Научные подходы к оценке качества продукции строительства транспортных объектов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ТРАНСПОРТ И ЭНЕРГЕТИКА

Спиридонов Э.С., д-р техн. наук, проф., Московский государственный университет путей сообщения Духовный Г.С., акад. РАТ, канд. техн. наук, проф., Логвиненко А.А., канд. техн. наук, Хоружая Н.В., аспирант,

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

НАУЧНЫЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ТРАНСПОРТНЫХ ОБЪЕКТОВ. khoruzhaya@front.ru

Изучена возможность использования системного анализа применительно к решению задач, возникающих в практике транспортного строительства, выработка оптимальных организационных и технологических решений. В статье приведены: характеристика особенностей транспортных объектов, перечень этапности частных задач, научные подходы к оценке качества продукции строительства.

Ключевые слова: системный анализ, оценка качества, транспортные объекты.

Строительство транспортных объектов является сложным процессом и имеет ярко выраженный вероятностный характер [1]. Значительно различаются между собой расчетная и фактическая продолжительности работ, расчетная и фактическая потребности в материально-технических и трудовых ресурсах и т.д.

Особенности транспортных объектов можно охарактеризовать так.

Во-первых, особенностью транспортных объектов является выполнение двуединой задачи: соединение линейного и сосредоточенного, площадочного видов строительства воедино. Для каждого из них могут быть применены свои подходы, принципы ведения работ.

Во-вторых, неопределенность в способах выполнения работ, что вызвано значительными отклонениями метеорологических условий, особенно в весенние и осенние периоды, от долгосрочных прогнозов. Это влияет на объемы работ и приводит к необходимости изменения технологии, организации и способов производства работ.

В-третьих, для линейно-протяженных объектов объемы работ вдоль трассы существенно различаются между собой в зависимости от профиля и плана линии, что приводит к различию в технологии и организации работ даже для двух рядом расположенных участков железной дороги.

В-четвертых, недостаточное геологическое, гидрологическое и другие виды обследований в период изысканий зачастую приводят при строительстве к авариям, пиковым ситуациям, что вызывает иногда необходимость резкого изменения организации или технологии работ,

предусмотренных в ПОС (проекты организации строительства) и ППР (проекты производства работ), и соответственно корректировке расчетных сроков.

Кроме того, строительство новых транспортных линий часто ведется в необжитых или мало обжитых районах нашей страны [5], где почти полностью отсутствуют развитое промышленное производство, сеть автодорог и других коммуникаций, и потому строительные организации вынуждены своими силами производить ремонты, техническое обслуживание наличного парка машин и механизмов. Это в значительной мере влияет на сроки производства работ.

Следует отметить, что имеет место значительная неопределенность при назначении сроков работ, выполняемых субподрядными и смежными организациями, по переносу подземных коммуникаций, электрических сетей, линий СЦБ и связи и т.п.

Большие колебания могут возникнуть во времени, связанном с поступлением на строительство материалов от внешних поставщиков, что приводит к неопределенности в организации транспортных и погрузочно-разгрузочных работ.

Изменения продолжительности трудовых процессов в ходе производства работ неизбежно вызывают соответствующие изменения в затратах трудовых и материально-технических ресурсах, т.е. изменяется трудоемкость работ.

Любые отклонения от заранее рассчитанных параметров строительного процесса [3] нарастают с течением времени, что может приводить к изменению организации работ и технологии

выполнения строительных процессов на стадии завершения строительства транспортной магистрали.

Так, например, срок возведения земляного полотна при сооружении железной или автомобильной дороги рассчитывается по производительности ведущей машины комплекта по нормам. Фактически же производительность машин будет меняться в зависимости от изменения высоты насыпи или глубины выемки, так как в этих случаях меняются рабочая зона рабочего органа агрегата, продолжительность цикла работы машины и т. д. срок же выполнения работы будет изменяться нелинейно от производительности агрегата.

Подобное положение имеет место также при строительстве водопропускных сооружений и при других работах в транспортном строительстве.

Системный анализ, применяемый к решению задач, возникающих в практике транспортного строительства, способствует выработке оптимальных организационных и технологических решений. Причем оптимальность оценивается по критериям эффективности: общему -для всей системы и местному или частичному -для ее отдельных частей. Выбор местного критерия должен производиться таким образом, чтобы местный оптимум способствовал улучшению характеристики системы в целом.

На практике часто выбор параметров системы в целом по критерию эффективности или параметров ее частей по местным критериям сводится к решению следующей математической задачи.

Имеется X объектов: х1,..., хп и задано ограниченное количество средств у. Требуется найти такой закон У1 распределения этих средств по объектам, при котором обеспечивается наибольшее значение среднего выигрыша

т

к=2 р> (у) (1)

1=1

при соблюдении условий

т

У > 0; 2 У < У, (2)

1=1

где (у) - функция выигрыша, являющаяся

мерой выигрыша, к которому приводит выделение средств в количестве у на > объект. В зависимости от задачи функция (у) может быть

вогнутой, выпукло-вогнутой, дифференцируемой и даже разрывной.

Для решения задачи используется соответствующий математический аппарат.

Частные критерии эффективности могут приниматься как на стадиях проектирования технологии и организации работ, так и для оценки отдельных технологических и организационных задач.

На стадиях технического, технологического и рабочего проектирования, ведения строительно-монтажных работ происходит обогащение информации; обобщенные связи и отношения постепенно замещаются все более детальными расчетными обоснованиями. Но при этом необходимо строго соблюдать принцип преемственности. Существенные результаты предыдущей стадии не подлежат изменению на последующей стадии, если, конечно, в более детальной информации не обнаруживается противоречий, заставляющих пересмотреть исходные позиции задачи, т.е. возвратиться к ее началу. В результате на любой стадии применяется единая, в общем, модельная основа, частные и общие исходы оказываются в определенной, анализируемой взаимосвязи.

Наряду со стадийностью технологического и организационного регулирования, зависящих от степени информированности о характеристиках возводимого объекта и условий строительства, необходимо иметь в виду комплексность технологии ведения работ строительного производства [7], различающихся:

1. По видам задач, обусловленным характером:

а) крупных строительных задач;

б) временем;

в) особенностями проведения.

2. По составу задач в соответствии:

а) с внутренней этапностью;

б) с иерархией, постепенно подводящей к выявлению результата;

в) с объективными рычагами управления соответствующими частями производства.

Несмотря на весьма серьезные различия в видах основных работ железнодорожного и автодорожного строительства - земляных, по возведению водопропускных сооружений, верхнему строению пути для железных дорог и дорожной одежды для автомобильных дорог, образующих подсистему общей динамической модели, соподчиненность задач внутри них представилась достаточно однородной, что позволяет выделить в каждой подсистеме 11 этапов или классов задач:

1. Формирование исходных данных.

2. Учет влияния природных факторов.

3. Режимы использования времени.

4. Объемы работ, потребность в ресурсах.

5. Производственные возможности, сроки работ.

6. организация работ.

7. Производственная база.

8. Транспортное обеспечение, поставки.

9. Резервы производства, рычаги регулирования.

10. Контроль качества продукции.

11. Обоснование управленческих решений.

Подобный перечень этапности частных задач отражает постепенное обогащение и усложнение информации с дополнением независимых исходных параметров новыми зависимыми характеристиками и результатами предыдущих расчетов внутри каждой подсистемы вплоть до решения, позволяющего использовать выходную информацию для обоснования технологических и управленческих решений. Выбор этого перечня выявленными предварительно взаимосвязями факторов.

Например, характеристики природной среды, хотя существует она объективно, не могут быть приняты без связи с исходными данными подсистемы, поскольку она избирательна по отношению к тем или иным метеорологическим элементам. Следовательно, учет влияния природных факторов представляет второй, зависимый этап по отношению к первому. Аналогичным образом режимы использования времени, при развертывании процесса в естественных условиях, не могут быть установлены в отрыве от продолжительности теплого и холодного сезонов, распутицы на грунтовых дорогах, размера помех, вызываемых осадками, паводками и т.д. Объемы работ нельзя правильно определить без учета возможности или целесообразности их выполнения в летний и зимний периоды, состояния дорог, зависящих от климатических характеристик и др.

Вместе с тем перечень этапов не следует воспринимать слишком формально, как простую очередность решения задач. Все зависит от того, насколько богата, определена и обоснована исходная информация, вводимая поэтапно, на сегодняшний день она может быть не равноценной. Это и заставляет использовать определенную стадийность решения задач [6].

Исходную информацию приходится рассматривать в рамках особой «нулевой» подсистемы, отражающей существующий уровень знаний, с которого следует начинать решение задач каждого этапа. Здесь могут использоваться:

а) различные нормативы;

б) обобщение опыта строительства;

в) объекты-аналоги;

г) прочие источники информации, наличие которых способно сделать излишними те или иные этапы в нутрии каждой подсистемы.

Однако по мере повышения степени детализации и углубления решения по стадиям обобщенные исходные данные представляют во все более дифференцированном виде, и частные задачи приобретают предусмотренную этапность, хотя и не всегда следуют очередности.

Все технологические задачи, дифференцированные по видам, этапам и стадиям, образуют в совокупности динамическую модель строительного производства, на базе вычислительного освоения которой для железных дорог создана система автоматизированного поиска путей организационного регулирования железнодорожного строительства [4] (САПРЖДС).

Суть этой системы состоит в получении необходимого обоснования технологического или организационного решения на любом уровне его апробации - от инженерного замысла до непосредственного производственного акта - путем вычислительной имитации соответствующих рабочих процессов в возможных их состояниях, воспроизводимых в результате целенаправленного варьирования. Это позволит выявить основные связи, т. е. постичь в рамках модели взаимодействие всех условий и результатов производства, что и представляет собой установление объективных рычагов регулирования.

Уровень технологии строительного производства определяется следующими показателями:

1. Коэффициентом ритмичности выпуска строительной продукции.

к = + К2 + Кз

I к,

1=1

- 3 ' (3)

3 п

где К1 + К2 + К3 - декадные коэффициенты

ритмичности, определяемые отношением объема фактически выпущенной за декаду товарной продукции (в пределах не выше плана) к заданному, нормативному выпуску; п - количество декад в месяце.

2. Коэффициентом ассортиментности (но-менклатурности видов строительных работ).

К = Ка1 + Ка 2 + Ка 3

I Ка!

1 =1

п

(4)

где Ка1 + Ка2 + Ка3- коэффициенты ассорти-

ментности и номенклатурности выпуска продукции по декадам, определяемые отношением фактического выпуска продукции данного вида

строительных работ в пределах не выше плана к плановому выпуску.

3. Коэффициентом качества продукции.

Кк = 1-0,01Р - 0,02В - 0,01Г - 0,05М - а, (5)

где Р - процент продукции, несданной с первого предъявления; В - количество случаев передачи некондиционной продукции потребителю (строительной продукции); Г - нарушения технической дисциплины в процентах к количеству проверенных операций; М - процент брака сверх установленного лимита; а - снижение коэффициента за прочие упущения в вопросах качества продукции.

4. Коэффициентом использования основных производственных фондов.

Ф

(6)

Кио -

оф

Фо

где Фоф и Фоп - фондоотдача основных фондов, фактическая и заданная, нормативная.

5. коэффициентом общего (интегрального) использования ведущих машин или оборудования Кобщ.

6. Коэффициентом выполнения задания плана по реализации строительной продукции.

K — K ри1 + Крп 2 + K рп3

рп — 3

(7)

7. Коэффициентом выполнения задания плана по прибыли Кпр.

Определяют Крп и Кпр по нормативам, приведенным в таблице 1.

Нормативы определения коэффициентов Крп и Кп

Таблица 1

Выполнение задания плана Крп и Кпр Выполнение задания плана Крп и Кпр

реализации (прибыль), % реализации (прибыль), %

До 90 0 97 0,4

91-94 0,1 98 0,5

95 0,2 99 0,7

96 0,3 100 и выше 1

Максимальное значение частных показателей не может превышать 1. Общий показатель уровня технологии строительного производства

К = Кр + К а + Кк + Кно + Кобщ + Крп + Кпр с.пр ~ 7 '

(8)

Приведенные выше показатели оценки организации, технологии и функционирования строительного комплекса, входящих в транспортную подсистему развития производства является количественными оценками эффективности этой системы [2]. Каждая конкретная подсистема выражается своей эффективностью. Эффект может быть не только количественным, но и качественным. К сожалению, часто стараются увидеть количественные показатели эффективности системы, забывая, что качество не всегда можно оценить количественными характеристиками. В настоящее время особые требования предъявляются к качеству. И это, безусловно, правильно, потому что только глубокое понимание качества позволяет оценить эффективность функционирования системы в целом.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Спиридонов, Э. С. Управление железнодорожным строительством. Методы, принципы, эффектив-

ность / Э. С. Спиридонов, Т. В. Шепитько. - М.: Транспортная книга, 2008. - 556 с. - ISBN

2. Производственный менеджмент в железнодорожном строительстве / А. М. Призмазонов, Э. С. Спиридонов, В. И. Сбитнев и др. - М.: Маршрут, 2006. -563 с. - ISBN

3. Гончарук, А. П. Организация и экономика строительного производства на базе информационных технологий : учеб. пособие / А. П. Гончарук, Э. С. Спиридонов, М. С. Клыков. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2005. - 358 с. - ISBN

4. Шепитько, Т. В. Модели и методы инженерных расчетов на ЭВМ : учеб. пособие / Т. В. Шепитько, А. И. Гасанов, В. А. Бучкин. - М.: МИИТ, 2005. - 417 с. -ISBN

5. Строительство железных дорог в чрезвычайных условиях / А. М. Призмазонов [и др.]. - М.: Маршрут, 2004. - 501 с. - ISBN

6. Спиридонов, Э. С. Методика оценки информационного ресурса / Э. С. Спиридонов // Неделя науки-

2004 : сб. науч. тр. / МИИТ. - Москва, 2005. - С. 36-39.

7. Спиридонов, Э. С. Транспортное строительство / Э. С. Спиридонов // Безопасность движения поездов-

2005 : сб. науч. тр. / МИИТ. - Москва, 2005. - С. 83-87.