Організаційно-технічна модель будівництва

 

Щоб показати все різноманіття робiт i їх взаємозв'язок i отримати максимальний економiчний ефект, неохiдне планування будiвництва i керування ним здiйснювати на суворо науковій основi, а саме застосовувати сiтковий графiк (СГ), який є математичною моделлю, що дозволяє по отриманiй iнформацiї про хiд робiт, використовуючи ЕОМ, аналiзувати i швидко оцiнювати ситуацію, яка склалась i перевiряти ефективнiсть прийнятих рiшень.

Структура сіткової моделi, яка визначає взаємозалежнiсть i розташування на кресленнi робiт i подiй, називається топологiєю.

В основу сіткового планування покладена теорiя графiв — роздiл сучасної математики.

Графом — називається геометрична фiгура, яка складається iз кiнцевої i нескінченої кiлькостi точок, які з’єднуються лiнiєю.

Точка — це початок графа, а лiнiя, що з’єднує цi точки - це ребра (якщо вони не зорiєнтованi) i дуги (якщо мають направлення).

Теоретичні основи цієї нової системи були розробленi Л.В.Контровичем у 1939р., в роботi: " Математичнi методи органiзацiї i планування виробництва " при iнститутi математики i механiки Ленiнградського державного унiверситету. Пізніше в США сiтковi моделi (1968-1959рр) отримали розповсюдження пiд назвою ПЕРТ (техніка оцінки i контролю виробничих програм) IКПМ (метод критичного шляху).

Такий метод у нас отримав назву системи сiткового планування i управлiння (СПУ) i використовується у будiвництвi з 1960 року. (постанова N639 вiд 15 серпня 1960р.).

Елементи сіткового графіка

 

В основу побудови сiткової моделi закладається три таких поняття: — робота; — подiя; — шлях.

Основними параметрами сіткового графiка, які відображають технологічні i раціональні взаємозв'язки процесу виконання БМР, є робота i подiя, а вихiдними — сiтка, критичний шлях i резерви часу.

Ця технологічна послідовність на СГ позначається стрiлками i кільцями:

 

 

Рис.2.Технологічний зв’язок робіт на СГ

Роботою в СГ називається будь–який виробничий процес, що протiкає в часi мiж двома подiями, в якому приймають участь люди, машини i на графiку позначається стрілкою.

В СГ дозволяються такi види робiт:

q дiйсна робота — це виробничий процес, що вимагає витрат часу i ресурсiв, і приводить до досягнення певних результатiв, наприклад, цегляна кладка стiн, влаштування фундаментiв, монтування каркасу будiвлi i т.i.

 

Рис.3. Приклад показу дійсної роботи на СГ

Над стрілкою пишеться “назва роботи “, а пiд нею — тривалiсть роботи в днях, кiлькiсть працюючих у кожну змiну.

q очiкування — технологiчна або органiзацiйна перерва мiж роботами, вона не вимагає витрат ресурсiв, проте займає час наприклад, природне висихання штукатурки, твердiння бетону i т.п. це технологiчне очiкування.

На графіку показується так:

 

Рис.4. Приклад показу очікування на СГ

Якщо бригада теслярів зайнята на iнших роботах i по причинi не виконуються роботи по розпалубці бетонних конструкцiй, тодi це приклад органiзацiйного очiкування.

q Залежнiсть (зв'язок) чи фiктивна робота — вводиться для вiдображення технологiчних i органiзацiйних взаємозв’язкiв робiт, вона не вимагає нi часу ні ресурсiв i зображення пунктирною лінією:

 

Рис.5. Приклад показу залежності на СГ

 

Залежність може бути:

q технологiчною — це взаємозв’язок робiт, обумовлена технологiчна можливiсть будiвництва об’єкта, наприклад, монтаж стiн наступного поверху не може бути розпочатий доти не закiнчений монтаж стiн попереднього поверху i монтаж каркасу даного поверху.

q органiзацiйною — вона вiдображає прийняту органiзацiю роботи бригад i механiзмiв на будiвництвi об’єкту, наприклад, монтаж фундаментів i колон прийнято робити одночасно двома ланками робiтникiв на рiзних дiлянках.

q умовною — це залежнiсть, яка обумовлює постачання необхідного устаткування, матерiалiв, конструкцiй, а також, яка вiдображає iншi взаємозв'язки, що випливають iз умов будiвництва.

Подія — це факт закiнчення однiєї, або декiлькох робiт, необхiдний i достатнiй для початку наступних робiт i на вiдмiну вiд роботи не є процесом i не вимагають витрат i засобiв, здійснюється вмить, на графiку.

Подiя, яка стоїть на початку роботи, називається початковою, а подiя, що фiксує кiнець роботи — кiнцевою. Початкова подiя визначає початок даної роботи i є кiнцевою для попереднiх робiт.

Перша подiя сіткового графiку є вихiдною i визначає початок виконання робіт, тобто вона не має попереднiх робiт в рамках СГ, що розглядається, а остання подiя яка визначає досягнення кiнцевої мети, є завершальною i немає нiяких наступних робiт.

По кількості завершальних (цільових) подiй сiтковi моделi i графiки (а графiк - це коли у сiтковiй моделi розрахованi тимчасовi параметри) класифiкують на одноцiльовi i багатоцiльовi.

У кожному одноцiльовому графiку є одна початкова i одна кiнцева подiя, всi iншi подiї вважаються промiжними.

Будь-яку роботу можна позначити номерами двох подiй — початковою i кiнцевою, наприклад, якщо виходить iз подiї 2, а входить у подiю 3, тодi вона позначається шифром (чи кодом) - 2—3.

В СГ також є попереднi i наступнi роботи.

Попереднiми — називаються роботи, виконання яких є обов’язковою умовою для початку кожної роботи. Виконання попереднiх робiт вiдкриває фронт для починання наступної роботи, або вказує на те, що вивiльняються необхiднi ресурси.

Наступними — називаються роботи, для яких одним iз обов’язкових умов початку є виконання кожної даної роботи.

Кожна робота СГ визначається тривалiстю (t_m-n) - тобто часом який необхiдний для виконання i має два термiни початку i закiнчення (раннiй i пiзнiй).

Раннiй термiн початку - це самий раннiй iз можливих термiнiв, коли може бути розпочата дана робота вiд вихiдної подiї, при умовi виконання усiх попереднiх робiт:

(24).

Розрахунок с/г виконується злiва направо вiд вихiдної подiї для знаходження раннiх початкiв робiт, якi заносяться у лiвий сектор подiї. Термiн раннього початку вихiдних робiт дорiвнює нулю, тому у вихiднiй подiї у лiвому секторi проставляємо нуль, а в нижньому - також нуль, так як у вихiдної подiї немає попереднiх подiй. Раннiй початок наступної роботи дорiвнює сумi раннього початку i тривалостi попередньої роботи. Якщо у даної роботи є двi або бiльше попереднiх, тодi раннiй початок її визначається максимальною величиною iз сум раннiх термiнiв початку i тривалостей попереднiх робiт. У нижнiй сектор подiй записується номер подiї, через яку до даної iде шлях максимальної тривалості.

У лівий сектор завершальної подiї заноситься максимальна величина iз сум раннiх термiнiв початку i тривалостi завершальних робiт — це буде тривалiсть критичного шляху. (Т_кр).

Якщо у даної роботи є дві, або більше попередніх робіт то ранній початок її визначається максимальною величиною із суми ранніх термінів початків і тривалостей цих попередніх робіт:

(25).

Раннiй термiн закiнчення роботи — це час закiнчення роботи, якщо вона розпочата в самих раннiй iз можливих термінів (визначають суму раннього початку i тривалiсть даної роботи):

(26).

Пiзнiй термiн закiнчення роботи — це самий пiзнiй iз припустимих термiнiв закiнчення роботи, при якому не збiльшується загальна тривалiсть робiт:

. (27).

Пізнє закiнчення даної роботи дорiвнює різниці пiзнього закiнчення i тривалостi наступної роботи. У подiй, якi розташованi на критичному шляху, пiзнi i раннi термiни однаковi, тобто цифри у лiвих секторах дорiвнюють цифрам у правих секторах.

Якщо у даної роботи є дві, або більше попередніх робіт то її пізнє закінчення визначається мінімальним значенням із значень різниці пізнього закінчення та терміну наступних робіт:

(28).

Пiзнiй термiн початку роботи — це самий пiзнiй iз допустимих термiнiв початку роботи при якому не збiльшується тривалiсть робiт:

(29).

Розрахунок пiзнiх термінів закiнчення i початку робiт СГ виводить зворотнім ходом послідовно вiд завершальної подiї до вихiдної пiсля того, як розрахованi всi раннi термiни робiт.

Будь—яка послідовність робiт в СГ, у якiй кiнцева подiя попередньої роботи спiвпадає iз початковою подiєю наступної роботи, називається шляхом, тобто це безперервна послiдовнiсть робiт. В СГ його довжина визначається сумою тривалостей робiт, що його складають.

В СГ мiж вихiдною i завершальною подiями може бути декiлька шляхiв.

Критичним шляхом називається повний шлях, який має найбiльшу тривалiсть iз усiх повних шляхiв, позначається кольоровою чи подвiйною стрiлкою, його тривалiсть визначає термiн будiвництва.

В СГ може бути декiлька критичних шляхiв (але не бажано), а роботи, що лежать на них, називаються критичними.

Скорочення, або збільшення тривалостi критичного шляху вiдповiдно скорочує чи збiльшує загальну тривалiсть зведення будiвлi.

Шляхи, тривалість яких менші критичного шляху, називається підкритичними чи близько до критичного.

Роботи, якi не лежать на критичному шляху, мають деякий резерв часу, пiд яким розумiється допустимi зміщення термінів виконання подiй i виконання робiт, якi не змiнюють термiнiв завершальної подiї.

У зв'язку з цим роботи, якi не лежать на критичному шляху, можна уповiльнювати чи прискорювати у визначених межах. I це нiяк не вплине на кiнцевий результат завершення робіт.

Наявнiсть резервів часу має велике практичне значення, так як дозволяє керiвникам вiльно маневрувати ресурсами. Кожна некритична робота має 2 вида резервiв часу: загальний (повний); частковий (вiльний).

Загальний резерв часу (R_m-n) — це максимальний час, на який можна збiльшити тривалiсть даної роботи, або перенести її початок без збiльшення критичного шляху. Загальний резерв часу дорiвнює рiзницi пiзнього закiнчення i суми раннього початку i тривалостi даної роботи:

(30).

Частковий резерв часу (r _m-n) — це максимальний термiн, на який можна збiльшити тривалiсть даної роботи, або перенести її початок без змiни раннiх термiнiв початку наступних робiт. Частковий резерв часу дорiвнює рiзницi раннього початку наступних робiт i суми раннього початку i тривалостi даної роботи:

(31).

Частковий резерв часу не може бути бiльшим по своїй величинi загального, вiн або дорiвнює йому, або менший, або дорiвнює нулю.

На критичному шляху:

R_m-n = r _m-n = 0 (32).

Резерви часу робiт записують безпосередньо на графiку пiд стрiлкою - роботою у прямокутниках: у лiвому прямокутнику - загальний резерв часу, у правому - частковий резерв часу.

У критичних роботах загальнi i частковi резерви часу дорiвнюють нулю.

Прив'язку сіткового графiка до календарних строкiв здiйснюють за раннiм початком робiт i записується на виноснiй стрiлцi вiд подiї.

Після розрахунку параметрів сiткового графiка необхiдно перевiрити вiдповiднiсть тривалостi критичного шляху iз заданим або нормативним термiном будiвництва об'єкта i у випадку його розходження відкоригувати.

Кінцевий варіант безмасштабного сiткового графiка повинен бути побудований в масштабi часу i прив'язаний до календарних строкiв.

Побудову сiткового графiка в масштабi часу рекомендується виконувати за раннiм початком робiт за таким порядком:

— викреслюється горизонтальна масштабна лiнiйка (вiсь часу) на якiй вказуються календарнi або робочi днi вiдповiдних мiсяцiв i року;

— всi роботи зображаються в масштабi часу, при цьому початкова подiя кожної роботи повинна розташовуватися вiдповiдно до значення її раннього початку, а величина проекції роботи на вiсь часу повинна дорiвнювати сумi її тривалостi i часткового резерву.

Побудову сiткового графiка рекомендують починати iз зображення критичних робiт, дiйсну тривалiсть яких визначає термiн будiвництва.

Критичний шлях виділяють жирною лiнiєю, пiсля чого наносять за порядком всi останнi роботи. Назва роботи записується над стрiлкою, а тривалiсть, кiлькiсть днiв, число змiн, число робiтникiв, якi беруть участь в нiй, - пiд стрiлкою. Бiля кожної роботи необхiдно також показати величину загального та часткового резерву. В останньому випадку це дає можливiсть перевiрити правильнiсть розподiлу резервiв на окремих дiлянках сiтки.

Для складання графiка руху трудових ресурсiв необхiдно виконати сумування по вертикалi кiлькостi робiтникiв, якi щоденно зайнятi на вiдповiдних роботах.