ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР.

На всех этапах своего развития комплексно-механизированное производство работ в строительстве характеризовалось поиском решения задач эффективной их организации. Важность этих задач непрерывно возрастает с ростом темпов изменения объемных и качественных показателей производства работ, в том числе земляных, как наиболее массовых и трудоемких. Стоимость строительного процесса, выполняемого землеройными машинами (далее ЗМ), и развиваемая при этом производительность, определяются в первую очередь следующими факторами:

-сущностью и структурой организационно-технологических процессов производства работ ЗМ;

-конструктивными параметрами объектов и объемами выполняемых работ, показателями их качества;

- экономическими, природно-климатическими условиями строительств

-технико-технологическими характеристиками и состоянием парка машин.

В современных условиях задача повышения эффективности строительства должна решаться на основе приоритета организационно-технологических факторов. Анализ многочисленных исследований указывает на их системную взаимосвязь и включает три уровня иерархии.

На первомуровне на входе формируются данные по параметрам и конструкциям земляных сооружений, объемам и срокам выполнения работ, характеристикам и состоянии парка ЗМ с учетом ограничений по экономическим и природно-климатическим условиям работ.

На втором уровнеэти данные являются основой для предварительного выбора перечня возможных технологических операций и процессов производства работ в их организационной взаимосвязи с параметрами и конструкциями ЗМ, перспективами адаптации рабочего оборудования, с учетом меняющихся условий строительства

На третьемуровне системы определяются основные показатели ЗМ по производительности и себестоимости работ, производится их сравнение с нормативными данными, а также определение оптимальных параметров по выбранному критерию. Они являются одновременно и показателями обратной связи системы (рис. 1).

Рис. 1. Структура организационно-технологических факторов производства работ ЗМ

Оценка и учет организационно-технологических факторов необходимы для обеспечения минимальной стоимости производства работ ЗМ; интенсификации технологических процессов.

Мировая практика доказывает, что совершенствование технологических процессов производства механизированных работ возможно на основе совершенствования рабочего оборудования машин, что приносит значительный эффект. Выполненные в этом направлении разработки убеждают в возможности и целесообразности математического моделирования и оптимизации процессов. В них намечен переход от рационального выбора организационно-технологических решений к их оптимизационным расчетам по ряду схем ведения работ.

Известны различные модели технологических процессов, каждая из которых описывает определенные организационно-технологические схемы производства. Наиболее широкое применение в практике планирования нашли детерминированные организационно-технологические модели, в которых не учитывается вероятностный характер производства (график Ганта, циклограммы и др.). Линейные организационно-технологические модели отличаются тем, что сроки окончания и начала работ могут колебаться в допустимых пределах. Циклограммы описывают взаимосвязь и взаимовлияние работ по технологическим и организационным требованиям. В сетевых моделях взаимосвязь между работами находит более реальное отражение. Однако все эти модели часто не позволяют получать с помощью ЭВМ качественные технологические и организационные планы. Оптимизация параметров технологии и организации работ повышает их эффективность путем снижения затрат.

Комплексное решение задачи повышения эффективности производства работ ЗМ лежит в плоскости выявления таких условий их выполнения, при которых возможно получение максимальной производительности или минимальной себестоимости работ. При этом организационно-технологический процесс производства работ (ОТ) в обобщенном виде представляет собой целостную систему, состоящую из взаимодействующих компонентов, а решение проблемы повышения эффективности производства работ ЗМ возможно через объединение этих задач в направлении определения условий получения максимальной производительности (минимальной себестоимости) работ.

Экономико-математическое моделирование процессов производства работ по критериям производительности и себестоимости основывается на результатах ранее выполненных исследований, теоретически обобщенных, авторами с учетом главных параметров рабочего оборудования ЗМ. Данное направление исследований необходимо для установления взаимосвязей конструкций и параметров рабочего оборудования ЗМ с условиями, конструкциями и параметрами возводимых объектов, выявления и оценки перспективных путей их совершенствования. Весь комплекс исследований направлен на перспективы повышения эффективности производства работ в строительстве.

Системная связь процессов на стадии подготовки и производства работ характеризуется тем, что технология и организация рассматриваются как взаимообусловленные процессы, состоящие из трех уровней.

Первый уровеньвключает данные по конструктивному исполнению, технологическим характеристикам рабочего оборудования ЗМ, экономическим параметрам машин, параметрам и конструкциям возводимых земляных сооружений. Включает природно-климатические, грунтовые условия работ, а также их экономические и качественные характеристики (стоимость, сроки, нормативы и др.).

На втором уровнена основе данных первого уровня формируется ее внутренняя структура по срокам и параметрам организации и технологии процессов резания, заполнения, транспортировки, разгрузки и укладки грунта рабочим оборудованием ЗМ с разным исполнением конструкций ножевых систем и разгрузки.

Третий уровеньэтой системы содержит совокупность выходных данных отражающих эффективность ее функционирования в техническом(через производительность и трудоемкость) и экономическом (через себестоимость) измерении, выполняя одновременно функцию обратной связи системы.

В современных системах организации подготовки и управления процессами производства земляных работ в строительстве, имеющих дискретный характер, центральное место занимают задачи календарного планирования работ. Эти задачи также решаются здесь посредством экономико-математического моделирования и оптимизации процессов производства работ. Решение этих задач позволит автоматизировать проектные работы, использовать результаты при подготовке ПОС и ПНР, технико-экономическом и производственно-техническом планировании работ. Обобщенные сетевые модели адекватно описывают сложные технологические и организационные ситуации с высокой степенью гибкости и устойчивости. Сетевые модели - основа для оптимизационных расчетов организационно-технологических параметров производства работ с применением ЭВМ. Поэтому их использование в практике подготовки проектной документации для конкретных объектов по заказам производства Брянской инженерно-технологической академией выполнялось через и построение исходной технологической модели и построение и дальнейшее исследование расчетной модели и решение задач календарного планирования. Внедренные при этом оптимальные технологические процессы производства земляных работ на этих объектах комплексами ЗМ, в том числе с новым рабочим оборудованием, позволило повысить производительность в 1,5-1,8 раза, снизить затраты труда в 1,2-1,4 раза, энергоемкость процесса разработки грунта в 1,5-1,7 раза. А годовой экономический эффект только от внедрения рекомендованных технологий производства работ комплексами новых машин с адаптивными рабочими органами составило 2,86 - 8,16 тыс. руб., а использование методики оптимизационного расчета организационно-технологических параметров производства работ составило 0,3 - 0,5 тыс. руб. на 1 га.