Роль и назначение системы календарного планирования смр.
Экономико-математическое моделирование и автоматизация проектирования и управления внесло принципиальные изменения в методологию календарного планирования. Тем не менее, по мере усложнения строительного производства не только не уменьшается, а наоборот, значительно возрастает значение графического воспроизведения строительных процессов.
Наиболее часто используемые в качестве базовой модели для календарного планирования СМР − это графики строительства объектов. По графическому и математическому описанию они различаются между собой. Широко известны три вида − линейные, циклограммные и сетевые.
Проведем сравнение всех моделей, выявив их достоинства и недостатки.
Линейные графики и их модификация применяются давно в управлении. Они были предложены одним из основоположников научной организации управления производством Генри Л. Гантом (1861 − 1919). В линейной модели непосредственно на сетку графика наносятся горизонтальные линии, отображающие ход и сроки выполнения работ(что отображают линейные графики) (рис. 13.9).
Рис. 13.9. Пример изображения последовательности
выполнения работ в виде линейной диаграммы Ганта
К достоинствам модели следует отнести отсутствие сложностей в чтении, наглядность, простоту построения, наличие подробных характеристик видов работ и данных о потребности в рабочих и механизмах на каждую работу и единицу времени возможность отображения на одном графике всего перечня как основных, так и дополнительных работ. К недостаткам можно отнести то, что на них трудно, особенно при большом числе работ, показать технологическую взаимосвязь, также жесткость структуры линейного графика, сложность его корректировки, при изменении условий необходимость многократного перестроиний, ограниченная возможность прогнозирования работ, сложность применения современных математических методов и ЭВМ для механизации расчетов параметров графика. Кроме того, ввиду их статичности, «жесткости» структуры ограниченности математического аппарата и других недостатков широкого распространения в качестве базовой модели для решения оптимизационных задач календарного планирования они не получили. Линейные графики применяются, как правило, в задачах по определению оптимальной очередности строительства объектов, которая связана с решением довольно сложной задачи — минимизации перерывов в спецпотоках.
Циклограммы – являются разновидностью линейной модели. Они позволяют указывать технологические переходы между работами с указанием бригад исполнителей, при этом повторяя основные недостатки линейных схем (рис. 13.10).
Рис. 13.10 Пример изображения последовательности
выполнения работ, на основе циклограммы
Циклограмные модели, также как и линейные графики Ганта, используются для формализации задачи оптимальной очередности выполнения работ на различных объектах. Они являются модификацией графиков Ганта, приспособленных для отображения поточного строительства однотипных зданий и сооружений. В нашей стране стали появляться в самом начале XX века, однако широкое применение в строительном производстве они нашли благодаря трудам советского ученого профессора М. С. Будникова (1904-1966) и его учеников в период становления теории неритмичных потоков в строительстве в 50-60 годы. Основным преимуществом циклограммы как графической модели строительного производства является показ пути движения исполнителей, как во времени, так и в пространстве. С помощью циклограмм можно решать некоторые организационно-управленческие задачи.
Недостатки циклограмм заключаются в отсутствии многих важных организационно-управленческих характеристик производства работ (объемы и трудоемкость работ, нормы затрат, состав бригад и машин и т. д.).
В промышленном строительстве и реконструкции такие модели не нашли применения ввиду слабого математического аппарата, ограниченной возможности описания организационных схем выполнения работ и других причин.
Сетевые модели предложены как графики организации производства на основе выделения критического пути (рис.13.11).
Сетевая модель представляет собой ориентированный граф, отражающий оследовательность и организационно-технологические взаимосвязи между работами, выполнение которых требуется для достижения поставленной цели. Сетевая модель, представленная графически на плоскости с рассчитанными временными м ресурсными параметрами, называется сетевым графиком.
Рис. 13.11. Пример расчета непосредственно на сетевом графике.
Сетевые модели начали активно применяться в нашей стране в шестидесятых годах, однако графическое представление сетевых моделей, отражающих технологические взаимосвязи работ, появилось в нашей стране еще в 1925 году и приведено в книге А. А. Эрасмуса. Благодаря достаточно развитому математическому аппарату эти модели дали возможность рассчитывать их на ЭВМ в рамках ныне широко известной системы сетевого планирования и управления.
Дальнейшее развитие сетевые модели получили в разработке альтернативных сетевых моделях, в которых предусматривается некоторая вариантность технологических связей. Но громоздкость математического обеспечения и сложность процесса вычисления параметров такой модели затрудняют широкое применение их в качестве базовой. Появление обобщенных сетевых моделей (ОСМ) явилось результатом дальнейшего совершенствования ОТМ, отличительной чертой которых от всех других является то, что в них рассматривается два типа связей — «не ранее» и «не позднее ». В таких моделях могут оценены связи не только между концом предшествующей и началом последующей работы, но и между произвольными парами точек этих работ.
К достоинствам сетевых моделей относят жестко указанные технологические взаимосвязи между работами, компактность, удобство и наглядность расчетов. Также наличие резерва времени (различают резерв времени события, общий и частный резервы времени работы), наличие критического пути, работы которого определяют директивный срок строительства. Среди недостатков графика можно назвать необходимость отображать результаты моделирования в линейном виде.
Недостаток сетевых графиков − жесткость их топологии. Структура сетевого графика, определяющая взаимную зависимость работ и событий, называется его топологией.Как правило, топология «сети» заранее задается или принимается разработчиком. «Проигранные» на ЭВМ многочисленные варианты производства работ касаются лишь временных и ресурсных изменений отдельных или всех работ объекта при неизменной их взаимосвязи и одновариантной топологии, т. е. при неизменной организации производства работ.
Недостатки сетевого графика: непонятно, как использовать резерв времени события (куда сдвигать), не предусматривает связи окончания технологической последовательности работ.
Наряду с использованием организационно-технологических моделей (ОТМ), основной характеристикой которых является продолжительность выполнения каждой работы (объектные графики), стали широко применяться в качестве базовой модели технологические графы. Появление такого рода ОТМ объясняется тем, что объем выполняемой работы является более стабильной информацией, чем данные о продолжительности и количестве трудовых ресурсов планируемых для выполнения работы. Для разработки календарного плана на программу строительной организации используют в качестве базовой модели технологический граф, в узлах — событиях которого содержится информация об объеме работы, а стрелками указывается технологическая последовательность выполнения этих объемов (рис. 13.15)
Технологические графы имеют ряд преимуществ перед «временными» моделями. Эти преимущества заключаются в следующем. Отсутствует предварительное распределение трудовых ресурсов по работам, что значительно увеличивает возможность варьировать сроками начала и окончания работы, ее продолжительностью и интенсивностью, другими параметрами. Характерно для технологических графиков то, что количественные оценки этих организационных решений определяются в процессе расчета плана строительного производства на всю программу. В них заранее не устанавливается условие равномерности производства работы, тем самым расширяются возможности при решении оптимизационных задач календарного планирования.