Сетевое планирование и управление

Для планирования и управления ходом строительно-монтажных работ на объекте в настоящее время широко используются календарные линейные графики, в которых в масштабе времени показывают последовательность и сроки выполнения работ. Разновидностью линейных графиков являются циклограммы, на которых работы показываются в виде наклонных линий, дающих ориентировочную картину развития строительного процесса.

Достоинством линейных графиков являются простота построения и наглядность показа хода работ. Однако, они не дают четкой взаимосвязи между отдельными работами строительно-монтажного процесса. Линейный график трудно корректировать при изменении реального хода строительства, практически его необходимо составлять заново. При их разработке, переработке и расчете затруднительно использовать современные экономико-математические методы и вычислительную технику. Эти недостатки, а также отсутствие возможности прогнозировать последствия принимаемых решений ввиду нечетко выраженных взаимосвязей между работами, снижают эффективность управления по линейным графикам.

Широко применяемое в отечественной практике и за рубежом сетевое планирование и управление предполагает разработку и использование сетевой модели, обеспечивающей организационные, технологические и логические взаимосвязи работ и позволяющей реализовать системный подход в управлении строительством.

Сетевое планирование и управление (СПУ) - это теория управления большими системами, ставящая перед собой задачу формирования такого управления, которое ведет к достижению поставленной цели кратчайшим путем и с наименьшими потерями.

Сетевая модель находит широкое применение в управлении сложным строительным производством при наличии большого числа технологических связей, зависимостей от поставщиков материалов, конструкций и других ресурсов, большого числа исполнителей.

Сетевая модель планирования строительного производства дает возможность сформировать календарный план достижения цели (строительство объекта) и принимать оптимальные решения в процессе реализации плана.

Графическое изображение сетевой модели основано на теории графов, позволяющей вместо содержательного описания плана вычертить схему взаимосвязанных операций, выполнение которых требуется для достижения конечной цели.

Сетевой график позволяет:

выявить и показать взаимосвязь между отдельными работами;

определить работы, от своевременного выполнения которых зависит срок строительства объекта (эти работы должны находиться под постоянным контролем руководителя);

прогнозировать результаты предполагаемых решений и влияние возможных изменений на ход строительства;

осуществлять непрерывное планирование строительства путем корректировки графика на основе полученной информации о ходе работ;

оптимизировать разработанный сетевой график по различным критериям, например, по времени, ресурсам и др.;

эффективно использовать ЭВМ при составлении и оптимизации графика.

По внешнему виду сетевой график представляет собой своеобразную сеть, состоящую из узлов (событий) и линий (работ), имеющих определенную смысловую нагрузку (рисунок 11.4).

Рисунок 11.4 - Общий вид сетевой модели

Основными элементами сетевого графика являются работы, события и пути.

Под термином работа в сетевом графике принимают любой процесс, требующий затрат труда, времени и ресурсов. Сюда можно отнести, например, строительно-монтажные работы. Под работой понимают также и ожидание - пассивный процесс, протекающий во времени, но не требующий затрат труда и каких-либо ресурсов. Ожидание может быть вызвано технологическими или организационными перерывами, ожиданием прибытия машин, материалов, временем твердения бетона и т.п. В качестве работы в сетевом графике может выступать и зависимость, которая называется фиктивной работой. Фиктивная работа выражает ресурсную или технологическую зависимость (рисунок 11.5). На рисунке пунктирные линии 7-4 и 8-6 обозначают ресурсную зависимость, а 10-12 и 11-12 - технологическую зависимость

Рисунок 11.5 - Фрагмент сетевого графика

Другим элементом сетевого графика является событие. Оно отображает результат какой-либо деятельности. Этот результат может быть промежуточным или окончательным. Промежуточный результат выражает собой выполнение одной или нескольких предшествующих работ и дает возможность выполнять последующие работы. Окончательный результат показывает завершение комплекса работ или сооружение объекта в целом. События 10, 11 (рисунок 11.5) показывают окончание работ по сооружению опор, событие 13 - окончание строительства моста, все остальные события являются промежуточными. В отличие от работ события не отображают какой-либо процесс, поэтому они не требуют ни времени, ни затрат средств.

На сетевом графике события показывают кружками. Действительные работы и ожидания обозначают сплошными линиями со стрелками, фиктивные работы - пунктирными стрелками, поставки материалов, машин и других ресурсов обозначают сплошной стрелкой с двойными кружками, поставленными в начале стрелок. Продолжительность работ обозначается цифрой, которая ставится над стрелкой или сбоку, номер события пишется в кружке.

Взаимосвязанные между собой работы и события образуют в сетевом графике путь. Путь, начинающийся с первого и заканчивающийся завершающим событием, называется полным. Части полного пути называются укороченными. Полный путь, имеющий наибольшую продолжительность работ, является критическим. Он определяет продолжительность строительства объекта. Работы, лежащие на критическом пути, называются критическими. Увеличение продолжительности критических работ влечет за собой увеличение срока строительства объекта в целом. Все работы, не лежащие на критическом пути, имеют резерв времени. Увеличение продолжительности выполнения работ в пределах резерва времени не влияет на срок строительства объекта.

В составе одного сетевого графика может быть несколько критических путей, имеющих одинаковую максимальную продолжительность. Путь, имеющий продолжительность меньше критической, но близкую к ней, называется подкритическим. Все остальные пути считаются ненапряженными или некритическими.

При составлении сетевого графика необходимо соблюдать определенные правила:

1. Стрелки, которые обозначают работу, могут иметь произвольную длину и направление. Вместе с тем необходимо стремиться к тому, чтобы их общее направление было слева направо и снизу вверх. Не рекомендуется взаимное пересечение стрелок.

2. Между двумя событиями может находиться только одна работа (рисунок 11.6, а). Не допускается для параллельных работ иметь общие начальное и конечное события (рисунок 11.6, б).

3. Любые работы могут быть расчленены, если это вызвано технологическими и организационными требованиями и не влияет на другие работы.

4. В сетевом графике не должно быть замкнутого контура (события 2, 3, 4 на рисунке 11.6, в) или тупикового события (событие 8 на рисунке 11.6, в), не должно быть событий, в которые не входит ни одной стрелки (кроме начального) и событий, из которых не выходит ни одной стрелки (за исключением завершающего).

а - изображение работ и событий; б – параллельные работы; в - замкнутый треугольник (2, 3, 4), тупиковое событие (8); г - укрупнение сетевых графиков

Рисунок 11.6 - Правила построения сетевого графика

5. При необходимости допускается производить укрупнение сетевого графика. В укрупненном сетевом графике сохраняется прежняя нумерация (рисунок 11.6, г).

При составлении сетевого графика обычно используется графоаналитический метод. По этому способу каждое событие делится на 4 сектора (рисунок 11.7, а). На рисунке обозначено:

i - номер события;

T_i^p - ранее время совершения события, равное самому длинному пути (т.е. пути наибольшей продолжительности) от исходного события до i -го;

T_iⁿ - позднее время свершения события i, равное самому длинному пути от завершающего события;

П_i - резерв времени i -го события

.

а - элементы графика; б - последовательность разработки графика

Рисунок 11.7 - Построение сетевого графика

Общий резерв времени работы R_ij - время, на которое можно перенести срок выполнения работы i-j или увеличить ее продолжительность без изменения длины критического пути. Величина резерва времени определяется по формуле

Частный резерв времени работы r_ij - время, на которое можно перенести срок выполнения работы или увеличить ее продолжительность без изменения раннего начала последующих работ. Частный резерв времени может быть определен по формуле

Работы, лежащие на критическом пути, не имеют резервов времени, т.е. имеют место условия

; ; ; .

Построение сетевого графика начинают с определения перечня работ. При этом устанавливают наименования работ, их продолжительность в сменах или часах, составы команд, ведущие машины. Кроме того, выясняют, какие работы предшествуют и какие следуют за каждой работой, определяют технологические связи. При построении сетевых графиков учитывают не только технологические, но и организационные связи, например, переход команд, перемещение машин и др.

Правильно построенная топологическая схема позволяет с большей точностью отразить структуру строительного процесса, учесть условия его функционирования и упростить расчет параметров сетевой модели. На рисунке 11.8 приведен сетевой график строительства опор. Путь 1-7-8-10-11-12 является критическим, т.к. он проходит по работам, не имеющим резервов времени.

Рисунок 11.8 - Сетевой график строительства опор моста

Дата добавления: 2014-12-29