Организационно-технологические схемы выполнения работ, и определение связей и продолжительностей

<1 234 5 6 7 >

Организационно-технологические схемы строительства являются основой календарного планирования. Они определяют технологическую и организационную последовательность выполнения работ. Например, в соответствие с принятой технологией работ необходимо выполнить фундаментные работы, а затем приступить к строительству надземной части. Или при отрывке котлована (траншеи) в условиях повышенного уровня грунтовых вод необходимо предусмотреть работы связанные с водопонижением. При производстве отделочных работ до их начала необходимо смонтировать внутренние инженерные системы, которые должны обеспечить в помещениях необходимый тепловой и водный режимы.

На основе представленных примеров, можно сделать следующее обобщение. Каждая работа в календарном графике может быть представлена двумя событиями началом и окончанием и между этими событиями для любой пары работ может быть установлена связь, показывающая зависимость между выделенными событиями. При этом если две смежные работы выполняются общим ресурсом, то связь между ними носит название ресурсной или, другими словами, организационной связи. Если же последовательность смежных работ определена технологической зависимостью, то такие связи принято называть технологическими или фронтальными связями.

В программах управления проектами все работы представляют в виде списка и, следовательно, а «физический» порядок их следования определяется соответствующими номерами в списке. Для определения связей принято условие, что работа, от события которой зависит событие другой работы, является предшествующей. Работа, событие которой зависит от события предшествующей работы, считается последующей. Чисто формально, между предшествующей работой, которую обозначим индексом i, и последующей работой, которую обозначим индексом j, связь может отсутствовать, либо существовать одна из 4-х разновидностей: конечно-начальная связь ОН, начально-начальная связь НН, конечно-конечная связь ОО и начально-конечная связь НО. В результате установления связей между двумя событиями предшествующей и последующей работ могут быть установлены следующие неравенства

t_Oj≥t_Hi±t_ij

t_Oj≥t_Oi±t_ij (1)

t_Hj≥t_Hi±t_ij

t_Hj≥t_Oi±t_ij

В частности последнее неравенство показывает, что начало последующей работы (t_Hj) должно быть больше или равно (≥) окончанию предшествующей работы (t_Oi) с дополнительным учетом положительного или отрицательного лага времени (±t_ij), определяемого для данной связи. В качестве примера возьмем два последовательно выполняемых рабочих процессов: бетонирование конструкции и последующая распалубка. Очевидно, что начало процесса распалубки должно состояться не ранее окончания процесса бетонирования, но к этому нужно добавить время необходимое для набора определенной прочности конструкции. Таким образом, на основании анализа всех работ объединенных в единый календарный график, определяется его организационно-технологическая схема.

После формирования организационно-технологической схемы переходят к определению основных количественных характеристик работы, к которым относятся трудозатраты - q, продолжительность - t и трудовые и машинные ресурсы - r, которые определяют соответствующую продолжительность. Соотношение между этими характеристиками описывается следующим уравнением

q=r·t (2)

Каждая из величин, входящих в уравнение (2) может быть определена как функция, аргумент либо как заданный параметр. Например, по уравнению (2) наиболее часто рассчитывается продолжительность работы, то есть она является функцией, трудозатраты при этом фигурируют как заданный параметр, зависящий от физического объема работы, а значение трудовых ресурсов является независимым аргументом, который, в конечном счете, и определяет искомую продолжительность. Трудозатраты работ определяются либо производственными (ЕНиР, РАТУ и др.), либо сметными нормативами (ФЭР, ТЭР и др.).

Следует заметить, что те ресурсы, которые определяют продолжительность работы, называются ведущими ресурсами. Однако имеют место и ведомые ресурсы, для которых продолжительность определяется ведущими ресурсами. Например, продолжительность возведения кирпичных стен здания будет определяться количеством каменщиков, а продолжительность работы башенного крана, как ведомого ресурса, будет зависеть от продолжительности работы ведущего ресурса, то есть каменщиков. Таким образом, для ведомого ресурса продолжительность будет являться заданным параметром, количество ведомого ресурса будет выступать в роли аргумента, а трудозатраты будут определены как функция.

Для учета подобного рода обстоятельств, в программах управления проектами типа Microsoft Project, используется как иерархическая схема представления работ составных работ, так и определения структуры расчета для простых работ.

3.3. Автоматизированный расчет календарных планов в программах управления проектами

Интерфейс программ управления проектами типа Microsoft Project разделен на два основных блока. Первый блок представляет собою электронную таблицу, второй блок – графическое отображение календарного плана в форме диаграммы Ганта, сетевого графика или традиционного календаря. Наиболее используемой формой является диаграмма Ганта, поскольку она в большей степени корреспондирует с традиционно принятым в РФ линейным календарным графиком. Построение календарного графика основано на вводе и (или) расчете характеристик по двум основным взаимосвязанным объектам, а именно: по ресурсам и по выполняемым в процессе строительства задачам (работам).

Все работы и используемые для их выполнения ресурсы, вводятся списком, т.е. построчно, при этом они разделяются на простые и составные работы. Составные работы могут включать в себя как составные, так и простые работы. Простые работы не включают в себя никаких других работ и определяют продолжительности, трудоемкости и стоимости соответствующих составных работ. Таким образом, работы могут быть структурированы по иерархическому принципу. Продолжительность составной работы определяется разностью между максимальным окончанием и минимальным началом из всего списка, входящих работ.

Временные ограничения для выполняемых работ определяются двумя параметрами: типом ограничения и, если необходимо, датой ограничения. Для простых задач используется 8 типов ограничений:

1) как можно раньше;

2) как можно позже;

3) начать не раньше, чем на определенную дату;

4) закончить не позже, чем на определенную дату;

5) начать точно в определенную дату;

6) закончить точно в определенную дату;

7) начать не позже, чем на определенную дату;

8) закончить не раньше, чем на определенную дату;

Для составных работ могут быть использованы только первые три ограничения.

В программе типа МР формируется список всех используемых в строительстве ресурсов. Для каждого ресурса определяется график их предельного количества (машин, рабочих и др.), т.е. определяется установленный пользователем динамический лимит, который не должен быть превзойден в календарном плане. Если ресурс превысит определенный предел, то возникнет ресурсный конфликт, обычно отображаемый в программе красным цветом. Устраняется ресурсный конфликт пользователем исходя из содержания конкретной задачи. Для количественной оценки максимумов используемых ресурсов служит соответствующая расчетная характеристика, определяющая пиковую загрузку ресурса. Если конкретный ресурс «идет по красному», то из данной графы будет видно его превышение над максимумом. На возникновение конфликта также влияет определение момента готовности ресурса, который устанавливается либо на начало работы, либо на ее конец, либо на всю продолжительность работы.

Пользователем определяется повременная оплата ресурса за единицу трудоемкости выполняемой работы как стандартная и сверхурочные ставки и единовременная оплата за каждую ресурсную единицу при каждом назначении. Для используемых ресурсов рассчитывается трудоемкость с размерностью в днях. Произведение трудоемкости данного ресурса на тариф повременной оплаты определяет общую повременную оплату. Общая единовременная оплата рассчитывается как произведение соответствующего тарифа на количество используемого ресурса и на число его назначений в КП. Сумма повременных и единовременных затрат определяет общую стоимость используемого ресурса. График работы каждого трудового ресурса может быть организована с учетом либо стандартного, либо индивидуального календаря.

Помимо трудовых (машины и люди) в программе используются материальные ресурсы. Суммарная стоимость трудовых и материальных ресурсов определяет прямые затраты.

Стоимости работ определяются стоимостями используемых ресурсов и фиксированными стоимостями, при этом последняя может определять некоторые фиксированные затраты (стоимость оборудования, мебели и др.). Т.о., учитываемая в программе сметная стоимость распределена во времени, то есть динамически, и она определяет инвестиционный денежный поток.

3.4 Алгоритм расчета расписаний работ методом критического пути.

Для расчета расписания работ, представленного на рис.3, опишем его организационно-технологическую схему.

№ здания

А. Подготовка

Б. Фундамент

В. Коробка

Г. Отделка

Рис. 3 Организационно-технологическая схема поточного строительства 3-х зданий.

Последовательность строительства 3-х зданий определена следующим порядком освоения фронтов работ 1→2→3. Технологическая последовательность работ на всех зданиях определяется следующим порядком: подготовительные работы (А. Подготовка), затем работы нулевого цикла (Б. Фундамент), создание коробки здания (В. Коробка) и отделочные работы (Г. Отделка). Организация всего комплекса работ выполняется частными (специализированными) потоками ресурсов, переходящих с объекта на объект. При представленном разделении работ на основании таких характеристик зданий как этажность и общая площадь по СНиП 1.04.03-85* «Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений» можно определить продолжительности отдельных работ. На рис.3 заданные продолжительности работ показаны в центре каждого элемента матрицы. Вверху элементов показаны ранние сроки свершения событий, а внизу – поздние сроки, при этом слева показаны начала работ, а справа их окончания.

Алгоритм расчета расписание работ по методу критического пути (МКП) состоит из 3-х последовательно выполняемых блоков.

Блок 1. Определение ранних сроков свершения событий.

1-й шаг. Ранний срок начального события приравнивается какой-либо дате и определяется как нулевой момент времени.

2-й шаг. Ранний срок окончания работы определяется ранним сроком её начала и продолжительности.

3-й шаг. Ранний срок последующего события, если от предыдущих событий оно зависит через множество организационно-технологических связей, определяется максимальным сроком из всех предыдущих событий.

Блок 2. Определение поздних сроков свершения событий.

1-й шаг. Поздний срок конечного события приравнивается соответствующему раннему сроку, рассчитанному в блоке 1.

2-й шаг. Поздний срок начала работы определяется поздним сроком её окончания минус продолжительность работы.

3-й шаг. Поздний срок предшествующего события, если от него через соответствующие организационно-технологические связи зависят множество последующих событий, определяется минимальным сроком из этих последующих событий.

Блок 3. Определение критических работ, общих и свободных резервов времени событий.

1-й шаг. Если ранние и поздние сроки работ совпадают, то такие работы считаются критическими, и они определяют критический путь, связывающий общее начало и общее окончание расписания работ. На рис.2 все критические работы выделены тонированием.

2-й шаг. Разница между поздним окончанием (началом) и ранним окончанием (началом) определяется как общий резерв времени. Полное исчерпание общего резерва времени какой-либо некритической работы делает последующие работы критическими.

3-й шаг. Минимальная разница между ранними началами всех последующих смежных работ и ранним окончанием предшествующей работы определяется как свободный резерв времени. Исчерпание свободного резерва времени конкретной работы не привод к изменению ранних сроков начал всех остальных работ.

На рис.4 показан календарный график, рассчитанный в программе Microsoft Project.