Классификация и параметры строительных потоков. Основные закономерности и технологическая увязка потокового сооружения. Учет научно-технического прогресса и вероятностного характера строительства производства при проектировании долговременных средств.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.02.2016 |
| Размер файла | 19,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования и науки
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования
«Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»
Институт экономики и управления
Урок 33. Процессы и потоки в операционной системе
по дисциплине «Менеджмент II»
Моделирование поточной организации строительного производства
Великий Новгород 2013 г
1. Сущность поточного строительного производства
2. Классификация и параметры строительных потоков
3. Основные закономерности и технологическая увязка строительных потоков
4. Учет научно-технического прогресса и вероятностного характера строительного производства при проектировании долговременных потоков
1. Сущность поточного строительного производства
Поточным методом строительства называется метод, при котором бригады (звенья) рабочих постоянного состава, оснащенные соответствующим набором инструмента и строительных машин, выполняют одни и те же разнотипные работы, максимально совмещенные во времени на различных фронтах работ (захватках, участках).
Сущность поточного строительного производства может быть пояснена следующим примером. Предположим, требуется построить М одинаковых зданий. Строительство можно организовать непоточным (последовательным, параллельным) или поточным методом. При последовательном методе строительства каждое здание строится после того, как построено предыдущее. Этот метод имеет следующие особенности: сравнительно большую продолжительность строительства, прерывное выполнение однотипных работ и потребление для их производства ресурсов. Например, комплекс работ по возведению подземной части здания и потребление соответствующих материально-технических ресурсов прерываются на период возведения надземной части здания и отделочных работ; в свою очередь монтаж конструкций и поставка на объект ресурсов прерываются на период отделочных работ и т. д.
При параллельном методе строительства однотипные работы выполняют одновременно на разных объектах, продолжительность строительства при этом равна времени строительства одного объекта; интенсивность потребления материально-технических ресурсов наибольшая.
При поточном методе технологический процесс возведения объектов расчленяется на n составляющих процессов (разнотипных работ), например устройство фундаментов, возведение стен и перекрытий, устройство кровли, отделочные работы и др., для каждого из которых назначают по возможности одинаковую продолжительность, и совмещают выполнение этих работ во времени, обеспечивая тем самым последовательное осуществление однотипных работ и параллельное — разнотипных.
Естественная вентиляция дома. Воздушные потоки
При строительстве объектов поточным методом требуется меньше времени, чем при последовательном, меньшее количество одновременно потребляемых ресурсов, чем при параллельном, равномерно потребляются однородные материально-технические ресурсы, и загружается специализированный транспорт, а бригады (звенья) рабочих постоянно выполняют одни и те же работы.
Для создания строительного потока необходимо:
1) расчленить сложный производственный процесс по строительству объекта или объектов на составляющие процессы;
2) разделить труд между исполнителями и закрепить за ними эти процессы;
3) разделить весь фронт работ на частные фронты (захватки или участки) и установить для них продолжительность выполнения каждого процесса;
4) назначить очередность работ на частных фронтах, чтобы максимально совместить выполнение разнотипных работ во времени и пространстве, т. е. осуществить их технологическую увязку.
2. Классификация и параметры строительных потоков
Различают следующие разновидности строительных потоков.
1. По структуре и виду продукции: частные, специализированные, объектные и комплексные.
Частный поток — элементарный строительный поток, состоящий из одного или нескольких процессов, выполняемых бригадой или звеном на частных фронтах работ. Например, рытье траншеи, окраска поверхностей масляной краской и др.
Специализированный поток — совокупность технологически связанных частных потоков, объединенных единой системой параметров и схемой потока, а также общей строительной продукцией в виде законченных конструктивных элементов или частей зданий (сооружения).
Объектный поток — совокупность технологически и организационно связанных специализированных потоков, совместной продукцией которых являются законченные строительством отдельные здания, сооружения или группы однородных объектов.
Комплексный поток — совокупность организационно связанных объектных потоков, объединенных общей продукцией в виде комплекса зданий и сооружений. Например, жилой массив, промышленное предприятие.
2. По характеру ритмичности: ритмичные, разноритмичные и неритмичные потоки.
Ритмичный — в котором все составляющие потоки имеют единый ритм, т. е. продолжительность выполнения работ каждой отдельной бригадой на частных фронтах работ одинакова.
Разноритмичный — в котором составляющие его потоки имеют одинаковые ритмы однотипных работ и различные ритмы разнотипных.
Неритмичный — в котором продолжительность выполнения каждой отдельной бригадой работ на частных фронтах неодинакова.
Неритмичные строительные потоки проектируют для возведения объектов со сложной конфигурацией в плане, при различных высотах их помещений (цехов) и неравномерном распределении объемов работ в пространстве. Такие объекты трудно расчленить на захватки (участки), равные по трудоемкости. Поэтому продолжительности выполнения работ на захватках отдельными бригадами, которые в процессе возведения объекта имеют постоянный численный состав, различны.
3. По продолжительности строительства: кратковременные и долговременные потоки.
Кратковременный поток организуют при возведении отдельных зданий (сооружений) или групп объектов, продолжительность строительства которых не превышает одного года; долговременный — при строительстве объектов или комплексов, продолжительность строительства которых составляет более одного года.
Долговременные потоки способствуют ритмичной работе строительных организаций, позволяют полнее использовать строительные машины, трудовые и материальные ресурсы. Кроме того, такие потоки создают условия для ритмичной работы транспорта и производственных предприятий строительной индустрии, системы материально-производственной комплектации, обеспечивающей строительство деталями и конструкциями, способствуют сокращению объема незавершенного производства, внедрению сквозного поточного бригадного подряда.
При организации сквозного поточного подряда на строительном конвейере «завод — транспорт — стройка» в поток включаются бригады рабочих, осуществляющие работы по изготовлению конструкций и деталей на заводе железобетонных конструкций, по транспортированию их на строительную площадку, а также бригады, осуществляющие процесс возведения здания или сооружения.
Применение сквозного поточного подряда предусматривает: согласованную работу всех бригад, участвующих в технологическом процессе строительства (стадии производства и комплектации сборных железобетонных изделий и конструкций, их транспортирование со складов готовой продукции на стройки, а также монтаж и выполнение всех других общестроительных, отделочных и специальных видов работ); силение взаимной материальной ответственности трудовых коллективов, занятых во всей технологической цепочке, и повышение их заинтересованности в конечных результатах строительства; дальнейшее расширение участия бригад в управлении производством.
3. Основные закономерности и технологическая увязка строительных потоков
При проектировании потоков учитывают также возможные технологические и организационные перерывы.
Технологические перерывы обусловлены некоторыми особенностями строительных материалов. Они оказывают непосредственное влияние на продолжительность периода развертывания потоков. Продолжительность технологических перерывов указывают в технологических картах на производство конкретного вида работ.
Организационные перерывы вводят для избежания простоев бригад на отдельных захватках. Например, исходя из условий техники безопасности послемонтажные работы на этаже многоэтажного здания могут быть начаты лишь при наличии двух перекрытий над этажом, где находятся рабочие.
Технологическую увязку строительных потоков с целью максимального совмещения их во времени и пространстве осуществляют либо непосредственно на графике (циклограмме), либо расчетным методом.
Наиболее просто технологическую увязку осуществляют в ритмичных потоках. Так технологическая увязка работы бригад в ритмичных потоках производится путем включения каждой бригады потока в работу сразу же после того, как освобождается захватка. Поскольку бригады заняты одинаковое время на каждой захватке, ни одна захватка «не простаивает» в ожидании следующей бригады.
При проектировании поточного строительства встречаются случаи разноритмичных потоков, т. е. когда для выполнения одних процессов может быть принят одинаковый ритм работы бригад, равный некоторому числу дней, а для других, из-за повышенной трудоемкости работ, ритмы должны быть приняты в несколько раз большими.
Технологическая увязка работы бригад и в этом случае осуществляется достаточно просто. Так, вторая бригада, поскольку ритм ее работы больше, чем ритм предшествующей бригады, включается в работу сразу же после того, как первая бригада освободит первую захватку.
Третья бригада, так как ритм ее работы меньше, чем ритм предшествующей бригады, включается в работу лишь после освобождения последней захватки второй бригадой. Это вызвано тем, что только в этом случае третья бригада не будет простаивать в ожидании фронта работ. При функционировании разно-ритмичных потоков, для того чтобы захватки не простаивали, стремятся увеличить численность рабочих в бригадах, имеющих наибольший ритм, и тем самым уравнять ритмы по наименьшему. Однако это не всегда возможно по различным причинам: мал фронт работ, ограничена производительность крана и др.
С целью исключения пустующих захваток можно организовать поток с одинаковыми ритмами бригад, приняв за основу наибольший ритм. Однако при этом сохраняется один из недостатков таких потоков — неоправданно большая продолжительность работ.
Для исключения перечисленных недостатков поступают следующим образом: при проектировании потоков стремятся к тому, чтобы значения ритмов работ бригад были кратными друг другу. После этого выполнение процессов с удлиненным ритмом поручают нескольким бригадам.
4. Учет научно-технического прогресса и вероятностного характера строительного производства при проектировании долговременных потоков
Строительное производство — это сложная система, подверженная воздействию различных факторов, которые оказывают на технико-экономические показатели строительства как положительное, так и отрицательное влияние.
Положительное влияние на технико-экономические показатели строительства оказывает научно-технический прогресс, который проявляется: строительный поток сооружение долговременный
· в улучшении проектных решений — совершенствование конструкций, изделий, узлов и соединений; снижение массы монтируемых элементов и др.;
· в применении прогрессивных материалов и конструкций, повышении степени заводской готовности изделий, улучшении качества изделий и выполняемых работ;
· в повышении уровня организации труда — внедрение коллективного подряда, совершенствование приемов и методов труда; сокращение текучести рабочих кадров; обмен передовым опытом; укрепление технологической дисциплины; улучшение условий охраны труда и техники безопасности; применение рационального инструмента и приспособлений и др.;
· в повышении уровня организации производства — своевременное и качественное выполнение работ подготовительного периода, совершенствование технологии строительного производства, дальнейшая комплексная механизация работ, своевременное и комплектное снабжение бригад изделиями и материалами, обеспечение высокопроизводительной техникой, средствами транспорта, малой механизации и др.
В результате научно-технического прогресса повышается производительность труда рабочих в бригадах, уменьшается численный состав бригад. Однако состав бригад можно уменьшать до некоторой технологически целесообразной величины, ниже которой уменьшение невозможно. Рост выработки рабочих может быть получен в результате изменения параметров непрерывного потока, таких, как размер и количество фронтов работ (захваток), интенсивность потока, продолжительность ведущего и совмещаемых процессов, продолжительность строительства объекта и др.
Отрицательное влияние на технико-экономические показатели строительного производства оказывает его вероятностный характер, который проявляется в том, что на строительные процессы воздействуют различные случайные факторы. Эти факторы можно классифицировать в следующие группы: природно-климатические, технические, технологические, организационные и социальные.
Природно-климатические факторы проявляются в отклонениях температур воздуха в конкретном периоде от многолетних среднемесячных или среднедекадных значений, длительных ливневых дождях, стихийных бедствиях (бури, землетрясения), что приводит к несоблюдению (сбоям) графиков возведения объектов строительства, к дополнительным ресурсным затратам для производства строительно-монтажных работ и несвоевременной сдаче объектов в эксплуатацию.
Стохастическое влияние технических факторов проявляется в неожиданных выходах из строя строительных машин и механизмов, в перебоях в энерго-, тепло, и водоснабжении.
Вероятностное влияние технологических факторов выражается в несоблюдении проектной технологии, изменении технологической последовательности производства строительно-монтажных работ, выполнении непредвиденных работ по устранению допущенного брака.
Вероятностное влияние организационных факторов проявляется в нарушении сроков поступления в строительную организацию проектно-сметной или организационно-технологической документации, несвоевременной подготовке фронта работ, в сбоях поставок строительных материалов, конструкций и оборудования, в отсутствии необходимых инструментов, приспособлений, в ошибочных распоряжениях технического персонала.
Вероятностные воздействия социальных факторов проявляются в колебаниях уровня текучести рабочих кадров, нарушениях трудовой дисциплины, увеличении числа случаев невыхода на работу по болезни.
Перечисленные факторы вызывают потери рабочего времени, отказы строительного потока, которые существенно сказываются на эффективности строительства. Отказ строительного потока — это событие, после возникновения которого параметры потока выходят за допустимые пределы.
Например, в качестве отказов могут быть приняты остановки ведущего процесса монтажа зданий, которые происходят в результате неисправностей башенного крана, неблагоприятных метеорологических условий и других причин, вызывающих простои более 1 ч.
Потери рабочего времени могут быть уменьшены за счет выполнения соответствующих мероприятий, которые обычно включают в план развития и внедрения новой техники. Как правило, эти мероприятия позволяют уменьшить количество и продолжительность отказов, а часть из них ликвидировать полностью. Воздействие оставшейся части отказов учитывают при проектировании (уточнении) параметров непрерывного потока. Для этого в конкретной строительной организации, обычно в течение года, проводят наблюдения за функционированием долговременных потоков. Наблюдения осуществляют с помощью периодического составления фотографии рабочего дня, хронометража отдельных операций и процессов, анализа проектных и фактических параметров поточного строительства.
Рассчитывают статистические характеристики продолжительностей работ — их средние значения и дисперсии, устанавливают законы распределения случайных продолжительностей работ. С использованием этой статистической информации проектируют (обычно на ЭВМ) параметры потоков с заданным уровнем вероятности (уровнем организационно-технологической надежности) строительства каждого объекта в нормативные сроки. Например, за уровень вероятности выполнения комплекса работ по возведению объекта принимают 60%. Наряду с этим в процессе оперативного управления строительством регистрируют величины каждого отказа (сбоя) выполнения строительно-монтажных и специальных работ, в результате чего оперативно принимают решения по осуществлению организационных, технологических или технических мероприятий, позволяющих сократить продолжительность и ликвидировать последствия отказа. При этом исходят из того, чтобы затраты на ликвидацию последствий отказа были минимальны, а продолжительность строительства объекта не превышала нормативную (плановую).
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Планирование уровня механизации строительного производства и использования строительных машин. Планирование поставок и списания машин. Определение коэффициента сменности парка. Планирование материально-технического обеспечения строительного производства.
реферат [2,6 M], добавлен 30.01.2009
Структура организации строительного производства. Определение числа изоляционно-укладочных колонн и числа линейных объектных строительных потоков, необходимых для осуществления строительства магистрального трубопровода. Расчет такелажной оснастки.
курсовая работа [383,9 K], добавлен 15.05.2014
Классификация сетей и сооружений. Технологическое проектирование производства работ. Нормативная база проектирования. Проект организации строительства и производства работ. Технологическая карта и схема.
Калькуляция затрат труда, календарный план.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 03.10.2013
Анализ современных технологий строительства. Особенности метода Royal Building System — строительных конструкций, предназначенных для заливки бетоном. Принцип сооружения монолитного здания. Каркасные дома (канадская технология возведения деревянных домов)
реферат [38,9 K], добавлен 14.01.2010
Общие положения технологии строительного производства. Организационно-технологическая документация. Подготовка и производство общестроительных работ. Приемка в эксплуатацию законченных объектов. Рабочие комиссии, их права, обязанности и порядок работы.
презентация [4,4 M], добавлен 20.04.2014
Возведение зданий и сооружений — цель строительного производства. Особенности технологического проектирования строительных процессов. Характеристика участка, отведенного под строительство проектируемой гостиницы. Основные расчёты строительного процесса.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 23.10.2011
Разработка календарного плана строительных работ и стройгенплана. Технологическая карта как составная часть проекта производства работ. Выбор и обоснование способов производства работ, машин и механизмов. Основные требования к качеству и приемке работ.
Источник: otherreferats.allbest.ru
Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов Мещанинов, Иван Юрьевич
Мещанинов, Иван Юрьевич. Динамическая оптимизация долговременных потоков в организации строительства и реконструкции комплекса объектов : диссертация . кандидата технических наук : 05.23.08 / Мещанинов Иван Юрьевич; [Место защиты: С.-Петерб. гос. архитектур.-строит. ун-т].- Санкт-Петербург, 2011.- 170 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2931
Содержание к диссертации
1 Глава Актуальные задачи календарного планирования на современном этапе развития строительства .
1.1 Календарное планирование в строительстве и реконструкции современных комплексов зданий и сооружений.
1.2 Анализ основных элементов методологии календарного планирования
1.3. Программное обеспечение формирования, расчета и оптимизации строительных работ
Постановка обобщенной задачи исследования 52
Глава Теоретические основы календарного планирования оптимальной последовательности по строительству и реконструкции комплекса объектов
2.1. Основы формализованной постановки задачи строительства комплекса последовательно возводимых объектов.
2.2. Оценка эффективности оптимизации очередности работ на строительных объектах .
2.3. Методика оценки чувствительности комбинаторной оптимизации очередности освоения объектов
Выводы по 2 главе 82
Глава Экспериментальный анализ функциональных особенностей последовательной оптимизации комплекса объектов 83
3.1. Обоснование выбора критерия последовательной оптимизации комплекса объектов. 83
3.2. Введение локальных ограничений на сроки инвестиций в объекты на основе требования их эффективности . 94
3.3. Исследование оптимизационных рисков, возникающих в зависимости от неопределенности исходной информации по объектам 101
Выводы по 3 главе 1Ю
Практические вопросы оптимизации календарного плана. 111
Описание формы электронной таблицы оптимизируемого календарного плана. 111
Блок-схема, алгоритмы и программа оптимизации календарного плана 119
Оптимизация календарной последовательности строительства 125
на примере плана реконструкции объектов медицинского
Выводы по 4 главе 132
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время в Российской Федерации, вообще, и в С.-Петербурге, в частности, идет поиск различных по характеру мероприятий, направленных на интенсификацию объемов строительства в жилищной, социальной и промышленной сфере, падение которых особенно негативно проявили себя во время начавшегося в 2008 году экономического кризиса.
В частности, в рамках данной тенденции уже набрала обороты кампания по реанимации закона о долевом строительстве многоквартирных домов. В этом законе застройщиков, на наш взгляд, не устраивала четкая и недвусмысленная регламентация их обязательств перед дольщиками, в частности, связанных с обеспечением своевременного ввода строительных объектов в эксплуатацию. При ревизии первоначальной версии закона «победили» строители, так как они добились двукратного снижения пени (неустойки), связанной с несвоевременным вводом объектов в эксплуатацию.
О чем это свидетельствует? Это свидетельствует, прежде всего, об отсутствии в строительстве среднесрочного календарного планирования, которое адекватно соответствовало бы реальным рыночным условиям. Следствием данного обстоятельства стало практически полное отсутствие долгосрочного календарного планирования как такового. Подтверждением этому выводу служит то, что в условиях рыночной экономики определение продолжительности строительства осуществляется не нормативно, как было в эпоху тотального плана, тогда как самими строители не в состоянии обеспечить выполнение своего же прогноза.
Вместе с этим отсутствие долгосрочного планирования строительства идет вразрез со стремлениями федерального правительства к формированию долгосрочных бюджетов, которые во многом связаны с достижением стратегических социальных целей, в частности демографических. Действительно, как можно планировать ликвидацию ветхого и аварийного жилья, строительство детсадов, школ и др., если сроки нового строительства постоянно срываются?
Европейский опыт показывает, что при достаточно большой концентрации городского населения в селитебных зонах, на первый план выходит особый вид строительства – это реконструкция объектов. Основное современное требование к реконструируемым зданиям заключается в предъявлении к ним жестких нормативов по энергоресурсосбережению. Для представленной диссертационной задачи это требование можно формализовать следующим образом.
До проведения реконструкционных мероприятий, функционирование объекта связано с, так называемым, пред инвестиционным денежным потоком, в результате проведения реконструкционных мероприятий на данном объекте его функционирование будет связано с после инвестиционным денежным потоком, капитализация которого в общем случае должна возрасти. Однако при реальном планировании всех реконструкционных мероприятий возникают два глобальных ограничителя.
Первый ограничитель связан с невозможностью реконструкции всех объектов по социальным причинам, например, из-за невозможности одновременной остановки работы всего комплексного объекта, или из-за невозможности одновременного переселения большой группы граждан. Второй связан с невозможностью одновременного финансирования всех объектов. В результате учета этих двух императивов, из комплекса объектов необходимо выделить отдельные фронты работ, и между ними необходимо установить очередность их освоения. Таким образом, в условиях современных рыночных отношений вновь актуальной становится задача поиска оптимальной очередности в долговременном строительном потоке.
Следует отметить, что реконструируемые объекты – это только часть приложения поставленной в диссертации задачи; на самом деле ее схема может быть экстраполирована и на новое строительство. В этом случае общая постановка несколько упрощается, так как будет отсутствовать пред инвестиционный денежный поток, а вот после инвестиционный поток будет связан, либо с энергосберегающей экономией эксплуатационных расходов, либо с доходом от сдачи помещений в аренду, либо с обоими факторами. Таким образом, помимо актуальности, поставленная в диссертации задача является и достаточно универсальной.
Далее можно с уверенностью констатировать, что в долгосрочном календарном планировании, должна реанимироваться и задача оптимизации очередности освоения объектов, входящих в строительный поток. Ее отличие в современной постановке должно включать как новые ограничения, так и новую целевую функцию, основанную современных критериях оценки эффективности инвестиционных строительных проектов. А для того, чтобы данная задача была бы актуальна не только при планировании, но и при реализации проекта, как раз и необходимо выполнение обязательств по своевременному вводу строительных объектов в эксплуатацию, что можно обеспечить мероприятиями по оптимальному управлению рисками несвоевременного выполнения работ.
Следует также отметить, что алгоритмизация подобных задач традиционно относится к категории сложных, а при учете сразу трех денежных потоков: пред инвестиционного, инвестиционного и после инвестиционного, является, на наш взгляд, сложной вдвойне. Таким образом, в качестве одного из направлений повышения эффективности планирования, организации и управления строительством должно стать обеспечение субъектов управления строительством современным оптимизационным инструментарием по долгосрочному календарному планированию, а в качестве критерия эффективности использовать чистый дисконтированный доход от реализации комплексного инвестиционного строительного проекта, долговременная актуальность которого учитывает его чувствительность к имеющим место рискам. Другим актуальным моментом диссертации является ее направленность на комплексный учет энергоресурсосберегающих проектов, которой вносит определенную специфику в предлагаемую оптимизационную методику.
Если конкретизировать приведенные тезисы, то в итоге можно сформулировать следующее резюме. Для эффективного планирования, организации и управления строительством в диссертации представлены постановки и решения следующих задач.
Усовершенствован современный организационно-технологический и экономический инструментарий в области организации долгосрочного строительства комплекса последовательно возводимых объектов, ориентированных на энергоресурсосберегающие проекты.
Далее этот инструментарий наделен свойством многовариантного выбора управленческого решения и ориентирован на оценку долгосрочных проектов по чистому дисконтированному доходу с учетом волатильности параметров, составляющих основу возникновения рисков несвоевременного выполнения работ.
Положительным фоном для решения поставленных задач является начавшее с 2010 г. экономическое выздоровление строительной отрасли. В частности, в практику строительства, хотя и медленно, возвращается метод комплексной застройки территории С.-Петербурга (территориальный девелопмент). Положительным примером комплексной застройки является намывка у берега Васильевского острова новых земель и их освоения, что к тому же является и долгосрочным проектом. Поэтому, на наш взгляд, в перспективе застройка жилых массивов градостроительными комплексами, а также долгосрочное планирование реконструкции различных по назначению комплексов последовательно возводимых объектов будет только расширяться.
Цель исследования заключается в совершенствовании методологии планирования, организации и управления строительством комплекса, последовательно возводимых (реконструируемых) объектов, учитывающей не только инвестиционные затраты, но и доходы (расходы) в до и после инвестиционный периоды, т.е. с ориентацией на совместный учет поточной организации работ плюс энергоресурсосберегающую эксплуатацию объектов.
Научная новизна представленного исследования заключается в разработке, совершенствовании, создании и исследовании следующих предметов научного поиска.
В создании и исследовании универсального оптимизационного алгоритма комплексного потока последовательно возводимых или реконструируемых объектов, определяемых доходными периодами до инвестиционной и после инвестиционной энергоресурсосберегающей эксплуатации.
В исследовании оптимизационных результатов на предмет оценки их вариабельности и чувствительности к организационно-технологическим параметрам, обладающих свойством волатильности.
В разработке и исследовании программного обеспечения оптимизационного алгоритма, ориентированного на современные компьютеризированные системы управления проектами с учетом наглядного методического сопровождения по решению оптимизационных задач и анализу их чувствительности.
Объектом исследования диссертации является организация, планирование и управление поточным строительством комплекса последовательно возводимых (реконструируемых) объектов.
Предметом исследования диссертации являются оптимальные (по современным критериям) методы организации, планирования и управления строительством комплекса последовательно возводимых или реконструируемых объектов, ориентированные на их практическое использование в современных рыночных условиях и реализованных в компьютерных программах управления проектами.
Достоверность полученных результатов исследований подтверждается практическим проверками и применением методик, выводов и рекомендаций, реализованных в конкретных проектах, а также использованием современных научных исследований российских ученых в области теории и практики организации, планирования и управления строительным производством и экономикой и строительства: Андреева Л.С., Афанасьева В.А., Баркалова С.А., БирюковаА.Н., Болотина С.А., Васильева В.М., Величкина В.З., Воропаева В.И., Грабового П.Г., Гусева Е.В., Гусакова А.А., Зеленцова Л.Б., Мищенко В.Я., Олейника П.П., Рыбальского В.И., Цая Т.Н. и др. и зарубежных ученых в области управления проектами и календарного планирования Джонсона С.М., Келли Дж. О., Уокера М.Е., и др., труды научно-исследовательских и проектных институтов, а также высших учебных заведений, занимающихся вопросами организации, экономики и управления строительством, а также подрядных строительных организаций.
Практическая значимость. Для практического осуществления эффективного планирования, организации и управления строительным производством разработаны и реализованы в форме программного обеспечения следующие методики. Разработки долгосрочного плана реконструкции медицинского комплекса (см. Приложение) и методики инструментального обеспечения комбинаторной оптимизации последовательно возводимых или реконструируемых объектов, реализованной в программе Microsoft Project.
Апробация. Основные положения диссертационной работы уже доложены на 63 и 64-ой-международной научно-технической конференции молодых ученых (аспирантов, докторантов) и студентов СПбГАСУ 2009; 66 и 67-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов СПбГАСУ 2009-2010 гг.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 146 страницах основного текста (гарнитура Times New Roman, 14пт), состоит из введения, четырех глав, заключения (основные выводы), списка литературы, включающего 153 наименования и приложений на 24 с. В работе представлено 20 рисунков и 18 таблиц.
Исходя из выше изложенного, на защиту выносятся следующие научно-практические разработки:
Теоретические основы календарного планирования оптимальной последовательности объектов строительства и реконструкции, составляющих долгосрочный строительный поток, в котором учитывается пред инвестиционный, инвестиционный и после инвестиционный денежный поток.
Обоснование выбора чистого дисконтированного дохода в качестве критерия при оптимизации очередности освоения объектов в комплексном инвестиционном строительном проекте.
Оценка эффективности оптимизации очередности работ на строительных объектах и методика оценки чувствительности комбинаторной оптимизации очередности освоения объектов, обеспечивающая управление рисками при реализации долгосрочных строительных потоков в практической деятельности.
Разработка алгоритма и компьютерной программы частной модели поиска оптимальной очередности освоения объектов в долгосрочных строительных потоках, реализующие учет временных, абсолютных и относительных ограничений в стандартной программе управления проектами типа Microsoft Project.
Анализ основных элементов методологии календарного планирования
Общий анализ развития и постановки задач календарного планирования. Календарное планирование относится к фундаментальным основам управления [111] и оно нашло широкое применение в различных сферах строительства и производства, а также во многих других областях непроизводственной сферы. В свое время строительные проекты лежали у истоков создания системы сетевого планирования и управления [4], а собственно метод критического пути (МКП) был разработан Келли Дж.О. и Уоркером М.Е. [130] для координации работ по строительству заводов химического концерна «Дюпон». В настоящее время всё большее количество строительных и эксплуатационных компаний в России применяют системы календарного планирования и управления проектами для повышения эффективности своей работы [110, 35].
В организациях строительного комплекса существует высокая потребность в нахождении оптимальных по времени способов реализации проектов при максимально эффективном использовании ресурсов [22]. В строительном бизнесе все более активно используются современные информационные технологии и специализированное программное обеспечение [117].
Это АСУ, САПР и ГИС [10, 17, 71, 84, 85, 94, 118], системы управления проектной документацией [48], сметное программное обеспечение [47] и др. Следует отметить, что сметные системы [100] дают в основном общую оценку проекта по объему работ, стоимости и общей потребности в ресурсах. При этом они не предоставляют таких важных для успешного выполнения проекта сведений по его динамике (ресурсная потребность во времени), которые несут календарные планы работ, графики потребности в ресурсах и профили затрат. Среди требований строительных компаний к программным комплексам, связанным с календарным планированием [7, 68, 69], практически всегда фигурируют следующие возможности.
1. Разработка календарных графиков производства работ осуществляется с поддержкой; различных уровней иерархий.
2. Построение графика потребностей.в. ресурсах; графика.расходования денежных средств; нш проект В целом и І денежных ресурсові на : отдельный? вид; работ должна комплексно обеспечивать, планирование ресурсного обеспечения.
3. Возможность планирования широкого спектра: ресурсов: как исполнителей и механизмов (возобновляемых ресурсов), так и материалов (расходуемых ресурсов).
4. Проигрывание различных вариантов планирования — при жестких временных ограничениях и при ограниченных ресурсах. Варьирование этих способов поможет найти наиболее удачный компромисс: «быстрее — дешевле».
5. Нахождение наиболее «экономного» варианта реализации проекта за счет оптимизации стоимостных характеристик проекта при, проведении проектав различные сроки, привлечении других ресурсов.,
6. Анализ распределения затрат на элементы объекта, на. строительные работы различных типов в соответствии со структурой статей затрат.
7. Интеграция в корпоративные информационные системы (КИС), возможность импорта-экспорта данных в программы составления строительных смет, складские, бухгалтерские программы.
Системы календарного строительства используются в. строительной отрасли на разных этапах инвестиционного процесса и, следовательно; имеют свои особенности и риски [32, 33]. Предынвестиционная стадия, как правило, отличается отсутствием точной и подробной информации о проекте. Это может быть общая концепция проекта, ориентировочные сроки его реализации, технико-экономическое обоснование, первоначальная стоимостная оценка и другие укрупненные показатели. Поэтому и задачи, для решения которых возможно использование системы управления проектами, включающие календарное планирование [57, 58, 64] так же носят общий характер, включающий следующее: укрупненную оценку временных и. стоимостных параметров проекта; оценку реализуемости проекта и эффективности; разработку системной концепции строительства объекта инвестирования [44].
На этой стадии систему управления проектами могут использовать следующие субъекты управления: инвестор-застройщик, управляющая компания, технический заказчик и т.п. [43].
В настоящее время для обеспечения потребности в жилье и офисах строительный рынок России должен расти ускоренными темпами [23]. Но, как отмечают строители-профессионалы, время легких денег осталось в прошлом. Налицо типичные признаки настоящей конкуренции [54], а поэтому задача повышения эффективности инвестиций стала актуальной для всех без исключения участников инвестиционного процесса.
Стадия подрядных торгов [120] позволяет генподрядным организациям с помощью календарного планирования решать такие задачи как разработка укрупненного плотного графика производства работ; разработка графиков финансирования; разработка ведомостей потребности людских и материальных ресурсов для включения в пакет тендерной документации.
Таким образом, сочетание гибкости систем календарного планирования [53, 59] и подробной информации о проекте дает возможность представить оптимальное тендерное предложение. Причем подрядная организация уже на этой стадии [102] может учитывать возможности своей материально-технической базы на всех этапах реализации проектов, в которых участвует компания. То есть, в этом контексте, система управления проектами [29, 39, 51, 122] становится одним из инструментов формирования портфеля заказов, так называемого портфолио.
Оценка эффективности оптимизации очередности работ на строительных объектах
Внедрение единой системы, управления проектами в организации, как правило; требует: стандартизации . и взаимной увязки управленческих процессов т информационных потоков, как по стадиям реализации проектов, так.и по-уровням-принятия решений; интеграции системы управления проектами с другими корпоративными! информационными системами.
Только Open Plan обеспечивает сегодня как полную интеграцию между профессиональной- и «настольной» версиями системы, так и открытость для обмена данными с внешними приложениями.
Система Microsoft Business Solutions Axapta [93]. Эта система ориентирована на планирование потребности в материалах (material requirements planning — MRP) предлагает наличие совокупности техник, использующих данные о спецификациях, данные о запасах на основе разработки так называемого главного календарного плана производства для расчета потребности в материалах. Она создаст рекомендации по запуску заказов на пополнение материалов. Более того, поскольку она учитывает фактор времени, она- выдает рекомендации по перепланированию открытых заказов, когда запланированная, дата открытых заказов и дата потребности по номенклатурной позиции заказа не соответствуют друг другу. MRP, работающая с учетом фактора времени, начинает работу с номенклатзфных позиций, приведенных в главном календарном плане производства, и определяет:
1) количество всех компонентов и материалов, необходимых для производства этих номенклатурных позиций и 2) дату, когда эти компоненты и материалы необходимы. Работающая с учетом фактора времени, программа MRP выполняется путем разворачивания спецификации, и корректировки полученного результата на величину потребности по времени с учетом соответствующей длительности цикла» [123].
Приведем некоторые новые подходы в данной системе [95, 129, 135].
Главное календарное планирование (Master scheduling) — это процесс, благодаря которому анализируются все известные потребности (например,, из Заказов, Производства и Проектов). Для того- чтобы удовлетворить эти потребности, генерируются заказы на закупки, производство или перемещения.
Сводный план (The master plan) рассчитывает, какие номенклатурные единицы, должны быть закуплены, произведены или перемещены и в каких количествах, для того чтобы удовлетворить потребности. В то же время он обеспечивает, что заказанное количество будет доставлено-к желаемой дате. Что касается заказов на производство, то он также берёт в расчёт имеющиеся в компании производственные мощности.
План-прогноз (The forecast plan) — это долгосрочный план, который используется для подсчёта и обработки ожидаемых заказов конечных номенклатурных единиц или закупок в последующих прогнозируемых периодах.
Множественные планировщики. В Axapta можно работать с несколькими различными планами в одно время. Это даёт вам возможность строить различные календарные планы в зависимости от различных планов-прогнозов и использования различных типов скидки и т.д. Если нужно использовать различные планы-прогнозы, необходимо их предварительно определить, после чего будет возможно работать с тем актуальным планом-прогнозом, который необходим в данный момент.
Статический, сводный план. Когда запускается главное календарное планирование статического сводного плана, профиль чистой потребности по всем позициям удаляется, а новый создаётся с чистого листа. Профили чистых потребностей не изменятся, пока не будет запущен новый расчёт, независимо от того, будут ли введены в систему заказы, неподтверждённые заказы, либо обновления запасов.
Динамический сводный план использует результаты статического сводного плана как отправную точку (если включено» автоматическое копирование). Профили чистых потребностей будут последовательно обновляться с каждым введенным заказом, обновлением ордером шп другим действием с запасами. Динамический план может запускаться в трёх различных режимах: регенерации (Regeneration), чистого изменения (Net- change) и минимум чистого изменения (Net change minimized).
Регенерация создает необходимые расчеты с нуля. Это значит, что все потребности и спланированные заказы, кроме тех, что со статусом «исполнено», будут удалены. После этого профиль чистой потребности создаётся со всеми- открытыми поступлениями И отпусками, и полное календарное планирование запускается ещё раз. Спланированные закупки, производство и перемещения создаются, а также обновляются фьючерсы.
Чистые изменения. Когда выбран принцип чистых изменений, профиль чистых потребностей обновляется только теми складскими изменениями, которые были выполнены со, времени последнего запуска главного календарного планирования.
Фьючерсы содержат информацию о превышении крайних сроков. Среди ключевых можно выделить следующие возможности. Минимизация времени выполнения заказов, контроль операционных затрат и обеспечение максимального числа поставок «точно в срок». Детальный обзор и анализ склада позволяют принимать обоснованные решения о покупке или производстве нужных товаров в требуемые сроки.
Непрерывное наблюдение, оценка и перепланирование на основе изменяющихся потребностей в материалах и мощностях. Поддержка неограниченного количества сводных и прогнозных планов.
Введение локальных ограничений на сроки инвестиций в объекты на основе требования их эффективности
1-й объект характеризуется следующими данными. Годовые доходы; соответственно равные 43 и 84 млн.руб., получаются равномерно в течение года. Инвестиционные затраты на проект (4 млн.руб.), на подготовку стройплощадки (2 млн.руб.), на работы нулевого цикла (60 млн.руб.);! на каркас здания (120 млн.руб.) и отделку (64 млн.руб.) осуществляются после окончания соответствующих работ (на 8, 12, 24, 50 и 60-ю недели). На графике видно, что дисконтирование до инвестиционного дохода является монотонно возрастающей положительной функцией, а дисконтирование после инвестиционного дохода является монотонно убывающей положительной функцией. Также на графике видно, что дисконтирование инвестиционных затрат является монотонно возрастающей отрицательной функцией., Для представленного объекта итоговая величина NPV является положительной монотонно возрастающей функцией, относительно которой можно сделать вывод о целесообразности увеличения смещения.
2-й объект характеризуется следующими данными. Годовые доходы, соответственно равны 5 и 140 млн.руб. и получаются равномерно в течение года. Инвестиционные затраты на проект (12 млн.руб.), подготовку стройплощадки (4 млн.руб.), на работы нулевого цикла (80 млн.руб.), на каркас здания (60 млн.руб.) и отделку (92 млн.руб.) осуществляются после окончания соответствующих работ (на 9, 13, 25, 53 и 62-ю недели).
На графике (см. рис.3.8) видно, что дисконтирование до инвестиционного дохода является монотонно возрастающей положительной функцией, а дисконтирование после инвестиционного дохода является монотонно убывающей положительной функцией. Также на графике видно, что дисконтирование инвестиционных затрат является монотонно возрастающей отрицательной функцией. В общем, по своему характеру эти функции аналогичны, предыдущему объекту,, однако вариабельность их численных значений приводит к другой итоговой характеристике. Для 2-го объекта итоговая величина NFV является; монотонно убывающей функцией, изменяющейся от положительных значений (132. млн.руб;) до отрицательных величин (минус 17 млнфуб;): Поэтому; если намі желательно;, чтобы данный объект был бы обязательно эффективещ на его»окончание следует наложить ограничение типа окончить не позднее 6-го года- № тогда становится очевидным; что подобного! рода локальное ограничение повлияет на поиск глобального оптимума:
3-й; объект характеризуется следующими данными. Годовые доходы, соответственно равные, 52 и 75 млн.руб., получаются равномерно в течение года. Инвестиционные затраты на проект (12 млн.руб.), подготовку стройплощадки (4 млн.руб.), на работы нулевого цикла (80 млн.руб.), на каркас здания (120 млн.руб.) и отделку (165 млн.руб;) осуществляются после окончания соответствующих работ (на 9,13; 25; 53 и 62-ю недели).
График NPV от смещения для 3-го объекта. На графике (см. рис.3.9) видно, что дисконтирование до инвестиционного» дохода является монотонно возрастающей положительной функцией а дисконтирование после инвестиционного дохода является монотонно убывающей положительной функцией Также на графике видно что дисконтирование инвестиционных затрат является! монотонно? возрастающей! отрицательной функцией; Также делаем вывод; что Іпо і своему характеру эти: функции аналогичны предыдущем объектам, однако вариабельность; их численных значений приводит: к отличнойот. нихитоговой характеристике: Для 3-го объекта итоговая величина NPV является монотонно возрастающей функцией, изменяющейся от отрицательных значений (минус Г13 млн.руб.) до положительных величин (120 млн.руб.). Поэтому, если нам желательно, чтобы данный объект был бы обязательно эффективен, на его начало следует наложить ограничение типа начать не ранее 2-го года. И в этом случае подобного рода локальное ограничение повлияет на поиск глобального оптимума.
Блок-схема, алгоритмы и программа оптимизации календарного плана
Разработанная нами программа-макрос дополняет и расширяет возможности базовой платформы Microsoft Project, а также расчетные возможности используемых пользовательских столбцов. Приведем последовательное описание листинга анализируемой программы-макроса.
Начало исполняемого модуля программы связано с передачей основных реквизитов проекта, отображаемых в нулевой строке. К этим реквизитам отнесены следующие характеристики: длительность Проекта, дата его начала и дата его окончания, а также имя Проекта. Началу имени проекта предшествует дробное десятичное число, целая часть которого определяет число переставляемых объектов, а дробное число в названии Проекта определяет норму дисконта, в соответствие с которой рассчитывается целевой функционал. Поскольку в Проекте ограничено число переставляемых объектов, то потребовалась и соответствующая проверка на их не превышение.
Следующим функциональным блоком программы является алгоритм формирование массива всех перестановок, основанный на рекуррентном соотношении. Каждой конкретной перестановке в общем списке соответствует массив мест нахождения всех объектов. Если известна предыдущая перестановка, то включение в нее следующего объекта может быть осуществлено с помощью раздвижки, имеющихся объектов и вставки следующего. В качестве примера рассмотрим предыдущую перестановку 3 1 2. Эта перестановка переходит в 4 последующие перестановки: 4 3 1 2, 3 4 1 2, 3 1 4 2, 3 1 2 4. Как видно, их отличие заключается в месте вставки нового объекта. После размещения всех заданных объектов I осуществляется переход к вводу и анализу ограничений, накладываемых на список полных перестановок.
Для того чтобы объединить проверку расчета базовой платформы MP и і разработанной программы анализируются все временные ограничения на предмет соответствия их типов и их дат. Проверка осуществляется по трем типам временных ограничений «Как можно раньше», «Начало не ранее» и «Окончание не позднее». Последние два ограничения заносятся в і соответствующие массивы, которые при дополнительном расчете служат основанием для дальнейшей отбраковки негодных вариантов перестановок объектов. Следует отменить, что в программе не делается непосредственный перевод ограничений из дат в продолжительность. Для этого, как было отмечено в предыдущем параграфе, используются данные пользовательского столбца, в котором осуществляется данное преобразование.
Параллельно с временными ограничениями в данном блоке программы осуществляется ввод в нее данных о годовых доходах объектов (ДО и ПОСЛЕ), об их инвестиционных затратах и продолжительностях работ.
После выявления всех годных вариантов осуществляется расчет целевого функционала, а именно NPV (чистого дисконтированного дохода). Еще раз отметим, что программа может осуществлять и поиск оптимальных вариантов по традиционному чистому доходу (PV). Для этого нужно- в ячейку [Имя Проекта] поместить в дробную часть нулевое значение нормы дисконта.
Естественно, что в отдельных случаях переход от дат к длительностям и наоборот будет зависеть от локального календаря, рабочего времени, от дополнительных праздничных дней и от других нестандартных ситуаций. Поэтому допускается определенная погрешность в расчетах. Так, например, в базовой платформе невозможно с помощью пользовательских столбцов рассчитать NPV в условиях аннуитетной оплаты инвестиционных затрат. Подобного- рода обстоятельства приводят к отклонению результатов не более чем на 5%. Далее программа формирует информацию о минимальных и максимальных вариантах с помощью вариационного ряда.
Источник: www.dslib.net