Введение к работе
Актуальность проблемы. Сокращение продолжительности строительства предопределяет снижение омертвления капитальных вложений и повышение их эффективности. Необходимым условием для этого является широкое применение новых прогрессивных технологий производства работ, методов управления строительным производством и, в первую очередь, управления его основным организационным звеном - строительными бригадами.
Многолетняя практика показала, что эффективность работ строительных бригад определяет конечный результат и эффективность деятельности всех вышестоящих уровней управления. Статистические данные и проведенные автором исследования свидетельствуют, что до 90% простоев бригад на строительстве объектов объясняется несовершенством оперативного управления строительным производством. В существующих методах оперативного управления не учитываются многие технологические и организационно-экономические факторы производства работ. Так, оперативный учет плановых показателей выполненных технологических комплексов и этапов работ, как правило, осуществляется не на уровне бригады, а на уровне объекта в целом. Практически не проводится анализ выполненных объемов работ по технологическим комплексам и этапам, выполненных бригадами, не составляются исполнительные графики работ, не всегда выявляются причины и конкретные виновники отклонений от планируемых показателей. Неудовлетворительная организация контроля за ходом работ бригад часто приводит к отсутствию объективной оценки состояния производства, принятию неправильных решений по регулированию строительного производства. В условиях крупномасштабного строительства, осуществляемого сотнями бригад в территориальном строительном объединении (концерне), традиционная технология переработки необ-
4 ходимого объема информации не может решить эту проблему. Эффективное оперативное управление строительными бригадами может быть осуществлено только на основе создания новой информационной технологии.
Анализ разработанных автоматизированных систем, функционирующих в строительной отрасли показал, что в большинстве случаев разработанные система управления "зависали" на верхних уровнях руководства министерств, объединений, трестов и строительно-монтажных управлений, не доходя до рабочих мест и строительных бригад.
Интеграция верхних и нижних уровней управления, реализация всех функций управления (планирования, учета, оценки, регулирования и стимулирования) и целенаправленное воздействие всей системы управления на рабочие места долгие годы не находили комплексного внедрения на всех этапах создания бригадами гот-эвой строительной продукции, что "распыляло" информационные ресурсы при управлении и создании АСУ. В то же время информационные ресурсы строительного производства являются таким же богатством, как и материальные ресурсы (металл, цемент, лес и др.) и эффективность промышленной эксплуатации информационных ресурсов, как одной из интегрированных систем, все в большей степени определяет экономическую эффективность капитального строительства в целом.
Методологические основы интеграции автоматизированных систем и создания информационных технологий при проектировании и управлении строительством были сформулированы в работах акад. Гусакова А.А. и института ЦНИИпроект (б.ЦНИПИАСС) в начале 70-х годов. В эти годы перед Казанским отделом ЦНИПИАСС была постав-іена крупная научная и практическая проблема автоматизации нижнего, базового уровня управления строительным производством для
последующей интеграции с верхними уровнями АСУ.
За истекшие годы актуальность этого научного направления особенно возросла , что с одной стороны определялось возросшими возможностями современных средств информатики (персональных ЭВМ, вычислительных сетей, распределенных баз данных, экспертных систем), и с другой стороны - увеличением объема' информации, перестройкой экономических механизмов управления и усложнением производственных связей между участниками строительства!
Таким образом, разработка новой информационной технологии управления строительными бригадами в условиях современных организационно-экономических преобразований и технологических инноваций является актуальной проблемой и ее решение обеспечивает возможность качественного повышения эффективности капитального строительства.
Цель диссертации - разработка информационной технологии управления строительными бригадами, обеспечивающей повышение эффективности строительного производства на основа комплексной увязки функций управления, включая планирование, учет, оценку, регулирование и стимулирование производства, применения разработанных методов и моделей подготовки и управления производством строительных работ, а также рациональной интеграции с верхними уровнями иерархии управления строительством.
Для реализации поставленной цели решены следующие задачи :
осуществлен системный анализ методов и средств подготовки и управления производством при внедрении бригадами инноваций и их влияния на конечные результаты деятельности строительно-монтажных и специализированных организаций;
разработаны модели автоматизированной системы оперативного управления строительным производством на основе исследования
иерархической организационной системы "бригада-территориальное
строительное объединение" как объекта управления.;
исследованы при помощи разработанных методов и моделей параметры управления строительными технологическими процессами на уровне бригад, разработаны программно-технологические комплексы и АРМы функциональных отделов строительных подразделений для реализации информационной технологии оперативного управления строительными бригадами ;
предложены принципы и разработаны методы интеграции автоматизированных систем оперативного управления строительным производством, инженерно-экономической подготовки производства и технико-экономического планирования ;
осуществлена практическая реализация результатов исследований и разработок.
Работа выполнена в составе :
комплексной научно-технической программы 0.80.08 на 198I-1985 гг. "Создать и ввести в действие новые и усовершенствовать существующие автоматизированные системы управления (АСУ)' в строительстве", утвервденной Постановлением ГКНТ и Госплана СССР от 31.12.81 г. ;
подпрограммы J« 6 на 1986-90 гг. "Создать и внедреить в базовых организациях строительных министерств и ведомств автоматизированные системы общесоюзной научно-технической программы 0.80.02, утвервденной Постановлением ГКНТ, Госплана СССР и Госстроя СССР от 30.12.86 г. ;
республиканской межотраслевой научно-технической программы использования вычислительной техники,повышения эффективности в народном хозяйстве ТАССР на период до "000 года, утвервденной Постановлением Совета Министров Татарской АССР от 12.06.86 г.
Объект исследования - система управления строительным производством и, в частности, оперативного управления работой бригад
в иерархической системе управления строительством.
Предмет исследования - информационная технология оперативного управления работой бригад.
Методология исследования: системотехника строительства, моделирование и методы факторного анализа и математической статистики, целевого управления, декомпозиции и интеграции автоматизированных систем. Использованы исследования советских ученых в области планирования, управления, организации строительного производства, автоматизированных систем и системотехники строительства: Антанавичюса :.К.А., Булгакова С.Н., Воропаева В.И., Галкина И.Г., Глушкова В.М., Гусакова А.А., Дукарского О.М., Ильина Н.И., Карпннко М.П., Крылова Ю.П., Куликова Ю.А., Керо-ва И.П., Михайлова B.C., Панкратова Е.П., Познякова В.В., Пры-кина Б.В., Поспелова Г.С., Поспелова Д.А., Резниченко B.C., Ры-бальского В.И., Серова В.М., Соловьева М.М., Чавкина A.M., Щен-кова А.С. и др.
Рабочая гипотеза диссертационного исследования рассматривает строительную бригаду в многоуровневой иерархической системе управления территориальной строительной организацией как основную производственную единицу. Новая информационная технология-управления ее деятельностью способствует внедрению новых строительных технологий, направленных на сокращение сроков производства работ и современное создание готовой строительной продукции.
На защиту выносятся имеющие научную новизну разработки:
I. Основные положения и система моделей оперативного управления строительными бригадами, осуществляющие внедрение инноваций, влияющих на конечные результаты деятельности строительно-монтажных и специализированных организаций.
2. Методы интеграции системы оперативного управления с другими функциональными и обеспечивающими подсистемами, их ком-плексами задач (на основе комплексной увязки фуккций управления: планирование, учет, оценка выполнения, регулирование, стимулирование).
.3. Методы построения автоматизированной системы оперативного управления строительными бригадами в составе интегрированной многоуровневой автоматизированной системы управления территориальной строительной организацией.
4. Программно-технологические комплексы и автоматизированные рабочие места для реализации информационной технологии оперативного управления строительными бригадами.
Практическое значение работы. Решена важная научно-практическая проблема совершенствования управления строительными бригадами как базовым уровнем строительного производства на качественно новых принципах и методах современной информационной технологии. Практическое значение выполненной работы определяется достигнутым эффективным внедрением разработок в практику оперативного управления строительным производством. Разработанные при участии и под научным руководством автора автоматизированные системы, АРМ и комплексы задач оперативного управления внедрены в 14 трестах , 46 строительно-монтажных и специализированных управлениях двух строительных министерств (б.Минюгстроя СССР и б.Минэнерго СССР).
Программные средства прошли экспериментальную проверку и внедрены при создании информационных систем управления строительным производством.объектов химического, авиационного, сельскохозяйственного производственных комплексов :
- отдельных крупных производственных мощностей и объектов
9 (п/о "Органический синтез", л/о Кинофототехникя, фотожелатинового завода, п/о "Синтетический каучук", производственное авиационное объединение имени,'С.П.Горбунова я др.) ;
- объектов промышленнрй и социальной сферы на Казанском
оптико-механическом, электротехническом, компрессорном-и других
заводах (отдельных производств, жилья, детских садов, школ и пр.).
Результаты выполненных разработок включены в учейнне курсы и использовались в учебном процессе при чтении лекций в строительных ВУЗах.
Внедрение результатов исследований позволило увязать оперативный план и' управление строительным производством с деятельностью конкретных исполнителей - бригад и учесть фактическое многообразие новых технологий производства работ на конкретном ) объекте.
Внедрение результатов исследований позволило :
сократить в 1,2-1,5 раза продолжительность возведения ряда важных народнохозяйственных объектов, в том числе - завода по производству полиэтиленовых груб в п/о "Органический синтез", гальванического и сборочного цехов в авиационном п/о им.С.П.Горбунова, производства яинофототехники на химзаводе им.В.В.Куйбышева и т.д. ;
снизить трудоемкость возведения названных объектов на 80 тысяч человеко-дней (За счет обоснованного использования всех информационных ресурсов, способствующих эффективному использованию материальных и трудовых ресурсов в системе территориального строительного объединения) ;
принимать организационно-технологические решения, повышающие согласованность взаимодействия участников строительного производства (подрядчиков, поставщиков строительных материалов и
технологического оборудования); упреждать появление дестабилизирующих факторов в ходе производства строительных работ в основном звене управления - бригаде (что позволило на объектах внедрения на 7-11 повисить объем выполняемых С MP и на 18-23 - уровень организационно-технологической надежности (ОТН) ввода в действие объектов) .
Получению результатов способствовали проводимая под руководством и при непосредственном участии соискателя во всех подразделениях переподготовка кадроЕ (учеба бригадиров, мастеров, прорабов и инженерно-технических работников СМ/, треста, объединения) .
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных ъ диссертации, подтверждается практической проверкой разработанного комплекса задач в ходе внедрения автоматизированной системы управления на строительстве особо важных объектов.
Апробация полученных результатов. Результаты исследований опубликованы более чем в 70 работах (общим объемом свыше 40 п.л.) в виде монографии, методических рекомендаций, научных статей, докладов, отчетов. Различные аспекты докладывались на II международных, всесоюзных, республиканских конференциях, совещаниях, симпозиумах в Москве, Риге, Вильнюсе, Петрозаводске, Якутске, Харькове, Брно (Чехословакия), Казани и других городах, а также на совместных заседаниях Ученого Совета ЦНИИЗУС и научно-технического совета б.Минюгстроя СССР.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы (221 наименования). Основной текст занимает 311 страниц машинописного текста, содержит 40 рисунков, 8 таблиц, 6 приложений.
В диссертации изложены основные результаты научно-исследовательских работ, которые автор проводил в 1966-1992 гг. как исполнитель и научный руководитель тем в Казанском и Московском инженерно-строительных институтах, в Казанском отделе б.ЦНЖШАСС, в Казанском филиале ПНИИЭУС.