Ресурсное обеспечение технологических процессов в дорожном строительстве лесовозных автомобильных дорог

В управлении строительством лесовозных автомобильных дорог наибольшее значение имеет оперативное управление ресурсным обеспечением технологических процессов, направленное на реализацию решений, принятых в проектах организации строительства и производства работ. Мощность его состоит в устранении препятствий, возникающих на пути осуществления проектной ритмичной поставки строительных материалов, полуфабрикатов и энергоносителей, в корректировке этих проектных решений в соответствии с изменяющимися условиями производств.

Расчётная схема оперативной корректировки графика поставки ресурсов в случае его сбоя

Исследованиями [1,3] доказано, что ритмичная поставка производственных ресурсов повышает экономические показатели строительства. При увеличении коэффициента ритмичности на 1 % фондоотдача возрастает на 0,42 %, а объём работ по сметной стоимости снижается на 0,38 %.

В процессе мониторинга поставки ресурсов на строительные объекты, выполняемого через расчёт- ные интервалы времени At, диспетчер оценивает отклонения фактической траектории поступления материалов от проектной (рис.). В случае существенных отклонений фактического графика принимаются организационно-технологические решения по повышению интенсивности поставки ресурсов. Принятие управленческих решений зачастую основывается на производственном опыте, без соответствующего техникоэкономического обоснования. В настоящее время не решен вопрос обоснования допустимых отклонений траектории фактической поставки от плановых показателей.

Траекторию проектного графика поставки ресурса можно описать уравнением

V(t) = Rnt ,

n  Vn                                                   n где R =      – проектная интенсивность поставки материала; t – текущее время (0

Достаточностью поставки ресурса на объект в i -й момент времени за интервал At является выполнение условия

Rф > Rn

N        N,

£ AVф > XAVn

Li=1           i=1

n где R

AVn   ф  AVф и R =        – соответственно проектная и фактическая интенсивность поставки

At           At ресурса на объект в i-й момент времени, определяется по величине приращения объёма материала за интервал времени Ati; N - количество расчётных интервалов времени в предшествующий период;

N _фN _П

£ AV^, £ AV   - соответственно общий фактический и проектный объём поставок материала в i=1

i=1

предшествующий период времени.

В случае систематических отклонений фактических объёмов поставки ресурса AV^фв меньшую сторону нетрудно прогнозировать момент принятия управленческого решения по корректировке ресурсного обеспечения строительства по условию

AV^ > AVg,

где AVi^g- допустимое отклонение фактического графика поставки ресурса от проектного в i -й момент времени.

Допустимое отклонение от проектного графика определяется резервом в увеличении производительности дорожно-строительного отряда (в случае выполнения работ с «колес») или транспортного звена (при заблаговременной поставке ресурсов на объект или производственное предприятие) без изменения их состава. При этом допустимое отклонение линейным образом зависит от резерва времени (Т–ti) до окончания строительства.

При детерминированном подходе допустимое отклонение определяется возможностью увеличения коэффициента использования K_иведущей дорожно-строительной машины в составе отряда, определяющей интенсивность потребления ресурса Rⁿ

AVg = (1- Ки MT-tJ

Вероятностный подход к определению допустимого отклонения основан на нормальности распределения сменного темпа работ, оценивается среднеквадратичным отклонением суточной интенсивности по-n требления ресурса σi относительно его математического ожидания R

∆Viдр = ФрσI(T-ti).

Если в процессе мониторинга ресурсного обеспечения технологических процессов отклонения графика фактические поставки превышают допустимые (условие 3), перед диспетчером возникает задача корректировки строительного процесса. Такая ситуация, как правило, возникает по причине просчётов проектировщиков, допущенных в проектах организации (ПОС) и производства работ (ППР), несоблюдения проектных решений в процессе строительства или воздействия неучтенных факторов, имеющих, как правило, вероятностный характер (изменение климатических условий производства работ, поломка автомобилей или машин и т.п.).

Несовершенство или несоблюдение проектных решений (ПОС, ППР), как правило, обусловленное просчётами при комплектовании дорожно-строительных отрядов, проявляется в устойчивом тренде отклонений. Случайное воздействие производственных факторов приводит к резким изменениям в интенсивностях поставок.

Принятие управленческих решений по изменению производственного процесса основано на обеспечении скорректированной интенсивности поставки ресурса R_k

(Vn -V)

Rk= (_T-ti)ⁱ,                                 (6)

где V_i– объём ресурса, поставленного на строительный объект до момента (t_i) принятия корректирующего решения.

Увеличение интенсивности поставки ресурсов возможно за счёт:

• -    повышения производительности предприятий, выпускающих строительные материалы (битумоминеральные или цементобетонные смеси) или конструкции за счёт увеличения их количества, мощности или режима работы;

• -    повышения производительности погрузо-разгрузочных машин за счёт их количества или грузоподъёмности в карьере, складе или на строительной площадке;

• -    повышения провозной возможности транспортного звена за счёт увеличения грузоподъёмности автомобилей, их количества или изменения маршрута перевозки грузов;

• -    повышения интенсивности потребления ресурсов на строительном объекте за счёт увеличения производительности дорожно-строительных звеньев или потока в целом.

Принятие организационно-технологических решений по корректировке фактической интенсивности поставки ресурсов на строительный объект возможно на основе регрессионного анализа результатов мониторинга строительного процесса за предшествующий период времени или по объектам-аналогам с помощью производственной функции вида

Ri^ф =KоПп^α,¹jWT^α,²jП^αY³,i,                            (7)

где П_п,i– суточная производительность поставщика (предприятий по выпуску материала – карьер, склад), полуфабриката (смеси) или энергоносителя; W_T,j– провозная возможность транспортного комплекса; П_Y,i– суточная производительность звена или потока в целом, потребляющего ресурсы на строительном объекте; K_o– коэффициент, отражающий влияние неучтенных факторов на интенсивность поставки ресурсов; α₁,α₂,α₃– коэффициенты влияния технологических факторов на интенсивность поставки производственных ресурсов.

Значения коэффициентов α₁,α₂,α₃определяют стратегию принимаемых решений, а математическая модель (7) позволяет моделировать реакцию производственной среды на корректирующее решение.

Исследования проводились в Тербунском лесхозе Липецкой области. Всего выполнено 154 наблюдения исследуемых параметров. Данные экспериментальных исследований подвергались статистической обработке на ЭВМ по стандартной программе СТАТИСТИКА. Вначале производилась конструктивная идентификация математической модели. Для этого определялись характеристические зависимости типа «критерий-фактор» и «фактор-фактор», на основе которых конструируется регрессионная модель с учётом взаимной зависимости рассматриваемых факторов. Затем разработанная на основе эвристического моделирования модель подвергается параметрической идентификации, то есть осуществляется геометрическая привязка элементов и структуры математической модели к реальному объекту на основе сравнения выходных результатов и модели.

Статистические показатели сходимости экспериментальных и теоретических значений исследуемых параметров приведены в таблице и свидетельствуют о достаточной надёжности полученной информации.

Статистические показатели сходимости модели (7)

Одним из основных факторов, влияющих на ритмичность поставки ресурсов, является транспортное обеспечение строительства. За счёт организационных мероприятий в сфере транспортного обслуживания ресурсного обеспечения возможно повышение ритмичности строительного производства на 15…20 % [2]. Потребное количество транспортных средств N_j, обеспечивающих выполнение скорректированного графика поставки ресурсов, можно определить по формуле

N= , j αW j aj где α j – коэффициент выхода автосамосвалов j-й марки на линию; Waj – производительность автомобиля, зависит от его грузоподъёмности q , средней скорости vc и дальности перевозки грузов.

В том случае, когда выполнение скорректированного графика поставки ресурса невозможно, следует пересмотреть всю последующую организационно-технологическую последовательность строительного процесса и для сдачи дороги в установленный срок заблаговременно зарезервировать последующий фронт работ в комплексном строительном потоке [3].

Выводы. Предложенная модель оперативного управления ресурсным обеспечением при строительстве лесовозных автомобильных дорог позволяет повысить обоснованность принимаемых организационнотехнологических решений по обеспечению фактического выполнения проектных графиков поставки производственных ресурсов и завершению строительства в установленные сроки.