В. Г. ПУГИЕВ, канд. техн. наук, А. И. МЕДВЕДЬ, инж., X. С. ШАХАБОВ, канд. техн. наук (Грозненский нефтяной ин-т), Обеспечение оперативного управления монолитным домостроением
Монолитное домостроение получает все более широкое развитие. Этот способ строительства отличает от сборного не такая жесткая зависимость основного комплекса рабочих процессов на строительной площадке от снабженческих операций, т. е. в монолите больше возможностей для обеспечения ритмичности производства и оптимизации строительства.
Но всякая организация строительного производства, в том числе и монолитного, может осуществляться только с учетом всех технологических регламентов. В противном случае мы имеем или большие материальные потери (неполное использование потенциальной прочности бетона, арматуры, перерасход цемента и т. д.), или некачественную продукцию (брак). Любая оптимизация строительного производства должна проходить через ограничения, поставленные технологическими регламентами.
Монолитное строительство имеет более сложный путь оптимизации по следующим причинам. Во-первых, на строительную площадку перемещаются опалубочные, арматурные и особенно богатые технологическими ограничениями бетонные работы. Во-вторых, помимо требований обеспечения правильной последовательности выполнения работ и оптимального использования грузоподъемных механизмов и людских ресурсов, на первый план выходят такие проблемы, как оптимальный выбор и использование опалубки, выбор схемы организации приготовления и транспортирования бетонной смеси, способы выдерживания бетона.
Монолитный способ производства давая, с одной стороны, более широкие возможности для выбора оптимальных решений, с другой,— усложняет этот выбор. Возникают проблемы многовариантного проектирования, правильной увязки всех технологических и организационных параметров в одной модели строительного производства. Такие задачи разрешимы только с применением ЭВМ.
Необходимо отметить, что логичным является базирование процесса оптимального управления монолитным домостроением с помощью ЭВМ на сетевом планировании. Это оправдано тем, что имеется хорошо разработанный аппарат в виде теории графов, элементом которой является и сетевое планирование. Сетевые графики позволяют обсчитать по временным параметрам и ресурсам любую схему организации строительства, привязать работы по календарю и ресурсам. ЭВМ позволяет упростить этот расчет и рассматривать не один, а множество вариантов.
Однако использование сетевого планирования с помощью ЭВМ для управления строительным производством не идет дальше деловых обучающих игр и не получает применения в реальном производстве. Широкое распространение ЭВМ делает эту проблему еще более явной.
Выполненные исследования показывают, что методику использования теории графов, элементов теории временных сетей и теории параллельных процессов для управления обычными технологическими процессами нельзя просто переносить на строительство.
Дело в том, что обычные процессы (например, в химической промышленности) имеют строго определенную и теоретически обоснованную технологию, т. е. возможные совокупности технологических переделов и их результатов весьма ограниченны и для каждого конкретного процесса строго регламентировании.
В строительстве отсутствуют модели, способные в динамике имитировать производство. Существуют лишь полученные эмпирическим путем многочисленные математические модели для отдельных технологических переделов, специфичные для каждого вида строительных материалов и условий производства. Сетевые графики позволяют увязать отдельные зависимости, но придать динамичность полученной модели удается лишь перебором возможных ситуаций с их обсчетом. Число же возможных ситуаций и решений получается слишком большим даже для ЭВМ. К тому же построенная таким образом модель может отразить только заложенные в нее решения, ее возможности ограничены познаниями и возможностями разработчиков. К тому же даже при исчерпывающе полно построенной модели постоянное появление новых строительных материалов, технологических решений и схем организации строительного производства будет требовать и постоянной доработки модели.
Но и при обеспечении постоянной совместной работы высококвалифицированных программистов и опытных строителей невозможно обеспечить ее оперативное и эффективное использование. Такая внедренная модель будет в определенном смысле даже ограничивать самостоятельность руководителей отдельных подразделений в управлении строительством в конкретных условиях.
Таким образом, использование сетевого планирования в таком прямом виде может быть только первым этапом, направленным, главным образом, на адаптацию сетевых моделей, рассчитываемых на ЭВМ, для управления монолитным домостроением. Для полного описания хода строительства и оперативного управления с помощью ЭВМ необходимы специализированный язык и система управления базой данных. Синтаксис этого языка должен отражать взаимосвязь понятий работы (процесса), ресурса, события, отрезка времени и т. д. Переменные и ключевые слова должны совпадать с соответствующими терминами строительной отрасли с ориентацией на монолитное домостроение. Структурные единицы языка (модули, блоки, подсистемы) ориентируются на возможность формирования полного описания из разработанных ранее фрагментов.
Проверка структурно-временной схемы выполняется на основе формального метода, который позволит анализировать корректность исполнения ресурсов повторяемости процессами в режиме реального времени.
Такой язык должен не подменяя специалиста-строителя дать ему аппарат для оперативного планирования и управления монолитным домостроением с помощью ЭВМ и обеспечить экспертизу принимаемых решений. Такая система, обсчитывая принимаемое специалистом решение, будет показывать вытекающие из принятого решения временные параметры и движение всех видов ресурсов, а также соблюдение заложенных технологических регламентов.
Выводы
Оперативное и эффективное управление монолитным домостроением с выбором оптимальных схем организации производства и технологических решений возможно лишь с применением ЭВМ на базе сетевого планирования. Методика управления должна основываться на специальной системе управления базой данных, позволяющей специалисту-строителю составлять схему производства работ, моделируя ее из отдельных разработанных блоков.
Бетон и железобетон, 1993 №11