Каледарное планирование строительства с учетом управления доступностью ресурсов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 69.05

Н.С. Курченко

канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВО «БГИТУ»

г. Брянск, РФ E-mail: ms.kurchenko@mail.ru

КАЛЕДАРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА С УЧЕТОМ УПРАВЛЕНИЯ

ДОСТУПНОСТЬЮ РЕСУРСОВ

Аннотация

Рассмотрены основные принципы календарного планирования производства работ при учете потребности в одном и том же ресурсе на различных параллельно идущих работах. В качестве средства для построения календарного плана использована система управления проектами MS Project. Рассмотрен подход, при котором эпюры распределения ресурсов строятся на основе введения превышения доступности ресурса относительно его полной загрузки. Приводится фрагмент календарного моделирования, в котором для обеспечения доступности ресурсов в ходе работ могут возникать организационные ожидания. Данное явление говорит о том, что для определения итоговой длительности производства работ необходимо использование графиков ресурсов и анализа их доступности.

Ключевые слова

Календарный план, организационное ожидание, материально-технические ресурсы строительства

Вопросы исследования календарных моделей производства работ в строительстве в настоящее время являются актуальными. В связи с развитием информационного моделирования (BIM) появляется необходимость в создании интерактивных диаграмм распределения рабочего времени и ресурсов. Система управления проектами MS Project позволяет это сделать, при этом данные можно импортировать в BIM-системы на основе формата XML. Одним из недостатков этих моделей является неучет случайных факторов и отсутствие привязки ресурсов к календарному плану. В последнее время относительно учета случайных факторов как в календарном моделировании, так и при распределении ресурсов проведен ряд исследований [1-7]. Некоторые календарные модели [1,2,4,6] основаны на использовании адаптированных генетических алгоритмов [8-10], применяющихся для решения задач оптимизации расхода ресурсов при проектировании строительных конструкций. В то же время практически не уделяется внимание алгоритмам, комплексно учитывающим связь работ календарного плана с доступностью ресурсов, используемых на этих работах. В настоящей статье рассматривается методика построения такого календарного плана и определяются перспективы его использования в системах автоматизированного проектирования строительных объектов.

Рассмотрим задачу календарного планирования в следующей постановке. Пусть требуется построить календарную модель производства работ с учетом доступности ресурсов. Для этого в MS Project сформируем диаграмму Ганта и назначим для каждой из работ некоторые ресурсы. Календарь имеет 5 рабочих дней и 2 выходных в субботу и воскресенье. Выполняем следующую последовательность действий.

1. Строим обычным способом диаграмму Ганта, задав в соответствии с технологическим графом работ их последовательность и вычислив предварительно длительность. Фрагмент такого календарного плана на примере восьми работ показан на рисунке 1. Для автоматического вычисления общей продолжительности введена «суммарная задача» - работа 1. Красным выделен критический путь -наибольший путь, включающий работы с нулевыми резервами времени. При необходимости можно задать размер резервов этих работ, также относя данные работы к критическим.

2. Назначаем ресурсы и возможные организационные или технологические ожидания для работ (при

наличии данных о них). В качестве примера рассмотрим случай, когда наша календарная модель выполняется двумя бригадами. Вводим в столбец «Названия ресурсов» два ресурса: «Бригада А» и «Бригада Б». Далее вводим в модель четыре ожидания, обозначенные как работы с префиксами «ОП1_» и «ОП2_» (см. рисунок 2). Эти работы-ожидания требуют только затрат времени, и их продолжительность может назначаться на основе наблюдаемых случайных данных о поставках ресурсов как математическое ожидание выборочной совокупности. Для построений назначим для работ-ожиданий 4,6,9,12 продолжительности 6,4,4,6 дней соответственно. В результате общая длительность работ увеличилась на 10 дней (см. рисунок 3). Необходимость учета ожиданий поставок ресурсов в данном случае очевидна. Кроме этого изменился состав работ критического пути, в который стало входить 5 работ и 2 организационных ожидания, что свидетельствует о гораздо меньшей организационной надежности этого календарного плана относительно базового варианта из рисунка 1.

Рисунок 1 - Исходная календарная модель

Рисунок 2 - Ввод в календарную модель ресурсов и организационных ожиданий

Рисунок 3 - Модель с организационными ожиданиями без выравнивания доступности ресурсов

3. Построение календарного плана с учетом доступности ресурсов. Как можно заметить по рисункам 2 и 3, часть работ, а именно работы 7, 10, 11 выполняются с помощью ресурса «Бригада Б» с нескольким совмещением по срокам, что невозможно при неделимости этого ресурса. Чтобы устранить это будем выполнять выравнивание загрузки данного ресурса. Выполняем операцию «Ресурс»-«Выровнять ресурс»-«Бригада Б». Результат выравнивания приведен на рисунке 4.

Рисунок 4 - Модель с выравниванием доступности ресурса «Бригада Б»

Поясним полученный календарный план. После выполнения работы 8 ресурс переходит на работу 11, далее, выполнив ее, он переходит на работу 7 и осуществляет ее производство параллельно ожиданию 12. После этого осуществляется работа 13 и после выходных 29.03.19-1.04.19 бригада выходит на работу 10 и завершает производство. При этом критический путь не изменился. Это связано с тем, что работа 7 и последовательность подкритических работ 11-13 имеют общие резервы 6 и 3 дня соответственно,

~ 40 ~

следовательно, они не выделяются программой, но мы должны учитывать, что по существу работы 7, 11, 13 являются как бы критическими. Продолжительность работ в этом календарном плане составила уже 47 дней.

Рассмотрим другой частный случай, когда средние организационные ожидания, связанные с поставкой бетона, составляют 2 дня. Календарная модель с учетом выравнивания доступности ресурсов показана на рисунке 5. Работа 7 здесь имеет разрыв.

т

ÜB

Визуальный оптимизатор Нкан«чть Пул

ресурсов * ресурсы ресурсов *

Выровнять Нмровмшь ресурс Kt

' ' Параметры виравмивапи»

у ОчИСТЮ ВЫРАВНИВАНИИ

hfl Оелующе* превышение Л ос

) 01 03 0S 07 I

S .0

' Общ«« продолжительность работ 47 ди«й

Погужение свай вибрационным 14 дней Бригада А 29 01 14 дней

свай (1 захватка)

Погужение свай вибрационным способом, срубка оголовков свай (2 захватка) 14 дней Бригада А 18 02 07 09

ОП1_Каркасы 6 дней 1102 25 02

Монтаж арматурных каркасов ростверка (1 мхватка) ОП2_Каркасы 6 дней Бригада Б 26 02 6 дней 0S 3

4 дней 08 03 1 13 03

Монтаж арматурных каркасов ростверка (2 мхватка) 6 дней Бригада Б 19 03 чип ,„.,

Установка опалубки ростверка (1 захватка) ОП1_Бетом 4 дней Бригада Ь 4 дней 12 03

2 дней 1 13 03

Бетонирование ростверка, уход за бетоном (1 захватка) ЗднеЙ Бригада Б Здней 01 04 03 04

Установка опалубки ростверка (2 мхватка) ОП2_Бетон 5 дней бр„,«.б 12 03 1« 03

2 дней 19 03 20 03

Бетонирование ростверка, уход ЗднеЙ Бригада Б 2103 И 03 Ч дней

Рисунок 5 - Модель с трехдневным разрывом работы

Ресурс «Бригада Б» задействован сначала на последовательном выполнении работ 8, 10. Далее он может работать на процессе 7 только в течение продолжительности ожидания 12. Далее фронт работы бригады открывает работа 13, в течение которой на работе 7 наблюдается перерыв. Затем бригада снова возвращается на работу 7 и после выходных завершает производство работы 10. Разрыв в работе 7 в данном случае может быть обоснован, поскольку процессы 7 и 13 выполняются на одной захватке и нет необходимости тратить время на перебазировку бригады. В противном случае следует рассматривать альтернативные варианты плана с еще более увеличенной продолжительностью.

Как видно из рисунков 1-5 неучет в календарном моделировании случайных факторов, связанных с организационно-технологическими ожиданиями, а также отсутствие выравнивания доступности ресурсов могут привести к необъективной оценке реальной продолжительности строительства. Для рассматриваемого нами календарного плана увеличение продолжительности относительно базового варианта составило 27%. Для больших строительных проектов это может привести к существенному удорожанию строительства.

Вывод. Рассмотрена методика учета в календарном плане доступности ресурсов, которые требуют одновременного использования на параллельных работах. Показано, что в некоторых случаях, связанных с особенностями производства работ, необходимо предусматривать возможность разрывов процессов, не исключая и работы критического пути. Для недопущения значительного изменения директивной продолжительности строительства, обусловленного недоступностью ресурсов, необходима проработка вариантов технологического графа производства работ с последующей комплексной оценкой их организационно-технологической надежности.

Список использованной литературы:

1. Курченко Н.С., Алексейцев А.В., Галкин С.С. Методика определения продолжительности строительства на основе эволюционного моделирования с учетом случайных организационных ожиданий // Вестник МГСУ. 2016. № 10. С. 120-130.

2. Jiang A., Issa R. R. A., Malek M. Construction project cash flow planning using the Pareto optimality efficiency network model. Journal of Civil Engineering and Management. Vol. 17. Issue 4. 2011. Pp. 510-519.

3. Мищенко В.Я., Емельянов Д.И., Тихоненко А.А. Разработка методики оптимизации распределения ресурсов в календарном планировании строительства на основе генетических алгоритмов// Промышленное и гражданское строительство. 2013. №11. С. 76-78.

4. Курченко Н.С., Алексейцев А.В. Эволюционная модель поиска рационального распределения ресурсов при ограничении продолжительности строительства // Наука и бизнес: пути развития. 2017. № 4. С. 19-23.

5. Yingbin Feng. Effect of safety investments on safety performance of building projects. Safety Science. Vol. 59. 2013. Pp. 28-45.

6. Курченко Н.С. Выбор организационно-технологических решений для объектов строительства с учетом случайных факторов // Системные технологии. 2018. № 2 (27). С. 64-69.

7. Синенко С.А., Мирошникова И.М. Внедрение методики оценки поставщиков как один из способов сокращения сроков строительства // Системные технологии. 2018. № 2 (27). С. 14-19.

8. Алексейцев А.В., Ахременко С.А. Эволюционная оптимизация предварительно напряженных стальных рам // Инженерно-строительный журнал. 2018. № 5(81). С. 32-42.

9. Алексейцев А.В. Оптимальный структурно-параметрический синтез систем усиления металлических ферм // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2014. № 2 (2). С. 37-46.

10.Алексейцев А.В., Безбородов Е.Л. Эволюционный поиск параметров систем "протезирования" деревянных балочных конструкций Строительство и реконструкция. 2018. № 2 (76). С. 3-11.

© Курченко Н.С., 2019

УДК 621.577

А.Р. Халилуллина

студент 3 курса, магистрант КГЭУ, г. Казань, РФ Е-mail: Khalilullinaalina@ mail.ru Научный руководитель: А.Р. Загретдинов канд. экон. наук, доцент КГЭУ, г. Казань, РФ Е-mail: azagretdinov@ mail.ru

ВОЗОБНАВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ В ВИДЕ ГЕОТЕРМАЛЬНОГО

ТЕПЛОВОГО НАСОСА

Аннотация

Изобретение энергосберегающих технологий позволяет потребителям отказываться от стандартных тепловых источников в пользу альтернативных. В статье приведены виды обеспечения тепла с помощью теплового насоса. Актуальность геотермальных тепловых насосов обозначается в связи с существованием лимитов на потребление электрической энергии. Для геотермальных систем нет особенных ограничений по использованию в зависимости от климата. Они одинаково эффективно работают в любых климатических условиях, где есть источник низкопотенциального тепла.

Ключевые слова

Тепловой насос, геотермальный тепловой насос, низкопотенциальная тепловая энергия, бурение скважин,

низкотемпературное, высокотемпературное

Совершенствование и рaспространение технологий энергосбережения позволяет отказaться или значительно сократить использование углеводородного сырья. Одним из направлений развития