Гомеостат строительного производства Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ

Лебедев В.М., канд. техн. наук, доцент Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова,

Волков А. А. советник РААСН, д-р техн. наук, профессор

ГОМЕОСТАТ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Использование принципов функционирования жи- ное проектирование поточного строительства объектов

вых организмов для решения задач управления строительным производством (СП) строительно--монтажных организаций (СМО) вполне увязывается с теорией функциональных систем [1], концепцией системоквантов [2] и системотехникой строительства [3].

В последние годы наблюдается интерес к использованию принципов «гомеостаза» - относительно динамического постоянства состава и свойств внутренней среды и устойчивости основных физиологических функций организма; в технических системах и объектах, где используется предложенный У.Эшби термин «гомеостат» [4].

Гомеостат (от греч. Иотою8 - подобный, одинаковый и - стоящий, неподвижный) - самоорганизующаяся система, моделирующая способность живых организмов поддерживать некоторые величины в физиологически допустимых гр аницах [5].

Гомеостат строительного производства - функциональная система, ориентированная на ограничение и подавление влияния возмущений любого характера и интенсивности (в т.ч. от внешних и внутренних информационных сред) на устойчивое состояние строительного производства в строительно-монтажной организации. Под «устойчивым» понимается состояние, при котором действительные функциональные и организационно-технологические характеристики строительных процессов, объектов и их частей соответствуют области допустимых значений [5].

Гомеостатическое управление - комплексное, в том числе оперативное, адаптивное управление объектами, процессами, системами и их элементами, функционально-ориентированное на ограничение и подавление влияния возмущений любого характера и интенсивности на устойчивое состояние объекта управления с целью его сохранения [5].

Эффективность реальных функциональных систем гомеостатического управления строительным производством зависит от того насколько строительные процессы возведения зданий или сооружений управляемы в принципе, насколько организационно-технологические решения отвечают принципам гомеостатического управления, т.е. комплексное решение задач гомеостатического управления подразумевает обязатель-

на гомеостатическом уровне.

Гомеостатическое проектирование - системотехническое проектирование объектов, процессов, систем и их элементов концептуально ориентированное на адаптацию оригинальных технических, технологических и иных решений к функциям гомеостатического управления. Формирование структуры и состава систем и сценариев гомеостатического управления должно происходить на стадии гомеостатического проектирования поточного строительства объекта.

Использование методологии гомеостата поточного строительства объектов и комплексов - сложная системотехническая проблема, решение которой открывает перспективные направления развития систем автоматизированного управления строительным производством в рамках предлагаемой концепции, основными из которых являются качественно новый уровень автоматизации и активная устойчивость организационно -технологической надежности строительных процессов при возведении объектов (рис. 1).

Системотехнический анализ теории и практики решения задач строительного производства позволяет сформулировать принципы проектирования функциональных систем гомеостатического управления поточным строительством объектов и комплексов по аналогии с предложенными профессором А. А.Волковым:

- принцип гомеостатического проектирования (гомеостатическое проектирование поточного строительства объекта);

- принцип моделирования (формирование и анализ стратегий и сценариев управления, структуры и состава функциональных систем гомеостатического управления на стадии гомеостатического проектирования поточного строительства зданий);

- принцип оптимизации проектно-технологических решений (оптимизация организационно-технологических, экономических и др., решений по критерию минимизации числа возможных сценариев управления для строительного производства СМО с набором функциональных и технологических характеристик и параметров);

- принцип системного проектирования (анализ и проектирование функциональных систем гомеостатическо-

го управления СП в рамкахконцепции, системно объединяющей все направления интеллектуальной автоматизации и организационно-технологической надежности);

- принцип открытых информационных систем (проектирование информационных компонентов функциональных систем гомеостатического управления СП СМО в рамках концепции открытых, в том числе распределенных систем) [5].

Современное развитие системотехники строительства и достижения в организационно-технологической надежности [3] в совокупности с инфографическим

моделированием [6] позволяет говорить о перспективах применения гомеостатических принципов в управлении поточным строительством объектов и комплексов.

Информационное окружение функциональных систем гомеостатического управления СП это комплекс информационных технологий и программного обеспечения всех иерархических уровней, ориентированный на поддержку процессов гомеостатического проектирования и управления на основе использования технологий открытых информационных систем. Основой проектирования информационных компонентов функцио-

Рис.1. Направления развития функциональных систем гомеостатического управления строительством

Задание на разработку ППС

Гомеостатическое проектирование

I

Проект поточного строительства

Функциональная система гомеостатического управления

I

Интеллектуальная автоматизация

автоматическое управление системами

Управляемая организационно-технологическая надежность

I

<-►

i

Оригинальные системы

I

Ситуационное моделирование и анализ внедрения ППС

Рис. 2. Функции гомеостатического проектирования СП по возведению объектов

нальных систем гомеостатического управления является адаптация и использование стандартных решений в области информационной поддержки процессов проектирования и внедрения поточного производства работ. Класс оригинальных составляют задачи СП, не предполагающие стандартной постановки и решений.

Функции гомеостатического проектирования СП можно классифицировать как решение задач в двух основных направлениях: организационно-технологическое проектирование поточного строительства и проектирование функциональных систем гомеостатического управления этим строительством [рис.2].

Гомеостатическое организационно-технологическое проектирование поточного строительства предполагает проектирование производства работ по возведению объектов (комплексов) и (или) их частей с квантирова-нием пространственных, временных и технологических параметров, ориентированных на поддержку функций интеллектуальной автоматизации и управляемой организационно-технологической надёжности строительства на всех иерархических уровнях.

Проектирование функциональных систем гомеостатического управления СП подразумевает разработку элементов автоматического управления широким спектром существующих и создание оригинальных систем интеллектуальной автоматизации и управляемой организационно-технологической надёжности строительства, а также комплексной системы мониторинга.

Гомеостатическое проектирование является основой

методики моделирования ситуаций и анализа СП, представляющей комплексный аналитический подход к выявлению элементов СП, способных в той или иной форме инициировать и/или препятствовать подавлению динамики нештатной ситуации, по оптимизации таких элементов. В рамках предлагаемой методики осуществляется предварительное математическое моделирование, анализ и многокритериальная оценка возможных (вероятных) возмущений, их динамики и последствий на основе формальной информационной модели СП по возведению объекта, создаваемой на стадии гомеостатического проектирования.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Анохин П.К. Избранные труды: кибернетика функциональных систем / Под ред. К.В.Судакова/ Сост. В.А.Макаров.-М.: Медицина, 1998.- 400с.

2. Судаков К.В., Агаян Г.Ц. и др. Системокванты физиологических процессов.- М.: Межд. Гуманит. фонд арменоведе-ния им. акад. Ц.П.Агаяна, 1997.

3. Гусаков А.А. Системотехника строительства. М.: Строй-издат, 1993.- 368с.: ил.

4. Эшби У.Р. Введение в кибернетику. М.: Изд - во ИЛ, 1959. - 260с

5. Волков А.А. Гомеостат зданий и сооружений: Кибернетика объектов и процессов //Информационные модели функциональных систем /Под ред. К.В.Судакова, А.А.Гусакова-М.: Фонд «Новое тысячелетие»,- 2004.- с.133-160

6. Чулков В.О., Чулков Г.О. Системотехника и системология инфографии.- М.: Международный Межакадемический Союз, 1999.- ч. 1.- 108с. ил. ч.2.-103с. ил.