В Закладки

Главная
Официальная
Новости
Курсовые работы
Дипломные проекты
Лекции и конспекты
Рефераты
Софт
Ссылки
Справочник Студента
Гостевая

Почта


Поиск по сайту:

          


















Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра Организации строительства

 

В.А. Афанасьев, А.В. Афанасьев

ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

ПОТОЧНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

учебное пособие

ЧАСТЬ I      Методы организации, формируемые из отдельных работ

ЧАСТЬ II       Методы организации, формируемые из объектных потоков

Санкт-Петербург

1999 г.

ЧАСТЬ I   МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ФОРМИРУЕМЫХ ИЗ ОТДЕЛЬНЫХ РАБОТ

ЛЕКЦИЯ 1

ВВЕДЕНИЕ

Цель изучения дисциплины «Организация и планирование строительного производства (ОПСП)» заключается в приобретении обучаемыми знаний состояния и перспектив развития теории и практики ОПСП, а также навыков эффективного решения этих вопросов в конкретных условиях производства.

ОПСП занимает промежуточное место между дисциплиной «Технология строительного производства (ТСП)», которая изучает отдельные виды работ, и дисциплиной «Экономика строительства», которая изучает вопросы ОПСП в масштабе отрасли.

В дисциплине ОПСП под организацией понимается решение вопросов, связанных с созданием или выбором (из существующих) коллектива, способного решить поставленную задачу по строительству, ремонту или реконструкции (ниже для краткости под строительством будут пониматься также ремонт и реконструкция) объектов в требуемые сроки, должного качества и в пределах договорной стоимости; вопросов подготовки строительного производства и обеспечения его необходимыми ресурсами.

Под планированием строительства в дисциплине ОПСП понимается увязка работ во времени и пространстве, то есть производственное (календарное, динамическое) планирование. Этот вид планирования существенно отличается от экономического  (балансового, статического), направленного на обеспечение потребности в ресурсах их поставками (на строительство объектов или выполнение комплексов работ) на определенный период времени (месяц, квартал, год). Данные виды планирования дополняют друг друга и являются основой управления. При этом, под управлением строительством понимается поддержание системы  (режима функционирования системы) в заданном планом  состоянии или перевод ее (в связи с изменением условий функционирования) в новое состояние, определяемое новым (скорректированным) планом.

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОПУС

1. Специализация, кооперирование и комбинирование производства и, соответственно, осуществляющих его организаций, то есть выполнение видов работ специализированными подразделениями, обладающими соответствующей техникой; объединение различных видов работ и осуществляющих их организаций на договорных (кооперативных, паритетных) началах или, при необходимости, слияние отдельных организаций в комбинаты и осуществлении производственно-хозяйственной деятельности на едином балансе.

2. Централизация организации, планирования и управления производственной деятельностью коллектива (организации, предприятия, системы) с предоставлением возможной самостоятельности его подразделениям.

3. Сочетание административно-командных, экономических и социально-психологических методов управления с определенным усилением того или иного метода в зависимости от конкретных условий строительства.

4. Использование всех возможностей для повышения производительности труда и эффективности использования ресурсов при обеспечении требуемого качества продукции, договорной стоимости и установленного срока ввода объектов в эксплуатацию.

5. Комплексная механизация и автоматизация строительных процессов.

6. Широкая индустриализация строительства, предполагающая превращение строительной площадки в монтажную,  при сохранении и развитии  монолитного домостроения, а также при их совмещении, если оно экономически эффективно.

7. Осуществление строительно-монтажных работ поточным методом.

8. Возможно более полный переход от сезонного строительства к круглогодичному за счет расширения перечня круглогодично выполняемых  (не связанных с большим удорожанием) работ.

9. Рациональная организация материально-технического снабжения, с обеспечением своевременности и комплектности поставок.

10. Развитие технического прогресса, постоянное обновление средств производства и совершенствование производственных отношений.

11. Строгое соблюдение законов и подзаконных актов, за нарушение которых следует административная, материальная или уголовная ответственность.

12. Строгое соблюдение охраны труда и техники безопасности, а также требований экологии.

В заключение лекции рассматривается программа и структура изучения дисциплины ОПУС, вопросы прохождения второй производственной (управленческой) практики, курсового и дипломного проектирования, доводится до сведения обучаемых система текущего и итогового контроля усвоения (знания) дисциплины, в частности, дается характеристика текущего фронтального опроса знаний, проводимого на каждой лекции.

Текущий фронтальный опрос предусматривает постановку лектором или (по его просьбе) студентами пяти вопросов по материалу предшествующей лекции или предшествующих лекций (вопросы не записываются, а после каждого дается 1-2 минуты на ответ), листы с ответами собираются  (дежурными по потоку) и проверяются самими студентами (дежурными по потоку), предварительно проинструктированными лектором.

При необходимости после сбора листов с ответами лектор сообщает правильные ответы или методику их получения (по вопросам, предусматривающим индивидуальное решение). За правильный ответ на каждый вопрос ставится один балл, за неправильный ответ баллов не начисляется, за отказ от ответа начисляется три десятых балла. Баллы суммируются и заносятся нарастающим итогом на экран, который вывешивается в аудитории на каждом занятии. Периодически (при аттестовании студентов) накопленные баллы переводятся в обычные, а в заключении студентам-отличникам (у которых число баллов превышает 4n, где n – число контрольных опросов) предоставляется право сдачи экзамена (зачета) по доработанному и переписанному конспекту. При этом сам экзамен (зачет) заключается в беседе лектора (предварительно прочитавшего конспект) по отдельным, обратившим на себя внимание деталям. Однако иногда (относительно редко) беседы приводят к снижению оценки. В этом случае студенту предоставляется право сдавать экзамен вместе с группой по обычной системе.

ЛЕКЦИЯ 2.

МОДЕЛИ, ИХ ФОРМА И СОДЕРЖАНИЕ

В основе ОПУС лежат модели и моделирование.

Модель – копия, образ, очертание оригинала (предмета, явления и т. п.).

Моделирование – процесс создания и анализа моделей.

Процесс мышления есть ни что иное, как  процесс моделирования, то есть процесс создания и анализа моделей. Классификация видов моделей ОПУС представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Классификация моделей.

Моделирование, то есть разработка моделей осуществляется с учетом следующих принципов:

1) целенаправленности, т. е. соответствия модели объекту внимания по основным для него признакам (создать модель со всеми возможными для объекта свойствами невозможно  и не нужно);

2) простоты модели, которая, в частности, избавляет от грубых ошибок при ее построении и анализе;

3) экономичности;

4) адаптивности модели к изменяющимся при ее использовании условиям.

Модели имеют форму и содержание. В области организации и управления производством существуют следующие категории моделей:

- отражающие структуру строительной организации;

- фиксирующие календарные планы, которые, как правило, представляются в виде календарных графиков, матриц и т. д.

- фиксирующие потребности и наличие ресурсов.

Календарный план – зафиксированная система увязки работ во времени и пространстве, представляемая, как правило в виде календарного графика или матрицы со сроками производства работ.

Календарные графики стали использоваться с конца прошлого века в виде линейного графика, предложенного Ф.Л.Гантом. В середине 30-ых годов А.И.Неровецкий и С.М.Будников предложили новую форму календарного графика – циклограмму, а в конце 50-ых годов Дж.Е.Келли и М.Р.Уолкер ввели в практику организации работ ориентированные графы – сетевые графики. Рассмотрение всей совокупности календарных графиков позволяют составить следующую их классификацию, представленную на рис. 2.

ВИДЫ КАЛЕНДАРНЫХ ГРАФИКОВ

1. По степени формализации:

1.1. формализованные (линейные, циклограммы)

1.2. неформализованные (сетевой график)

2. По числу использованных координат:

2.1. однокоординатные (при отображении только последовательных методов)

2.2. двухкоординатные (общепринятые)

2.3. трехкоординатные (объемные)

3. По учету масштабов времени и пространства

3.1. учитывающие только масштаб времени

3.2. учитывающие только масштаб пространства

3.3. учитывающие масштаб времени и пространства

3.4. безмасштабные (сетевые графики)

4. По характеру наклона линий, отражающих работы:

4.1. график с горизонтальными линиями

4.2. график с наклонными линиями

5. По составу показателей, выносимых на ось ординат:

5.1. виды работ (система ОВР)

5.2. фронты работ (система ОФР)

5.3. без четкой фиксации осей координат

5.4. комплекс объектов

6. По степени детализации:

6.1. графики, изображающие отдельные работы

6.2. графики, изображающие отдельные виды работ

6.3. графики, изображающие отдельные объектные потоки

7. По виду планируемых показателей:

7.1. графики, фиксирующие натуральные показатели

7.2. графики, фиксирующие стоимостные показатели

7.3. графики, фиксирующие натурально-стоимостные показатели

8. По полноте отображения видов работ:

8.1.  всего перечня работ

8.2.  основных работ

9. По степени учета и отображения связей:

9.1. учитываются и отображаются

9.2. учитываются, но не отображаются

9.3. недостаточно учитываются и не отображаются

10. По отображению потребностей в ресурсах на каждую единицу времени:

10.1. отображающие

10.2. не отображающие

11. По степени обязательности:

11.1. обязательные к выполнению (планы)

11.2. необязательные к выполнению (прогнозы)

12. По характеру направленности:

12.1.  на перспективу

12.2.  исполнительные (ретроспективные)

Рис. 2. Классификация календарных графиков.

При выборе целесообразной формы календарного графика для фиксации организации работ следует учитывать, что любой календарный график позволяет зафиксировать (с определенной степенью детализации) любую организацию работ – как правило, выбор определяется только личным опытом (пристрастием к какой-либо форме) разработчика.Однако рассмотрение приведеннной (на рис. 2) классификации показывает, что календарные графики различаются между собой и применительно к конкретным условиям целесообразно использовать соответствующую форму графика.

Матрицы – таблицы, в которых отражаются либо объемы работ, либо трудоемкости, либо продолжительности работ в их взаимосвязи и последовательности, либо сроки производства работ. В настоящее время матрицы получают все более широкое применение, так как они наиболее соответствуют выполнению всех расчетов на ЭВМ вводу исходных данных и представлению выходных данных).

Виды матриц:

По своему характеру различаются следующие виды матриц (расчетных таблиц):

- система ОФР (ордината – фронты работ, абсцисса – виды работ)

- система ОВР (ордината – виды работ, абсцисса – фронты работ)

- система ОФРР (ордината – фронты работ, абсцисса – ранги работ, то есть номера работ от начала)

- система ОВРР (ордината – виды  работ, абсцисса – ранги работ, то есть номера работ от начала)

- матрицы смежности, у которых на оси ординат и абсцисс выносятся одинаковые показатели.

Если матрицы рассредоточить и между работами показать связи, то матрицы превратятся в сетевые графики. На матрицах можно представить не только один  вариант организации работ, но, при необходимости, и два – например, потоки с критическими работами (сетевые методы) при ранних и поздних сроках выполнения работ. Если существуют варианты, то обычно в строкографах наверху фиксируют ранние сроки, а внизу – поздние сроки выполнения работ.

ОФР

Виды работ

ОВР

Фронты работ

А

Б

В

Г

(

I

II

III

IV

(

Фронты работ

I

4

2

7

5

18

Виды работ

А

4

5

3

4

16

II

5

3

9

6

23

Б

2

3

2

3

10

III

3

2

8

3

16

В

7

9

8

6

30

IV

4

3

6

4

17

Г

5

6

3

4

18

(

16

10

30

18

74

(

18

23

16

17

74

ОФРР

Ранги работ

ОВРР

Ранги работ

I

II

III

IV

V

VI

VII

I

II

III

IV

V

VI

VII

Фронты работ

I

4

2

7

5

Виды работ

А

4

5

3

4

II

5

3

9

6

Б

2

3

2

3

III

3

2

8

3

В

7

9

8

6

IV

4

3

6

4

Г

5

6

3

4

Рис. 3 Матрица в системе ОФР,ОВР,ОФРР,ОВРР

Содержанием календарных графиков и матриц являются методы организации работ. Они определяют взаимную увязку работ во времени и пространстве, характер поставки и использования ресурсов. Невозможно выполнение работ без какого-либо метода организации. Однако следует иметь в виду, что существуют самые различные методы организации работ и успех может быть достигнут только тогда, когда из возможных конкурентоспособных вариантов будет выбран наиболее соответствующий конкретным условиям метод организации работ.

Длительное время какой-либо  теории формирования и анализа методов организации работ не было и человечество работало по методу, который в настоящее время называется потоком с критическими работами или методом сетевого планирования (в варианте ранних сроков выполнения работ). Его характерной особенностью является немедленное начало каждой работы при наличии ресурсов и фронта работ. В настоящее время такая теория разработана и в ней большую роль играют связи.

Связи – это то, что объединяет отдельные элементы в систему; устанавливает отношения, взаимные зависимости, обусловленности, и, наконец, общности элементов в системе.

Существуют причинные, временные, структурные, конструктивные связи, связи общности и т. д. Рассмотрение связей, используемых при формировании и анализе методов организации работ, позволяет сформировать следующую классификацию (рис. 4):

ВИДЫ СВЯЗЕЙ

Связи различаются по следующим классификационным признакам:

ПРИЗНАКИ ГРУППИРОВАНИЯ

СВЯЗЕЙ

НАЗВАНИЯ СВЯЗЕЙ

1 (

ПО СУЩЕСТВУ

Ресурсные

Фронтальные

Ранговые

Специальные между несмежными по виду, фронту и рангу работ

Структурные

2 (

ПО ХАРАКТЕРУ

СВЯЗЫВАЕМЫХ СОБЫТИЙ

Конечно-начальные

Начально-начальные

Конечно-конечные

Начально-конечные

3 (

ПО НАПРАВЛЕНИЮ

Прямые

Обратные

4 (

ПО ОГРАНИЧЕННОСТИ РАСТЯЖЕННОСТИ

Нелимитированные

Лимитированные  верхним пределом

Лимитированные  нижним пределом

Строго лимитированные

5 (

ПО СООТНОШЕНИЮ СВЯЗЫВАЕМЫХ СОБЫТИЙ

Опаздывания

Опережения

Одновременности

6 (

ПО СТЕПЕНИ АЛЬТЕРНАТИВНОСТИ

Однозначные

Многозначные

7 (

ПО СТЕПЕНИ ОПРЕДЕЛЕН-НОСТИ РАСТЯЖЕНИЯ

Детерминированные

Вероятностные

8 (

ПО СТЕПЕНИ УЧЕТА В ПРОЦЕССЕ РАСЧЕТА

Основные

Дополнительные

 

Рис. 4. Классификация связей.

Учет тех или иных связей во многом определяет формирование методов организации работ.        

ЛЕКЦИЯ 3

МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Методы организации работ, то есть системы увязки работ во времени и пространстве, системы поставки и использования  ресурсов различаются по следующим классификационным признакам (рис. 4):

ПРИЗНАКИ ГРУППИРОВАНИЯ

МЕТОДОВ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ

НАЗВАНИЯ МЕТОДОВ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ

1 (

ПО СОСТАВУ И ПОСТОЯНСТВУ ПРИНЦИПОВ ФОРМИРОВАНИЯ:

Однопринципные

Многопринципные с изменением принципов по фронтам работ

Многопринципные с изменением принципов по видам работ

Многопринципные с изменением принципов по фронтам  и видам работ

2 (

ПО СТЕПЕНИ СОВМЕЩЕНИЯ РАЗНОТИПНЫХ И РАСЧЛЕНЕНИЯ ОДНОТИПНЫХ РАБОТ

Последовательные по видам, фронтам, рангам работ

Параллельные

Параллельно-последовательные

Поточные

Параллельно-поточные

3 (

ПО СТЕПЕНИ РИТМИЧНОСТИ РАБОТ

Ритмичные

Разноритмичные

Неритмичные

4 (

ПО СТЕПЕНИ ПОСТОЯНСТВА ИНТЕНСИВНО-СТИ  РАБОТ

С постоянной интенсивностью

С условно-переменной интенсивностью

С переменной интенсивностью

5 (

ПО СТЕПЕНИ АЛЬТЕРНАТИВНОСТИ СТРУКТУРЫ

Однозначные

Многозначные

6 (

ПО СТЕПЕНИ ДЕТЕРМИНИРО-ВАННОСТИ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАБОТ И РАСТЯЖЕНИЮ СВЯЗЕЙ

Детерминированные

Вероятностные

7 (

ПО УЧИТЫВА-ЕМЫМ СВЯЗЯМ И ИХ ХАРАКТЕРИ-СТИКАМ

При непрерывном использовании ресурсов, освоении фронтов и выполнении одноранговых работ, т. е. без растяжения связей

При непрерывном использовании ресурсов, но с растяжением фронтальных связей

При непрерывном освоении фронтов работ, но с растяжением ресурсных связей

При непрерывном выполнении одноранговых работ, но с растяжением ресурсных и фронтальных связей

С критическими работами при различном сочетании связей, но с растяжением ресурсных и фронтальных связей

При организации работ по турам, но с растяжением ресурсных и фронтальных связей

ПО НАЛИЧИЮ И СРОКАМ ВЫПОЛНЕНИЯ НЕКРИТИЧЕСКИХ РАБОТ

Без наличия некритических работ

При ранних сроках некритических работ

При поздних сроках некритических работ

При минимальной растяженности ресурсов связей

При минимальной растяженности фронтальных связей

При промежуточных сроках выполнения некритических работ

   ПО СОСТАВУ ОБЪЕДИНЯЕМЫХ РАБОТ И ИХ КОМПЛЕКСОВ

Частные (специализированные) потоки(виды работ)

Фронтальные комплексы работ

Объектные потоки

Комплексные потоки

Рис. 5. Классификация методов организации работ.

Рассмотрим основные разновидности методов организации работ,применяемые на отдельных объектах.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ, ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ, ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ И ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОТОЧНЫЙ МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ (МОР)

Последовательный метод – это такой метод, когда в каждый момент времени выполняется только одна работа (в той или иной последовательности) без перерывов в производстве работ.

Проиллюстрируем это на примерах расчета.

Пусть даны следующие условия: 4 вида работ выполняются на 4 фронтах работ. В установленной на матрицах последовательности и с указанной продолжительностью работ (заданной самими обучаемыми).

Требуется сформировать основные разновидности последовательного метода.

Последовательный метод организации работ может формироваться в следующих вариантах:

Т1 = 4 + 5 + 3 + 4     +    2 + 3 + 2 + 3     +     7 + 9 + 8 + 6    +   5 + 6 + 3 + 4 = 74

                А                             Б                               В                           Г

С непрерывным освоением фронтов работ:

Т2 = 4 + 5 + 7 + 5     +    5 + 3 + 9 + 6     +     3 + 2 + 8 + 3    +    4 + 3 + 6 + 4 = 74

                 I                               II                              III                           IV

С непрерывным выполнением однораноговых работ (с прямыми ранговыми связями):

Т3 =  4    +    5 + 2   +   3 + 3 + 7   +   4 + 2 + 9 + 5   +   3 + 8 + 6    +   6 + 3    +  4  = 74

                                                                                                        

С непрерывным освоением одноранговых работ (с обратными ранговыми связями):

Т4 =  4   +   2 + 5   +   7 + 3 + 3   +   5 + 9 + 2 + 4    +   6 + 8 + 3   +   3 + 6   +   4   = 74

                                                                                                      

При каком-либо сочетании связей, например, при следующем:

Т5 = 4 + 5 + 3 + 4   +   2 + 3 + 2 + 3    +   7 + 5    +   9 + 6    +   8 + 3   +   6 + 4  = 74

                А                           Б                       I               II              III             IV

Последовательные методы, как правило, в чистом виде не применяются. Они входят  составной частью в другие методы организации работ. Изменение очередности освоения фронтов работ на продолжительность комплекса в последовательном методе влияния не оказывает. При необходимости уменьшения продолжительности работ при последовательном методе необходимо увеличить число исполнителей по той или иной работе, или виду работ, если такая возможность имеется, или изменить технологию производства работ.

Параллельный метод – это такой метод, при котором в одно и то же время на разных фронтах выполняются работы только одного вида. Однако при наличии двух и более видов работ параллельный метод перерастает в параллельно-последовательный.

В параллельно-последовательном методе работы каждого вида объединяются в туры, продолжительность которых определяется наиболее продолжительной в каждом туре работой (критической работой). Сумма продолжительностей критических работ (по одной в туре) определяет продолжительность всего комплекса работ. Меньшие по продолжительности (некритические) работы могут выполняться в ранние сроки, то есть начинаться вместе с началом критических работ, в поздние сроки, то есть оканчиваться вместе с критическим работами, и в промежуточные сроки.  Проиллюстрируем это на примере расчета в вариантах

ранних и поздних сроков выполнения работ.

ОФР

А

Б

В

Г

Ti

порядковые числа

 0      5          10        15        20        25

I

0        4

5      7

8      15

17       22

22

4

2

7

5

1        5

6         8

10       17

18       23

22

II

0        5

5        8

8        17

17       23

23

5

3

9

6

0        5

5          8

8        17

17        23

23

III

0         3

5           7

8       16

17       20

20

3

2

8

3

2         5

6        8

8        1 7

20         23

21

IV

0         4

5        8

8       14

17       21

21

4

3

6

4

1        5

5         8

11        17

19       23

22   

крит. работы

5

3

9

6

23

Читателю рекомендуется вычертить календарный график (графики)

Рис. 6. Параллельно-последовательный МОР.

Изменение очередности освоения фронтов в данном методе на его продолжительность не влияет.

Параллельно-поточный метод – это метод, допускающий одновременное выполнение как однотипных работ (элементы параллельности), так и разнотипных (элементы поточности). Его продолжительность определяется наиболее продолжительным фронтальным комплексом, который приобретает статус критического. Работы не критических фронтальных комплексов могут выполняться в ранние и поздние сроки. Если при этом на каждую работу назначается определенная бригада, то данный метод гарантирует наименьшую продолжительность всего комплекса работ. Проиллюстрируем это на примере расчета в вариантах ранних и поздних сроках выполнения работ.

ОФР

А

Б

В

Г

Ti

порядковые числа

 0      5          10        15        20        25

I

0        4

4           6

6           13

13        18

18

4

2

7

5

5            9

9           11

11         18

18        23

18

II

0           5

5             8

8         17

17         23

23

5

3

9

6

2            5

5            8

8           17

17        23

23

III

0          3

3            5

5     13

3     16

16

3

2

8

3

7           10

10         12

12       20

20        23

16

IV

0             4

4            7

7      13

13         17

17

4

3

6

4

6          10

10         13

13       19

19       23

17

крит. работы

5

3

9

6

23

Читателю рекомендуется вычертить календарный график (графики)

Рис. 7. Параллельно-поточный МОР.

Изменение очередности освоения фронтов в данном методе на его продолжительность не влияет.

Поточный метод может формироваться и рассчитываться в вариантах непрерывного использования ресурсов (ПсНИР), непрерывного освоения фронтов (ПсНОФ), непрерывного выполнения цепочки работ, именуемых критическими работами (ПсКР).

Поточные методы организации работ  применялись в строительстве извечно, но начали исследоваться сравнительно недавно, - отечественными учеными – с 30-х годов, т. е. с момента начала индустриализации страны и массового строительства. Существенный вклад в развитие поточных методов в строительстве внесли М.С.Будников, С.А.Вутке, В.П.Горбушин, Н.И.Пентковский, А.И.Неровецкий, В.В.Чихачев и др. При этом прежде всего был предложен ритмичный поток, исключающий простой как ресурсов, так и фронтов работ.

Ритмичный поток – это такой метод, при котором все работы имеют  одинаковую продолжительность, определяющую его ритм. При этом все бригады чрез определенный промежуток времени (ритм потока) переходят с одного частного фронта на другой, подготовленный предшествующей бригадой.

ОФР

А

Б

В

Г

n

Продолжительность ритмичного потока (без задержек) определяется равной:

Т= r(n-1)+rm = r (m-1)+rn = r(m+n-1)

Продолжительность ритмичного потока с организационными и (или) технологическими перерывами определяется равной

I

r

r

r

r

r

II

r

r

r

r

r

III

r

r

r

r

r

IV

r

r

r

r

r

m

r

r

r

r

r

Рис. 8. Ритмичный поток.

Т = r (m + n – 1) + ( t3, где     

r – ритм потока;

m – число фронтов работ;

n – число видов работ ;

(t3 – сумма задержек по организационным и (или) технологическим причинам.

Ритмичные потоки являются идеальной организацией работ, но они практически не применимы, так как обеспечить равенство всех продолжительностей работ (без изменения интенсивности их выполнения) практически невозможно.  Поэтому вскоре после разработки ритмичных потоков были предложены разноритмичные.

Разноритмичный поток – это такой метод, при котором работы имеют одинаковую продолжительность только внутри каждого отдельного вида, а у различных видов ритмы разные. Алгоритмы расчета (формулы расчета) продолжительности  и сроков работ разно ритмичных потоков определяются соотношением ритмов смежных видов работ и число расчетных формул может достигать квадрата от числа фронтов (n2).

Поэтому разноритмичные потоки удобнее рассматривать как частный случай неритмичных и рассчитывать по соответствующим алгоритмам.

Неритмичный поток формируется тогда, когда продолжительность всех или части работ не одинаковы. Они являются самым распространенным методом организации работ, и поэтому называются просто «потоками». Рассмотрим разные варианты их формирования и расчета.

ЛЕКЦИЯ №4-5ФОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ НЕ РИТМИЧНЫХ ПОТОКОВ

      Формирование и расчет потоков с непрерывным распределением ресурсов

Поток с НИР формируется в определяемой технологией последовательности выполнения видов работ. При этом обеспечивается непрерывность выполнения каждого вида (нулевое растяжение ресурсных связей) и максимально возможное сближение смежных видов работ, то есть немедленно по окончании предшествующей работы хотя бы на одном частном фронте начиналась последующая.

Впервые методику формирования потока с НИР предложил в 1947 году В.В.Чихачев в виде так называемого графического метода. При этом на циклограмме отображается первый вид работ с НИР и на кальках в том же масштабе последующие виды работ с НИР. Калька с отображением последующего вида работ надвигалась справа налево до первого критического момента, то есть момента окончания на каком-либо частном фронте предшествующей работы и начала последующей. Это определяло  положение данного вида работ и надвигалась последующая калька.

Затем графический способ расчета  был преобразован рядом исследователей (независимо друг от друга, в том числе и лектором) в аналитический (с некоторым отличием одного от другого).

Так, например, можно представить исходные данные на матрице в системе ОФР и, во-первых, выполнить расчет каждого отдельного вида работ независимо друг от друга, а во-вторых, выявить у смежных видов работ величину набегания последующей работы на предшествующую на каждом частном фронте и найти максимальную величину набегания, которая определяет необходимость сдвига  начала последующего вида работ относительно начала предшествующего.

Однако можно определить период развертывания последующего вида работ относительно предшествующего (величина сдвига), применительно к каждому частному фронту и принимать в расчет максимальный, исключающий набегание работ последующего вида на работы предшествующего.

                    i                      i-1

Трj i = ? tq (j-1) -  ? tq j ;

                                                                                                    q=1                q=1

Расчетное значение Трj  = max Tpj i

Здесь:      Tpj i – период развертывания j-го вида работ применительно к i-му фронту;

tq (j-1) – продолжительность работ предшествующего вида (j-1) на q-том частном фронте

tqj  – продолжительность работ рассматриваемого вида (j) на q-том частном фронте

i – номер фронта работ, относительно которого определяется период развертывания

Трj – расчетное (максимальное) значение периода развертывания j-го вида работ.

Продолжительность потока определяется равной

                                   n                      m

Т = ? Т pj    +  ? tni

                                                                                                j=2                    i=1

где tni – продолжительность работы последнего (n-ого) вида на i-том частном фронте;

n – число фронтов работ;

m – число видов работ.

Проиллюстрируем расчет потока с НИР на примере.

ОФР

А

Б

В

Г

Ti

порядковые числа

 0      5          10        15        20        25         30        35       40      45

I

0        4

9     11

11     18

27     32

4

2

7

5

32

II

4     9

11     14

18     27

32     38

5

3

9

6

34

III

9     12

14     16

27     35

38     41

 

3

2

8

3

32

IV

12     16

16     19

35     41

41     45

4

3

6

4

33

Tpj

0

9

2

16

Читателю рекомендуется вычертить календарный график

Ti

16

10

30

18

Рис. 9. Поток с непрерывным использованием ресурсов.

ФОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПОТОКОВ С НЕПРЕРЫВНЫМ ОСВОЕНИЕМ ФРОНТОВ

Одновременно с разработкой и внедрением поточного метода в строительстве Петровым, Тепловым и др. был разработан и использовался поточный метод в машиностроении  - как метод, обеспечивающий непрерывную обработку деталей, то есть метод с непрерывным освоением фронтов работ.

К сожалению длительное время поточный метод с непрерывным освоением фронтов не использовался в строительстве. Однако он представляет несомненный интерес, особенно при ремонте и реконструкции объектов, так как обеспечивает наименьшую продолжительность выполнения работ на объекте.

Расчет потока с непрерывным освоением фронтов работ может  осуществляться на матрице в системе ОФР, но лучше транспонировать матрицу в систему ОВР. 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, как правило, имеют место простои ресурсов.

Продолжительность потока с непрерывным освоением фронтов определяется равной:

                                                                                                n      р             m

Т = ? Тi    +  ? tj m

                                                                                                i=2                 j=1

Проиллюстрируем расчет потока с НОФ на следующем примере:

ОВР

I

II

III

IV

Tj

порядковые числа

0      5        10      15      20       25      30       35      40   45

А

0        4

5      10

17    20

23    27

4

5

3

4

27

Б

4        6

10    13

20    22

27    30

2

3

2

3

26

В

6      13

13    22

22    30

30    36

7

9

8

6

30

Г

13    18

22    28

30    33

36    40

5

6

3

4

27

Ti

18

23

16

17

Читателю рекомендуется вычертить календарный график

Рис. 10. Поток с непрерывным освоением фронтов работ.

Наряду  с рассмотренными разновидностями потока  в практике строительства широко применяются потоки с немедленным началом каждой последующей работы после завершения предшествующей при наличии ресурса и фронта работ, то есть традиционный метод организации работ, который был дополнен в 1957 году Келли и Уолкером (США) вариантом организации работ при поздних сроках (при сохранении продолжительности потока) и получил название метода критического пути и, позднее, метода сетевого планирования.

ЛЕКЦИЯ 4.

ПОТОК С КРИТИЧЕСКИМИ РАБОТАМИ, ВЫЯВЛЕННЫМИ С УЧЕТОМ РЕСУРСНЫХ И ФРОНТАЛЬНЫХ  СВЯЗЕЙ

Расчет потока с критическим работами, выявленными с учетом ресурсных и фронтальных связей в начале осуществляется при ранних сроках, а затем (от конца) – при поздних сроках.

Проиллюстрируем расчет потока с критическими работами на следующем примере.

ОФР

А

Б

В

Г

Ti

порядковые числа

 0      5          10        15        20        25         30        35       40      45

I

0        4

4       6

6     13

13      18

18

4

2

7

5

0         4

4        6

6       13

22      27

27

II

4         9

9         12

13       22

22      28

24

5

3

9

6

5      10

10      13

13       22

27       33

28

III

9       11

12       14

22     30

30      33

24

 

3

2

8

3

17      20

20     22

22      30

33     36

19

IV

11       15

15      18

30      36

36       40

29

4

3

6

4

23     27

27     30

30      36

36      40

17

рсTi

15

14

30

27

Читателю рекомендуется вычертить календарный график

ncTi

27

26

30

18

Рис. 11. Поток с критическими работами, выявленными с учетом ресурсных и фронтальных связей.

Приведенная в правой части календарная сеть позволяет представить поток с критическими расчетами в масштабе времени в варианте ранних или поздних сроков производства работ. Однако сетевой метод предполагает также возможность его представления графиком вне масштаба времени, но с обязательным показом  ресурсных и фронтальных связей.

Алгоритм расчета потока с критическими работами, выявленными с учетом ресурсных и фронтальных связей, включает в себя следующие этапы (шаги расчета):

1 шаг расчета: Определение ранних сроков работ первого вида при нулевом растяжении прямых конечно-начальных ресурсных связей;

2 шаг расчета: Определение ранних сроков работ первого фронтального комплекса при нулевом растяжении прямых конечно-начальных фронтальных связей;

3 шаг расчета: Определение в соответствии с предоставляющейся возможностью ранних сроков остальных работ при одновременном учете прямых конечно-начальных ресурсных и фронтальных связей и принятии в качестве расчетного (раннего начала работы) максимального из определяемых этими связями срока;

4 шаг расчета: Принятие раннего срока окончания последней в потоке работы в качестве ее позднего срока, позволяющего определять поздние сроки всего комплекса работ .

5 шаг  расчета: Определение поздних сроков работ последнего вида при нулевом растяжении обратных начально-конечных ресурсных связей;  

6 шаг расчета: Определение поздних сроков работ последнего фронтального комплекса при нулевом построении обратных начально-конечных фронтальных связей;

7 шаг расчета: Определение в соответствии с предоставляющейся  возможностью поздних сроков остальных работ при одновременном  учете обратных  начально-конечных ресурсных и фронтальных связей и принятии в качестве расчетного (позднего окончания работы) минимального из определенного этими связями срока;

8 шаг расчета: Выявление критических работ как работ не имеющих резерва времени, то есть у которых ранние и поздние сроки совпадают.                       

Поток с критическими работами, выявленными с учетом  резервных и фронтальных  связей при прочих равных условиях гарантируют минимальную продолжительность всего комплекса работ. Однако при этом, как правило, имеют место простои (резервы времени) ресурсов  и фронтов работ.

Рассмотренная разновидность потока с критическими работами не является единственной.

РАСЧЕТ ПОТОКА С КРИТИЧЕСКИМИ РАБОТАМИ, ВЫЯВЛЕННЫМИ С УЧЕТОМ РЕСУРСНЫХ ФРОНТАЛЬНЫХ И ПРЯМЫХ РАНГОВЫХ СВЯЗЕЙ

Келли и Уолкер предложили несколько иную (ставшую уже классической) разновидность потока с критическими работами, выявленными с учетом  прямых конечно-начальных  ресурсных и фронтальных  связей, а также прямых  начально-начальных ранговых связей (при определении ранних сроков работ) и обратных начально-конечных ресурсных и фронтальных связей,  а также обратных конечно-конечных ранговых связей (при определении поздних сроков работ). Дополнительный учет ранговых связей  происходил и происходит в связи с тем, что разработчики метода критического пути и их последователи не обратили внимания на наличие ранговых связей и не исключали их влияния.

Алгоритм расчета данной разновидности потока аналогичен рассмотренному выше, но требует наложения и учета при определении ранних сроков работ прямых начально-начальных ранговых связей, а при определении поздних сроков -  обратных  конечно-конечных ранговых связей. При этом в начале определяются ранние сроки выполнения работ первого вида при учете только ресурсных связей (при нулевом их растяжении), затем первой работы второго вида с учетом прямых конечно-начальной фронтальной и начально-начальной ранговой связей, затем второй и остальных работ второго вида с учетом всех трех видов связей, затем первой работы третьего вида с учетом двух видов связей, а остальных работ третьего вида – с учетом трех видов и т. д.

После определения ранних сроков всех работ, включая определение раннего срока окончания последней работы, он признается за поздний срок и от него начинают определяться (в обратном порядке) поздние сроки остальных работ, а в заключение расчета – выявляются критические работы, то есть работы, у которых ранние и поздние сроки одинаковы. Критические работы составляют критический путь или несколько критических путей, которые, как правило, отличаются от критического пути или критических путей, составленных из критических работ, выявленных с учетом только ресурсных и фронтальных связей.

Проиллюстрируем формирование  и расчет данной разновидности потока на примере.

Особенностью алгоритма расчета данной разновидности потока является определение  сроков выполнения работ последовательно по их видам, а именно: при определении ранних сроков – в начале работ первого вида с учетом только нулевых конечно-начальных связей, а затем работ второго и других последующих видов с учетом соответствующих фронтальных, ранговых и ресурсных связей,  а при определении поздних сроков – в начале работ последнего вида с учетом только обратных конечно-начальных ресурсных связей, а затем работ предпоследнего и других предшествующих видов с учетом соответствующих фронтальных, ранговых и ресурсных связей.

ОФР

А

Б

В

Г

Ti

порядковые числа

 0      5          10        15        20        25         30        35       40      45

I

0        4

4       6

9      16

16     21

31

4

2

7

5

0         4

7      9

9     16

25     30

30

II

4         9

9         12

16     25

25     31

27

5

3

9

6

4     9

13     16

16      25

30     36

32

III

9     12

12     14

25    33

33     36

27

 

3

2

8

3

13     16

23     25

25     33

36     39

26

IV

12     16

16     19

33     39

39     43

31

4

3

6

4

21      25

30     33

33     39

39    43

22

рсTi

16

15

30

27

Читателю рекомендуется вычертить календарный график

ncTi

25

26

30

18

Рис. 12. Поток с критическими работами, выявленными с учетом ресурсных, фронтальных  и прямых ранговых связей.

РАСЧЕТ ПОТОКА С КРИТИЧЕСКИМИ РАБОТАМИ, ВЫЯВЛЕННЫМИ С УЧЕТОМ РЕСУРСНЫХ, ФРОНТАЛЬНЫХ И ОБРАТНЫХ РАНГОВЫХ СВЯЗЕЙ

Данная разновидность потока с критическими работами, выявленными с учетом прямых конечно-начальных ресурсных и фронтальных связей, а также обратных начально-начальных ранговых связей (при определении ранних сроков работ) и обратных начально-конечных ресурсных и фронтальных связей, а также прямых конечно-конечных ранговых связей (при определении поздних сроков работ) предложена лектором в 1972 г.

Алгоритм расчета данной разновидности потока аналогичен рассмотренным выше, но требует наложения и учета при определении ранних сроков работ обратных начально-начальных ранговых связей, а при определении поздних сроков – прямых конечно-конечных ранговых связей.

Особенностью алгоритма расчета данной разновидности потока является определение сроков выполнения работ последовательно по фронтальным комплексам, а именно: при определении ранних сроков – в начале работ первого фронтального комплекса с учетом только прямых конечно-начальных фронтальных связей, а затем – работ второго и других последующих фронтальных комплексов с учетом соответствующих ресурсных, ранговых и фронтальных связей, а при определении поздних сроков – в начале работ последнего фронтального комплекса с учетом только обратных начально-конечных фронтальных связей, а затем работ предпоследнего и других предшествующих фронтальных комплексов с учетом соответствующих ресурсных, ранговых и фронтальных связей.

Проиллюстрируем методику формирования и расчета данной разновидности потока на примере.

ОФР

А

Б

В

Г

Ti

порядковые числа

 0      5          10        15        20        25         30        35       40      45

I

0        4

4       6

6     13

13      18

18

4

2

7

5

0         4

4        6

6       13

17     22

22

II

5     10

10     13

13       22

22      28

23

5

3

9

6

5      10

10      13

13       22

24       30

25

III

17     20

20    22

22     30

30      33

16

 

3

2

8

3

17      20

20     22

22      30

33     36

19

IV

23      27

27     30

30     36

36     40

17

4

3

6

4

23     27

27       30

30      36

36      40

17

рсTi

27

26

30

27

Читателю рекомендуется вычертить календарный график

ncTi

27

26

30

23

Рис. 13. Поток с критическими работами, выявленными с учетом ресурсных, фронтальных и обратных ранговых связей.

РАСЧЕТ ПОТОКА С ОРГАНИЗАЦИЕЙ РАБОТ ПО ТУРАМ

Данная, предложенная лектором в 1972 году, разновидность потоков с критическим работами характеризуется специфическим способом их выявления как наиболее продолжительных работ в каждой группе одноранговых работ, составляющих так называемые «туры». При этом ранги работ определяются порядковым числом каждой рассматриваемой работы по наиболее многозвенной цепи предшествующих работ. Связи между работами ранга работ не повышают.

В матрицах одноранговые работы  располагаются на диагоналях, расположенных между нижним левым углом и верхним правым квадратной части матрицы.

Расчет потока с организацией по турам осуществляется путем определения сроков выполнения наиболее продолжительных работ (критических работ) в первом и каждом последующем туре. При этом ранние сроки некритических работ определятся началом критической, а поздник сроки – ее окончанием.  Данная методика расчета обеспечивает наименьшую его трудоемкость, но, как правило, приводит к несколько большей продолжительности комплекса работ по сравнению с продолжительностью потока с критическими работами, выявленными с учетом только ресурсных и фронтальных связей.

Проиллюстрируем методику формирования и расчета потока с организацией работ по турам на примере.

ОФР

А

Б

В

Г

Ti

порядковые числа

 0      5          10        15        20        25         30        35       40      45

I

0        4

4       6

9       16

16       21

21

4

2

7

5

0         4

7     9

9     16

20     25

25

II

4         9

9         12

16     25 

25     31

27

5

3

9

6

4      9

13     16

16      25

27       33

29

III

9     12

16     18

25     33

33     36

27

 

3

2

8

3

13     16

23     25

25     33

36     39

26

IV

16     20

25     28

33     39

39     43

27

4

3

6

4

21     25

27      33

33     39

39      43

22

рсTi

20

24

30

17

Читателю рекомендуется вычертить календарный график

ncTi

25

26

30

23

Рис. 14. Поток с организацией работ по турам.

 

Таким образом, выше рассмотрены шесть основных разновидностей поточных методов организации работ и четыре из них (с критическими работами) - в двух вариантах (при ранних и поздних сроках производства некритических работ). Выбор варианта организации работ, наиболее соответствующего конкретным условиям производства, требует сравнения вариантов. Для обеспечения возможности сравнения вариантов составим соответствующую таблицу.

Табл. 1

Сравнение вариантов МОР

Наименование (индексы) МОР

Т

Продолжительность видов работ

Продолжительность фронтальных комплексов

(

А

Б

В

Г

I

II

III

IV

Поток с НИР

45

16

10

30

18

32

34

32

37

254

Поток с НОФ

40

18

23

16

17

27

26

30

27

224

Поток с КР с учетом Р и ФР связей при ранних сроках работ

40

15

14

30

27

18

24

24

29

221

То же, при поздних сроках работ

40

27

26

30

18

27

28

19

17

232

Поток с КР, с учетом Р, ФР и ПР ранговых связей при ранних сроках работ

43

16

15

30

27

31

27

27

31

247

То же, при поздних сроках работ

43

25

26

30

18

30

32

26

22

252

Поток с КР с учетом Р, ФР и ОБР ранговых связей при ранних сроках работ

40

27

26

30

27

18

23

16

17

224

То же, при поздних сроках работ

40

27

26

30

23

22

25

19

17

229

Поток с организации работ по турам при ранних сроках работ

43

20

24

30

17

21

27

27

27

236

То же, при поздних сроках работ

43

25

26

30

23

25

29

26

22

249

Сравнение параметров сформированных методов (вариантов) организации (МОР) показывает следующее:

Каждый вариант организации работ имеет свою специфику, свои параметры. Формальное суммирование параметров потока показывает, что в данном случае лучшим является поток с критическими работами, выявленными с учетом только ресурсных и фронтальных связей при ранних сроках производства работ. Разумеется, что при учете реальной стоимости простоев каждой отдельной бригады (а она разная) и стоимости простоев каждого отдельного фронта работ (а она разная) в качестве наиболее эффективного варианта организации работ может оказаться любой другой.

ЛЕКЦИЯ №5

      ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ

Рассмотренные методы организации работ могут быть улучшены, то есть оптимизированы по тому или иному критерию. В качестве критерия оптимизации может быть принято либо время, либо себестоимость производства работ, либо одновременно время и себестоимость, то есть совокупный критерий, а также любой другой, представляющий для разработчика (Заказчика) наибольший интерес.

Оптимизация по принятому критерию может осуществляться за счет изменения состава бригад и их механовооруженности, за счет изменения технологии производства работ, за счет изменения очередности освоения фронтов работ в объектном потоке и изменения очередности ввода объектных потоков в состав комплексного, за счет ввода в индивидуальные потоки дополнительных однотипных бригад, то есть за счет перехода от индивидуально-поточной организации работ к параллельно-поточной и последующего поиска оптимальной очередности ввода объектных потоков в состав комплексного.

Рассмотрим оптимизацию объектных потоков по критерию достижения минимальной продолжительности за счет выявления оптимальной очередности освоения фронтов работ , замечательную тем,  что она не требует дополнительных ресурсов и изменения технологии производства работ.

Нетрудно убедиться, что изменение очередности освоения фронтов работ в неритмичных потоках приводит к изменению их параметров, в частности, продолжительности, поэтому целесообразен поиск оптимальных очередностей,  обеспечивающих минимальную продолжительность.

Поиск оптимальных очередностей путем полного перебора всех возможных весьма трудоемок (число вариантов соответствует факториалу от  числа фронтов). Поэтому потребовалась разработка алгоритмов направленного перебора.

В настоящее время известны строго доказанные алгоритмы направленного перебора, обеспечивающие  выявление всех возможных в каждом случае оптимальных очередностей, и эвристические, не гарантирующие  нахождение оптимальных очередностей и, тем более,  всех оптимальных очередностей, но, как правило,  полезных (обеспечивающих поиск очередностей с меньшей продолжительностью потока) и менее трудоемких.

В качестве строгих (математически доказанных) алгоритмов  направленного перебора вариантов организации работ рассмотрим алгоритмы, предложенные лектором и В.З.Величкиным, применительно ко всем основным разновидностям поточной организации работ.

Они имеют общий характер, заключающийся в том, что  используется известный в математике метод «ветвей и границ». При  этом формируется «дерево вариантов» или, иначе, «дерево целей»  или, иначе, «порфириан» (по имени монаха Порфирия, предложившего данное дерево в III веке нашей эры с целью избежания повторов (дублирования) в рассуждениях). Собственно порфириан приводит к построению всех возможных вариантов (полному перебору) рассматриваемых явлений, в частности, вариантов очередностей освоения фронтов работ. Поэтому, важно иметь критерии оценки перспективности каждой «ветви дерева», то есть каждого направления развития порфириана, чтобы своевременно отказаться от развития неперспективных направлений и не осуществлять полного перебора возможных вариантов.

Критерии оценки перспективности направлений развития порфириана в потоках с непрерывным использованием ресурсов, с непрерывным освоением фронтов работ, с критическими работами и организацией работ по турам различны, но применительно  к разновидностям потока с критическими работами он универсален.

ОПТИМИЗАЦИЯ ПОТОКА С НЕПРЕРЫВНЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕСУРСОВ

Алгоритм оптимизации потока с непрерывным использованием ресурсов по критерию достижения минимальной продолжительности всего комплекса работ предполагает:

- представление исходных данных на матрице в системе ОФР и разбивку общей матрицы на парные. При этом промежуточные виды работ включаются в парные матрицы дважды (первый раз в качестве последующего вида работ, а второй раз – в качестве предшествующего;

Проиллюстрируем это и последующие действия на примере расчета.

ОФР

Виды работ

Парные матрицы

А

Б

В

Г

А

Б

Б

В

В

Г

Фронты работ

I

4

2

7

5

4

2

2

7

7

5

II

5

3

9

6

5

3

3

9

9

6

III

3

2

8

3

3

2

2

8

8

3

IV

4

3

6

4

4

3

3

6

6

4

Рис. 15. Разбивка общей матрицы на парные.

- переформирование парных матриц по алгоритму С.М.Джонсона, из исходной очередности освоения фронтов работ в оптимальные, обеспечивающие минимальный период развертывания и, соответственно, минимальную продолжительность комплексов работ, включенных в парную матрицу. При этом необходимо рассмотреть в парной матрице все работы, найти работу наименьшей продолжительности и перенести всю строку (то есть данную работу и смежную), если наименьшая работа  в левом столбце, то в предельно доступное положение в верхней части оптимальной матрицы, а если в правом столбце – то в предельно доступное положение в нижней части оптимальной матрицы. Если минимальная продолжительность сразу у двух и более работ, то сроки перемещаются в соответствующее положение в любой очередности.

ОФР

А

Б

ОФР

Б

В

ОФР

В

Г

IV

4

3

I

2

7

II

9

6

II

5

3

III

2

8

I

7

5

III

3

2

II

3

9

IV

6

4

I

4

2

IV

3

6

III

8

3

ТР

7

ТР

2

ТР

15

Рис. 16. Переформирование парных матриц в оптимальные.

Здесь ТР – период развертывания последующего вида работ.

Сформировать на основе оптимальных парных матриц оптимальную общую невозможно, так как у каждой оптимальной матрицы, как правило, своя очередность освоения фронтов. Однако данные парные матрицы можно использовать (предложение лектора и В.З.Величкина) для оценки перспективности каждого направления развития порфириана. Это гарантирует предельно возможный минимум продолжительности (ПВМП) потока (соответствующего варианта развития направления) при уже закрепленных фронтальных комплексах.  ПВМП сравнивается  и развивается  то направление (те направления), у которого (у которых) наименьшая величина ПВМП.

- осуществляется построение порфириана и промежуточных (условных) матриц, позволяющих определить ПВМП каждой, при закрепленных фронтальных комплексах. При этом на первом шаге расчета на месте первой строки закрепляются поочередно все строки исходной матрицы. На втором шаге у перспективных матриц на месте второй строки закрепляются все оставшиеся незакрепленными строки исходной матрицы. На третьем шаге у перспективных матриц и на месте третьей строки закрепляются все оставшиеся строки исходной матрицы и так далее.

Перспективность каждого направления развития порфириана, то есть каждой промежуточной (условной) матрицы определяется предельно возможным минимумом продолжительности (ПВМП) закрепленного в ней варианта организации работ. ПВМП выявляется путем суммирования минимально возможных (условных) периодов развертывания каждого последующего в потоке вида работ и продолжительности работ последнего вида.

Минимально возможные (условные) периоды развития определяются исходя из того, что часть работ в каждой парной матрице зафиксирована, а незафиксированные работы переформировываются по алгоритму С.М.Джонсона, что делает вариант организации работ условным, так как у смежных парных матриц формируются, как правило, не одинаковые очередности освоения фронтов работ, но гарантируют достижение минимальной продолжительности  периода развертывания, то есть достижение ПВМП.

- на предпоследнем шаге расчета закрепляется предпоследняя строка и тем самым определяется место последней, то есть все строки оказываются закрепленными. Условность, присущая промежуточным матрицам, устраняется, а определение ПВМП  перерастает в определение реальной продолжительности потока при соответствующем варианте очередности освоения фронтов. Если реальная продолжительность (Т) меньше ПВМП брошенных развитием матриц, то это означает, что получена глобальный минимум продолжительности, а сравнение Т у разных вариантов позволяет выявить оптимальные очередности, обеспечивающие минимальную продолжительность потока с НИР.

Рис. 17. Порфириан оптимизации потока с НИР.

 Таким образом, в данном случае выявлены в качестве оптимальных очередности освоения фронтов I, II, IV, III   и I, IV, II, III , обеспечивающие минимальную продолжительность потока, равную 43 единицам времени. Для этого потребовалось сформировать и рассчитать семь промежуточных (условных) матриц и четыре конечных (реальных), приведенных ниже (вместо 24, соответствующих полному перебору).

В нижней строке промежуточных (условных) матриц показаны суммы условных периодов развертывания видов работ и продолжительности последнего вида, то есть ПВМП, а в нижней строке конечных (реальных) матриц показаны суммы реальных периодов развертывания видов работ и продолжительность последнего вида, то есть Т.

Промежуточные (условные) матрицы

     

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

I

4

2

7

5

II

5

3

9

6

III

3

2

8

3

4

3

2

8

9

6

4

3

2

7

7

5

4

3

2

7

4

6

5

3

3

9

6

4

3

2

2

8

6

4

5

3

3

9

7

5

3

2

3

6

8

3

4

2

3

6

8

3

4

2

3

6

6

4

8 + 2 + 15 + 18 = 43

8 + 3 + 15 + 18 = 44

8 + 2 + 16 + 17 = 44

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

IV

4

3

6

4

I

4

2

7

5

I

4

2

7

5

5

3

2

7

9

6

II

5

3

9

6

III

3

2

8

3

3

2

2

8

7

5

4

3

2

8

6

4

4

3

3

9

9

6

4

2

3

9

8

3

3

2

3

6

8

3

5

3

3

6

6

4

8 + 3 + 15 + 18 = 44

8 + 2 + 15 + 18 = 43

9 + 2 + 16 + 18 = 45

А

Б

В

Г

I

4

2

7

5

IV

4

3

6

4

5

3

2

8

9

6

3

2

3

9

8

3

8 + 2 + 15 + 18 = 43

Конечные (реальные) матрицы

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

I

4

2

7

5

I

4

2

7

5

II

5

3

9

6

II

5

3

9

6

III

3

2

8

3

IV

4

3

6

4

IV

4

3

6

4

III

3

2

8

3

Т = 9+2+16+18 = 45

Т = 8+2+15+18 = 43

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

I

4

2

7

5

I

4

2

7

5

IV

4

3

6

4

IV

4

3

6

4

II

5

3

9

6

III

3

2

8

3

III

3

2

8

3

II

5

3

9

6

Т = 8+2+15+18 = 43

Т = 9+2+18+18 = 47

Рис. 18. Варианты промежуточных (условных) и конечных (реальных) матриц вариантов потока с НИР.

ОПТИМИЗАЦИЯ ПОТОКА С НЕПРЕРЫВНЫМ ОСВОЕНИЕМ ФРОНТОВ РАБОТ

Алгоритм оптимизации по критерию времени потока с непрерывным освоением фронтов работ, т. е. с нулевым растяжением фронтальных связей, аналогичен рассмотренному, но имеет определенную специфику.

1. Представляются данные, характеризующие последовательность и продолжительность работ, на матрице в системе ОФР. Матрица дополняется тремя столбцами, в которых приводится общая продолжительность каждого фронтального комплекса (?), продолжительность укрываемой части фронтального комплекса, то есть без работы последнего вида (? – Г), продолжительность укрывающей части фронтального комплекса, то есть без работы первого вида (? – А).

2. Осуществляется построение порфириана (также, как и при оптимизации потока с НИР).

3. Осуществляется построение условных промежуточных матриц, определяются ПВМП каждой и развиваются наиболее перспективные.

ПВМП определяется как сумма продолжительности зафиксированных (увязанных по правилам данного метода) работ, продолжительности работ последнего вида в незафиксированных комплексах и возможных простоев, возникающих при превышении укрываемых частей незафиксированных фронтальных комплексов, укрывающих частей последнего из закрепленных фронтальных комплексов и наибольших по величине укрывающих частей из незакрепленных фронтальных комплексов. При этом величины укрываемых и укрывающих частей располагаются в промежуточных (условных) матрицах по убыванию. Поэтому из рассмотрения выпадает наименьшая по величине укрывающая часть одного из незакрепленных фронтальных комплексов. Укрывающая часть последнего из закрепленных фронтальных комплексов обязательно принимается к рассмотрению и занимает свое место среди укрывающих частей вне зависимости от ее величины.

При определении ПВМП в только положительные величины разниц между укрываемыми и укрывающими частями фронтальных комплексов.

Проиллюстрируем методику оптимизации потока с НОФ на примере расчета.

ОФР

А

Б

В

Г

?

?-Г

?-А

I

4

2

7

5

18

13

14

II

5

3

9

6

23

17

18

III

3

2

8

3

16

13

13

IV

4

3

6

4

17

13

13

Рис. 19. Матрица с исходными данными, дополненная сведениями о продолжительности каждого фронтального комплекса (?), его укрываемой части (? – Г) и укрывающей (?-А)

Порфириан оптимизации потока с НОФ

Ниже дальнейшее развитие порфириана.

I, IV, II, III – 39

I, IV, III, II – 40

I, III, II, IV – 40

I, III, IV, II – 40

III, IV, I, II – 41

III, IV, II, I – 40

IV, I, II, III – 40

IV, I, III, II – 43

I, II, III, IV – 40

I, II, IV, III – 39

III, I, II, IV – 39

III, I, IV, II – 41

IV, III, I, II – 43

IV, III, II, I – 42

II, IV, I, III – 41

II, IV, III, I – 43

IV, II, I, III – 40

IV, II, III, I – 42

II, III, I, IV – 42

II, III, IV, I – 43

III, II, I, IV – 39

III, II, IV, I – 40

II, I, III, IV – 42

II, I, IV, III – 41

Рис. 20. Порфириан оптимизации потока с НОФ.

Рассмотрим приведенные ниже промежуточные и конечные матрицы, соответствующие данному порфириану, с результатами их расчета.

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

0         4

4         6

6          13

13        18

0           5

5          8

8          17

17        23

I

4

2

7

5

II

5

3

9

6

18 + 6 + 3 + 4 = 31

23 + 5 + 3 + 4 = 35

17

18

0

13

18

0

13

14

0

13

14

0

13

13

0

13

13

0

ПВМП = 31

ПВМП = 35

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

0        3

3        5

5         13

13        16

0           4

4            7

7          13

13        17

III

3

2

8

3

IV

4

3

6

4

16 + 5 + 6 + 4 = 31

17 + 5 + 6 + 3 = 31

17

18

0

17

18

0

13

14

0

13

14

0

13

13

0

13

13

0

ПВМП = 31

ПВМП = 31

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

0         4

4         6

6          13

13        18

0      4

4      6

6      13

13     18

I

4

2

7

5

I

4

2

7

5

5        10

10       13

13       22

22       28

8      11

11      13

13       21

21        24

II

5

3

9

6

III

3

2

8

3

28 + 3 + 4 = 35

24 + 6 + 4 = 34

13

18

0

17

18

0

13

13

0

13

13

0

ПВМП = 35

ПВМП = 34

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

0        3

3        5

5       13

13       16

0      3

3        5

5        13

13       16

III

3

2

8

3

III

3

2

8

3

5      10

10       13

13      22

22     28

6      10

10      13

13       19

19       23

II

5

3

9

6

IV

4

3

6

4

28 + 5 + 4 = 37

23 + 5 + 6 = 34

13

18

0

17

18

0

13

14

0

13

13

0

ПВМП = 37

ПВМП = 34

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

0         4

4      7

7       13

13       17

0          4

4      7

7       13

13       17

IV

4

3

6

4

IV

4

3

6

4

7        9

9       13

13       20

20       25

5      10

10       13

13       22

22      28

I

4

2

7

5

II

5

3

9

6

25 + 6 + 3 = 34

28 + 5 + 3 = 36

17

18

0

13

18

0

13

14

0

13

14

0

ПВМП = 34

ПВМП = 36

А

Б

В

Г

0         4

4      7

7       13

13       17

IV

4

3

6

4

8       11

11      13

13      21

21      24

III

3

2

8

3

24 + 5 + 6 = 35

17

18

0

13

13

0

ПВМП = 35

Рис. 21. Промежуточные (условные) матрицы.

Конечные (реальные) матрицы

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

I

0        4

4        6

6       13

13      18

I

0         4

4        6

6        13

13      18

4

2

7

5

4

2

7

5

IV

6        10

10        13

13      19

19        23

IV

6       10

10        13

13        19

19       23

4

3

6

4

4

3

6

4

II

11        16

16        19

19      28

28       34

III

14        17

17       19

19     27

27      30

5

3

9

6

3

2

8

3

III

23       26

26        28

28        36

36       39

II

19      24

24     27

27     36

36      40

3

2

8

3

5

3

9

6

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

I

0        4

4        6

6       13

13      18

I

0         4

4        6

6        13

13      18

4

2

7

5

4

2

7

5

III

8       11

11        13

13      21

21        24

III

8         11

11        13

13        19

19       22

3

2

8

3

3

2

6

3

II

13        18

18        21

21       30

30        36

IV

12        16

16       19

19     25

25       29

5

3

9

6

4

3

6

4

IV

23       27

27        30

30        36

36       40

II

17      22

22        25

25       34

34      40

4

3

6

4

5

3

9

6

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

III

0         3

3       5

5       13

18      16

III

0      3

3      5

5      13

13      16

3

2

8

3

3

2

8

3

IV

6      10

10      13

13     19

19       23

IV

6     10

10     13

13        19

19       22

4

3

6

4

4

3

6

4

I

13        17

17      19

19       26

26      31

II

11      16

16       19

19     28

28      34

4

2

7

5

5

3

9

6

18       23

23      26

26     35

35    41

23     26

26     28

28     35

35      40

II

5

3

9

6

I

4

2

7

5

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

IV

0        4

4        7

7          13

13      17

IV

0         4

4        7

7        13

13       17

4

3

6

4

4

3

6

4

I

7       11

11        13

13      20

20       25

I

7         11

11        13

13        20

20       25

4

2

7

5

4

2

7

5

II

12      17

17      20

20      29

29      35

III

15      18

18      20

20      28

28     31

5

3

9

6

3

2

8

3

III

24       27

27     29

29     37

37      40

II

20     25

25     28

28     37

37      43

3

2

8

3

5

3

9

6

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

I

0        4

4        6

6       13

13      18

I

0         4

4        6

6        13

13      18

4

2

7

5

4

2

7

5

II

5     10

10      13

13       22

22      28

II

5       10

10     13

13       22

22       28

5

3

9

6

5

3

9

6

III

17       20

20      22

22      30

30        33

IV

15       19

19     22

22      28

28       32

3

2

8

3

4

3

6

4

IV

23       27

27        30

30        36

36       40

III

23     26

26      28

28     36

36     39

4

3

6

4

3

2

8

3

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

III

0         3

3       5

5       13

18      16

III

0      3

3      5

5      13

13      16

3

2

8

3

3

2

8

3

I

7      11

11       13

13      20

20     25

I

7      11

11      13

13       20

20        25

4

2

7

5

4

2

7

5

II

12       17

17       20

20      29

29      35

IV

13      17

17      20

20      26

26      30

5

3

9

6

4

3

6

4

22       26

26       29

29      35

35      39

18     23

23      26

26       35

35        41

IV

4

3

6

4

II

5

3

9

6

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

IV

0         4

4       7

7       13

13      17

IV

0      4

4      7

7      13

13      17

4

3

6

4

4

3

6

4

III

8        11

11       13

13     21

21      24

III

8        11

11      13

13        21

21      24

3

2

8

3

3

2

8

3

I

15       19

19     21

21      28

28     33

II

13     18

18     21

21     30

30      36

4

2

7

5

5

3

9

6

20     25

25      28

28     37

37     43

24     28

28     30

30      37

37      42

II

5

3

9

6

I

4

2

7

5

Рис. 22. Конечные (реальные) матрицы.

В связи с тем, что брошенная развитием матрица первого уровня (с закрепленной на первом месте второй строки), имеет ПВМВ равный 35, а наименьшая реальная продолжительность потока равна 39 ед. времени, необходимо продолжить ее развитие.

Промежуточные (условные) матрицы

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

0        5

5         8

8          17

17        23

0         5

5         8

8      17

17     23

II

5

3

9

6

II

5

3

9

6

11        15

15       17

17       24

24      29

12     15

15      17

17       25

25      2 8

I

4

2

7

5

III

3

2

8

3

29 + 3 + 4 = 36

28 + 5 + 4 = 37

17

14

3

13

14

0

13

13

0

13

13

0

ПВМП = 39

ПВМП = 37

А

Б

В

Г

0         5

5         8

8          17

17        23

II

5

3

9

6

10        14

14       17

17       23

23       27

IV

4

3

6

4

27 + 5 + 3 = 35

13

14

0

13

13

0

ПВМП = 35

Рис. 23. Промежуточные (условные) матрицы.

Конечные (реальные) матрицы

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

II

0         5

5          8

8       17

17      23

II

0          5

5        8

8        17

17        23

5

8

9

6

5

3

9

6

IV

10       14

14       17

17      23

23        27

IV

10       14

14      17

17       23

23       27

4

3

6

4

4

3

6

4

I

17      21

21        23

23     30

30      35

III

23       31

31       34

4

2

7

5

3

2

8

3

25        28

28      30

30       38

38       41

31       38

38        43

III

3

2

8

3

I

4

2

7

5

Рис. 24. Конечные (реальные) матрицы.

Поскольку брошенные развитием матрицы имеют меньшее значение ПВМП, постольку необходимо продолжить их развитие, то есть осуществить построение соответствующих конечных (реальных) матриц.

Конечные (реальные) матрицы

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

IV

0         4

4        7

7        13

13        17

IV

0          4

4        7

7          13

13        17

4

3

6

4

4

3

6

4

II

5         10

10        13

13        22

22        28

II

5        10

10        13

13        22

22        28

5

3

9

6

5

3

9

6

I

16       20

20       22

22       29

29       34

III

17        20

20        22

22        30

30       33

4

2

7

5

3

2

8

3

29       37

37        40

24        28

28       30

30        37

37       42

III

3

2

8

3

I

4

2

7

5

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

II

0         5

5        8

8        17

17       23

II

0         5

5         8

8       17

17        23

5

3

9

6

5

3

9

6

III

17        25

25        28

III

12       15

15       17

17      25

25        28

3

2

8

3

3

2

8

3

I

25        32

32        37

IV

18        22

22       25

25       31

31       35

4

2

7

5

4

3

6

4

32        38

38      42

25       29

29      31

31       38

38       43

IV

4

3

6

4

I

4

2

7

5

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

III

0         3

3        5

5       13

13        16

III

0          3

3        5

5       13

13        16

3

2

8

3

3

2

8

3

II

5         10

10        13

13        22

22        28

II

5        10

10        13

13        22

22        28

5

3

9

6

5

3

9

6

I

16       20

20       22

22       29

29       34

IV

15       19

19        22

22        28

28       32

4

2

7

5

4

3

6

4

22        26

26        29

29       35

35        39

22       26

26        28

28       35

35       40

IV

4

3

6

4

I

4

2

7

5

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

II

0         5

5      8

8       17

17       23

II

0          5

5        8

8       17

17       23

5

3

9

6

5

3

9

6

I

17        24

24        29

I

11       15

15        17

17        24

24        29

4

2

7

5

4

2

7

5

III

24        32

32        35

IV

17        21

21        24

24       30

30       34

3

2

8

3

4

3

6

4

32       38

38       42

25       28

28      30

30       38

38       41

IV

4

3

6

4

III

3

2

8

3

Рис. 25. Конечные (реальные) матрицы.

Рассмотрение результатов оптимизации потока с НОФ показывает, что оптимальными очередностями являются  I, IV, II, III; I, II, IV, III; III, I, II, IV; III, II, I, IV; которым соответствует минимальная продолжительность потока равная 39 ед. времени.

Данный алгоритм строг (математически доказан), но применительно к принятым условиям он оказался весьма трудоемок. Алгоритм потребовал формирования и расчета 16 промежуточных (условных) матриц и 24 конечных (реальных), то есть приведенный объем работы превышает объем, соответствующий полному перебору. Это редкий случай, но поскольку в определенных условиях он имеет место, постольку возникает задача разработки менее трудоемкого алгоритма.

Эта задача была решена кубинскими студентами В.Л.Агиляром и Б.Д.Меной, разрабатывавшими дипломные проекты под руководством лектора. Ими предложен эвристический (то есть не строгий) алгоритм, но он обеспечивает существенное уменьшение трудоемкости расчета.

Сущность алгоритма Агиляра и Мены заключается в выяснении периодов смещения (развертывания) каждого последующего фронтального комплекса относительно предшествующего во всех возможных сочетаниях фронтальных комплексов.  Затем формируются варианты объектных потоков путем установки на первое место поочередно всех фронтальных комплексов, а на последующие – те, у которых наименьшая величина смещения (развертывания).

Проиллюстрируем работу данного алгоритма на примере расчета, начиная с представления исходных данных в виде независимо сформированных фронтальных комплексов и выявления  расчетных (максимальных) смещений между парами фронтальных комплексов, сведенными в матрицы смежности.

ОФР

А

Б

В

Г

max TP

МС

последующие ФР.К.

I

II

III

IV

I

0        4

4         6

6        13

13      18

предшествующие ФР.К.

I

5

8

6

4

2

7

5

TP

4

1

5

1

5

0         5

5         8

8        17

17      23

II

11

12

10

II

5

3

9

6

TP

5

5

12

10

12

0       3

3       5

5       13

13      16

III

7

5

6

III

3

2

8

3

TP

3

1

6

3

6

0       4

4      7

7      13

13      17

IV

4

3

6

4

IV

7

5

8

Рис. 26. Результаты формирования вариантов потока с НОФ и определения продолжительности, как суммы величин смещений (развертывания) фронтальных комплексов и продолжительности последнего в очереди фронтального комплекса.

№ п/п

Формируемые очередности

Продолжительности потока с НОФ

1.

I, II, IV, III

5 + 10 + 8 + 16 = 39

2.

II, IV, I, III

10 + 7 + 8 + 16 = 41

3.

III, II, IV, I

5 + 10 + 7 + 18 = 40

4.

 IV, II, I, III

5 + 11 + 8 + 16 = 40

Рис. 27. Результаты оптимизации потока с НОФ по методике Агиляра и Мены.

Таким образом, алгоритм позволил в данном случае выявит только одну оптимальную очередность освоения фронтов работ, но это достигнуто при существенно меньшей трудоемкости расчетных операций.

Еще более компактный, но также эвристический алгоритм поиска оптимальных очередностей освоения фронтов в потоке с НОФ предложил А.В.Афанасьев.

Сущность алгоритма А.В.Афанасьева сводится к выявлению продолжительности самого продолжительного вида работ и размещения на первом и последнем местах в объектном потоке фронтальных комплексов с минимальной продолжительностью предшествующих последующих работ. При этом промежуточные фронтальные комплексы размещаются во всех возможных очередностях. Разумеется, что выявленные таким образом оптимальные очередности нуждаются в расчетной проверке путем построения и расчета конечных реальных матриц.

Проиллюстрируем методику поиска оптимальных очередностей освоения фронтов на примере с теми же исходными данными.

Рассмотрение продолжительностей видов работ показывает, что минимальная продолжительность у вида работ «В». В качестве  минимальных по продолжительности предшествующих и последующих работ могут выступать работы «А» и «Б» первого фронтального комплекса и работа «Г» третьего фронтального комплекса (? =4 + 2 + 3 = 9)

I, … , III; T = 4 + 2 + 30 + 3 = 39;

III, … , IV; T = 3 + 2 + 30 + 4  = 39

При этом возможно формирование вариантов организации работ:

I, II, IV, III и I, IV, II, III;

III, I, II, IV и III, II, I, IV.

Расчет этих вариантов организации работ (см. выше) показывает, что все они дают минимальную продолжительность, то есть очередности являются оптимальными.

ЛЕКЦИЯ №6

ОПТИМИЗАЦИЯ ПОТОКА С КРИТИЧЕСКИМИ РАБОТАМИ, ВЫЯВЛЕННЫМИ С УЧЕТОМ РЕСУРСНЫХ И ФРОНТАЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ

Алгоритм оптимизации потока с критическими работами, выявленный с учета ресурсных и фронтальных связей по критерию достижения минимальной продолжительности всего комплекса работ, является общим (универсальным), то есть соответствует не только данной разновидности потоков, но и потоку с критическими работами, выявленными с учетом ресурсных, фронтальных  и прямых ранговых связей, а также с ресурсными, фронтальными и обратными ранговыми связями.

В последних двух случаях специфика учитывается только в заключительной части расчета при определении реальной продолжительности потоков с учетом соответствующих видов связей.

Алгоритм предполагает определение ПВМП у каждой промежуточной матрицы путем принудительного направления критического пути поочередно по каждой незафиксированной строке и каждому столбцу с определенным учетом зафиксированных работ и минимально возможных предшествующих и последующих незафиксированных работ. При этом число ПВМП у каждой  матрицы равно сумме числа незафиксированных строк и всех столбцов, а в расчет принимается максимальная величина ПВМП, как наиболее близкая к реальной продолжительности.

Алгоритм заключается в следующем:

1. Представляются исходные данные на матрице в системе ОФР.

2. Формируется порфириан и определяется ПВМП в результате формирования и расчета промежуточных матриц при прогоне критического пути по фронтальным комплексам (строкам) и видам работ (столбцам).

3. Определяется расчетное значение ПВМП у каждой промежуточной (условной) матрицы.

4. Формируются конечные (реальные) матрицы.

5. Определяется Т.

Проиллюстрируем методику оптимизации потока с критическими работами при тех же исходных данных (использованных в рассмотренных выше примерах).

Рис. 28. Порфириан оптимизации потока с КР.

Таким образом, в данном случае выявлены в качестве оптимальных очередностей освоения фронтов I, IV, II, III; III, I, II, IV и III, II, I, IV, обеспечивающие минимальную продолжительность потока равную 39 ед. времени. Для этого потребовалось сформировать и рассчитать 10 промежуточных матриц и 6 конечных (вместо 24, соответствующих полному перебору).

Рассмотрим приведенные ниже промежуточные и конечные матрицы с результатами их  расчета, обратив внимание на то, что промежуточные матрицы представлены  в системе ОФР и дополнены столбцами и строками, в которых указываются продолжительности незафиксированных строк и незафиксированных работ в столбцах (?), продолжительность (минимально возможная) предшествующих и последующих критическим строкам и столбцам работ и их суммарная величина, то есть ПВМП.

Определение ? комментариев не требует. ? при прохождении критического пути по незафиксированной строке включает в себя продолжительность зафиксированных работ первого вида и, возможно, незафиксированных работ первого вида в других строках, если они меньше продолжительности работ последнего вида в тех же строках, а также продолжительность незафиксированных работ последнего вида, если они меньше продолжительности работ первого вида в первых строках.

? при прохождении критического пути по столбцу включает в себя срок окончания последней по очереди зафиксированной работы, а также возможную минимальную продолжительность завершающих работ в предположении, что каждая незафиксированная строка может быть помещена на последнее место.

А

Б

В

Г

0         4

4         6

6       13

13     18

I

4

2

7

5

?

?

ПВМП

5

3

9

6

23

11

34

3

2

8

3

16

13

29

4

3

6

4

17

12

29

?

12

8

23

13

?

17

16

16

18

max ПВМП = 39

ПВМП

29

24

39

31

А

Б

В

Г

0         5

5         8

8       17

17     23

II

5

3

9

6

?

?

ПВМП

4

2

7

5

18

12

30

3

2

8

3

16

13

29

4

3

6

4

17

12

29

?

11

7

21

12

?

18

18

20

23

max ПВМП = 41

ПВМП

29

25

41

35

А

Б

В

Г

0         5

3        5

5       13

13     16

III

3

2

8

3

?

?

ПВМП

4

2

7

5

18

13

31

5

3

9

6

23

11

34

4

3

6

4

17

12

39

?

13

8

22

15

?

16

15

17

16

max ПВМП = 39

ПВМП

29

23

39

31

А

Б

В

Г

IV

0         4

4        7

7       13

13     17

4

3

6

4

?

?

ПВМП

4

2

7

5

18

13

31

5

3

9

6

23

11

34

3

2

8

3

16

13

29

?

12

7

24

14

?

17

18

16

17

max ПВМП = 40

ПВМП

29

25

40

31

А

Б

В

Г

I

0         4

4        6

6       13

13     18

4

2

7

5

II

5       10

10     13

13     22

22     28

5

3

9

6

?

?

ПВМП

3

2

8

3

16

13

29

4

3

6

4

17

12

29

?

7

5

14

7

?

23

23

25

28

max ПВМП = 40

ПВМП

30

28

40

35

А

Б

В

Г

I

0         4

4        6

6       13

13     18

4

2

7

5

III

8      11

11     13

13     21

21    29

3

2

8

5

?

?

ПВМП

5

3

9

6

23

11

34

4

3

6

4

17

12

29

?

9

6

15

10

?

24

23

25

24

max ПВМП = 40

ПВМП

33

29

40

34

А

Б

В

Г

I

0         4

4        6

6       13

13     18

4

2

7

5

IV

6       10

10     13

13     19

19     23

4

3

6

4

?

?

ПВМП

5

3

9

6

23

11

34

3

2

8

3

16

13

29

?

8

5

17

9

?

23

24

22

23

max ПВМП = 39

ПВМП

31

29

39

32

А

Б

В

Г

III

0         5

3        5

5       13

13     16

3

2

8

3

I

7       11

11     13

13     20

20     25

4

2

7

5

?

?

ПВМП

5

3

9

6

23

11

34

4

3

6

4

17

45

29

?

9

6

15

10

?

20

19

24

25

max ПВМП = 39

ПВМП

29

25

39

35

А

Б

В

Г

III

0      3

3        5

5       13

13     16

3

2

8

3

II

5      10

10     13

13     22

22     28

4

2

7

5

?

?

ПВМП

4

2

7

5

18

12

30

4

3

6

4

17

12

29

?

8

5

13

9

?

21

21

26

28

max ПВМП = 39

ПВМП

29

26

39

37

А

Б

В

Г

III

0         3

3        5

5       13

13     16

3

2

8

3

IV

6       10

10     13

13     19

19     23

4

3

6

4

?

?

ПВМП

4

2

7

5

18

13

30

5

3

9

6

23

11

34

?

9

5

16

11

?

25

25

25

23

max ПВМП = 41

ПВМП

34

30

41

34

Рис. 29. Промежуточные (условные) матрицы.

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

I

0       4

4       6

6       13

13     18

I

0      4

4      6

6     13

13     18

III

0         3

3         5

5       13

13     16

4

2

7

5

4

2

7

5

3

2

8

3

IV

4      8

8       11

13     19

19     23

IV

4     8

8      11

13     19

19    23

I

3     7

7     9

13     20

20    25

4

3

6

4

4

3

6

4

4

2

7

5

III

8     11

11     13

19     27

27    30

II

8    13

13    16

19    28

28    34

II

7     12

12    15

20     29

29     35

3

2

8

3

5

3

9

6

5

3

9

6

II

11     16

16    19

27     36

36    42

III

13    16

16    18

28    36

36    39

IV

12     16

16     18

28    36

36     39

4

3

6

4

5

3

9

6

3

2

8

3

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

III

0       3

3       5

5      13

13     22

III

0      3

3     5

5    13

13    16

III

0         3

3         5

5       13

13     16

3

2

8

9

3

2

8

13

3

2

8

3

I

3      7

7      9

13     20

22     27

II

5     10

10     13

13     22

22     28

II

5     10

10     13

13     22

22     28

4

2

7

5

5

3

3

6

5

3

9

6

IV

7     11

11     14

20     26

27     31

I

16     20

20     22

22     29

29     34

IV

15     19

19     22

22    28

28    32

4

3

6

4

4

2

7

5

4

3

6

4

II

11     16

16    19

26     35

35     41

IV

22     26

26     29

29     35

35     39

I

22     26

26    28

28    35

35   40

5

3

9

6

4

3

6

4

4

2

7

5

Рис. 30. Конечные (реальные) матрицы.

 

ОПТИМИЗАЦИЯ ПОТОКА С ОРГАНИЗАЦИЕЙ РАБОТ ПО ТУРАМ

Алгоритм оптимизации потока с организацией работ по турам имеет тот же характер, что и рассмотренные выше, то есть предполагает построение порфириана и развитие перспективных матриц. При этом ПВМП определяется при использовании всех возможностей такого перераспределения работ внутри каждого вида, при котором они скрываются за ранее зафиксированными и работами последнего вида, устанавливаемым по убыванию.

Алгоритм заключается в следующем:

1. Представляются исходные данные на матрице в системе ОФР. Устанавливаются ранги работ (номер по каждой цепи предшествующих работ). Одноранговые работы образуют туры (в матрице 4х4 – 7 туров). В квадратной матрице туры образуют работы, расположенные на диагоналях, параллельных диагонали, соединяющей левый нижний и правый верхний углы матрицы.

2. Строится порфириан, промежуточные матрицы и у каждой промежуточной матрицы выявляется ПВМП.

На каждом уровне построения порфириана выявляется матрица (матрицы) с наименьшим значением ПВМП, которая (которые) развивается (развиваются). На последнем шаге расчета определяется не ПВМП, а реальная продолжительность комплекса работ, поскольку к этому моменту все работы зафиксированы.

Если реальная продолжительность работ меньше ПВМП брошенных в развитии ветвей, то этим доказано, что получен глобальный минимум, а соответствующая очередность является оптимальной.

Проиллюстрируем методику оптимизации потока с организацией работ по турам при тех же исходных данных (использованных в рассмотренных выше примерах).

Рис. 31. Порфириан оптимизации потока с организацией работ по турам

Таким образом, в данном случае выявлены в качестве оптимальных очередностей освоения фронтов I, II, III, IV (исходная), I, IV, II, III и IV, I, II, III, обеспечивающие минимальную продолжительность потока, равную 41 ед. времени. Для этого потребовалось сформировать и рассчитать 10 промежуточных матриц и 6 конечных.

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

0       4

7     14

0       5

8     17

0       3

7     15

I

4

2

7

5

II

5

3

9

6

III

3

2

8

3

4       7

14   23

5       8

17   25

3       7

15   24

3

3

9

6

3

3

8

5

4

3

9

6

23   31

25   32

24   31

4

3

8

4

4

2

7

4

5

3

7

5

31   37

37   40

32   38

38   41

31   37

37   41

5

2

6

3

4

2

6

3

4

2

6

4

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

0       4

7     13

0      4

9     16

0      4

7     14

IV

4

3

6

4

I

4

2

7

5

I

4

2

7

5

4       7

13   22

4     9

16   25

4     7

14   22

3

2

9

6

II

5

3

9

6

III

3

2

8

3

22   30

25   33

22   31

4

2

8

5

4

2

8

4

5

3

9

6

30   37

37   40

33   39

39   42

31   37

37   41

5

3

7

3

3

3

6

3

4

3

6

4

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

А

Б

В

Г

0       4

8    15

0     4

8     14

0     4

9    15

I

4

2

7

5

IV

4

3

6

4

IV

4

3

6

4

4       8

15   21

4     8

14   21

4     9

15   24

IV

4

3

6

4

I

4

2

7

5

II

5

3

9

6

21   30

21   30

24   32

5

2

9

6

3

3

9

6

4

2

8

5

30   38

38   41

30   38

38   41

32   39

39   42

3

3

8

3

5

2

8

3

3

2

7

3

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

0     4

7    13

0       4

7     14

0       4

7    14

IV

4

3

6

4

I

4

2

7

5

I

4

2

7

5

4     7

13   21

4       7

14   22

4      7

14   22

III

3

2

8

3

III

3

2

8

3

III

3

2

8

3

21   30

22   31

22   28

5

3

9

6

II

5

3

9

6

IV

4

3

6

4

30   37

37   42

31   37

37   41

28   37

37   43

4

2

7

5

IV

4

3

6

4

II

5

3

9

6

Рис. 32. Промежуточные (условные) матрицы.

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

0       4

8     15

0       4

8     15

I

4

2

7

5

I

4

2

7

5

4       8

15   21

4     8

15   21

IV

4

3

6

4

IV

4

3

6

4

21   30

21   29

II

5

3

9

6

III

3

2

8

3

30   38

38   41

29   38

38   44

IV

3

2

8

3

II

5

3

9

6

ОФР

А

Б

В

Г

ОФР

А

Б

В

Г

0       4

8     14

0       4

8     14

IV

4

3

6

4

IV

4

3

6

4

4       8

14   21

4      8

21   29

I

4

2

7

5

I

4

2

8

3

21   30

21   29

II

5

3

9

6

III

3

2

8

3

30   38

38   41

29   38

38   44

III

3

2

8

3

II

5

3

9

6

Рис. 33. Конечные (реальные) матрицы.

Таким образом, в результате оптимизации рассматриваемых методов организации работ сформирован ряд конкурентоспособных вариантов, которые необходимо сравнить с целью выбора наиболее соответствующего конкретным условиями производства работ.

Оценку и сравнение  рекомендуется провести самостоятельно по рассмотренной выше методике (см. табл. 1) или по методике, рассматриваемой в последней лекции.

ЛЕКЦИЯ №7

ФОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОТОЧНЫХ МЕТОДОВ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ

Параллельно-поточные методы организации работ (параллельных потоков) являются более общим случаем формирования и расчета потоков. Они, как правило, применяются тогда, когда индивидуально-поточные методы не дают требуемых результатов (даже при использовании просмотренных способов их оптимизации). Поэтому формирование и расчет параллельно-поточных методов  осуществляются после формирования и расчета индивидуально-поточных. При этом возникают вопросы: на какие виды работ или работы назначать дополнительные бригады и как распределять работы между однотипными бригадами?

А.В.Афанасьев предложил назначать дополнительные однотипные бригады на наиболее продолжительные вида работ в количестве, обеспечивающем уменьшение их продолжительности до необходимой величины, распределять работы между однотипными бригадами в ходе расчета потока с критическим работами, выявленными с учетом ресурсных и фронтальных связей, распределять работы в соответствии с исходной очередностью с первоочередной загрузкой (при равных возможностях) наиболее мощных бригад, а при равной мощности бригад – тех из них, которые имеют наименьший порядковый номер. При наличии однотипных бригад разной мощности он рекомендует размещать их на матрице (в системе ОФР) по убыванию мощностей.

Рядом исследователей предложены модификации данного алгоритма, а именно загрузка бригад не в соответствии с исходной очередностью, а выборочно, по мере высвобождения фронтов, загрузка бригад не в соответствии с их мощностью, а в соответствии с очередью в ожидании загрузки или в соответствии с возможностью более раннего завершения работы. Эти модификации в определенных случаях дают лучшие результаты, но далеко не всегда. Все возможности формирования параллельно-поточных методов с учетом указанных модификаций, а также по принципиально отличающейся (предложенной также А.В.Афанасьевым) методике ориентированного назначения дополнительных бригад на работы, сдерживающие уплотнения потоков, рассматриваются в специальном курсе, а в данном основном курсе – только первая методика.

Проиллюстрируем данную методику формирования и расчета  параллельно-поточной организации работ на примере.

Пусть даны те же условия, что и выше, сформирован и рассчитан поток с критическими работами, выявленными с учетом ресурсных и фронтальных связей. Полученная при этом продолжительность потока, равная  40 ед. времени, не удовлетворяет. Необходимо уменьшить ее до 35 ед. времени за счет введения дополнительных однотипных бригад.

Рассмотрение параметров индивидуального потока (исходных данных) показывает, что виды работ имеют разную продолжительность и для того, чтобы уменьшить продолжительность видов работ «А», «В» и «Г» до минимальной, соответствующей виду «Б», то есть привести неритмичный поток к гармоничному виду,  необходимо ввести дополнительные бригады по одной на виды работ «А» и «Г», и две бригады на виды работ «В». Привлечение таких дополнительных бригад оказалось возможным, но дополнительные А2, В2, В3 имели меньшую мощность, чем А1 и В1, а бригада Г2 равную мощность с Г1 (А2 = 0,5 А1; В2 = 0,5 В1; В3 = 0,3 В1; Г2 = Г1).

Осуществим формирование и расчет параллельно-поточного метода организации работ. 

ОФР

Виды работ

Виды работ и индексы бригад

А

Б

В

Г

А1

А2

Б

В1

В2

В3

Г1

Г2

Фронты работ

0       4

4       6

6      13

13    18

0       4

4       6

6      13

13    18

I

4

2

7

5

4

2

7

5

4       9

9      12

13    22

22    28

0      10

10    13

13    22

22    28

II

5

3

9

6

10

3

9

6

9      12

12    14

22    30

30    33

4       7

13    15

15    31

31    34

III

3

2

8

3

3

2

16

3

12    16

16    19

30    36

36    40

7      11

15    18

18    36

36    40

IV

4

3

6

4

4

3

18

4

?tj

16

10

30

18

11

10

10

16

16

18

18

0

n доп. бриг.

1

-

2

1

Мощности А2=0,5 А1, В2=0,5 В1, В3=0,3 В1, Г1=Г2

Рис. 34. Матрица с результатами формирования и расчета параллельного потока с КР при ранних сроках выполнения работ.

Рассмотрение результатов расчета показывает, что включение в поток трех дополнительных бригад (для бригады Г2 работы не нашлось) никакого положительного эффекта не дало. Это произошло потому, что бригады А2, В2 и В3 обладали малой мощностью.

Действительно, если вместо этих бригад включить в поток бригаду В2 с мощностью бригады В1, то требуемое уменьшение продолжительности будет достигнуто.

ОФР

Виды работ и индексы бригад

Порядковые числа

А

Б

В1

В2

Г

       5        10        15       20         25      30      35

Тi

Фронты работ

0       4

4       6

6      13

13    18

I

4

2

7

5

18

4       9

9      12

12    21

21    27

II

5

3

9

6

23

9      12

12    14

14    22

27    30

III

3

2

8

3

21

12    16

16    19

21    27

30    34

IV

4

3

6

4

22

Tj

16

15

16

15

21

Читателю рекомендуется вычертить календарный график

Рис. 35. Параллельный поток с КР при ранних сроках выполнения работ.

На основе данной, сформированной в качестве рациональной структуры параллельного потока с критическими работами, выявленными с учетом ресурсных и фронтальных связей, могут быть рассчитаны параллельные потоки с НИР и с НОФ.

ОФР

Виды работ и индексы бригад

Тi

Порядковые числа

А

Б

В1

В2

Г

       5        10        15       20         25      30      35

Фронты работ

0       4

9      11

11    18

18   23

I

4

2

7

5

23

4       9

11    14

14   23

23   29

II

5

3

9

6

25

9      12

19    16

18   26

29   32

III

3

2

8

3

23

12    16

16    19

23   29

32   36

IV

4

3

6

4

24

Tj

16

10

15

15

18

Читателю рекомендуется вычертить календарный график

Рис. 36. Параллельный поток с НИР

ОФР

Виды работ и индексы бригад

Тi

Порядковые числа

А

Б

В1

В2

Г

       5        10        15       20         25      30      35

Фронты работ

0       4

4       6

6      13

13    18

I

4

2

7

5

18

4       9

9      12

12    21

21    27

II

5

3

9

6

23

14   17

17    19

19    27

27    30

III

3

2

8

3

16

17    21

21    24

24    30

30    34

IV

4

3

6

4

17

Tj

21

20

21

18

21

Читателю рекомендуется вычертить календарный график

Рис. 37. Параллельный поток с НОФ

Представляет несомненный интерес сравнение разновидностей параллельного потока.

Табл. 2

Параметры вариантов организации работ

Индекс метода

Т

Продолжительность видов работ

Продолжительность фронт. комплексов

А

Б

В1

В2

Г

I

II

III

IV

Г

ПП с КР

34

16

15

16

15

21

18

23

21

22

201

ПП с НИР

36

16

10

15

15

18

23

25

23

24

204

ПП с НОФ

34

21

20

21

18

21

20

21

18

21

215

Формальное суммирование параметров по каждому методу показывает, что наиболее предпочтительным является параллельный поток с критическими работами, выявленными с учетом ресурсных и фронтальных связей (при ранних сроках выполнения работ).

Однако при таком подходе не учитывается экономическая сторона дела, то есть не учтены издержки от увеличения продолжительности каждого вида работ и каждого фронтального комплекса работ и всего параллельного потока в целом. Все это должно в реальных условиях учитываться.

В заключение рассмотрения вопроса формирования и расчета параллельных потоков следует указать, что их продолжительность зависит от очередности освоения фронтов работ. Следовательно, должен осуществляться поиск оптимальных очередностей, обеспечивающих минимальную продолжительность. Соответствующие алгоритмы направленного перебора разработаны и рассматриваются в специальном курсе. 

ЛЕКЦИЯ №8

            СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ.

Современный подход к организации работ требует разработки всех конкурентно способных вариантов. 

Комплексные потоки могут формироваться:

- в виде комбинированных потоков с полным сохранением структуры ранее разработанных объектных потоков;

- в виде агрегированных потоков, которые обеспечивают немедленное начало работы бригад в последующем объектном потоке после завершения работ в предыдущем, но при этом структура объектных потоков изменяется;

- в виде уплотненных, которые обеспечивают минимальную продолжительность всего комплексного потока, но при этом структура исходных объектных потоков изменяется.

Исходные данные при формировании комплексных потоков представляются  в виде параметров независимо сформированных объектных потоков, представленных на матрицах в системе ОФР. Комплексные потоки комбинированные (КПК) формируются путем выявления возможных периодов смещения последующего объектного потока относительно предшествующего, исходя из интересов непрерывной работы каждой бригады. При этом в качестве расчетного принимается максимальный, исключающий потребность в дополнительных однотипных бригадах. Общая продолжительность КПК определяется как сумма всех расчетных смещений между смежными объектными потоками и продолжительности последнего объектного потока.

Комплексный поток агрегированный (КПА) формируется путем выявления расчетных периодов развертывания видов работ при учете параметров всех объектных потоков. При этом структура объектных потоков разрушается. Общая продолжительность КПА определяется как сумма периодов развертывания видов работ и продолжительности всех работ последнего вида в составе комплексного потока.

Комплексный поток уплотненный (КПУ) формируется при сохранении структуры первого в очереди объектного потока и обеспечении непрерывного выполнения всех работ первого вида в составе комплексного потока. Сроки выполнения прочих видов работ объектных потоков в составе комплексного определяются наличием ресурсов и фронтов работ. Они могут быть ранними и поздними. При этом при  совпадении ранних и поздних сроков соответствующий вид работ объектного потока является  критическим. Сумма критических работ, составляющих одну цепь (однокритический путь) определяет продолжительность КПУ.

Проиллюстрируем применение данной методики расчета комплексных потоков на примере.

Исходные данные в виде сроков видов работ объектных потоков, продолжительности видов работ  (tij) и возможного совмещения смежных видов (tc) представлены на матрице М-1 (в системе ОФР). Строго говоря, эта информация избыточна, так как объектный поток однозначно определяет либо сроки видов работ, либо их продолжительность и совмещение, но в расчете комплексных потоков без ЭВМ удобно пользоваться в одном случае одним, а в другом случае – другим.

М-1

А

tc

Б

tc

В

tc

Г

I

0-16

7

9-19

8

11-41

14

27-45

tIj

16

10

30

18

II

0-30

15

15-40

15

25-35

20

35-60

tIIj

30

25

10

25

III

0-20

2

18-30

5

25-45

15

30-50

tIIIj

20

12

20

20

IV

0-30

10

20-45

5

40-65

10

55-70

tIVj

30

25

25

15

Рис. 38. Матрица исходных данных (характеристик объектных потоков).

Расчет КПК состоит в определении возможной величины смещения каждого последующего объектного потока по отношению к предыдущему, исходя из интересов каждой бригады (вида работ), то есть исходя их обеспечения нулевого растяжения межобъектной ресурсной связи (tмрсв) и   выбора  максимального смещения между смежными объектными потоками, то есть расчетного (tсм), исключающего необходимость привлечения  дополнительных однотипных бригад.

После определения величины расчетного смещения она добавляется к срокам последующего вида работ и цикл расчета повторяется. По установлению всех сроков и продолжительности комплексного потока устанавливаются растяжение межобъектных ресурсных связей (tмрсв) и продолжительности видов работ в составе комплексного потока. Продолжительности  объектных потоков в КПК сохраняются.

М-2

А

Б

В

Г

Тi

М-3

А

Б

В

Г

Тi

I

0-16

9-19

11-41

27-45

45

I

0-16

9-19

11-41

27-45

45

tсмj

16

4

16

10

max 16

tмcрв

0

12

0

6

II

0-30

15-40

25-50

35-60

60

II

16-46

31-56

41-66

51-76

60

tсмj

30

22

25

30

max 30

tмcрв

0

8

5

0

III

0-20

18-30

25-45

30-50

50

III

46-66

64-76

71-91

76-96

50

tсмj

20

10

5

-5

max 20

tмcрв

0

10

15

25

IV

0-30

20-45

40-65

55-70

70

IV

66-96

86-111

106-131

121-136

70

?tсij

96

72

85

78

Tj

96

102

120

109

Рис. 39. Матрицы смещений (М-2) и результатов расчета КПК (М-3)

Расчет КПА состоит в определении возможной величины периода развертывания каждого последующего вида работ по отношению к началу предшествующего применительно к каждому фронту (Трij) и выбора максимального (расчетного), исключающего преждевременное начало последующего вида работ на каком-либо фронте.

Предложены различные способы определения расчетного значения периода развертывания, в том числе, Агиляром и Меной. При этом определяется сумма продолжительностей 1, …, i-тых работ вида, предшествующего рассматриваемому j-тому, за вычетом расчетной величины совмещения на i-том фронте (j-1) и j-того видов работ и суммы 1, …, (i-1)-тых работ рассматриваемого вида на предшествующих фронтах.

После определения расчетных периодов развертывания второго и последующих видов работ определяются сроки выполнения объектных видов работ в составе комплексного потока и его продолжительность, а также растяжение   фронтальных связей (tфрсв), как разница между началом работы ij и окончанием работы i(j-1) за вычетом расчетного совмещения смежных видов работ объектного потока (tc).

М-4

А

t фрсв

Б

t фрсв

В

t фрсв

Г

Тi

t с

t с

t с

0         16

20

39       49

0

41        71

11

68      86

I

16

7

10

8

30

14

18

86

t мрсв

0

0

0

0

16        46

18

49         74

12

71       96

5

86         111

II

30

15

25

15

25

15

25

95

t мрсв

0

0

0

0

46      66

10

74      86

15

96      116

10

111     131

III

20

2

12

5

20

15

20

85

t мрсв

0

0

0

0

66      96

0

86     111

10

116    141

0

131    146

IV

30

10

25

5

25

10

15

80

Tpj

0

39

2

27

Tj

96

72

100

78

Рис. 40. Матрица с результатами расчета КПА.

ТрБ1 = 16 – 7 – 0 = 9;                   ТрБ1I = (16 + 30) – 15 – 10 = 21;

ТрБ1II = (16+30+20) – 2 – (25 + 10) = 29;      ТрБ1V=(16+30+20+30)–10–(12+25+10)=39.

расч. ТрБ  = 39

ТрВ1 = 10 – 8 – 0 = 2;                   ТрВ1I = (10 + 25) – 15 – 30 = -10;

ТрБ1II = (10+25+12) – 5 – (25 + 30) = -13;     ТрВ1V=(10+25+12+25)–5–(20+25+30)= -8.

расч. ТрВ  = 2           

      и т. д.

     

ТрГ1 = 30 – 14 – 0 = 16;                 ТрГ1I = (30+ 25) – 14 – 18 = 23;

ТрГ1II = (30+25+20) – 15 – (25 + 18) = 17;     ТрГ1V =(30+25-20-25) –10–(20+25+18)=27.

расч. ТрГ  = 27

Расчет КПУ состоит в определении сроков выполнения видов работ объектных потоков в составе комплексного при условии сохранения сроков выполнения видов работ первого (в очереди) объектного потока и непрерывного выполнения работ первого вида (с нулевым растяжением межобъектных ресурсных связей) в составе комплексного потока. Сроки остальных видов работ объектных потоков в составе комплексного определяются последовательно по мере  высвобождения ресурсов и фронтов с обязательным учетом возможного совмещения смежных видов работ.

М-5

А

t фрсв

Б

t фрсв

В

t фрсв

Г

Тi

t с

t с

t с

0         16

0

9     19

0

11       41

0

27      45

I

16

7

10

8

30

14

18

45

t мрсв

0

12

0

16

16        46

0

31       56

0

41      66

0

61      86

II

30

15

25

15

25

15

25

70

t мрсв

0

18

5

0

46      66

0

64     76

0

71      91

10

86     106

III

20

2

12

5

20

15

20

60

t мрсв

0

10

15

15

66      96

0

86     111

0

106    131

0

121    136

IV

30

10

25

5

25

10

15

70

Tj

96

102

120

109

Рис. 41. Матрица с результатами расчета КПУ.

Проведенные расчеты КПК, КПА и КПУ показали, что данные варианты организации комплексного потока характеризуются  разными параметрами.

Табл. 3

Параметры вариантов комплексных потоков

Индекс метода

Т

Продолжительность видов работ

Продолжительность фронт. комплексов

?t

А

Б

В

Г

I

II

III

IV

КПК

136

96

102

120

109

45

60

50

70

588

КПА

146

96

72

100

78

86

95

85

80

838

КПУ

136

96

102

12

109

45

70

60

70

600

Формальное суммирование параметров по каждому методу показывает, что наиболее предпочтительным является комплексный поток комбинированный. Однако при таком подходе не учитывается экономическая сторона дела, то есть не учтены издержки от увеличения продолжительности каждого вида работ и каждого объектного потока и всего комплексного потока в целом, а также эффективность самих объектных потоков.  Все это должно в реальных условиях учитываться.

В заключение рассмотрения вопроса формирования и расчета комплексных потоков следует указать, что их продолжительность зависит от очередности ввода  объектных потоков в состав комплексного. Следовательно, должен осуществляться поиск оптимальных очередностей, обеспечивающих минимальную продолжительность. Соответствующие алгоритмы направленного перебора разработаны и  рассматриваются в специальном курсе.

ЛЕКЦИЯ 11

СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ

Современный подход к организации работ, в частности, Петербургская школа поточной организации работ, требует разработки всех конкурентоспособных вариантов их оценки и выбора наиболее эффективного, то есть наиболее соответствующего конкретным условиям производства. Оценка вариантов организации работ может быть произведена по тем или иным критериям.

Критерий (гр. kriterioh) – это «пробный камень», отличительный признак, мерило. При оценке вариантов организации работ могут использоваться различные индивидуальные критерии (с учетом их приоритетов) и дифференциальные, объединенные (с учетом их значимости) в интегральный.     .

Индивидуальные критерии представляются, как правило, в абсолютных величинах (в показателях стоимости, времени, затрат труда и других натуральных показателях). На выбор лучшего варианта при использовании индивидуальных критериев оказывает существенное влияние очередность их применения, определяемая значимостью (приоритетом) каждого из них. При этом возможны разные системы использования индивидуальных показателей (без ограничения отбрасываемых вариантов, менее эффективных, чем отобранный по рассматриваемому критерию или с ограничением, позволяющим использовать все критерии, а также путем распределения сравниваемых вариантов по каждому критерию (по соответствующим им местам), суммирования номеров мест и признания в качестве лучшего вариант с наименьшим показателем). При необходимости усилить значимость тех или иных критериев вводятся коэффициенты их значимости (цифры, определяющие занятые вариантом места по соответствующим критериям ,умножаются на  коэффициенты значимости).

Дифференциальные критерии представляются всегда в относительных величинах, ограниченных определенным пределом (от 0 до 1, от 0 до 6, от 0 до 10 и т. п.).   Они объединяются с учетом коэффициентов значимости в интегральный. При этом коэффициенты значимости задаются (принимаются) разработчиками или вышестоящим уровнем руководства с учетом конкретных условий производства и более общей по отношению к рассматриваемой задачи. Какой-либо (достаточно строгой) методики назначения коэффициентов значимости не существует (например, нельзя строго определить, насколько важнее построить объект в более сжатые сроки или более дешевым), но опыт позволяет назначить коэффициенты, а при неудачном назначении – скорректировать их.

В качестве дифференциальных критериев лектором предложены следующие:

1. Своевременность работ (К1). Критерий характеризует отклонение запланированной продолжительности работ от заданной, что вызывает в большинстве случаев нарушение организации более широкого комплекса работ.

К1 = ТД / Т, если ТД < Т

К1 = Т / ТД, если ТД > Т

где Т – запланированная продолжительность комплекса работ;

ТД – директивная (нормативная) продолжительность комплекса работ.

2. Соответствие потребности в ресурсах их наличию (К2). Критерий характеризует, во многом предопределяет реализуемость варианта организации работ.

К2i = RHi / Rni, если RHi < Rni

К2i = Rni  / RHi, если RHi > Rni

                            m

K2 = ? K2i Пi / П

             i  = n

где K2i – критерий соответствия i-того вида ресурса;

Пi – трудоемкость или стоимость i-того вида работ, или стоимость i-того вида ресурсов;

П – общая трудоемкость или стоимость всего комплекса работ, или общая стоимость всех ресурсов;

m – число видов ресурсов.

3. Эффективность использования ресурсов (К3). Критерий характеризует стабильность использования ресурсов, то есть степень продолжительности выполнения тех или иных видов работ (ti) в общем комплексе (с учетом их трудоемкости или стоимости).

                            m

К3 = ? (ti / T) ( Пi / П)

             i = 1

    

4. Совмещенность во времени разнотипных работ (К4). Критерий характеризует степень поточности варианта организации работ.

                                   m

К4 = 1 – Т / ? ti

                                 i = 1

5. Непрерывность использования ресурсов (К5). Критерий характеризует степень беспростойности работ (внутри каждого отдельного вида К5i и в целом К5).

Наличие простоев ресурсов нежелательно, так как приводит к увеличению стоимости строительства объекта, но оно присуще некоторым методам организации работ (с НОФ, с КР, с организацией работ по турам).

К5 i  = tНi / ti;

                  m

K5 = ?  K5i Пi / П

            i = 1

где tHi – продолжительность i-того вида работ при непрерывном его выполнении;

ti – запланированная продолжительность i-того вида работ.

6. Равномерность использования ресурсов (К6). Критерий характеризует стабильность использования во времени отдельных видов ресурсов (видов работ) и всего комплекса.

К6i = 1 – fi / Fi

                m

K6 = ? K6i Пi / П

               i-1

где fi – суммарная площадь, выступающая над линией равномерного потребления во времени i-того ресурса;

Fi – общая площадь, характеризующая потребление во времени i-того ресурса.

7. Критичность работ (К7). Критерий характеризует степень критичности работ внутри каждого вида (К7i) и в целом (всего комплекса).

К7i = Пkрi / Пi

                m                                    m

К7 = ? К7i Пi / П = ? Пkpi / Пi

              i = 1                               i = 1

Пkрi – трудоемкость или стоимость критических работ в составе i-того вида;

П – трудоемкость или стоимость всего комплекса работ.

8. Непрерывность освоения фронтов работ (К8). Критерий характеризует беспростойность работ внутри фронтальных комплексов (К8j) и в целом (по всем фронтальным комплексам). Наличие простоев фронтов работ нежелательно, так как приводит к замораживанию оборотных средств, но оно присуще некоторым методам организации работ (с НИР, с КР, с организацией работ по турам).

К8i = tHj / tj;

                n

K8 = ? K8j Пj / П

             j = 1

где tHj – продолжительность j-того фронтального комплекса работ при их непрерывном выполнении;

tj – запланированная продолжительность  j-того фронтального комплекса работ;

Пj – трудоемкость или стоимость j-того фронтального комплекса работ;

n – число фронтальных комплексов (фронтов) работ.

9. Насыщенность фронтов работ ресурсами (К9). Критерий характеризует степень использования фронтов работ в ходе производства (нормальное, то есть обеспечивающее нормальные условия работы исполнителям; не полностью насыщенное исполнителями; перенасыщенное исполнителями, ухудшающее условия работы каждого, но увеличивающее суммарный объем продукции; предельно насыщенное, то есть не дающее при дальнейшем насыщении фронта работ исполнителями никакого положительного эффекта.

К9i = Rопт i / Ri, если  Rопт i < Ri;

К9i = Ri  / Rопт i, если  Rопт i > Ri;

             m

K9 = ? K9i Пi / П

             i = 1

где Rопт i – оптимальный состав исполнителей i–того вида работ;

Ri – запланированный состав исполнителей i-того вида работ.

10. Эффективность использования ресурсов и освоения фронтов работ (К10). Данный, предложенный А.В.Афанасьевым, совокупный критерий, позволяет одновременно учесть влияние двух альтернативных факторов. При необходимости в критерии могут быть введены коэффициенты значимости, устанавливающие соотношение между эффективностью использования ресурсов и освоения фронтов работ:

К10 = (К5 + К8) / 2

При разной значимости простоя ресурсов и фронтов работ:

К10 = (Z5 К5 + Z8 К8) (Z5 + Z8),

где Z5 – значимость простоя ресурсов, Z8 – значимость простоя фронтов работ.

11. Эффективность динамики капитальных вложений (инвестиций). Критерий предложен  лектором совместно с  В.З.Величкиным и В.И.Втюриным и характеризует степень рациональности динамики капитальных вложений, определяемой запланированной организацией работ.

При формировании критерия принято, что до осуществления вложения средств (в виде выполнения какой-либо работы, изготовления какой-либо конструкции,  установки какого-либо оборудования) они находятся в обороте и обеспечивают получение дохода (по принятой норме эффективности), а после вложения дохода не приносят, то есть имеет место убыток (соответствующий норме эффективности). Суммарный эффект от i-того капитального вложения определяется разницей между доходом и убытком (исчисленными по формуле сложных процентов). Общий абсолютный эффект определяется суммой эффектов всех капитальных вложений, а относительный показатель определяется как отношение суммы максимально возможного убытка и достигнутой эффективности, к базе, то есть к сумме максимально возможного дохода и максимально возможного убытка.

Пусть имеет место i-тое капитальное вложение в момент времени ti (К ti). При этом 0 < ti < T, а нормативный коэффициент эффективности ЕН.

Тогда через 1 год через капитального вложения его стоимость возрастет:

Кti+1 = Кti + EH Кti = Кti (1 + EH)

Через 2 года его стоимость (по сложным процентам) возрастет:

Кti+2 = Кti+1 + EH Кti+1 = Кti+1 (1 + EH) = Кti (1 + EH)2

Через 3 года его стоимость (по сложным процентам) возрастет:

Кti+3 = Кti+2 + EH Кti+2 = Кti+2 (1 + EH) = Кti (1 + EH)3

Через период Т – ti (до сдачи объекта в эксплуатацию) его стоимость возрастет:

КТ-ti = Kti (1 + EH)T-ti

В соответствии с этим величина убытка от отвлечения Кti из оборота на период Т – ti определится равной

УKti = Kti (1 + EH)T-ti – Kti = Kti [(1 + EH)T-ti – 1]

Однако до момента вложения данная сумма средств находилась в народнохозяйственном обороте и принесла определенный доход. Приведение капитального вложения Кti к началу строительства определяет величина К0i.

Пользуясь приведенной выше формулой:

Кti = Kоi (1 + EH)ti

можно определить (по сложным процентам) Кoi

Koi =       Kti  

        (1 + EH)ti

В соответствии с этим величина дохода от пребывания Кti в народно-хозяйственном обороте определится равной :

Дk+i = Kti – Koi = Kti –     Kti      = Kti [1 –           1     ]

        (1 + EH)ti                     (1 + EH)ti

Суммарное значение эффекта от i-того капитального вложения определяется как разница величин дохода и убытка:

ЭKti = ДKti–УKti = Kti [1–    1     ] – Kti [(1+ EH)T-ti –1] = Kti [2 –     1      – (1 + EH)T-ti]

   (1 + EH)ti                                               (1 + EH)ti   

Для обеспечения краткости записи можно ввести обозначения

( = (1 + EH)ti   

( =     1             

      (1 + EH)ti   

 

Тогда:

ЭKti = Kti [2 – (ti – (T-ti]

Суммарное значение эффекта от всех капитальных вложений в течение всего периода  продолжительности строительства определяется равным:

             

                n

ЭK = ( Kti [2 – (ti – (T-ti]

           i = 1

где n – количество капитальных вложений.

В соответствии с принятой системой дифференциальных критериев данный критерий должен быть представлен в виде относительной величины. Это может быть достигнуто исчисление общего экономического эффекта относительно нуля (на графике), то есть прибавлением его величины к максимально возможному убытку (вложением всех средств в первый день строительства), и отношением этой суммы к величине базы, то есть к сумме максимального дохода и максимального убытка.

Максимальный доход от всей суммы капиталовложений (ДК)

max ДК = К (1 - (Т)

Максимальный убыток от всей суммы капиталовложений (УК)

max УК = К ((Т - 1)

Величина базы:

Б = max ДК + max УК = К (1 - (Т) + К ((Т - 1) = К ((Т - (Т)

К11 = max УК + ЭК = К ((Т - 1) + ( Кti (2 - (ti - (T-ti)

             Б                     К ((Т - (Т)

Нетрудно убедиться, что при осуществлении всех вложений в момент начала строительства (t1 = 0) числитель равен нулю, и, соответственно, К11 = 0.

При осуществлении всех вложений в момент окончания строительства, то есть при приобретении объекта построенного без промежуточной оплаты затрат (ti=T), числитель равен базе и, соответственно,  К11 = 1.

12. Эффективность продолжительности (срока) работ (К12). Критерий характеризует положительный эффект от уменьшения продолжительности работ.

К12 = 1 / (1 – ЕН)Т

Рассмотренные  дифференциальные критерии качества организации работ сводятся в интегральный:

             n

К = (  Zi Ki

           i = 1

             n

       (  Zi

           i = 1

где Zi – коэффициент значимости i-того критерия (задается)

n – число определяемых и учитываемых дифференциальных критериев.

Выше отмечалось, что коэффициенты значимости задаются с учетом конкретных условий производства работ и решения более общей (по отношению к рассматриваемой) задачи. К этому следует добавить, что хотя бы один коэффициент значимости (из всей совокупности) должен быть равным единице (остальные могут иметь большую величину), а коэффициенты у альтернативных и, прежде всего, у противоположных по направлению влияния критериев коэффициенты должны быть разные, то есть учитывать реальные требования к организации строительства и условия производства работ (например, у К1 и К12, К2 и К3, К4 и К6).

В заключение рассмотрения методики сравнения вариантов следует указать, что любой интегральный критерий оценки качества, включающий в себя коэффициенты значимости индивидуальных или дифференциальных критериев является мерилом качества только применительно к рассматриваемым вариантам организации работ, которые находятся в одних и тех же условиях. При изменении условий и, соответственно, коэффициентов значимости одни и те же варианты организации работ будут иметь иные показатели интегральных критериев.

ЛЕКЦИЯ 12

ФОРМИРОВАНИЕ ОБЪЕКТНЫХ И КОМПЛЕКСНЫХ ПОТОКОВ ПРИ ЗАДАННОМ СООТНОШЕНИИ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЕЙ ВИДОВ РАБОТ

В практике проектирования организации работ (календарного планирования) часто возникает необходимость (например, при разработке проектов организации работ – ПОС) формирования объектных и комплексных потоков при отсутствии данных о распределении объектов работ по частным фронтам (захваткам), о составе и механовооруженности бригад, предназначенных для их выполнения. При этом разработка календарных планов сводится к совмещению во времени блоков, укрупненно отражающие объектные потоки в целом (без их разделения на виды работ и отдельные работы). Детализация этих планов в соответствии со СНиП проводятся при разработке проектов производства работ (ППР) на подготовительные работы и отдельные объекты (сооружения), а также при разработке проектов организации работ (ПОР) а весь комплекс работ, выполненный строительной организацией в течение планируемого периода времени.

Однако опыт показывает, что детализация исходного календарного плана, как правило, приводит к существенной корректировке зафиксированных в нем решений и календарный план теряет свою организационную роль (его переработку СНиП не предусматривает). Поэтому, жизнь требует разработки теории, методики, алгоритмов и программ формирования детальных календарных планов даже при отсутствии указанных выше данных.

Данная задача решена Петербургской школой поточной организации работ.

В 1987 году А.В.Афанасьев предложил теорию, методику и алгоритмы формирования потоков при заданном соотношении исходных данных, а затем Е.Ю.Саттаева разработала программу решения задачи на ЭВМ (программу «МАГН»).

Сущность методики А.В.Афанасьева сводится к следующему: при разработке календарных планов в составе ПОС (и аналогичных случаях) разработчик имеет представление о характере объекта и может разбить его на частные фронты; о характере всего комплекса работ и может разбить его на отдельные виды, включающие в себя операции, которые можно проводить одновременно на каждом отдельном частном фронте; о продолжительности объектного потока (СНиП 1.04.03 – 85, нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений), а исходя из накопленного опыта он может назначить соотношение между продолжительностями видов работ (начиная с расчета при одинаковой продолжительности, то есть при расчете гармоничного потока).

В соответствии с этими данными, характеризующими объекты строительства и приводимыми в таблице (матрице) исходных данных, составляются организационно-технологические схемы (в виде линейных календарных графиков), на которых фиксируются последовательность и совмещенность во времени выполняемых (непрерывно) с заданным соотношением продолжительностей видов работ с учетом накладываемых связей между работами и заданных ограничений.

В соответствии с организационно-технической схемой каждого объектного потока составляется уравнение, в левой части которого выписывается его нормативная продолжительность, а в правой – сумма продолжительностей структурных элементов потока, определяющих его продолжительность в целом.

При этом продолжительность каждого элемента выражается через условную единицу (ti), которая определяется в ходе расчета. После нахождения величины условной единицы устанавливаются сроки выполнения каждой работы, видов работ и объектного потока в целом. Если выявленная при этом расчетная продолжительность потока совпадает с нормативной (или близка к ней), то результаты расчета объектного потока признаются вполне удовлетворительными. Затем осуществляется объединение объектных потоков в комплексные (КПК, КПА и КПУ) по рассмотренной в лекции методике.

При формировании комплексных потоков из объектных следует учитывать, что структура и параметры объектных потоков сокращаются при их объединении только в варианте комплексного потока комбинированного, а в вариантах комплексного потока агрегированного и уплотненного они претерпевают изменение. Это относится к растяжению фронтальных связей и удлинению объектных потоков (превышению их нормативной продолжительности). Если это недопустимо, то необходимо произвести перерасчет объектных потоков, уменьшить принятую (в качестве нормативной) продолжительность потока примерно на половину разницы между величиной, полученной в результате первого варианта расчета и нормативной продолжительностью строительства объекта.

После завершения формирования комплексных потоков они сравниваются между собой и к реализации принимаются наиболее соответствующие конкретным условиям производства работ, то есть наиболее эффективные.

Для иллюстрации и конкретизации данной методики расчет рассмотрим пример.

Пусть даны четыре объекта (I, II, III, IV) с нормативной продолжительностью THI = 150 ед. вр., THII = 200 ед. вр., THIII = 250 ед. вр., THIV = 100 ед. вр. На каждом объекте выполняются семь видов работ (А, Б, В, Г, Д, Е, Ж). Число частных фронтов на каждом объекте по видам работ и соотношение продолжительностей видов работ (указано по отношению к виду работ с наименьшей продолжительностью) приведено в таблице 4 (на матрице в системе ОФР).

В данном случае все виды работ принимаются одинаковой продолжительности (К=1), так как  принято решение о формировании гармоничных объектных потоков).

Табл. 4

Число частных фронтов и соотношение продолжительности видов работ

Номера объектов

Индексы видов работ, число фронтов (n) и соотношение продолжительности видов (k)

В качестве дополнительных ограничений принято, что вид работ Б начинается на всех объектах после выполнения работы вида А на первой захватке, то есть после выполнения первой работы вида А. Вид работ В на всех объектах начинается после полного завершения работ вида Б. Виды работ Г, Д, Е начинаются после выполнения первой работы каждого предшествующего вида, а вид работ Ж – после завершения на каждом объекте последней работы вида Е.

Решение

1 шаг. В соответствии с организационно-технологическими схемами, отражающими данный порядок производства работ (рис. 42).

Рис. 42. Организационно-технологические схемы строительства объектов I, II, III, IV.

Составлены уравнения и получены следующие продолжительности расчетных (условных) единиц (ti)

tiI =                   150                          = 39;

            ? + 2/2 + 1/8 + 1/8 + 1/8 + 8/8 + 3/3

tiII =                  200                          = 52;

            ? + 3/3 + 1/10 + 1/10 + 1/10 + 10/10 + 2/2

tiIII =                 250                          = 71;

            ?  + 4/4 + 1/12 + 1/12 + 1/12 + 12/12 +4/4

   

   

    Е

Г  Д

Рис. 47. Комплексный поток уплотненный, составленный из предварительно разработанных объектных, с учетом фронтальных и межобъектных ресурсных связей.

6 шаг. Уравнение вариантов комплексного потока с целью выбора наиболее соответствующего конкретным условиям производства. Данный шаг расчета осуществляется по приведенной в лекции методике

В заключение следует отметить, что изменение очередности ввода объектных потоков в состав комплексного приводит к изменению его параметров и поэтому необходим поиск оптимальных очередностей. Методика этого поиска рассматривается в специальном курсе.

Рассмотренная методика календарного планирования с заданным соотношением продолжительности видов работ является значительным шагом  в сторону приближения проектной документации к реальной жизни. Однако она не снимает необходимости уточнения полученных результатов при реальном учете распределении объемов работ по захваткам, реальном составе и механовооруженности бригад. При этом сама корректировка  расчетных данных тем менее существенна, чем ближе реальное распределение объемов работ по захваткам к равномерному и чем ближе состав и механовооруженность реальных бригад к расчетному, то есть к тем условным бригадам и их механовооруженности, которые, якобы, обеспечивают принятые в расчет продолжительности работ.

Таким образом, рассмотренная методика формирования календарных планов предопределяет рациональный состав и механовооруженность реально формируемых бригад. Это является значительным ее достоинством.

ЛЕКЦИЯ 9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотренные темы, раскрывающие основные вопросы теории и методики формирования, расчета и оптимизации методов организации работ, оценки и сравнения вариантов с целью выбора наиболее соответствующего конкретным условиям производства работ и решению более общей (по отношению к рассматриваемой) задачи составляют  значительную часть так называемой «Петербургской школы поточной организации работ», отличительными чертами которой, ее принципами, являются следующие положения:

Расчленение общего комплекса работ по строительству объекта (объектов) на виды работ (ресурсные комплексы, частные потоки), включающие в себя только те операции и рабочие процессы, которые можно проводить совместно на каждом отдельном частном фронте (захватке).

Разбивка общего фронта работ на частные (группы объектов на отдельные объекты, отдельные объекты на захватки, участки работ, делянки и т. д.) в соответствии с планово-конструктивными особенностями объектов, но с обязательным обеспечением каждой бригаде фронта работ, как минимум на одну смену.

Выявление возможности совмещения работ во времени и сближения в пространстве в интересах формирования поточных и параллельно-поточных методов организации работ.

Формирование и расчет с учетом тех или иных связей и накладываемых на них ограничений конкурентоспособных объектных и комплексных индивидуально-поточных и параллельно-поточных методов организации работ, как при подготовке к строительству, так и в ходе производства работ при изменении принятых в расчет условий.

Оптимизация методов организации работ по принятым критериям (достижением минимальной продолжительности или стоимости производства работ в составе ресурсных и фронтальных комплексов, объектных и комплексных потоков) за счет поиска оптимальных очередностей освоения фронтов работ в объектных потоках и ввода объектных потоков в состав комплексного.

Оценка и сравнение разработанных вариантов организации работ с целью выявления наиболее эффективного по индивидуальным критериям (с учетом их приоритета и значимости) или дифференциальным, сводимым с учетом их значимости в интегральный.

Использование для выполнения расчетных операций по формированию, расчету и оптимизации методов организации работ, оценки и сравнению вариантов алгоритмов и составленных на их основе программ (как оригинальных, так и общеизвестных)

Постоянное развитие теории и методов формирования расчета и оптимизации методов организации работ, оценки и сравнения вариантов и, в частности, исследование влияния методов организации на сметную стоимость строительства объектов, исследование влияния особых условий на организацию строительства объектов, разработка путей (методик) сближения производственного планирования с экономическим и др.

Реализация перечисленных принципов и рассмотренных в курсе методик формирования расчета, оптимизации, оценки и сравнения вариантов организации работ с целью выбора наиболее соответствующего конкретным условиям производства и решению более общей (по отношению к рассматриваемой) задачи обеспечивает (как показал опыт проектирования организации работ и непосредственного строительства) повышение эффективности строительства (повышение производительности труда и качества производства работ, уменьшение продолжительности и стоимости строительства).

Существенное значение Петербургская школа поточной организации работ придает составлению так называемых «исполнительных календарных графиков», которые позволяют зафиксировать реально складывающуюся в ходе строительства организацию работ, то есть позволяют зафиксировать самое ценное – опыт организации работ, который может и должен быть использован при разработке организационно-технологической документации на аналогичные объекты и их комплексы.

Исполнительные календарные графики могут составляться по любой форме, но с обязательным отражением работы  каждой бригады на каждом частном фронте (с указанием состава и механовооруженности бригады, выполненного объема и, желательно, качества работ), простоев бригад и их причин (отсутствие фронта работ, материалов, деталей и конструкций, выход из строя машин и механизмов и т. д.). Однако в целях исключения перегрузки графиков информацией рекомендуется непосредственно на графике фиксировать только стрелки сплошные (работы) и пунктирные (связи), кружки – события (с указанием номеров, позволяющих индексировать  работы и связи). Поскольку связи при наличии их растяженности являются ничем иным, как простоями ресурсов или фронтов работ, рекомендуется над ними обозначать причину, то есть указывать ее номер в списке причин, который, как правило, выписывается на свободной части календарного графика. Список составляется (пополняется) по мере появления каждой новой (неучтенной) причины.  Все прочие связи записываются в журнале производства работ, который должен вестись на каждой стройке.

После составления исполнительного календарного графика целесообразно составить на его основе возможные (ретроспективные) календарные графики в вариантах исключения простоя ресурсов, исключения простоев фронтов работ  и обеспечения минимальной продолжительности всего комплекса работ (варианта графика с критическими работами). Именно эти графики могут и должны использоваться при составлении календарных планов (перспективных календарных графиков) на аналогичные комплексы работ.

Таким образом, в 1-ой части курса организации строительства рассмотрены вопросы формирования, расчета и оптимизации методов организации работ, оценки и сравнения вариантов, которые являются теоретической основой 2-ой части курса, в которой рассматриваются организации и планирования проектно-изыскательских и строительно-монтажных работ, обеспечения строительства ресурсами, регулирования хода строительства, сдачи и приемки объектов в эксплуатацию.

Рассматриваемые методики используются в курсовом дипломном проектировании, а также при прохождении второй производственной (управленческой) практики при анализе действующей на производстве организационно-технологической документации и ее совершенствования.

Действующий учебный план предусматривает развитие рассмотренных вопросов в специальном курсе, профилирующем подготовку студентов по специальности. Этот курс читается дипломникам кафедры. Поэтому студенты, стремящиеся углубить знание теории рассмотренных вопросов могут это осуществить, включившись в дипломное проектирование на кафедре организации строительства.

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Афанасьев В.А.  Алгоритмы формирования, расчета и оптимизации методов организации работ. Л.: ЛИСИ, 1980. - 96 с.

2. Афанасьев В.А.   Оценка качества организации работ. Л.: ЛИСИ, 1984. - 48 с.

3. Афанасьев В.А., Афанасьев А.В.  Параллельно-поточная организация работ в строительстве. Л.: ЛИСИ, 1985. - 115 с.

4. Афанасьев В.А., Афанасьев А.В.  Проектирование организации строительства, организации и производства работ. Л.: ЛИСИ, 1988. – 100 с

5. Афанасьев В.А.   Поточная организация строительства. Л.: Стройиздат Ленингр. отд-ние, 1990. - 303 с.

6. Афанасьев В.А., Афанасьев А.В., Валеева В.К., Власов В.Н.  Новые разновидности поточной организации работ. Л.: ЛИСИ, 1991. - 120 с.

7. СНиП 1.02.01-85   Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений. Госстрой СССР. М. Стройиздат, 1986. – 98 с.

8. СНиП 1.04.03-85   Нормы продолжительности строительства и  задела  в строительстве  предприятий, зданий и сооружений. Госстрой СССР. М. Стройиздат, 1987. - 552 с.

9. СНиП 3.01.01  Организация строительного производства. М. Стройиздат, 1985. – 59 с.