотра планов ПЕРТ (PERT — Program Evaluation and Review Technique).

Методы сетевого планирования применяются для оптимизации планирования и управления сложными разветвленными комплексами работ, требующими участия большого числа исполнителей и затрат ограниченных ресурсов.

Основная цель сетевого планирования - сокращение до минимума продолжительности проекта.

Задача сетевого планирования состоит в том, чтобы графически, наглядно и системно отобразить, и оптимизировать последовательность и взаимозависимость работ, действий или мероприятий, обеспечивающих своевременное и планомерное достижение конечных целей. Для отображения и алгоритмизации тех или иных действий или ситуаций используются экономико-математические модели, которые принято называть сетевыми моделями, простейшие из них - сетевые графики. С помощью сетевой модели руководитель работ или операции имеет возможность системно и масштабно представлять весь ход работ или оперативных мероприятий, управлять процессом их осуществления, а также маневрировать ресурсами.

Важная особенность СПУ (сетевого планирования и управления) заключается в системном подходе к вопросам организации управления, согласно которому коллективы исполнителей, принимающие участие в комплексе работ и объединенные общностью поставленных перед ними задач, несмотря на разную ведомственную подчиненность, рассматриваются как звенья единой сложной организационной системы.

Использование методов сетевого планирования способствует сокращению сроков создания новых объектов на 15-20%, обеспечению рационального использования трудовых ресурсов и техники.

В основе сетевого планирования лежит построение сетевых диаграмм. Сетевая диаграмма (сеть, граф сети, PERT-диаграмма) — графическое отображение работ проекта и зависимостей между ними. В СПУ под термином "сеть" понимается полный комплекс работ и вех проекта с установленными между ними зависимостями.

Выделяют два типа сетевых диаграмм – сетевая модель типа "вершина-работа" и "вершина-событие" или "дуги-работы".

Сетевые диаграммы первого типа отображают сетевую модель в графическом виде как множество вершин, соответствующих работам, связанных линиями, представляющими взаимосвязи между работами. Так же этот тип диаграмм называют диаграммой предшествования—следования. Он является наиболее распространенным представлением сети (рис. 1)

Другой тип сетевой диаграммы — сеть типа "вершина—событие", на практике используется реже. При данном подходе работа представляется в виде линии между двумя событиями (узлами графа), которые, в свою очередь, отображают начало и конец данной работы. PERT-диаграммы являются примерами этого типа диаграмм (рис. 2).

Следует выделить следующие понятия, необходимые для сетевого планирования.

Работа – производственный процесс, требующий затрат времени и материальных ресурсов и приводящий к достижению определенных результатов.

По своей физической природе работы можно рассматривать как действие (например, заливка фундамента бетоном, составление заявки на материалы, изучение конъюнктуры рынка), процесс (пример - старение отливок, выдерживание вина, травление плат) и ожидание (процесс, требующий только затраты времени и не потребляющий никаких ресурсов; является технологическим (твердение цементной стяжки) или организационным (ожидание сухой погоды) перерывом между работами, непосредственно выполняемым друг за другом.

По количеству затрачиваемого времени работа может быть:

· действительной, то есть протяжённым во времени процессом, требующим затрат ресурсов;

· фиктивной (или зависимостью), не требующей затрат времени и представляющей связь между какими-либо работами: передача измененных чертежей от конструкторов к технологам, сдача отчета о технико-экономических показателях работы цеха вышестоящему подразделению.

Событие — это факт окончания одной или нескольких работ, необходимых и достаточных для начала следующих работ. События устанавливают технологическую и организационную последовательность работ. События ограничивают рассматриваемую работу и по отношению к ней могут быть начальными и конечными. Начальное событие определяет начало работы и является конечным для предшествующих работ. Исходным считается событие, которое не имеет предшествующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика. Завершающее – событие, которое не имеет последующих работ в рамках рассматриваемого сетевого графика. Граничное событие - событие, являющееся общим для двух или нескольких первичных или частных сетей.

Путь - это любая последовательность работ в сети, в которой конечное событие каждой работы этой последовательности совпадает с начальным событием следующей за ней работы. Путь от исходного до завершающего события называется полным. Путь от исходного до данного промежуточного события называется путем, предшествующим этому событию. Путь, соединяющий какие-либо два события, из которых ни одно не является исходным или завершающим, называется путем между этими событиями.

Продолжительность пути определяется суммой продолжительностей составляющих его работ. Путь, имеющий максимальную длину, называют критическим.

Для сетевой модели типа "работы-вершины" используются такие обозначения, как веха – некое ключевое событие, обозначающее окончание одного этапа и начало другого; дуга – связь между работами.

Различают различные типы связей в сетевой модели:

- начальные работы;

- конечные работы;

- последовательные работы;

- работы (операции) дробления;

- работы (операции) слияния;

- параллельные работы.

Независимо от вида строительства в его проведении участвуют организации, связанные с друг с другом правовыми отношениями.

133. Участники строительства и их функции.

Участники строительства (общий случай)

Инвестор - организация, финансирующая строительство. Как правило, инвестор не вмешивается в строительные вопросы и все права в распоряжении денежными средствами на это строительство передаются заказчику.

Заказчик - организация, которая формирует состав генеральных исполнителей ведет с ними денежные расчеты, осуществляет общее руководство строительством, организует приемку законченных объектов. Иными словами, заказчик - это как бы "хозяин-распорядитель" стройки в целом. Возможны ситуации, когда заказчик одновременно является и инвестором, т.е. строительство ведется за счет средств самого заказчика, полученных им, например, в результате предшествующей коммерческой деятельности (может быть и не связанной со строительством).

Застройщик - владелец земельного участка, на котором будет вестись строительство. Возможны ситуации, когда застройщик может быть одновременно и заказчиком и инвестором. Термин "застройщик" не является общепринятым, и некоторыми специалистами он понимается как термин свободного пользования, т.е. "застройщиком" могут иногда называть и заказчика, и инвестора, и владельца участка.

Генеральный подрядчик - главный исполнитель строительных работ, формирующий состав исполнителей более низкого иерархического уровня -субподрядчиков, ведущий с ними денежные расчеты, принимающий у них законченные работы. Чаще всего это крупная строительно-монтажная организация.

Субподрядчики - строительные организации, привлекаемые генеральным подрядчиком для выполнения специальных видов работ, например, земляных, электромонтажных, сантехнических, отделочных и т.д.

Генеральный проектировщик - главный исполнитель проектных работ, выполняющий основную их часть собственными силами, а остальную - силами привлекаемых субподрядных проектных организаций "проектировщиков". Генеральный проектировщик обычно сам формирует состав исполнителей (проектировщиков), ведет с ними денежные расчеты, принимает у них законченные проектные работы (по аналогии со строительным генподрядчиком). Чаще всего это крупная проектная организация, специализированная на каком-либо виде строительства (промышленном, гидротехническом, гидромелиоративном и т.д.).

Проектировщик (субподрядный) - организация, привлекаемая генеральным проектировщиком для выполнения той или иной части проекта "на правах субподряда" (т.е. является как бы исполнителем у исполнителя).

Изыскатель - организация, привлекаемая проектировщиком (генеральным или субподрядным), реже непосредственно заказчиком, для выполнения инженерных изысканий на территории строительства. Обычно изыскания выполняют специализированные (изыскательские) организации, реже изыскательские отделы крупных проектных организаций.

134. Сущность, назначение и состав материально-технической базы строительства.
Что такое материально-техническая база строительства?

Строительство является наиболее материалоёмкой отраслью народного хозяйства как по объёму, так и по разнообразию номенклатуры потребляемых материалов, конструкций и оборудования. В капитальном строительстве потребляется 15-20% всей промышленной продукции, расходуемой в сфере материального производства (75% производства цемента, 70% стальных труб, 20% металлов, 60% мягких кровельных материалов, значительная доля других материальных ресурсов).
Материально-техническая база строительства – это система предприятий по производству строительных материалов, предприятий по эксплуатации и ремонту строительных машин и механизмов, транспортных средств, энергетическое и складское хозяйство строительных организаций, научно-исследовательские, проектные, учебные и другие учреждения и хозяйства, обслуживающие строителей.
Масштабы капитального строительства требуют не только тщательной согласованности действий всех организаций, принимающих участие в строительном производстве, но и обеспечение строительства материально-техническими ресурсами в необходимом количестве и в сроки, определяемые технологией строительного производства.
Все предприятия, входящие в состав материально-технической базы строительства, условно можно подразделить на четыре группы:
– предприятия промышленности строительных материалов: это предприятия, добывающие нерудное сырьё и, перерабатывая его, изготовляют вяжущие (цемент, гипс, известь и др.), тепло- и гидроизоляционные материалы, стекло, керамические изделия, санитарно-техническое оборудование, отделочные и другие виды строительных материалов. Эти предприятия выпускают условно безадресную строительную продукцию;
– предприятия строительной индустрии, к которым относятся заводы по производству бетонных и железобетонных конструкций, предприятия и цехи строительных и технологических металлоконструкций, электрои санитарно-технического оборудования, узлов и заготовок, арматурные цехи и установки по изготовлению бетона, раствора, асфальтобетона. В отличие от предприятий первой группы, которые производят массовую продукцию, предприятия этой группы производят адресную продукцию для конкретных объектов по конкретным заказам и спецификациям;
– предприятия и организации, непосредственно обслуживающие строительство и входящие в состав строительных организаций: бетонно-растворные узлы, обслуживающие парк строительных машин и транспортных средств, различные механические, арматурные и плотничные мастерские, производственно-комплектовочная база снабженческих организаций строительного треста;
– промышленные предприятия других отраслей народного хозяйства, поставляющие часть своей продукции строительным организациям (металл, полимерные материалы и др.).