Сетевые модели строительного производства.
Расчет производят аналитическим, графическим и табличным способом.
— в сетевом графике не должно быть «тупиков» (событий, которых не выходит ни одной работы) и «хвостов» (событий, в которые не входит ни одна работа);
Календарное планирование. Виды и состав календарного плана.
Календарное планирование занимает особое место в комплексе задач планирования и управления строительством. В силу специфики строительного производства играет сбалансирование во времени и координация деятельности многочисленных участников производственного процесса.
Календарный план — это такой проектно-технологический документ, который определяет последовательность, интенсивность и продолжительность производства работ, их взаимоувязку, а также потребность (с распределением во времени) в материальных, технических, трудовых, финансовых и других ресурсах, используемых в строительстве.
Основная задача календарного планирования состоит в составлении таких расписаний выполнения работ, которые удовлетворяют всем ограничениям, отражающим в технологических моделях строительства объектов взаимоувязку, сроки и интенсивности ведения работ, а также рациональный порядок использования ресурсов.
Эффективность календарных планов во многом зависит от того, насколько положенные в их основу технологические модели возведения зданий и сооружений удовлетворяют определенным требованиям.
Известны различные виды технологических моделей строительства зданий и сооружений.
1. С помощью широко распространенных линейных графиков удается наглядно отобразить однозначную взаимосвязь и последовательность работ. Однако при сложных зависимостях между работами такие графики менее эффективны.
2. На циклограмме наглядно изображается развитие строительного процесса во времени и пространстве. Она наиболее удобна при возведении однотипных зданий и сооружений. При этом за единицу продукции чаще всего принимается участок или захватка.
3. Сетевые модели, позволяют лучше всего отобразить порядок возведения сложного объекта, осуществлять научно обоснованное календарное планирование строительства, определять и разрешать многие проблемные ситуации, возникающие в процессе производства.
Виды календарных планов в строительстве
Календарные планы разрабатывают в составе проекта организации строительства (ПОС) и проекта производства работ (ППР).
В составе ПОСразрабатывают следующие основные виды календарных планов и относящихся к ним документов:
— календарный план строительства, в котором определяются сроки и очередность возведения основных и вспомогательных зданий и сооружений, технологических узлов и этапов работ, пусковых или градостроительных комплексов с распределением капитальных вложений и объемов строймонтажных работ по зданиям и сооружениям и этапам строительства;
— ведомость объемов—в физическом измерении—основных строительных, монтажных и специальных строительных работ, определенных проектно-сметной документацией, с выделением работ по основным зданиям и сооружениям, пусковым или градостроительным комплексам и периодам строительства;
— ведомость потребности в строительных конструкциях, изделиях, полуфабрикатах, основных материалах и оборудовании с распределением по календарным периодам строительства, составляемую на объект строительства в целом и на основные здания и сооружения исходя из объемов работ и действующих норм расхода строительных материалов;
— график потребности в основных строительных машинах и транспортных средствах по строительству в целом, составленный на основе физических объемов работ, объемов грузоперевозок и норм выработки строительных машин и транспортных средств;
— график потребности в кадрах строителей по основным категориям, составленный на основе нормативной трудоемкости строительства объекта и объемов строительно-монтажных работ по основным организациям-участникам строительства, с учетом плановых норм выработки.
Все необходимые для составления календарных планов, ведомостей и графиков расчеты приводятся в пояснительной записке, входящей в состав ПОС.
В составе ППР, выполняемого по рабочим чертежам на строительство отдельного здания, сооружения или его части (узла), разрабатывают следующую документацию по календарному планированию:
— календарный план производства работ по объекту или комплексный сетевой график, в которых устанавливаются последовательность и сроки выполнения работ с максимально возможным их совмещением, а также нормативное время работы строительных машин, определяется потребность в трудовых ресурсах и средствах механизации, выделяются этапы и комплексы работ, поручаемые бригадам, и определяется их количественный, профессиональный и квалификационный состав;
— графики поступления на объект строительных конструкций, изделий, материалов и оборудования с данными о поступлении этих ресурсов по каждой подрядной бригаде и с приложением комплектовочных ведомостей;
— график движения рабочих кадров и основных строительных машин.
Проект производства работ на подготовительный период строительства объекта должен содержать:
календарный план производства работ по объекту (виду работ) ;
графики движения рабочих кадров и основных строительных машин;
график поступления на строительство необходимых на этот период строительных конструкций, изделий, основных материалов и оборудования.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Сетевые методы планирования и управления в строительстве
Исследование методов управления (сетевого планирования): диаграмма Ганта, критического пути, статистических испытаний, PERT-метода, графической оценки и анализа, основанных на математическом аппарате и алгоритмизации комплексов взаимосвязанных действий.
| Рубрика | Экономико-математическое моделирование |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.04.2014 |
| Размер файла | 403,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Сетевые методы планирования и управления в строительстве
Планирование и управление комплексом работ по проекту представляет собой сложную и, как правило, противоречивую задачу. Оценка временных и стоимостных параметров функционирования системы, осуществляемая в рамках этой задачи, производится различными методами.
Методы сетевого планирования могут широко и успешно применяются для оптимизации планирования и управления сложными разветвленными комплексами работ, которые требуют участия большого числа исполнителей и затрат ограниченных ресурсов.
Следует отметить, что главной целью сетевого планирования является сокращение до минимума продолжительности проекта, обеспечение эффективного использования денежных и материальных ресурсов. С помощью сетевой модели руководитель работ или операции может системно и масштабно представлять весь ход работ или оперативных мероприятий, управлять процессом их осуществления, а также маневрировать ресурсами.
Целью моей курсовой работы является рассмотрение методов сетевого планирования и управления в строительстве.
Можно выделить следующие задачи:
1)Рассмотреть понятие сетевого планирования и область его использования.
2)Выделить элементы сетевой модели.
3)Изучить правила построения сетевых моделей.
4)Изучить методы построения сетевого графика
Сетевые модели, применяемые в строительстве, классифицируются по ряду признаков. По типу целей:
— одноцелевые (строительство одного объекта);
— многоцелевые (строительство комплекса объектов с выделением пусковых комплексов и очередей).
По характеру параметров:
— детерминированные (исходные параметры для расчёта достаточно определены);
— вероятностные (предусматривают учёт неопределённостей и рисков).
По параметру контроля:
Сетевой график отражает состав, связи и последовательность выполнения комплекса работ и событий, направленных на достижение конечного результата. Основными количественными оценками в СПУ являются время и затраты на выполнение работ.
Метод сетевого планирования и управления предназначен для разработки исходного плана реализации комплекса работ и принятия эффективных решений в процессе выполнения плана. Применение сетевого планирования и управления позволяет повысить качество и эффективность управления сложными комплексами работ, сократить сроки их выполнения и требуемые ресурсы.
Сетевое планирование и управление включает три основных этапа: структурное планирование, календарное планирование, оперативное управление.
Структурное сетевое планирование начинается с разбиения проекта на четко определенные операции, для которых определяется продолжительность и необходимые ресурсы. Затем строится сетевая модель (сетевой график), которая представляет взаимосвязи работ проекта. Это позволяет детально анализировать все работы и вносить улучшения в структуру проекта еще до начала его реализации.
Календарное сетевое планирование предусматривает определение моментов времени начала и окончания каждой работы и другие временные характеристики сетевого графика. Это позволяет, в частности, выявлять критические операции и пути сетевой модели, которым необходимо уделять особое внимание, чтобы закончить проект в директивный срок. Во время календарного планирования определяются все временные характеристики всех работ и событий с целью оптимизации сетевой модели, которая позволит улучшить эффективность использования какого-либо ресурса (трудовых ресурсов, времени, денежных средств и др.).
В ходе оперативного сетевого управления используются оптимизированный сетевой график и календарные сроки для составления периодических отчетов о ходе выполнения проекта. При этом модель может подвергаться оперативной корректировке, вследствие чего будет разрабатываться новые параметры остальной части сетевой модели.
Дерево представляет собой связный граф без циклов, имеющий исходную вершину (корень) и крайние вершины; пути от исходной вершины к крайним вершинам называются ветвями.
1.2 Элементы сетевой модели
По количеству затрачиваемого времени работа, может быть:
— действительной, то есть протяжённым во времени процессом, требующим затрат ресурсов;
— фиктивной (или зависимостью), не требующей затрат времени и представляющей связь между какими-либо работами: передача измененных чертежей от конструкторов к технологам, сдача отчета о технико-экономических показателях работы цеха вышестоящему подразделению.
Продолжительность пути определяется суммой продолжительностей составляющих его работ. Путь, имеющий максимальную длину, называют критическим.
Различают различные типы связей в сетевой модели:
— работы (операции) дробления;
— работы (операции) слияния;
При составлении сетевых графиков (моделей) используют условные обозначения.
1)Правило последовательности изображения работ: сетевые модели следует строить от начала к окончанию, т.е. слева направо.
2)Правило изображения стрелок. В сетевом графике стрелки, обозначающие работы, ожидания или зависимости, могут иметь различный наклон и длину, но должны идти слева направо, не отклоняясь влево от оси ординат, и всегда направляться от предшествующего события к последующему, т.е. от события с меньшим порядковым номером к событию с большим порядковым номером.
3)Правило пересечения стрелок. При построении сетевого графика следует избегать пересечения стрелок: чем меньше пересечений, тем нагляднее график.
4)Правило обозначения работ. В сетевом графике между обозначениями двух смежных событий может проходить только одна стрелка.
Для правильного изображения работ можно ввести дополнительное событие и зависимость.
5)В сетевой модели не должно быть «тупиковых» событий, то есть событий, из которых не выходит ни одна работа, за исключением завершающего события. Здесь либо работа не нужна и её необходимо аннулировать, либо не замечена необходимость определённой работы, следующей за событием для свершения какого-либо последующего события.
6)Правило расчленения и запараллеливания работ. При построении сетевого графика можно начинать последующую работу, не ожидая полного завершения предшествующей. В этом случае нужно «расчленить» предшествующую работу на две, введя дополнительное событие в том месте предшествующей работы, где может начаться новая.
8)Правило запрещения тупиков. В сетевом графике не должно быть тупиков, т.е. событий, из которых не выходит ни одна работа, за исключением завершающего события (в многоцелевых графиках завершающих событий несколько, но это особый случай).
9)Правило запрещения хвостовых событий. В сетевом графике не должно быть хвостовых событий, т.е. событий, в которые не входит ни одна работа, за исключением начального события.
10)Правило изображения дифференцированно-зависимых работ. Если одна группа работ зависит от другой группы, но при этом одна или несколько работ имеют дополнительные зависимости или ограничения, при построении сетевого графика вводят дополнительные события.
11)Правило изображения поставки. В сетевом графике поставки (под поставкой понимается любой результат, который предоставляется «со стороны», т.е. не является результатом работы непосредственного участника проекта) изображаются двойным кружком либо другим знаком, отличающимся от знака обычного события данного графика. Рядом с кружком поставки дается ссылка на документ (контракт или спецификацию), раскрывающий содержание и условия поставки.
12)Правило учета непосредственных примыканий (зависимостей). В сетевом графике следует учитывать только непосредственное примыкание (зависимость) между работами.
13)Технологическое правило построения сетевых графиков. Для построения сетевого графика необходимо в технологической последовательности установить:
— какие работы должны быть завершены до начала данной работы;
— какие работы должны быть начаты после завершения данной работы;
— какие работы необходимо выполнять одновременно с выполнением данной работы.
14)Правила кодирования событий сетевого графика. Для кодирования сетевых графиков необходимо пользоваться следующими правилами.
1.Все события графика должны иметь свои собственные номера.
2.Кодировать события необходимо числами натурального ряда без пропусков.
3.Номер последующему событию следует присваивать после присвоения номеров предшествующим событиям.
4.Стрелка (работа) должна быть всегда направлена из события с меньшим номером в событие с большим номером.
2. МЕТОДЫ СЕТЕВОГО ПЛАНИРОВАНИЯ
Существуют разные методы сетевого планирования.
Модели, в которых взаимная последовательность и продолжительности работ заданы однозначно, называются детерминированными сетевыми моделями. К наиболее популярным детерминированным моделям относятся метод построения диаграмм Ганта и метод критического пути (CPM).
Если о продолжительности каких-то работ заранее нельзя задать однозначно или если могут возникнуть ситуации, при которых изменяется запланированная заранее последовательность выполнения задач проекта, например, существует зависимость от погодных условий, ненадежных поставщиков или результатов научных экспериментов, детерминированные модели неприменимы. В этом случае используются вероятностные модели, которые делятся на два типа:
К наиболее распространенным методам вероятностного сетевого планирования относятся:
— метод оценки и анализа программ (PERT);
— метод имитационного моделирования или метод Монте-Карло;
Метод критического пути (CPM или МКП) позволяет рассчитать возможные календарные графики выполнения комплекса работ на основе описанной логической структуры сети и оценок продолжительности выполнения каждой работы, определить критический путь для проекта в целом.
В основе метода лежит определение наиболее длительной последовательности задач от начала проекта до его окончания с учетом их взаимосвязи. Задачи, лежащие на критическом пути (критические задачи) имеют нулевой резерв времени выполнения и в случае изменения их длительности изменяются сроки всего проекта. В связи с этим при выполнении проекта критические задачи требуют более тщательного контроля, в частности, своевременного выявления проблем и рисков, влияющих на сроки их выполнения и, следовательно, на сроки выполнения проекта в целом. В процессе выполнения проекта критический путь проекта может меняться, так как при изменении длительности задач некоторые из них могут оказаться на критическом пути.
Метод критического пути исходит из того, что длительность операций можно оценить с достаточно высокой степенью точности и определенности.
Основным достоинством метода критического пути является возможность манипулирования сроками выполнения задач, не лежащих на критическом пути.
Календарное планирование по МКП требует определенных входных данных. После их ввода производится процедура прямого и обратного прохода по сети и вычисляется выходная информация. (Рис. 1).
Рисунок 1 Метод критического пути
Для расчета календарного графика по МКП требуются следующие входные данные:
— зависимости между работами;
— оценки продолжительности каждой работы;
— календарь рабочего времени проекта (в наиболее общем случае возможно задание собственного календаря для каждой работы);
— ограничения на сроки начала и окончания отдельных работ или этапов;
— календарная дата начала проекта.
при условии что операция (i) не является операцией слияния.
при условии, что (i-1) не является операцией дробления.
При правильных расчетах должно выполняться условие
Анализ по методу критического пути представляет собой эффективный метод оценки:
— Задач, которые необходимо решить.
— Возможности параллельного выполнения работ.
— Наименьшего времени выполнения проекта.
— Производственных ресурсов, необходимых для выполнения проекта.
— Последовательности выполнения работ, включая составление графиков и определение продолжительности выполнения работ.
— Очередность решения задач.
— Наиболее эффективного способа сокращения продолжительности выполнения проекта в случае его срочности.
Эффективность анализа по методу критического пути может повлиять на результат проекта, будет он успешным или неудачным. Также анализ может быть очень полезен для оценки важности проблемы, с которой можно столкнуться в ходе внедрения плана.
Диаграмма Ганта и циклограмма
Диаграмма Ганта представляет собой график, в котором процесс представлен в двух видах. В левой части проект представлен в виде списка задач (работ, операции) проекта в табличном виде с указанием названия задачи и длительности ее выполнения, а часто и работ, предшествующих той или иной задаче. В правой части каждая задача проекта, а точнее длительность ее выполнения, отображается графически, обычно в виде отрезка определенной длины с учетом логики выполнения задач проекта. (Рис. 2)
Рисунок 2 Диаграмма Ганта
В верхней, правой части диаграммы Ганта располагается шкала времени. Длина отрезка и его расположение на шкале времени определяют время начала и окончания каждой задачи. Кроме того, взаимное расположение отрезков задач показывает, следуют ли задачи одна за другой или происходит их параллельное выполнение.
Наиболее широко график Ганта использовался в строительстве. В качестве расписания работ график Ганта вполне пригоден, но когда возникает необходимость изменения структуры работ, приходится все работы пересматривать заново, учитывая все многообразие возможных технологических связей между ними. И чем сложнее работы, тем сложнее использовать график Ганта. Тем не менее, даже после появления сетевых моделей график Ганта продолжает использоваться как средство представления временных аспектов работ на конечных стадиях календарного планирования, когда продолжительность проекта оптимизирована с помощью сетевых моделей. График Ганта может также использоваться для элементарного контроля работ. Он используется для отражения текущего состояния проекта (статуса проекта) с точки зрения соблюдения сроков.
Циклограммы активно использовались до 80-х годов XX века в основном в строительной отрасли, особенно при организации поточного строительства. Существуют циклограммы ритмичного и неритмичного потока. Равно ритмичным потоком называют такой поток, в котором все составляющие потоки имеют единый ритм, т.е. одинаковую продолжительность выполнения работ на всех захватках. (Рис. 3)
Рисунок 3 Циклограмма а) равноритмичного и б) неритмичного потока
В настоящее время циклограммы практически не используются в управленческой практике как по причине недостатков, указанным ниже, так и по причине неактуальности поточного строительства.
— отсутствие наглядно обозначенных взаимосвязей между отдельными работами (зависимость работ, положенная в основу графика, выявляется только один раз в процессе составления графика (модели) и фиксируется как неизменная; в результате такого подхода заложенные в графике технологические и организационные решения принимаются обычно как постоянные и теряют свое практическое значение после начала их реализации);
— негибкость, жесткость структуры линейного графика, сложность его корректировки при изменении условий (необходимость многократного пере составления графика, которое, как правило, из-за отсутствия времени не может быть выполнено);
— невозможность четкого разграничения ответственности руководителей различных уровней (информация, поступившая о ходе разработки, содержит в себе на любом уровне слишком много сведений, которые трудно оперативно обработать);
— сложность вариантной проработки и ограниченная возможность прогнозирования хода работ.
2.3 Метод вероятностного сетевого планирования
Метод оценки и пересмотра планов (ПЕРТ, PERT)
Метод оценки и пересмотра планов PERT представляет собой разновидность анализа по методу критического пути с более критичной оценкой продолжительности каждого этапа проекта. При использовании этого метода необходимо оценить наименьшую возможную продолжительность выполнения каждой работы, наиболее вероятную продолжительность и наибольшую продолжительность на тот случай, если продолжительность выполнения этой работы будет больше ожидаемой. Метод ПЕРТ допускает неопределенность продолжительности операций и анализирует влияние этой неопределенности на продолжительность работ по проекту в целом.
Этот метод используется, когда для операции сложно задать и определить точную длительность.
Особенность метода PERT заключается в возможности учета вероятностного характера продолжительностей всех или некоторых работ при расчете параметров времени на сетевой модели. Он позволяет определять вероятности окончания проекта в заданные периоды времени и к заданным срокам.
Вместо одной детерминированной величины продолжительности для работ проекта задаются (как правило, экспертным путем) три оценки длительности:
— оптимистическая (работа не может быть выполнена быстрее, чем за tа);
— пессимистическая (работа не может быть выполнена медленнее, чем за tb);
— наиболее вероятная tn
Определяется критический путь на основании для каждой tожид операции.
Определяется среднее квадратичное отклонение каждой операции:
Среднее квадратичное отклонение времени реализации всего проекта:
Метод имитационного моделирования (метод Монте-Карло)
Суть данного метода состоит в том, что результат испытания зависит от значения некоторой случайной величины, распределенной по заданному закону. Поэтому результат каждого отдельного испытания также носит случайный характер. Проведя серию испытаний, получают множество частных значений наблюдаемой характеристики (выборку). Полученные статистические данные обрабатываются и представляются в виде численных оценок интересующих исследователя величин (характеристик системы).
Важной особенностью данного метода является то, что его реализация практически невозможна без использования компьютера.
Метод Монте-Карло имеет две особенности:
1)простая структура вычислительного алгоритма;
Добиться высокой точности таким путем невозможно. Поэтому обычно говорят, что метод Монте-Карло особенно эффективен при решении тех задач, в которых результат нужен с небольшой точностью (5-10%). Способ применения метода Монте-Карло довольно прост. Чтобы получить искусственную случайную выборку из совокупности величин, описываемой некоторой функцией распределения вероятностей:
1)Задаются пределы изменения времени реализации каждой операции.
2)Задается конкретные времена реализации для каждой операции с помощью датчика случайных чисел.
3)Рассчитывается критический путь и время реализации всего проекта.
4)Переход на операцию «2».
Результатом применения метода Монте-Карло является:
Гистограмма, которая показывает вероятность времени реализации проекта. (Рис. 4)
Рисунок 4 Гистограмма метода Монте-Карло
Метод графической оценки и анализа (GERT)
Основу применения метода GERT составляет использование альтернативных сетей, называемых в терминах данного метода GERT-cетями.
3. СЕТЕВЫЕ МЕТОДЫ ПЛАНИРОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Построим сетевую модель строительства производственного цеха по изготовлению станков, используя данные таблицы 1.