Формирование матриц с учетом ограничений
Матрица - это одна из форм моделей календарного планирования, т.е. форма отображения организации строительных работ.
Матрица представляет собой таблицу, в которой записываются продолжительности выполнения всех видов работ на каждом частном фронте. Если разбивка на частные фронты по всем видам работ одинакова и каждая последующая работа может выполняться после завершения предыдущей на первом частном фронте, составляется матрица размерностью т х п (т - количество фронтов работ, п- количество видов работ).
Если эти условия не выполняются, рекомендуется сначала составить матрицу разбивки объекта на частные фронты работ. Такая матрица определяет возможности совмещения отдельных работ на объекте, исходя из возможностей совместной работы машин, механизмов и оборудования, технологических условий производства работ и требований техники безопасности.
Одним из наиболее эффективных средств при фиксации исходных данных при формировании и оптимизации объектных потоков является матрица, которая позволяет отобразить фронты и виды работ. В каждой ячейке матрицы представлена продолжительность работ каждого вида на частном фронте. Однако в практике проектирования поточной организации работ возникает необходимость членения общего фронта работ на частные, применительно к разным фронтам работ, что нашло отражение в предыдущем разделе. Поэтому возникает необходимость формирования матрицы продолжительности работ в системе ОФР в конкретных условиях производства и накладываемых ограничений.
Сложность составления матриц продолжительности работ состоит в необходимости моделирования реальной технологии производства работ. Поэтому при формировании матриц в первую очередь оценивается возможность выполнения последующего вида работ на подготовленном предыдущем фронте работ, т.е. учитывается необходимость освобождения фронтов работ. При формировании реальной матрицы соблюдается следующий принцип: если на данном фронте по окончании работ предшествующей бригадой могут быть начаты работы следующей бригадой, то значения продолжительности работ этой бригады записываются в ячейку матрицы смежной по горизонтали с ячейкой, содержащей продолжительности работ первой бригады, а если нет, то в ней ставится «0».
Кроме того, путем соответствующей замены значений продолжительности работ в матрицах учтены организационно-технологические требования:
1) обеспечение безопасности работ на объекте;
2) получение достаточного фронта работ для каждой бригады;
3) соблюдение технологических перерывов при производстве работ;
4) обеспечение теплом при производстве отделочных работ.
Целесообразно представлять матрицы с различными системами разбивки общих фронтов на частные по видам работ со смещенными шкалами. При этом смещение определяется между завершением предшествующей и началом последующей работы смежных видов в виде горизонтальной связи. Такое смещение имеет место между работами нулевого цикла и работами по возведению надземной части, между работами, но монтажу надземной части и внутренними работами, между столярно-плотницкими и малярными работами. В общей матрице смещение отдельных частей требует заполнение пустых клеток «0».
НИР
Время на каждом частном фронте при выполнении каждого вида работ называется ритмом. Продолжительность выполнения комплекса работ может быть определена как сумма периодов развертывания и продолжительности последнего вида работ.
Период развертывания – это время начала работ последующего вида, отсчитывая от начала работ предыдущего вида.
Значение периодов развертывания рассчитывается для каждого частного фронта между двумя смежными потоками и всей совокупности значений периодов развертывания. В результате выбирается максимальное значение, что и обеспечивает беспростойную работу бригад.
Расписание работ – это начало и окончание работ каждого вида на каждом частном фронте.
Время начала последующего вида работы определяется как суммарное значение периодов развертывания.
Между смежными потоками должна быть хотя бы одна критическая точка. Критическая точка – это точка, при которой окончание предшествующей работы равно началу последующей.
За счет изменения очередности освоения частных фронтов работ можно добиться сокращения общей продолжительности.
Критерием оптимальности является минимальная продолжительность.
Таблица «Матрица продолжительности работ (потока НИРом)»
| офр | А | Б | В | Г | Д | Е | Ж (52) | И (14) | К (14) | Л (14) | М (13) | Н (13) | О (13) | П (13) | С (13) | Т (13) |
| I | 0 1 1 | 1 4 3 | 4 6 2 | 6 37 31 | 37 41 4 | 41 46 5 | 46 53 7 | 86 88 2 | 88 90 2 | 90 92 2 | 92 94 2 | 94 96 2 | 96 98 2 | 98 100 2 | 100 102 2 | 102 104 2 |
| II | 53 60 7 | 88 90 2 | 90 92 2 | 92 94 2 | 94 96 2 | 96 98 2 | 98 100 2 | 100 102 2 | 102 104 2 | 104 106 2 | ||||||
| III | 60 67 7 | 90 92 2 | 92 94 2 | 94 96 2 | 96 98 2 | 98 100 2 | 100 102 2 | 102 104 2 | 104 106 2 | 106 108 2 | ||||||
| IV | 67 74 7 | 92 94 2 | 94 96 2 | 96 98 2 | 98 100 2 | 100 102 2 | 102 104 2 | 104 106 2 | 106 108 2 | 108 110 2 | ||||||
| V | 74 82 8 | 94 96 2 | 96 98 2 | 98 100 2 | 100 102 2 | 102 104 2 | 104 106 2 | 106 108 2 | 108 110 2 | 110 112 2 | ||||||
| VI | 82 90 8 | 96 98 2 | 98 100 2 | 100 102 2 | 102 104 2 | 104 106 2 | 106 108 2 | 108 110 2 | 110 112 2 | 112 114 2 | ||||||
| VII | 90 98 8 | 98 100 2 | 100 102 2 | 102 104 2 | 104 105 1 | 106 107 1 | 108 109 1 | 110 111 1 | 112 113 1 | 114 115 1 |
Т = 1 + 3 + 2 + 31 + 4 + 5 + 40 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 13 = 115
МКР
Также в строительстве применяется потоки с немедленным началом каждой последующей работы после завершения предшествующей при наличии ресурса и фронта работ, то есть традиционный метод организации работ.
Таблица «Матрица продолжительности работ (поток с МКР)»
| офр | А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | И | К | Л | М | Н | О | П | С | Т |
| I | 0 1 1 0 1 | 1 4 3 1 3 | 4 6 2 3 4 | 6 37 31 4 33 | 37 41 4 33 37 | 41 46 5 37 42 | 46 52 7 42 53 | |||||||||
| II | 52 59 7 53 65 | |||||||||||||||
| III | 59 66 7 65 77 | 66 68 2 89 91 | 68 90 2 91 93 | 90 92 2 93 95 | 92 94 2 95 97 | 94 96 2 97 99 | 96 98 2 99 101 | 98 100 2 101 103 | 100 102 2 103 105 | 102 104 2 105 107 | ||||||
| IV | 66 73 7 77 89 | 73 75 2 91 93 | 90 92 2 93 95 | 92 94 2 95 97 | 94 96 2 97 99 | 96 98 2 99 101 | 98 100 2 101 103 | 100 102 2 103 105 | 102 104 2 105 107 | 104 106 2 107 109 | ||||||
| V | 73 81 8 89 100 | 75 77 2 93 95 | 92 94 2 95 97 | 94 96 2 97 99 | 96 98 2 99 101 | 98 100 2 101 103 | 100 102 2 103 105 | 102 104 2 105 107 | 104 106 2 107 109 | 106 108 2 109 111 | ||||||
| VI | 81 89 8 77 89 | 89 91 2 95 97 | 94 96 2 97 99 | 96 98 2 99 101 | 98 100 2 101 103 | 100 102 2 103 105 | 102 104 2 105 107 | 104 106 2 107 109 | 106 108 2 109 111 | 108 110 2 111 113 | ||||||
| VII | 89 97 8 77 89 | 97 99 2 97 99 | 99 101 2 99 101 | 101 103 2 101 103 | 103 105 2 103 105 | 105 107 2 105 107 | 107 109 2 107 109 | 109 111 2 109 111 | 111 113 2 111 113 | 113 115 2 113 115 | ||||||
| 99 101 2 99 101 | 101 103 2 101 103 | 103 105 2 103 105 | 105 107 2 105 107 | 107 109 2 107 109 | 109 111 2 109 111 | 111 113 2 111 113 | 113 115 2 113 115 | 115 117 2 115 117 | ||||||||
| 101 103 2 106 108 | 103 105 2 108 110 | 105 107 2 110 112 | 107 108 1 112 113 | 109 110 1 113 114 | 111 112 1 114 115 | 113 114 1 115 116 | 115 116 1 116 117 | 117 118 1 117 118 |
Продолжительность работ 118 дней.
НОФР
Расчет потока с непрерывным освоением фронтов может осуществляться на матрице в системе ОФР, но лучше транспонировать матрицу в систему ОВР. В последнем случае методика расчета потока с непрерывным освоением фронтов работ аналогична расчету потока с непрерывным использованием ресурсов, но обеспечивается нулевое растяжение не ресурсных, а фронтальных связей. При этом имеют место простои ресурсов.
Продолжительность потока с непрерывным освоением фронтов равна сумме периодов развертывания второго и последующих фронтальных комплексов работ и продолжительности работ последнего фронтального комплекса.
Таблица «Матрица продолжительности работ (поток с НОФР)»
| ОВР | I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX |
| А | 0 1 1 | ||||||||
| Б | 1 4 3 | ||||||||
| В | 4 6 2 | ||||||||
| Г | 6 37 31 | ||||||||
| Д | 37 41 4 | ||||||||
| Е | 41 46 5 | ||||||||
| Ж | 46 53 7 | 53 60 7 | 60 67 7 | 67 74 7 | 74 82 8 | 82 90 8 | 90 98 8 | ||
| И | 67 69 2 | 74 76 2 | 82 84 2 | 90 92 2 | 98 100 2 | 100 102 2 | 107 109 2 | ||
| К | 69 71 2 | 76 79 2 | 84 86 2 | 92 94 2 | 100 102 2 | 102 104 2 | 109 111 2 | ||
| Л | 71 73 2 | 79 81 2 | 86 84 2 | 94 96 2 | 102 104 2 | 104 106 2 | 111 113 2 | ||
| М | 73 75 2 | 81 83 2 | 84 86 2 | 96 98 2 | 104 106 2 | 106 108 2 | 113 114 1 | ||
| Н | 75 77 2 | 83 85 2 | 86 88 2 | 98 100 2 | 106 108 2 | 108 110 2 | 114 115 1 | ||
| О | 77 79 2 | 85 87 2 | 88 90 2 | 100 102 2 | 108 110 2 | 110 112 2 | 115 116 1 | ||
| П | 79 81 2 | 87 89 2 | 90 92 2 | 102 104 2 | 110 112 2 | 112 114 2 | 116 117 1 | ||
| С | 81 83 2 | 89 91 2 | 92 94 2 | 104 106 2 | 112 114 2 | 114 116 2 | 117 118 1 | ||
| Т | 83 85 2 | 91 93 2 | 94 96 2 | 106 108 2 | 114 116 2 | 116 118 2 | 118 119 1 |
Т = 53+7+7+7+8+8+10+7+12= 119 дней