Опубликовать статью Вход и регистрация
Расширенный поиск
Разделы статьи

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБОБЩЕННОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ, ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ТРАНСПОРТИРОВКИ И МОНТАЖА СТАЛЬНОЙ СТЕРЖНЕВОЙ КОНСТРУКЦИИ

Научная статья
Ульшин А. Н.
Выпуск: № 2 (33), 2015
Опубликована:
2015/03/12
PDF

Ульшин А. Н.1

1Аспирант, Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБОБЩЕННОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ, ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ТРАНСПОРТИРОВКИ И МОНТАЖА СТАЛЬНОЙ СТЕРЖНЕВОЙ КОНСТРУКЦИИ

Аннотация

В статье на основании анализа формулы себестоимости спроектированной, изготовленной и смонтированной стальной стержневой конструкции разрабатывается метод определения обобщенного показателя технологичности. Автором сформулировано целевое уравнение повышения обобщенного показателя технологичности: конструирования, изготовления, транспортировки и монтажа.

Ключевые слова: обобщенный показатель технологичности, повышение технологичности изготовления и монтажа стальных конструкций, себестоимость изготовления и монтажа стальных стержневых конструкций.

Ulshin A. H.1

1Postgraduate student, St. Petersburg architectural-construction university

TECHNIQUE OF DEFINITION OF THE GENERALIZED INDICATOR OF TECHNOLOGICAL EFFECTIVENESS OF DESIGNING, PRODUCTION, TRANSPORTATION AND INSTALLATION OF THE STEEL ROD STRUCTURE

Abstract

In article on the basis of the analysis of the formula of the prime cost designed, made and the mounted steel rod structure the method of definition of the generalized technological effectiveness indicator is developed. The author formulated the target equation of increase of the generalized technological effectiveness indicator: designing, production, transportation and installation.

Keywords: the generalized technological effectiveness indicator, increase of technological effectiveness of production and installation of steel structures, cost of production and installation of steel rod structures.

Автором статьи на основании анализа существующих методов повышения комплексной технологичности: проектирования, изготовления, транспортировки, и монтажа стальных конструкций [1-4] сформулирован новый способ повышения комплексной технологичности, используемый в организациях по изготовлению и монтажу стальных стержневых конструкций.

Учитывая найденные автором исследования возможности и механизмы оптимизации можно сформировать следующий способ повышения комплексной технологичности: совершенствование конструктивно-технологического решения  стальных стержневых конструкций путем подбора оптимального варианта геометрической формы конструкции, совершенствования отдельных частей конструкции,  значений отдельных конструктивных параметров при определенной технологии изготовления и монтажа для организаций, занимающихся их изготовлением и монтажом позволяет увеличить комплексную технологичность по сравнению с проектным вариативным проектированием.

В основе способа повышения комплексной технологичности лежит комплекс оценки технологичности.

Комплекс оценки технологичности – комплекс из двух обобщенных показателей: технологичности и качества, основным назначением которых является оценка затрат всех ресурсов в технологических процессах изготовления и монтажа стальных конструкций, а также качества приобретаемого в этих процессах, используемый организацией изготавливающей и монтирующей стальные конструкции для оценки конструктивно-технологических решений и их совершенствования.

Так как данная статья касается метода определения обобщенного показателя технологичности, то далее автором будет рассматриваться именно он.

Полная функциональная зависимость обобщенного показателя технологичности: конструирования, изготовления, транспортировки и монтажа от частных показателей представлена в различных исследованиях [5-7]:

28-06-2018 16-49-10

Автор ставит задачи:

  • Определение коэффициентов пропорциональности-весомостей частных показателей технологичности.
  • Выявление вида связи между частными показателями технологичности и обобщенным показателем.

Определение весомостей частных показателей технологичности:

Формула себестоимости изготовления, транспортировки, монтажа предложена Сахновским М.М в  исследовании [8]:

28-06-2018 16-50-40

где 28-06-2018 16-51-27 - стоимость тонны  i-го вида металла, руб/т; 28-06-2018 16-52-51 - масса i-го вида металла, т; 28-06-2018 16-54-01 - стоимость материала конструкции, руб; 28-06-2018 16-54-57 - стоимость человеко-часа работы изготовителя металлоконструкций,        руб/чел-час; 28-06-2018 16-55-42 - накладные расходы при изготовлении, условно принятые на единицу трудоемкости, руб/чел-час; 28-06-2018 16-56-19 -  трудоемкость изготовления, чел-ч; 28-06-2018 16-56-29 - стоимость энергии, расходуемой при изготовлении, руб/кВт-ч; 28-06-2018 16-57-59 - энергоемкость изготовления, кВт-ч. 28-06-2018 17-00-54 - стоимость работы монтажника, руб/чел-ч; 28-06-2018 17-01-49 -  накладные расходы при монтаже условно принятые на единицу трудоемкости, руб/чел-час; 28-06-2018 17-01-55 - стоимость эксплуатации машин на монтаже, руб; 28-06-2018 17-02-07 - трудоемкость монтажа, чел-ч; 28-06-2018 17-02-21 - стоимость энергии при монтаже металлоконструкций, руб/кВт-ч; 28-06-2018 17-02-29 - количество энергии, потраченной на монтаж конструкции, кВт-ч. 28-06-2018 17-02-39 - стоимость транспортировки конструкции, руб;

28-06-2018 17-04-52 - переменные параметры технологичности зависимые от типа конструкции;

28-06-2018 17-05-05 - условно постоянные для предприятия изготавливающего и монтирующего стержневые конструкции коэффициенты стоимости;

Автор делает предположение о том, что условно постоянные коэффициенты представляют собой весомости соответствующие определенным показателям технологичности  в составе обобщенного показателя.

Весомости частных показателей на 1 тонну веса конструкций(руб/т):

28-06-2018 17-34-42 (показатель конструктивной технологичности Кк)

зависит от типа проката из которого сделана конструкция

28-06-2018 17-34-51 (показатель технологичности изготовления Ки)

зависит от завода изготовителя

28-06-2018 17-35-03 (показатель  технологичности монтажа Км)

зависит от типа здания  и технологии монтажа

28-06-2018 17-35-12 (показатель технологичности транспортировки Ктр)

зависит от формы конструкций

Выявление вида связи:

Совместив сравнительный и долевой виды комплексных показателей из исследования Колганова И.М., Дубровского П.В., Архипова А.Н. [9] автором сформирована следующая формула определения обобщенного показателя технологичности изготовления и монтажа стальных стержневых конструкций:

28-06-2018 17-38-00   (1)

где 28-06-2018 17-39-00 - среднее арифметическое значение отдельных показателей  с учетом весомостей (комплексный индекс фактических значений показателей технологичности);

28-06-2018 17-39-34 - базовое среднее арифметическое значение отдельных показателей с учетом весомостей (комплексный индекс базовых значений показателей технологичности).

28-06-2018 17-40-06  (2)

где Кк -показатель конструктивной технологичности, метод определения разработан автором в исследовании [12]; Ки -показатель технологичности изготовления, метод определения разработан автором [13]; Км -показатель технологичности монтажа, метод определения разработан автором [14]; Ктр -показатель технологичности транспортировки. 28-06-2018 17-41-43  (3)

где

28-06-2018 17-42-41 -показатель конструктивной технологичности, метод определения разработан автором в исследовании [12];

28-06-2018 17-43-12 -показатель технологичности изготовления, метод определения разработан автором [13];

28-06-2018 17-43-42 -показатель технологичности монтажа, метод определения разработан автором [14];

28-06-2018 17-44-40 -показатель технологичности транспортировки.

Подставив 28-06-2018 17-45-17 в формулу  (1) автор получил формулу (4)

 29-06-2018 10-17-25

Примем за базовую некоторую идеальную конструкцию все показатели технологичности которой равны единице. (29-06-2018 10-21-03), тогда формула (4) будет иметь вид:

29-06-2018 10-21-53   (5)

В случае необходимости определения показателя конструктивной технологичности в сравнительно-долевой форме формула (5)  будет иметь вид:

29-06-2018 10-24-05   (6)

29-06-2018 10-24-43  (7)

29-06-2018 10-25-44 - сравнительно-долевой показатель конструктивной технологичности,

29-06-2018 10-25-53 - долевой коэффициент нахождения конструктивной технологичности.

В случае необходимости определения показателя технологичности изготовления в сравнительно-долевой форме формула (5) будет иметь вид:

29-06-2018 10-28-48

29-06-2018 10-29-41 - сравнительно-долевой показатель технологичности изготовления,

 29-06-2018 10-29-50 - долевой коэффициент нахождения технологичности изготовления.

В случае необходимости определения показателя технологичности монтажа  в сравнительно-долевой форме формула (5) будет иметь вид:

29-06-2018 10-30-52

 29-06-2018 10-31-45 - сравнительно-долевой показатель технологичности монтажа,

 29-06-2018 10-32-12 - долевой коэффициент нахождения технологичности монтажа.

В случае необходимости нахождения показателя технологичности транспортировки в сравнительно-долевой форме формула (5) будет иметь вид:

29-06-2018 10-33-26

 29-06-2018 10-41-43 -  сравнительно-долевой показатель технологичности транспортировки,

 29-06-2018 10-41-49 - долевой коэффициент нахождения технологичности транспортировки.

Формирование целевого оптимизационного уравнения и алгоритм принятия решений:

На основании выведенных сравнительно-долевых показателей (6, 8,10,12) и анализа математических методов принятия решений, изложенных в исследованиях Орлова А.И. [10], Рыкова А.С. [11] автором сформировано следующее целевое уравнение, которое необходимо выявить среди множества уравнений обобщенных показателей технологичности для различных сравниваемых вариантов стальных стержневых конструкций.

29-06-2018 10-44-52   (14)

Поиск уравнения (14) с максимальным значением называется задачей линейного динамического программирования.

В ходе исследования автором была разработана методика определения обобщенного показателя технологичности: конструирования, изготовления, транспортировки и монтажа стальной конструкции.

Литература

  1. Алексейцев. А.В. Эволюционная оптимизация стальных ферм с учетом узловых соединений стержней // Инженерно-строительный журнал. №5 .С.28-37.
  2. Исаев А.В., Кузнецов И.Л. Вариантность критериев оптимальности при синтезе рационального конструктивного решения на примере стропильных ферм // Известия КазГАСУ.2009. №1(11). С.92-98.
  3. Коклюгина Л. А. Оценка и выбор конструктивного решения металлических конструкций для реализации инвестиционного проекта. Дисс… канд.техн.наук. Казань. 2000.125 с.
  4. В. Т. Шаленный., Р.Б.Папирнык. Повышение технологичности проектных решений монолитных и сборно-монолитных зданий и сооружений // ПГС.2010. №2. С.19-21.
  5. ВНИПИ"Промстальконструкция" Рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций- изд. ВНИПИ"Промстальконструкция, 1988 г.
  6. Волков В.В. Взаимосвязь конструктивной формы изделия и технологии его изготовления - М,:ЦНИИПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ – 1987 -27 с
  7. Волков В.В. Вопросы исследования оценки технологичности в области металлостроительства , - В сб.:М., Стройиздат, 1975, вып 18
  8. Сахновский М.М. Технологичность строительных сварных стальных конструкций  – Киев,Будивельник – 1980 – 262 с
  9. Колганов И.М., Дубровский П.В., Архипов А.Н. Технологичность авиационных конструкций, пути повышения – Ульяновск,:2003 – 148 с
  10. Орлов А.И Теория принятия решений.-М.: Издательство Экзамен ,2007-576 с.
  11. Рыков А.С. Системный анализ: модели и методы принятия решений и поисковой оптимизации –М: Издательский дом МИСиС, 2009-608 с.
  12. Ульшин. А. Н. Определение параметров конструктивной технологичности вариативных стальных стержневых конструкций // Журнал “ПГС”. —М, 2015
  13. Ульшин. А. Н. Влияние параметров стальных стержневых конструкции на трудоемкость изготовления // Журнал “ПГС”. —М, 2015
  14. Ульшин. А. Н. Влияние параметров стальных стержневых конструкции на трудоемкость монтажа // Журнал “Монтажные и специальные работы”. —М, 2015-№1 -С.4 - 11

References

  1. Aleksejcev. A.V. Jevoljucionnaja optimizacija stal'nyh ferm s uchetom uzlovyh soedinenij sterzhnej // Inzhenerno-stroitel'nyj zhurnal. 2013.№5 .S.28-37.
  2. Isaev A.V., Kuznecov I.L. Variantnost' kriteriev optimal'nosti pri sinteze racional'nogo konstruktivnogo reshenija na primere stropil'nyh ferm // Izvestija KazGASU.2009. №1(11). S.92-98.
  3. Kokljugina L. A. Ocenka i vybor konstruktivnogo reshenija metallicheskih konstrukcij dlja realizacii investicionnogo proekta. Diss… kand.tehn.nauk. Kazan'. 2000.125 s.
  4. V. T. Shalennyj., R.B.Papirnyk. Povyshenie tehnologichnosti proektnyh reshenij monolitnyh i sborno-monolitnyh zdanij i sooruzhenij // PGS.2010. №2. S.19-21.
  5. VNIPI"Promstal'konstrukcija" Rekomendacii po raschetu, proektirovaniju, izgotovleniju i montazhu flancevyh soedinenij stal'nyh stroitel'nyh konstrukcij- izd. VNIPI"Promstal'konstrukcija, 1988 g.
  6. Volkov V.V. Vzaimosvjaz' konstruktivnoj formy izdelija i tehnologii ego izgotovlenija - M,:CNIIPROEKTSTAL''KONSTRUKCIJa – 1987 -27 s
  7. Volkov V.V. Voprosy issledovanija ocenki tehnologichnosti v oblasti metallostroitel'stva , - V sb.:M., Strojizdat, 1975, vyp 18
  8. Sahnovskij M.M. Tehnologichnost' stroitel'nyh svarnyh stal'nyh konstrukcij  – Kiev,Budivel'nik – 1980 – 262 s
  9. Kolganov I.M., Dubrovskij P.V., Arhipov A.N. Tehnologichnost' aviacionnyh konstrukcij, puti povyshenija – Ul'janovsk,:2003 – 148 s
  10. Orlov A.I Teorija prinjatija reshenij.-M.: Izdatel'stvo Jekzamen ,2007-576 s.
  11. Rykov A.S. Sistemnyj analiz: modeli i metody prinjatija reshenij i poiskovoj optimizacii –M: Izdatel'skij dom MISiS, 2009-608 s.
  12. Ul'shin. A. N. Opredelenie parametrov konstruktivnoj tehnologichnosti variativnyh stal'nyh sterzhnevyh konstrukcij // Zhurnal “PGS”. —M, 2015
  13. Ul'shin. A. N. Vlijanie parametrov stal'nyh sterzhnevyh konstrukcii na trudoemkost' izgotovlenija // Zhurnal “PGS”. —M, 2015
  14. Ul'shin. A. N. Vlijanie parametrov stal'nyh sterzhnevyh konstrukcii na trudoemkost' montazha // Zhurnal “Montazhnye i special'nye raboty”. —M, 2015-№1 -S.4 - 11