ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСНЫХ ПРОФИЛЕЙ В ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ

Болотин С.А.¹, Дадар А.Х.², Оолакай З.Х.³

¹Д-р техн. наук, проф., Санкт-Петербургский  государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург, ²канд.техн. наук, доц., Тувинский государственный университет, г. Кызыл, ³асп., Тувинский государственный университет, г. Кызыл

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСНЫХ ПРОФИЛЕЙ В ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ

Аннотация

В работе представлена основа методики определения оптимальных ресурсных профилей, соответствующих наиболее адекватному ресурсному описанию исходных технологических карт с целью дальнейшего алгоритмизации календарного планирования при его совмещении с архитектурно-строительным проектированием.

Ключевые слова: технологическая карта, ресурсные профили, аппроксимация.

Bolotin S.A.¹, Dadar A.Kh.², Oolakay Z.Kh.³

¹Dr. of tech. sci., prof., St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, St. Petersburg, ²cand. of tech. sci., ass.prof., Tuvan State University, Kyzyl, ³post-grad. Student,Tuvan State University.

RESOURCE PROFILES CAN BE USED IN ORGANIZATIONAL AND TECHNOLOGICAL DESIGN

Abstract

The present work shows the principles of determining the optimum resource profiles, corresponding to the most adequate resource description of primary flow sheets for the purpose of a further algorithmization of the scheduling convergence with the architectural design.

Keywords: flow sheet, resource profiles, approximation.

Организационно-технологическое проектирование строительно-монтажных работ в основном осуществляется с целью формирования двух проектов - организации строительства и производства работ. Однако следует заметить, что в отечественной нормативной литературе такое понятие как ресурсный профиль вообще не используется. Это связано с тем, что по умолчанию в организационно-технологическом проектировании принимается равномерное распределение ресурсов в процессе выполнения практически любой работы календарного плана. Однако если предназначенную для исполнения работу рассмотреть с позиции, разработанной для ее выполнения технологической карты, то окажется, что соответствующий ей график движения рабочих может быть далек от равномерного распределения. Из этого прямо следует то, что в организационное проектирование заранее закладываются неконтролируемые отклонения от результатов технологического проектирования, и это приводит к тому, что суммарный график движения рабочих будет не достаточно адекватным по отношению к базисным решениям, заложенным в технологические карты.

Анализ зарубежных и отечественных программ управления проектами показал, что в некоторых из них предусмотрено использование различных ресурсных профилей. В частности, в программе Microsoft Project 2003 (МР) имеется 8 переменных загрузочных профилей и, следовательно, имеется потенциальная возможность выбора наиболее адекватного для любого ресурса. Так, например, в работе [1] показано, что для целей оптимизации графиков движения рабочих в календарных планах методом вариации ресурсных профилей, эффективными являются 4 профиля, которым в данной программе даны следующие оригинальные имена: «Плоскость» - определяет равномерное распределение ресурсов, «Загрузка в начале» - определяет практически линейно-убывающее использование ресурсов, «Загрузка в конце» - определяет линейно-возрастающее использование ресурсов и «Черепаха» - определяет ресурсный профиль в виде трапеции. В дальнейшем изложении нами использованы более простые имена: «Плоскость», «Спуск», «Подъем» и «Трапеция».

Следует отметить, что использование эффективных профилей имеет свою специфику, а именно: в программе МР, при назначении ресурсов с целью выполнения ими определенных задач, используются максимальные значения профилей. В качестве примера на рис.1 показаны распределения ресурсов при назначении на работу длительностью в 10 дн. 4-х эффективных профилей, имеющих одинаковый максимум в 20 чел.

При данном подходе к назначению ресурсов получается, что для работ с одинаковой продолжительностью и одинаковым максимальным назначением будет отличаться их трудоемкость, которая, на самом деле, является постоянным параметром. Для исправления этого необходимо провести замену инвариантности по максимуму назначения на инвариантность по трудоемкости, для чего требуется соответствующая перенормировка. Применяя для этой цели очевидный алгоритм перенормировки, для всех эффективных профилей получены одинаковые трудозатраты, а максимумы ресурсов оказались отличными для разных загрузочных профилей, что продемонстрировано на рис. 2. Заметим, что в компьютерной программе МР данная процедура может быть автоматизирована с помощью применения соответствующих пользовательских функций, вставленных в определенные столбцы электронной таблицы диаграммы Ганта.

Очевидно, что наличие нескольких вариантов загрузочных профилей определяет дополнительную степень свободы в решении общей задачи календарного планирования. Поэтому для выбора одного из загрузочных профилей потребовало введения в задачу вполне определенного критерия. При этом в качестве объекта критериальной оценки нами рассмотрен график движения рабочих, полученный из соответствующей технологической карты, а итоговым результатом сравнения использована близость базисного распределения ресурсов, полученного из технологической карты, и варианта его аппроксимации эффективным ресурсным профилем. Традиционное решение подобной задачи обычно сводится к тому или иному статистическому критерию, однако для нашей задачи можно использовать более наглядный и адекватный для организационно-технологического проектирования подход, заключающийся в следующем обосновании.

В работах [2, 3] показано, что учет фактической неравномерности выполнения работы приводит к увеличению вероятности ее несвоевременного выполнения. Это значит, что при определении наиболее адекватного профиля необходимо минимизировать отклонения от базисного распределения. Как известно, выполнение любой работы можно представить как последовательное выполнение выделенных временных этапов, число которых определяется числом изменений в назначенных ресурсах. Рассматривая поэтапное выполнение работ, можно видеть, что на отдельных этапах базисное число ресурсов меньше числа ресурсов по запланированному профилю. Из этого следует, что плановые задания имеют меньшую загрузку и, следовательно, ресурсная трудоемкость будет недоиспользована. Когда же плановое задание с учетом неравномерности превышает запланированное среднее, то следует ожидать недовыполнение этапов работы. Очевидно, что этот объем недовыполнения как раз и составит основу несвоевременного выполнения всей работы, на которую ставится аппроксимирующий профиль. В результате критерием корректности аппроксимации базисного профиля должен считаться вариант, для которого будут минимизироваться дополнительные трудозатраты, вызывающие несвоевременность выполнения работ. Таким образом, предлагаемый критерий имеет вполне определенное преимущество перед более абстрактным статистическим критерием.

На рис. 3 представлен практический пример технологической карты по организации комплекса работ в процессе подготовки, благоустройства и строительства малоэтажного жилого дома. Выбор данной технологической карты показывает, что любая конкретная работа может представлять собой целый комплекс отдельных технологических процессов. В верхней части рис.3 показан календарный график, включающий 10 работ, объединенных в общепринятые в строительстве циклы. Для каждой работы определены: начало, длительность и число основных строительных рабочих. По этим данным рассчитан график движения рабочих, который представлен в виде диаграммы Ганта или, используя другую терминологию, линейного календарного графика.

Все временные характеристики показаны в неделях, общая трудоемкость работ в данном примере равна 725 чел.-нед., общая продолжительность равна 25 нед., а среднее число рабочих составило 29 чел. Под графиком движения рабочих, соответствующим исходной технологической карте, показано расчетное число рабочих для 4-х аппроксимирующих профилей

Далее для эффективных профилей рассчитаны данные по неиспользуемой трудоемкости (аппроксимирующее значение превышает базисные ресурсы по технологической карте). Минимум неиспользуемой трудоемкости в 64 чел.-нед. пришелся на профиль «Подъем». Заметим, что обычно принимаемая равномерная аппроксимация составила гораздо большие потери в 160 чел.-нед, что превышает оптимальное значение в 2,5 раза. Общий вывод по полученному в представленном примере результату сводится к тому, что для аппроксимации данной технологической карты одной интегрированной работой следует использовать загрузочный профиль типа «Подъем».

Резюме. Представленный нами материал является основой методики определения оптимальных ресурсных профилей, соответствующих наиболее адекватному ресурсному описанию исходных технологических карт. Для практической реализации методики целесообразно проанализировать существующие технологические карты, включенные ранее в строительный каталог, и в результате анализа выявить их наиболее адекватные аппроксимации, в соответствие с которыми можно будет заменять их интегрированными работами в процессе календарного планирования. Следует отметить, что в настоящее время данные строительного каталога включены в строительную базу данных консорциума «Кодекс» под названием «Стройэксперт», Стройтехнолог» и др. [4].