Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор современных методов и методик оценки влияния организационно-технологических решений на строительное производство. Постановка проблемы . 8
1.1. Обзор международных и национальных стандартов и подходов,
применяемых для оценки организационно-технологических решений 8
1.1.1 Обзор мероприятий по устройству строительной площадки 16
1.1.2 Обзор организационно-технологических решений в строительном производстве 20
1.1.3 Обзор потенциала в области строительного производства. 24
1.2. Предпосылки к использованию интегрального показателя потенциала строительной площадки. Постановка задачи 26
1.3. Выводы по главе 29
2. Методологические основы оценки воздействия организационно-технологических решений на потенциал строительной площадки . 31
2.1. Метод квалиметричского анализа. 31
2.2. Метод системотехники в строительстве 36
2.3. Метод информационных технологий 43
2.4. Метод организационно-технологической надежности 48
2.5. Метод планирования эксперимента 50
2.6. Выводы по главе 52
3. Разработка модели оценки потенциала строительной площадки в зависимости от принятых организационно-технологических решений 54
3.1. Исследование факторов строительной площадки, оказывающих влияние на ее потенциал. 54
3.2. Проведение эксперимента 60
3.3. Статистическая обработка результатов эксперимента. 71
3.4. Анализ зависимости потенциала строительной площадки от принятых групп факторов . 78
3.5. Системотехнический анализ структуры производственно-технологических модулей на строительной площадке. 84
3.6. Математическая модель потенциала строительной площадки. 102
3.7. Выводы по главе. 105
4. Практическое применение показателя потенциала строительной площадки при оценке влияния организационно-технологических решений при устройстве строительной площадки 107
4.1. Определение весовых характеристик производственно-технологических модулей. 107
4.2. Разработка качественной шкалы оценки организационно-технологических решений 123
4.3. Расчет показателя потенциала строительной площадки. 127
4.4. Выводы по главе. 138
Общие выводы и предложения 140
Библиографический список
- Обзор мероприятий по устройству строительной площадки
- Метод организационно-технологической надежности
- Анализ зависимости потенциала строительной площадки от принятых групп факторов
- Разработка качественной шкалы оценки организационно-технологических решений
Обзор мероприятий по устройству строительной площадки
PMBoK4 (Project Management Body of Knowledge 4) – свод знаний по управлению проектами, выпущенный американским институтом управления проектами (PMI). Данный стандарт относится к категории универсально -отраслевых, но может быть применен и к строительной отрасли. По сравнению с множеством других международных и отечественных нормативных документов в области управления проектами, руководство PMBoK 4 является наиболее полным и авторитетным изданием.
Руководство к своду знаний по управлению проектами (руководство PMBoK) представляет собой совокупность профессиональных знаний по управлению проектами, признанных в качестве стандарта. Стандарт – это официальный документ, в котором описываются установленные нормы, процессы, методы и практики. Свод знаний опирается на передовой опыт специалистов-практиков в управлении проектами, которые внесли вклад в разработку данного стандарта [84].
В данном руководстве несколько разделов, особый интерес из которых представляет описывание всего лишь 5 возможных групп процессов, относящихся к управлению проектами:
Также интерес для нас представляет раздел, описывающий области знания управления проектами. Среди прочих областей, отвечающих за сроки, финансы, коммуникации, интеграции проекта, особый интерес для нас представляет раздел, отвечающий за качество проекта. Процессы, описанные в данном разделе, направлены на обеспечение надлежащего качества конечного продукта. В составе данного раздела выделяются процессы, направленные на качество, а именно: планирование, обеспечение и контроль.
Раздел, посвященный управлению рисками проекта, также является одним из ключевых, т.к. именно в нем учтены процессы планирования, идентификации, анализа, реагирования, контроля и управления рисками проекта. Процессы, входящие в него и относящиеся к рискам: планирование, управление, идентификация, качественный анализ, количественный анализ, планирование реагирования и мониторинг. Данный раздел интересен нам, т.к. именно в нем должны в полной мере раскрываться возможные последствия от применения неактуальных организационно-технологических решений на строительной площадке.
После изучения данных разделов и документа в целом автор пришел к выводу, что данный документ представляет собой квинтэссенцию менеджмента проектов. Детальной проработке подверглись навыки менеджера проекта, проработаны основные понятия и методы по управлению проектами. Но есть и другая сторона – из-за отраслевой универсальности в данном документе нет необходимой информации, касающейся специфики строительной отрасли в целом и мероприятий по устройству строительных площадок, в частности. Все методы и указания носят абстрактный характер и не снабжены универсальными инструментами для контроля принятых в процессе устройства строительной площадки решений.
Стандарт ГОСТ ISO 9001-2011–система менеджмента качества, идентичен международному стандарту ISO 9001:2008[94].
Настоящий стандарт [94] не предполагает единообразия в структуре систем менеджмента качества или их документации. Требования к системе менеджмента качества, установленные настоящим стандартом, являются дополняющими по отношению к требованиям к продукции. Стандарт регламентирует обеспечение менеджмента качества на основе «процессного подхода», который непрерывно управляет процессами в рамках одной системы. Самый распространенный метод таких манипуляций – это цикл Шухарта-Деминга (есть небольшие расхождения в терминологии: S (Study) у Деминга и C (Check) у Шухарта) или PDCA (Plan – Do – Check – Act).
Если подробнее рассмотреть каждый из 4 этапов действия по данному алгоритму, то получится: - стадия «Планируй» необходима для разработки целей и процессов, необходимых для достижения результатов в соответствии с требованиями потребителей и политикой организации; - стадия «Действуй» необходима для внедрения данных разработок в производственные процессы; - стадия «Проверяй» необходима для контроля и измерения процессов и продукции; - стадия «Действуй» необходима для принятия действий по постоянному улучшению показателей процессов;
Одним из основных условий для функционирования данной системы является создание таких условий, при которых происходит перманентное улучшение всех процессов в системе, что ведет к совершенствованию системы в целом. Частным критерием улучшения системы может служить снижение числа несоответствий, выявленных в ходе различных проверок (внутренний аудит, технический контроль, выходной контроль, метрологический контроль и т.д.). Каждый факт выявления несоответствия должен автоматически запускать
Метод организационно-технологической надежности
Система управления на строительной площадке В данном случае равновесие системы было нарушено из-за задержки поставки материалов. На ежедневном совещании Субподрядчик (С) сообщил об этом Заказчику (З), который через Генподрядчика (Г) дал указание скорректировать график СМР, основываясь на новых данных о поставках материалов. После актуализации графика система придет в равновесие и работа на строительной площадке продолжится.
Данный метод представляет собой способность технологических, организационных, управленческих экономических решений обеспечивать достижение заданного результата строительного производства в условиях случайных возмущений, присущих строительству как сложной вероятностной системе. [18]
В основе ОТН заложены принципы вероятностно-статистического подхода, основа которых заключается в использовании методов теории надежности, основанных на анализе распределения совокупности случайных величин – надежности отдельных элементов комплекса. Всем понятно, что уровень надежности может существенно снизиться, если мы усложним систему, что в строительном производстве происходит постоянно. Для того чтобы это не происходило и ОТН повышалось, существует 2 способа: - снижение величин факторов, влияющих на снижение надежности; - проектирование надежных систем с учетом действия данных факторов.
Первый путь, зачастую, невозможен, т.к. крайне сложно воздействовать на причины возникновения данных факторов. Второй способ – проектирование с учетом применения актуальных организационно-технологических решения (ОТР) или возможность сочетания двух вариантов – вот путь для повышения ОТН.
Основным отличием строительных систем от технологических является их организационный характер. В строительстве работают в тесном контакте как технические, так и социальные системы. Взаимодействие данных систем совершенно не учитывается ни в выпускаемой организационно-технологической документации, ни в имеющихся нормативных базах. А с усложнение строительных систем происходит увеличение последовательно связанных между собой элементов, таких как машины и механизмы, бригады, поставщики. Именно увеличение связей ведет к увеличению «ненадежных элементов», которое по основному закону математической теории надежности являются критерием снижения надежности всей системы в геометрической прогрессии. Для строительства более характерными являются частичные отказы (сбои), которые самоустраняются в процессе строительного производства, но параметры системы могут снизиться из-за них достаточно сильно. [18] Для определения характеристик этих сбоев применять методы математической теории надежности бессмысленно, т.к. формальный подход к анализу строительных систем дает надежность, близкую к нулевой. Данный вывод, конечно, далек от реального положения дел, и понять объективную картину происходящего можно только при детальном изучении специфики систем строительного производства, а также многочисленных организационно-технологических сбоев, возникающих во время производства. На практике, как правило, надежность результата достигается за счет гибкости и подвижности настроек системы, т.е. фактически ее теоретической ненадежности. Под ОТН, в этом случае, понимают оценку надежности достижения системой поставленной перед ней цели. По большому счету, если говорить только о строительном производстве, то можно признать, что под ОТН мы принимаем оценку выполнения проекта в срок. Экспертный анализ показателя ОТН календарного плана строительства дает возможность оценить его не только с точки зрения качества организационно-технологических характеристик, но и с точки зрения надежности их достижения. [18] Соблюдение сроков календарного плана возможно только с применением ОТР, которые должны отвечать всем необходимым условиям. Требования, предъявляемые к ОТР, формируются исходя из выбранных критериев: продолжительности строительства, равномерности производства, непрерывности потребления ресурсов, себестоимости СМР и т.д.
На основании вышеизложенного, можно заключить, что применение метода ОТН целесообразно при решении проблем оценки качества строительного процесса и влияния на него ОТР. Из-за сложности структуры современного строительного производства именно на связи процессов, в которых возможны сбои, нужно обратить пристальное внимание и предупредить негативные последствия путем применения своевременных и актуальных на данном этапе ОТР.
Как известно, основой любого эксперимента является научно поставленный опыт с возможностью точного учета и управления условиями. Первым шагом осуществляем планирование эксперимента – процедуру выбора числа и условий проведения опытов, необходимых и достаточных для решения поставленной задачи с требуемой точностью [1].
Задачи, для решения которых может использоваться метод планирования эксперимента, Особое значение в успешности проводимого эксперимента играет правильно разработанная методика. Методикой обычно называют совокупность мыслительных и физических операций, размещенных в определенной последовательности, в соответствии с которой достигается цель эксперимента. Помимо этого, на успешность эксперимента также влияет выбор варьируемых факторов. Важно правильно оценить значение данных факторов в проведении эксперимента, а также классифицировать их и составить убывающий по важности для данного эксперимента ряд. Независимо от того, что представляют собой факторы как физические величины, они должны удовлетворять определенным требованиям, которые необходимы для качественного проведения эксперимента:
Анализ зависимости потенциала строительной площадки от принятых групп факторов
В состав данного модуля входят решения по устройству полного комплекса административно-бытовых помещений на строительной площадке. В их составе можно выделить конторы начальника участка, прорабов, диспетчерские, контрольно-пропускные пункты, пункты медицинской помощи, столовые, туалеты и т.д. Данные помещения служат для нужд инженерного состава, занятого на строительном производстве. Административно-бытовые помещения на строительной площадке в большинстве случаев представляют собой инвентарные блоки, с возможностью их укрупнения и установки в 2 этажа. Одиночные контейнеры используются под бригадные бытовки, прорабские и т.д. Современные блоки оборудованы освещением водяным или электрическим отоплением, иногда кондиционером. Размеры одиночных блоков продиктованы условиями транспортировки и в ширину имеют не более 2,7м, а в длину до 9м.
Влияние, оказываемое на потенциал строительной площадки от данного производственно-технического модуля можно описать следующим образом: нарушения в технологии при административно-бытовых помещений может привести к пагубному влиянию на инженерный состав, задействованный при реализации проекта. Примером такого влияния является шум, пыль, иные загрязнения, распространяющиеся от зон непосредственного производства работ. Данные воздействия сказываются на физическом и психологическом здоровье инженерного состава.
ПТМ «Монтажный вертикальный транспорт». В состав данного модуля входят решения по устройству монтажного вертикального транспорта на строительной площадке. К данному модулю относятся механизмы, применяемые для подъема и монтажа строительных конструкций. В этот модуль попадают все виды стационарного кранового оборудования – башенные, самоподъемные и т.д. Требования к организации правильной работы монтажного транспорта на строительной площадке включает в себя как расчет опасных зон работы кранового оборудования, правильного расположения оборудования по отношению к другим элементам строительной площадки, так и работы по поддержанию данного оборудования в исправном состоянии.
Влияние, оказываемое на потенциал строительной площадки от данного производственно-технологического модуля можно описать следующим образом: нарушение технологии при организации работы монтажного транспорта может привести к пагубному влиянию на процесс подъема и монтажа строительных конструкций. Данное влияние может выражаться в порче строительных конструкций в процессе подъема и монтажа. Помимо этого, нарушения при работе монтажного транспорта могут привести к человеческим жертвам среди работников, принимающих участие в монтаже конструкций – стропальщиков, крановщиков и т.д.
ПТМ «Подъемный вертикальный транспорт». В состав данного модуля входят решения по устройству подъемного вертикального транспорта на строительной площадке. К данному модулю относятся механизмы, применяемые для подъема грузов и отдельных строительных конструкций без возможности их монтажа. В этот модуль попадают все виды строительных подъемников – мачтовые подъемники, мачтовые платформы, люльки, фасадные подъемники и т.д.
Требования к организации правильной работы подъемного транспорта на строительной площадке включает в себя весь комплекс работ, направленных на правильное функционирование подъемного вертикального транспорта. Грузовые подъемники применяются только для подъема груза – подъем людей на данном виде транспорта недопустим. Для соблюдения правил эксплуатации подъемного оборудования за каждым подъемником следит машинист, который контролирует количество и правильность укладки груза при транспортировке.
Влияние, оказываемое на потенциал строительной площадки от данного производственно-технологического модуля можно описать следующим образом: нарушение технологии при организации работы подъемного транспорта может привести к пагубному влиянию на процесс подъема строительных конструкций и материалов. Данное влияние может выражаться в порче строительных материалов в процессе подъема. Помимо этого, нарушения при работе подъемного транспорта могут привести к человеческим жертвам.
ПТМ «Вспомогательный вертикальный транспорт».
В состав данного модуля входят решения по устройству вспомогательного вертикального транспорта на строительной площадке. К данному модулю относятся механизмы, применяемые для подъема отдельных грузов, а также как вспомогательные элементы более крупных подъемных машин. В этот модуль попадают полиспасты, блоки, лебедки, домкраты и т.д.
Требования к организации правильной работы вспомогательного транспорта на строительной площадке включает в себя весь комплекс работ, направленных на правильное функционирование данного транспорта. С помощью лебедок и блоков на строительных площадках происходит подъем на монтажный горизонт отдельных упаковок материала или легких строительных конструкций. Полиспасты же могут применяться на крановом оборудовании для выигрыша в силе или скорости подъема.
Разработка качественной шкалы оценки организационно-технологических решений
Проведенный в главе 3 подробный анализ факторов, влияющих на потенциал строительной площадки, позволяет рассмотреть практическую возможность оценить изменения каждого критерия, влияющего на конечный показатель потенциала. Для этого необходимо учесть возможность колебания каждого из них хотя бы на 3 уровнях вариативности. Условные обозначения этих уровней приведены в таблице 4.16
Применение данной шкалы к полученной математической модели позволяет определить максимальное и минимальное значение потенциала строительной площадки, в зависимости от значений эффективности организационно-технологических решений при организации строительной площадки по каждому производственно-технологическому модулю.
Для определения максимального значения потенциала строительной площадки Pcs необходимо для каждого ПТМ зафиксировать значения всех производственных факторов на максимальном уровне с учетом весовых характеристик. Данное условия объясняется характером математической модели, так как при достижении всех факторов своих максимальных значений, значение комплексного показателя ОТР достигнет своего максимума (TD = max), при этом значение комплексного показателя потенциала строительной площадки Pcs также достигнет своего максимума (Pcs = max). Таким образом, в целом по строительной площадке, будет получено максимальное значение TDCSma0 = 2, что, в свою очередь, согласно
формуле Pcs = TDCS2 = 4, обеспечит максимальное значение PCSma0 = 4 для некого абстрактного строительного объекта.
Аналогичным образом, для определения минимального значения потенциала строительной площадки, необходимо значения всех производственных факторов для каждого модуля установить на минимальном уровне, согласно шкале качественных критериев. Таким образом, в целом по строительному объекту, будет получено минимальное значение TDCSmin = 0, что, в свою очередь, обеспечит минимальное значение потенциала строительной площадки PCsmin = 0? для некого строительного объекта.
График зависимости потенциала строительной площадки Pcs от организационно-технологических решений при организации строительной площадки TDCS, полученный для значений кодированных факторов, модифицируем с учетом полученных значений PCSmin = 0 и PCSma0 = 4. При расчете интервала значений по оси ординат принимаем 6 хорошо различимых между собой оценок критерия потенциала строительной площадки. Интервал значений принимаем исходя из уравнения: 4/6 0,66. График представлен на рис 4.5.
Анализ графика показал, что, с учетом нашего подхода, для оценки степени потенциала строительной площадки нужно установить интервалам соответствующие лингвистические переменные. Для этого лучшим образом подойдет метод, основанный на функции желательности Харрингтона. Основой для применения и приоритетной возможностью данной функции является преобразование частных параметров различной сущности и размерности в единую безразмерную шкалу желательности. Назначение шкалы заключается в установлении соответствия между физическими и психологическими параметрами оптимизации. Например, для потенциала в интервале 0 Pc 0,66 будет соответствовать значение лингвистической переменной «Критический», свойственного строительной площадки, на которой не уделяется должного вниманию разработке и применению необходимых организационно-технологических решений. Степень градации представлена в таб. 4.17
Расчет комплексного показателя потенциала строительной площадки от принятых при устройстве строительной площадки ОТР производился для объекта под названием «Итальянский квартал».
Исследование производилось в два этапа. На первом этапе осуществлялся первичный сбор и анализ информации, в результате которого формировались замечания и рекомендации по повышению показателя потенциала строительной площадки. Исследования на 2 этапе проводились с целью определения изменений потенциала Pcs при внесении корректив в производственный процесс, согласно рекомендациям.
Значения производственно-технологических модулей на первом этапе анализа: Значение модуля M1 – ремонтно-механические мастерские – принимается равным 1, т.к. машины и механизмы, находившиеся на строительной площадке во время проведения эксперимента были исправны технически и выполняли предписанные им операции, однако неэффективно были спланированы места их работы, увязка их между собой в процессе работы, из-за чего были замечены пересечения траекторий движения машин и другие нарушения. В качестве мер по снижению такого вида воздействия на потенциал строительной площадки Pcs необходимо принять следующие организационно-технологические решения: - должным образом продумать систему увязки и взаимной работы всех механизмов на строительной площадке, обозначить опасные зоны их действия и маршруты перемещения техники как в рабочем процессе, так и до мест стоянки.
Значение модуля M2 – площадки укрупнительной сборки – принимаются равными 2, т.к. данный модуль был выполнен с соблюдением всех норм. Данные площадки были необходимого размера, их наполнение было выполнено согласно нормативным показателям. Данный показатель для приведенного исследования является максимальным, поэтому возможные организационно-технологические решения для увеличения данного значения отсутствуют.
Значение модуля M3 – арматурные цеха – принимаются равными 1, т.к. данный модуль выполнен с нарушениями. Количество арматурных цехов на строительной площадке не достаточно для такого крупного объекта. В качестве мер по снижению такого вида воздействия на потенциал строительной площадки Pcs необходимо принять следующие организационно-технологические решения:
