Глава 6. Сетевые методы планирования и управления
В качестве объектов сетевого моделированияв строительстве могут выделяться комплексы работ по возведению наиболее сложных объектов либо комплексов объектов.
Основная цель сетевого планирования и управления– разработка оптимального или близкого к нему варианта плана строительства, обеспечивающего увязку во времени и в пространстве выполняемых работ и наилучшее использование ресурсов. В результате применения системы сетевого планирования и управления сокращается продолжительность строительства, снижается его трудоемкость и стоимость, растет производительность труда.
Планирующими и исполнительными документами, разработанными на основе метода сетевого моделирования, являются комплексные укрупненные сетевые графики (КУСГ) строительства комплекса объектов и сетевые графики строительства отдельных зданий и сооружений.
Сетевая моделькалендарного планирования содержит графическую и параметрическую части (рис. 6.1.).
Графическая часть(сетевой график) представляет собой ориентированный, связный, конечный граф без контуров, отражающий реально существующие отношения между работами по возведению объекта. Возможны и другие формы представления сетевой модели: цифровая, табличная. В то же время сетевой график наиболее наглядно представляет последовательность и взаимосвязи строительного потока.
Сетевые графикимогут быть представлены:
Сетевые модели могут быть ориентированы на события и работы.
Модели, ориентированные на события, применяются сравнительно редко. Они не содержат четкого определения работ. Естественно, что в этом случае связи между событиями комплекса отнюдь не обязательно рассматриваются как выполняемые работы. Модели,ориентированныена работы, получили наибольшее распространение в строительной практике. В этих моделях работа, соединяющая два события, представляет собой протекающий во времени конкретный трудовой процесс (действительная работа), либо необходимый по технологическим причинам процесс ожидания до начала следующей работы (например, время схватывания бетона, сушки штукатурки и др., фиктивная работа).
Параметрическая частьсетевой модели содержит ряд характеристик строительного процесса (объем, время, стоимость, ресурсы и др.), относящиеся к выполняемым работам.
При решении задач планирования и управления применяются следующие виды сетевых моделей:
по количеству целей: одноцелевые и многоцелевые;
по масштабам решаемых задач: укрупненные (сводные и комплексные) и детальные (частные и первичные);
по применимости: индивидуальные и типовые;
по вариантности решений: детерминированные и вероятностные (альтернативные).
В многоцелевой сетевой модели сеть комплекса объектов распадается на несколько независимых подсетей. Примером может служить возведение группы зданий и сооружений, каждое из которых может быть представлено отдельной сетью, играющей роль подсети в многосетевой модели. Все эти подсети связаны между собой лишь общими ресурсами строительной организации.
В укрупненныхсетевых моделях ряд работ заменяется одной укрупненной работой. Сводные модели по строительству комплексов объединяют комплексные сетевые графики по возведению отдельных зданий и сооружений, которые в свою очередь разделяются на частные (конструктивные элементы здания) и первичные (работы, выполняемые отдельными исполнителями).
Индивидуальныесетевые модели разрабатываются для уникальных объектов, не имеющих аналогов. Для серийных объектов применяются типовые сетевые модели.
Детерминированныесетевые модели характеризуются тем, что условием для начала последующей работы является обязательное выполнение всех предшествующих ей работ. В этих моделях все работы, входящие в некоторое событие, соединены по схеме «и», т.е. событие наступает только тогда, когда выполнена каждая из этих работ. Аналогично соединены и работы, выходящие из события.
Вероятностные или альтернативныесетевые модели допускают соединение входящих в событие или выходящих из события работ как по схеме «и», так и по схеме «или», т.е. если выполнена хотя бы одна из работ, предшествующих наступлению события.
Вероятностные модели отражают возможную вариантность технологических и организационных решений.
6. Сетевое моделирование строительного производства
Объем работ на строительных площадках непрерывно возрастает, сокращаются сроки строительства, усложняются технологические процессы. К строительству объектов привлекается большое количество субподрядных организаций, работа которых требует четкой координации. В строительный процесс вовлекается большое количество машин и механизмов, что требует слаженной работы производственных подразделений. В этих условиях особое значение имеет сетевое моделирование.
Основное назначение системы сетевого моделирования заключается в повышении качества календарного планирования (сокращение сроков сооружения объектов, рациональное использование ресурсов строительной организации, снижение стоимости работ и т. п.) и эффективности контроля и регулирования в процессе реализации планов. Это достигается в результате применения моделей, позволяющих частично формализовать и существенно улучшить планирование строительства, учет и контроль хода работ, а также выработку необходимых мероприятий по регулированию в случае возникновения недопустимых отклонений от разработанных планов.
В качестве модели, отражающей технологические и организационные взаимосвязи процесса производства строительно-монтажных работ в системах сетевого планирования и управления, используется сетевая модель. Сетевые модели позволяют с достаточной полнотой отобразить порядок возведения сложного объекта, осуществить научно обоснованное календарное планирование строительства, определять и разрешать многие проблемные ситуации, возникающие в процессе производства.
В зависимости от характера комплекса работ, целей и ряда других показателей существуют разные виды сетевых моделей (рис. 6.2). Применяемые в строительстве сетевые модели классифицируются по следующим основным признакам.
По характеру временных оценок различают сетевые модели с детерминированными, вероятностными и со смешанными продолжительностями работ.
Детерминированными (определенными) называются сети, в которых временные оценки выполняемых работ имеют вполне определенное значение, основанное на твердой нормативной базе. В детерминированных сетях, составляемых для комплекса работ, имеющих нормативную базу, неопределенность в оценке времени устранена. Исходные параметры для их расчета (наличие ресурсов, проектной документации, разработка новых технологий для создаваемых производств и т. д.) достаточно определенны. При этом время выполнения работы определяется ее трудоемкостью и количеством исполнителей.
Вероятностные (стохастические) — это такие сети, для которых продолжительность работ точно определить невозможно из-за отсутствия твердой нормативной базы. Это имеет место, когда работы выполняются впервые или в порядке эксперимента с использованием новых строительных материалов, конструкций, механизмов, инструмента и приспособлений. В стохастических сетях вероятностная оценка времени принимается на основе экспертных оценок специалистов, обладающих достаточным опытом выполнения соответствующих работ. При этом на каждой данной операции в качестве исходных принимаются следующие три оценки: оптимистическая (минимально возможная продолжительность), наиболее вероятная, т. е. такая, которая была бы дана, если бы требовалась только одна оценка, и пессимистическая, т. е. максимально возможная продолжительность выполнения работы.
Смешанными являются такие сети, в которых детерминированные оценки продолжительности работ сочетаются с вероятностными.
В зависимости от количества независимых целей описывающие их модели могут быть одноцелевыми, например, модель на строительство одного объекта, и многоцелевыми, когда сетевая модель разработана на строительство комплекса объектов с выделением пусковых комплексов, очередей и сроков ввода отдельных объектов.
По степени охвата программы сети подразделяются на локальные (первичные), частные, комплексные, комплексные укрупненные и сводные.
Локальные сетевые модели разрабатывают на отдельные виды работ, выполняемые различными исполнителями, конечная цель которых — создание конструктивного элемента зданий и сооружений или выполнение этапов работ. Такие сети являются одноцелевыми. Из локальных сетей составляют частные сети.
Частные сети отражают работы отдельных самостоятельных частей проекта, по завершении которых может быть получена готовая продукция в виде отдельных зданий или сооружений.
Комплексные сетевые модели составляются на отдельные объекты и их комплексы, они входят в состав ППР. Их разработка осуществляется на основе решений, принятых в ПОС.
Такие сетевые модели охватывают все процессы, выполняемые различными организациями, которые участвуют в строительстве и его обеспечении (проектные, строительные генподрядные и специализированные, снабженческие и другие организации). Если на них установлен один срок ввода в эксплуатацию, то модель является одноцелевой, а на строительство комплекса объектов с разными сроками ввода в эксплуатацию — многоцелевой.
Комплексные сетевые модели разрабатывают по следующим этапам.
- Сбор исходных данных в виде выборки из проекта. Запись производят с наибольшей детализацией работ. Трудоемкость определяют по производственным нормам, а стоимость — по сметам, разработанным на основании рабочей документации.
- Разработка исходной сетевой модели. В исходной модели показывают проектные, подготовительные, основные, пуско-наладочные работы и поставку оборудования по каждому из объектов с разбивкой по основным этапам.
- Сбор исходных данных в виде выборки из проекта. Запись производят с наибольшей детализацией работ. Трудоемкость определяют по производственным нормам, а стоимость — по сметам, разработанным на основании рабочей документации.
- Разработка исходной сетевой модели. В исходной модели показывают проектные, подготовительные, основные, пусконаладочные работы и поставку оборудования по каждому из объектов с разбивкой по основным этапам.
- Разработка локальных моделей на основе исходных сетей с большей детализацией. В дальнейшем их применяют для составления комплексных укрупненных сетевых моделей.
- Сшивка локальных сетей в общую сеть и осуществление ее расчета и анализа.
- Корректировка модели является заключительным этапом, после чего сеть принимает окончательный вид; в нижней ее части показывают освоение капитальных вложений, объемов строительно-монтажных работ, движение рабочей силы и др.