Введение к работе
Актуальность работы
В настоящее время, несмотря на повсеместное применение технологии монолитного строительства, существует крайне мало методических разработок, направленных на совершенствование транспортного процесса доставки бетонных смесей. В свою очередь, это обусловлено необходимостью одновременного учета ряда показателей при транспортировке бетонных смесей: 1) оно должно быть осуществлено точно в срок, 2) с изначально верно заданным и неизменным в процессе транспортировки смеси качеством, 3) а также правильным использованием бетонной смеси, ввиду того, что она после укладки безвозвратно теряет свои прежние свойства и приобретает иные.
Достаточно сложно разработать методику, способную учесть все приведенные показатели и улучшить работу технологии «производство-транспортировка-потребление», но это возможно, если рассматривать модели, методы и средства, автотранспортного обслуживания строительного производства как взаимосвязанный комплекс задач производства, транспортировки и использования бетонных смесей, материалов и строительных изделий на объектах строительства.
Стоит отметить, что значительный эффект может быть получен в результате представления процессов производства строительных материалов, в том числе и бетонных смесей, как основной составляющей монолитного железобетонного строительства, их транспортировки на объектах и организации работ в комплексе - в виде единой цепи взаимосвязанных подсистем, а также при разработке новых методов и моделей автотранспортного обслуживания, снижающих производственные риски.
При этом использование новых моделей, методов и средств автотранспортного обслуживания строительного производства повышает требования и к самим участникам цепи, заставляя пересмотреть устаревшие методы организации строительства, стремясь к системности и эффективности частных инженерных решений, более полному использованию резервов роста технического уровня и надежности работ.
Создание методических разработок такой направленности позволяет обеспечить совершенствование технологии «производство-транспортировка-потребление» для нужд государства и бизнеса, что дает право говорить об актуальности данного диссертационного исследования.
Цель исследования
Целью настоящего исследования является повышение эффективности транспортировки бетонных смесей на объекты строительства за счет создания моделей, методов и средств автотранспортного обслуживания строительного производства в виде взаимосвязанного комплекса задач производства, транспортировки и использования бетонных смесей, материалов и строительных изделий на объектах строительства.
Объект исследования
Объектом данного исследования является технология «производство-транспортировка-потребление», когда производителем товарных бетонных смесей выступают растворобетонные узлы (РБУ), а потребителем -организации, выполняющие строительство из монолитного железобетона.
Предмет исследования
Предметом исследования является технология транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом.
Область исследования
Организация и технология транспортного производства (на примере транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом).
Задачи исследования
В соответствии с поставленной целью в диссертации решены следующие исследовательские задачи:
анализ существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, включая организацию подготовительных операций к погрузке бетонной смеси на подвижной состав и разгрузке его в пункте доставки, с целью последующей ее рационализации;
общесистемная проработка, позволяющая представить комплекс работ в виде иерархически вложенных процессов, координируемых на основании общей теории систем;
декомпозиция объекта исследования на функциональные подсистемы, обоснование принципов параметрической оптимизации подсистем и методики выбора их параметров в условиях многокритериальности, неопределенности и производственных рисков;
разработка методики выбора рациональных параметров процессов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, включая вопросы выбора состава транспортных средств и технологии транспортировки, а также производственные риски;
программная реализация, экспериментальное исследование и оценка эффективности разработанных моделей и методов, автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей при строительном производстве.
Методическая основа исследования
В данном диссертационном исследовании при разработке, выносимой на защиту методики, использовались сочетания следующих методов: системного, количественного, функционального и ситуационного. Также применены положения теории исследования операций и теории множеств, для решения задач в сильно организованной системе транспортного производства и др.
Теоретическая и методическая основа исследования
Теоретической и методической основной исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых в соответствии с объектом и предметом исследования: Беляева В.М., Некрасова А.Г., Покровского А.К., Миротина Л.Б., Елисеева С.Ю., Евдокимова Н.И., Афанасьева А.А., Савина В.П., Резера СМ., Афанасьева Л.Л., Курганова В.М., Неруша Ю.М., Белецкого Б.Ф., Баженова Ю.М., Зоткина А.Г., Антилова СМ., Литвинова О.О., Евдокимова Н.И.,
Баженова М.Ю., Вельможина А.В., Лерминта Р., Селенок С.Г., Кочергина СМ., Николаева А.Б., Алексахина СВ., Теличенко В.И., Ивахненко A.M., Остроуха А.В., Тарасенко Д.С, Пермякова Д.А., Куфтиновой Н.Г. и др.
Научная новизна
Научную новизну работы составляют следующие положения:
1. Модель организации и управления системой «производство-
транспортировка-потребление» в виде единого процесса, разработанная с
учетом производственных рисков.
2. Представление комплекса задач автотранспортного обслуживания
потребителей бетонных смесей, в виде иерархически вложенных подпроцессов
- декомпозиция исследуемого объекта на взаимодействующие подсистемы и
полученной на ее основе процедуры координации.
-
Принципиально новые методы и модели автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, учитывающие производственные риски.
-
Методика решения задачи автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей на основе декомпозиции общей задачи на ряд взаимосвязанных частных подзадач и модели кортежей для рационализации существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, которая позволит выявить риски в рассматриваемой технологии.
В диссертации разработаны и выносятся на защиту следующие научные положения:
- принципы организации и управления системой «производство-
транспортировка-потребление» строительных материалов и изделий в виде
единого процесса, с учетом производственных рисков;
- функциональная декомпозиция объекта исследования на подсистемы,
модели функционирования подсистем, процедуры координации и
параметрической оптимизации;
- процессно-функциональная кортежная модель представляет собой
средство структурированного описания технологии транспортировки бетонных
смесей автомобильным транспортом на уровне производственных процессов;
методика организации технологической цепи «производство-
транспортировка-потребление», обеспечивающая согласованное
функционирование всех звеньев;
- решение задач рационального совместного функционирования РБУ и
автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, а также
привязки потребителей к конкретному РБУ при наличии детерминированных и
случайных потоков заявок и учетом производственных рисков.
Практическая ценность
Практическая значимость проведенного исследования состоит в рационализации технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом за счет создания работоспособной и эффективной системы организации и управления системой «производство-транспортировка-потребление» строительных материалов и изделий в виде единой
технологической цепи, а также методики ее организации, обеспечивающей выявление и минимизацию производственных рисков.
Внедрение и реализация результатов работы
Основные результаты настоящего диссертационного исследования приняты к использованию организацией ООО «ТехноМаш» (пгт. Обухово Московской области).
Также, результаты данного исследования могут быть рекомендованы к использованию различными региональными автотранспортными организациями, занимающимися строительством сооружений и конструкций из монолитного железобетона, и осуществляющих транспортировку бетонных смесей.
Полученные теоретические результаты работы могут быть использованы как составная часть учебного процесса по организации работы грузовых автомобилей на строительном производстве.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались на 12-м Международном форуме «Высокие технологии XXI века» - «ВТ XXI-2011» и 13-м Международном форуме «Высокие технологии XXI века» - «ВТ XXI-2012» в виде выступления в рамках круглых столов «Высокие технологии на транспорте» и публикации положений выступления в сборнике материалов форума.
Также, методика и результаты исследования были представлены автором на 69-й, 70-й и 71-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ в виде стендовых докладов и выступлений в рамках учебно-методических модулей конференций.
Публикации
По материалам диссертационной работы опубликованы 10 работ, в том числе 5 статей в изданиях из перечня рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций. Список автора приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации.
