Порядок выполнения работы. В данной работе используется сетевая модель, сформированная и рассмотренная в предыдущей работе

В данной работе используется сетевая модель, сформированная и рассмотренная в предыдущей работе. Используя рекомендации, приведенные в подразд. 2.1 и 2.2, провести статистические испытания сетевой модели и определить вероятность (надежность) выполнения комплекса работ в сроки, определенные по детерминированным временным оценкам. Число реализаций должно быть не менее 10.

 

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой метод статистических испытаний?

2. Каковы сферы использования метода статистических испытаний?

3. Охарактеризуйте основные этапы решения задач методом статистических испытаний.

4. В чем сущность задачи моделирования случайных чисел? Какие известны способы генерирования случайных чисел?

5. Опишите последовательность оценки надежности сетевой модели методом статистических испытаний.

6. Сформулируйте основные рекомендации по повышению организационно-технологической надежности календарного планирования строительства на примере сетевого моделирования.

 

4. УЧЕТ ВЕРОЯТНОСТНЫХ УСЛОВИЙ ПРИ
ПРОЕКТИРОВАНИИ ОРГАНИЗАЦИИ строительства
И УПРАВЛЕНИИ производством

 

4.1. Оптимизация организационно-технологических решений
по критерию надежности на основе имитационного
моделирования

 

Повышение ОТН строительных систем может быть достигнуто следующими путями:

– снижением величины факторов, нарушающих надежность функционирования систем;

– разработкой систем, надежно функционирующих в условиях воздействия этих факторов.

Эти пути не противоречат друг другу и могут быть использованы как самостоятельно, так и совместно.

Более предпочтительным представляется второй путь, позволяющий на основе имитационного моделирования возведения строительных объектов проектировать организационно-технологические решения с заданным уровнем ОТН [10–12].

Имитационное моделирование, как и любое математическое моделирование, включает построение модели для поставленной задачи и проведение с ее помощью исследовательских и проектных разработок для реальной производственной системы.

В качестве критерия функционирования систем строительного производства может быть принята величина затрат ресурсов (типа мощностей) при нормативном (заданном) сроке строительства.

Построение математической модели сопряжено с необходимостью характеризовать объект строительства и средства его возведения некоторым множеством специальных понятий, обеспечивающих достаточную при проектировании организации строительства полноту и точность его описания (таких, как виды и объемы работ, интенсивность и пространственные параметры технологических процессов и т. д.). При выборе этих понятий и составлении модели необходимо обеспечить ее универсальность или блочный принцип, что позволит без коренной ее перестройки описывать возведение различных типов объектов и решать широкий круг организационно-технологических задач.

Для анализа строительных систем, обладающих большим числом элементов (машин, материалов, людей и т. д.) со сложным взаимодействием случайных факторов, целесообразно использовать метод статистических испытаний.

Использование метода статистических испытаний применительно к проектированию возведения строительных объектов и комплексов может быть проведено на основе календарного плана, который является главным документом ПОС и ППР и может иметь различную форму (линейный график, циклограмма, сетевой график, сетевая циклограмма, векторная диаграмма и др.).

Календарный план строится с учетом требований и ограничений организации, технологии и экономики строительного производства, устанавливающих четкую последовательность выполнения работ на пространственных участках объекта. При этом далеко не полностью учитываются вариантность осуществления работ, их взаимосвязи в процессе возведения объектов, не определяется порядок перераспределения ресурсов между участками и работами и другие особенности организации производства. Следовательно, существует значительное количество неучтенных и неоцененных степеней свободы в структуре строительного процесса, отражаемого в календарном плане с помощью детерминированных параметров.

Основными элементами системы возведения объекта являются:

– объект строительства;

– средства возведения объекта;

– набор управляющих правил, обеспечивающих целенаправленное взаимодействие объекта со средствами его возведения.

В имитационной модели каждый элемент рассматриваемой системы представляется совокупностью своих основных характеристик.

Характеристики объекта строительства:

(17)

где n – число участков; m – число работ; V – матрица объемов работ на участках; v_ij – объем j-й работы на i-м участке (элементы матрицы V); Gⁱ – технологическая последовательность выполнения работ на i-м участке, выраженная графом и представленная в матричной форме; – элемент технологической матрицы.

Характеристики средств возведения объекта:

r = {r₁, r₂,..., r_j, …, r_m}; D = {d_ij}; L = {l₁, l₂, …, l_j, …, l_m}, (18)

где r – матрица-вектор наличного количества ресурсов типа мощностей (бригад с машинами) каждого типа на объекте; r_j – наличное число ресурсов j-го типа (элемент матрицы-вектора r); D – матрица максимального технологически допустимого количества ресурсов каждого типа на участках; d_ij – максимальное технологически допустимое число ресурсов j-го типа на i-м участке при условии их одновременной производительной работы (элемент матрицы D); L – матрица-вектор интенсивностей работы одной бригады каждого типа за смену; l_j – интенсивность работы (выработка) одного ресурса j-го типа за смену (элемент матрицы L).

Набор управляющих правил

П = {П₁, П₂, П₃, П₄}, (19)

позволяющих в процессе статистических испытаний модели рассмотреть все возможные варианты организации возведения объекта и производства работ [11, 12].

Каждое из управляющих правил представляется в имитационной модели соответствующим алгоритмом и программами.

Случайными величинами в рассматриваемой модели являются продолжительности отдельных работ комплекса. При этом характер функции распределения времени выполнения каждой из работ считается известным. Считается также, что для полного вероятностного описания указанных случайных величин достаточно знание двух величин: математического ожидания и дисперсии.

4.2. Аналитические методы расчета показателей
организационно-технологической надежности
строительства

4.2.1. Общие положения

 

В ряде работ [3;5] разрабатываются так называемые аналитические методы учета ОТН при проектировании поточной организации строительства. Такой подход позволяет существенно упростить методику решения задачи. Однако применение аналитического метода для расчета и повышения надежности строительного потока допустимо лишь в простейших случаях.

Сущность аналитического метода заключается в следующем. На основании собранных статистических данных о функционировании системы поточного строительства в конкретных производственных условиях устанавливаются показатели уровня надежности системы.

Например, путем статистической обработки данных устанавливаются средние значения (математическое ожидание и дисперсия) времени безотказной работы и продолжительности отказов частных и специализированных потоков либо интенсивностей выполнения технологических процессов по видам работ (земляные, бетонные, монтажные работы и т. д.). Эти данные позволяют рассчитать коэффициент готовности системы при выполнении соответствующих видов работ.

При использовании данных о продолжительности отказов и безотказной работы элементов системы коэффициент готовности К_г можно определить по формуле (3). Если используются статистические данные, позволяющие получить математическое ожидание интенсивностей потоков (сменной или суточной производительности машин, звеньев, бригад), то формула определения К_г имеет вид:

(20)

где m_x – математическое ожидание интенсивности выполнения технологического процесса; v_ПЛ – плановая (нормативная) интенсивность выполнения этого процесса.

С помощью величин коэффициентов готовности системы при составлении планов работ корректируют продолжительности отдельных процессов:

(21)

где Т_пл – планируемая продолжительность выполнения работы с учетом ОТН производственной системы; Т_н – продолжительность этой работы, рассчитанная на основе детерминированной нормативной базы.

Рассмотренный метод повышения надежности организационно-тех­но­логических решений базируется на так называемом принципе избыточности или резервирования систем. Оптимальное резервирование элементов и систем является важнейшим разделом теории надежности. В рамках этого раздела рассматриваются различные виды резервирования (избыточности).

В общем случае, классифицируя их по содержанию, можно выделить несколько основных видов избыточности [13]:

● структурная избыточность направлена на повышение надежности системы за счет замены вышедшего из строя элемента равнозначным запасным («холодное», ненагруженное резервирование) или за счет неполной загрузки работающих элементов («теплое», частично нагруженное резервирование);

● функциональная избыточность проявляется в случае, когда существует, по крайней мере, два регулирующих механизма, способных держать надежность системы на требуемом уровне;

● информационная избыточность направлена на обеспечение полной и достоверной информацией о функционировании системы;

● игровая или тактическая избыточность, принимающая вид перестроек структуры системы в зависимости от сложившейся ситуации;

● временная избыточность обеспечивает дополнительное время на принятие рационального (надежного) решения или резерв времени, необходимый для восстановления системы в случае сбоя.

Рассмотренный выше метод повышения ОТН систем на основе определения и использования коэффициента готовности можно отнести к методу использования временной избыточности.

 

4.2.2. Пример расчета статистических показателей
организационно-технологической надежности

 

Для получения тех или иных статистических показателей прежде всего необходим сбор определенных статистических данных (статистических наблюдений). В результате непосредственных наблюдений, измерений или регистрации фактов получается так называемая статистическая совокупность данных, нуждающаяся в обработке.

Первичная обработка исходного статистического материала включает систематизацию и классификацию данных, расчет параметров, характеризующих статистическую совокупность, а также составление таблиц, графиков и других материалов, иллюстрирующих процесс [3].

В экономических исследованиях чаще всего обработка исходных данных производится для нахождения законов распределения случайной величины. Для иллюстрации обозначим случайную величину как Х. При функционировании производственной системы или ее элемента в течение некоторого времени t случайная величина Х может принять n определенных значений. Совокупность этих случайных значений случайной величины в математической статистике называется статистической выборкой объема n.

Если расположить отдельные значения случайной величины Х в возрастающем или убывающем порядке и указать относительно каждого значения, как часто оно встречалось в данной совокупности, то получится эмпирическое распределение случайной величины, или вариационный ряд. Построение вариационного ряда позволяет определить аналитическую форму неизвестной плотности вероятности f(x), функцию распределения F(x) и оценить входящие в нее параметры.

Рассмотрим применение методики первичной статистической обработки исходных данных на примере анализа производительности бульдозеров ОАО «Строймеханизация» за 2001–2004 гг.

Как показали наблюдения, значения производительности бульдозеров Х за указанный период t находились в пределах от 20 до 140 % по сравнению с нормами, устанавливаемыми по ЕНиР2-1-86. Следовательно, размах вариации: R = x_max – x_min = 140 – 20.

Выборочная совокупность составила n = 220 наблюдений (табл. 9).

Весь диапазон значений величины Х должен быть разбит на интервалы. Величина интервала вариационного ряда определяется с использованием принципа округления по формуле Стерджесса:

= =

Количество интервалов вариационного ряда равно:

Подсчитывается количество значений случайной величины, приходящееся на каждый интервал: абсолютное – m_i (частота) и относительное – р_i^* (частость): Если случайная величина Х принимает значение, попадающее на границу i-го и (i+1)-го интервалов, то это значение учитывается в числе попаданий в (i+1)-й интервал.

Определив таким образом частоты попадания случайной величины Х в каждый интервал, получим вариационный (статистический) ряд, который представляют в виде таблицы (табл. 9).

Таблица 9

Вариационный ряд сменной производительности бульдозеров

Интервалы производи-тельности, %	20–35	35–50	50–65	65–80	80–95	95–110	110–125	125–140
Количество значений в интервале mi
Частость рi*	0,02	0,04	0,16	0,15	0,23	0,19	0,15	0,06

Вариационные ряды могут быть изображены графически в виде полигона распределения и гистограммы. Полигон распределения чаще всего применяется для изображения дискретных вариационных рядов, гистограмма распределения – для изображения интервальных рядов. Она представляет собой многоугольник, построенный с помощью смежных прямоугольников с основанием, равным длине интервала (рис. 2).

Для построения гистограммы распределения определяются ее ординаты из выражения:

(22)

Вычисления:

1) 0,02/15=0,001; 2) 0,04/15=0,003; 3) 0,16/15=0,011;

4) 0,15/15=0,010; 5) 0,23/15=0,015; 6) 0,19/15=0,0127;

7) 0,15/15=0,010; 8) 0,06/15=0,004.

Основываясь на данных табл. 9 и проведенных вычислениях, строят гистограмму распределения сменной производительности бульдозеров (рис. 2).

Рис. 2. Гистограмма производительности бульдозеров (%)

По форме гистограммы можно предположить, что сменная производительность бульдозеров подчиняется нормальному закону распределения.

Для оценки числовых характеристик нормального распределения вычисляются:

математическое ожидание

27,5 × 0,02 + 42,5 × 0,04 + 57,5 × 0,16 + 72,5 × 0,15 + 87,5 × 0,23 + + 102,5 × 0,19 + 117,5 × 0,15 + 132,5 × 0,06 = 87,52;

дисперсия:

(87,52–27,5)²0,02 + (87,52–42,5)²0,04 +
+ (87,52–57,5)²0,16 + (87,52–72,5)²0,15 + (87,52–87,5)²0,23 +
+(87,52–102,5)²0,19 + (87,52–117,5)²0,15 + (87,52–132,5)²0,06 = 630,

 

где – значение середины i-го интервала.

Среднее квадратическое отклонение: 25,1.

Коэффициент вариации: 25,1/87,52 0,3.

Величина свидетельствует о том, что теоретическое распределение близко к нормальному закону. Чтобы проверить эту гипотезу, следует воспользоваться одним из критериев проверки статистических гипотез [3].

В данном примере используем критерий согласия Пирсона (хи-квад­рат), который основан на статистике:

(23)

где – частота (число наблюдений) i-го интервала; теоретическая частота интервала. Теоретическая частота определяется по формуле

(24)

где p_i – вероятность попадания случайной величины x в i-й интервал.

Эта вероятность исчисляется по уравнению:

, (25)

где ; – приведенные («нормированные») отклонения.

Значения Ф(t) табулированы; расчетные таблицы приводятся в пособиях по математической статистике и прил. 1. В табл. 10 показан расчет теоретических частот распределения и вычисление критерия .

 

 

Таблица 10

Выравнивание 220 значений сменной производительности
бульдозеров, %, по кривой нормального распределения

Интер- вал,	mi	t1i	t2i	Ф(t1i)	Ф(t2i)	pi
-35 35-50 50-65 65-80 80-95 95-110 110-125 125-140		-2,69 -2,09 -1,49 -0,89 -0,3 0,3 0,89 1,49	-2,09 -1,49 -0,89 -0,3 0,3 0,89 1,49 2,09	0,0036 0,0183 0,0681 0,1867 0,3821 0,6179 0,8133 0,9319	0,0183 0,0681 0,1867 0,3821 0,6179 0,8133 0,9319 0,9817	0,015 0,05 0,118 0,196 0,236 0,196 0,118 0,05	3,3 25,96 43,12 51,92 43,12 25,96	0,37 3,88 1,93 0,07 0,03 1,41 0,82
								8,51

 

Критическое значение для числа степеней свободы = 8 – 3 = 5 и уровня значимости = 0,05 составит (5;0,05) = 11,1 (см. прил. 3).

Так как наблюдаемое значение меньше табличного < , то согласно критерию Пирсона гипотеза о нормальном законе распределения не противоречит данным наблюдений. При вычислении критерия должно выполняться условие, чтобы
число наблюдений в интервалах было не менее пяти (m_i 5). Так как для первого интервала это условие не выполняется (m₁=4), он был объединен со вторым интервалом.

На рис. 3 приведен график теоретического распределения производительности бульдозеров, %, совмещенный с гистограммой распределения статистической выборки.

Полученные статистические характеристики (m_x = 87,52; = 25,1) позволяют дать оценку уровня надежности, рассматриваемого процесса (производство бульдозерных работ в ОАО «Строймеханизация»):

1) коэффициент готовности процесса: К_г = 0,88;

2) вероятность выполнения бульдозером норм выработки составляет: р(х>100) = Ф(100/m_x) = Ф(1,143).

Значение функции нормального распределения Ф(t) с аргументом
t =1,143 Ф(1,143) = 0,873 (прил. 1);

3) значения статистических показателей надежности свидетельствуют о недостаточном уровне организационно-технологической надежности рассматриваемого процесса, что требует разработки и реализации специальных мер по его повышению.

m_{x =}87,52

Рис. 3. Кривая нормального распределения сменной производительности бульдозеров, %

 

4.2.3. Задания по расчету статистических показателей
организационно-технологической надежности

 

Определить статистические показатели ОТН технологического процесса (работы строительной машины) на основе выравнивания эмпирического ряда распределения производительности машины по данным, приведенным в табл. 11. Номер варианта индивидуального задания принять в соответствии с указаниями подразд. 2.3.

Таблица 11

Варианты индивидуальных заданий к разделу 4

Вариант
Интер-вал,%	mi	Интер-вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi
91-93 93-95 95-97 97-99 99-101 101-103 103-105 105-107		50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 120-130		30-45 45-60 60-75 75-90 90-105 105-120 120-135 135-150		40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120		35-50 50-65 65-80 80-95 95-110 110-125 125-140 140-155

Продолжение табл. 11

Вариант
Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi
20-35 35-50 50-65 65-80 80-95 95-110 110-125 125-140 140-155		50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 120-130 130-140		50-58 58-66 66-74 74-82 82-90 90-98 98-106 106-114 114-122		40-52 52-64 64-76 76-88 88-100 100-112 112-124 124-136 136-148		30-42 42-54 54-66 66-78 78-90 90-102 102-114 114-126 126-138
Вариант
Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi
60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115		20-32 32-44 44-56 56-68 68-80 80-92 92-104 104-116 116-128 128-140 140-152		30-41 41-52 52-63 74-85 85-96 96-107 107-118 118-129 129-140 140-151		60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115		20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 120-130
Вариант
Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi
70-74 74-78 78-82 82-86 86-90 90-94 94-98 98-102 102-106 106-110		20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120		10-30 30-50 50-70 70-90 90-110 110-130 130-150 150-170 170-190 190-210		25-35 35-45 45-55 55-65 65-75 75-85 85-95 95-105 105-115 115-125		45-55 55-65 65-75 75-85 85-95 95-105 105-115 115-125 125-135 135-145

Окончание табл. 11

Вариант
Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi
20-32 32-44 44-56 56-68 68-80 80-92 92-104 104-116 116-128 128-140 140-152 152-168		60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 110-115 115-120		40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 90-100 100-110 110-120 120-130 130-140 140-150 150-160		25-40 40-55 55-70 70-85 85-100 100-115 115-130 130-145 145-160 160-175 175-190 190-205		50-57 57-64 64-71 71-78 78-85 85-92 92-99 99-106 106-113 113-120 120-127 127-134
Вариант
Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi	Интер- вал, %	mi
20-40 40-60 60-80 80-100 100-120 120-140 140-160		65-75 75-85 85-95 95-105 105-115 115-125 125-135		30-50 50-70 70-90 90-110 110-130 130-150 150-170		30-45 45-60 60-75 75-90 90-105 105-120 120-135		44-58 58-72 72-86 86-100 100-114 114-128 128-142

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие существуют методы обеспечения заданного уровня надежности организации строительства? Дайте их сравнительную характеристику.

2. В чем сущность метода имитационного моделирования?

3. Какие процедуры включает методика имитационного моделирования возведения строительных объектов?

4. Перечислите основные этапы оценки надежности систем на основе аналитических методов?

5. В чем сущность выборочного метода математической статистики?

6. Назовите основные этапы построения и расчета рядов распределения.

7. Раскройте сущность метода оценки статистических гипотез.

8. Какие виды избыточности используются для повышения надежности систем?

 

 

4.3. Разработка организационно-технических мероприятий
по повышению уровня надежности производства

 

4.3.1. Анализ факторов, влияющих на уровень
организационно-технологической надежности
строительного производства

 

Воздействие случайных факторов на процессы функционирования строительных производственных систем вызывает отклонения экономических, пространственных, временных и других характеристик от их проектных значений, т. е. ведет к снижению уровня ОТН. В связи с этим в теории и практике контроля надежности уделяется большое внимание анализу факторов, влияющих на надежность систем и их элементов.

Комплекс задач по выявлению, анализу и учету случайных факторов состоит:

– из установления совокупности наиболее существенных факторов случайного характера, влияющих на данный производственный процесс;

– выбора метода статистического анализа каждого из факторов;

– получения статистических характеристик факторов;

– учета факторов при разработке математических моделей производственного процесса;

– разработки организационно-технических мероприятий по устранению (снижению) воздействия факторов на производственные процессы.

Классификации и наименования наиболее распространенных дестабилизирующих факторов в строительстве приведены в литературе по организационно-технологической надежности строительства [1; 3; 5; 8; 9; 15].
В табл. 12 приведена классификация 25 основных факторов, влияющих на возникновение отказов строительных систем.

Рассматривая основные факторы появления случайных отказов и сбоев в строительных системах, можно выделить ряд наиболее часто повторяющихся групп причин, характерных для определенных производственных условий, определенных строительных организаций, производственных участков. С учетом этого анализ причин отказов в конкретной строительной организации является основой для разработки специальных организационно-технических мероприятий по их устранению или уменьшению их влияния на организационно-технологическую надежность системы.

Так, анализ наблюдений за ходом производства работ по сооружению нижнего строения железнодорожного пути [9] выявил основные причины сбоев в этой производственной системе (табл. 13).

 

Таблица 12

 

Классификация факторов, дестабилизирующих
строительное производство

Группа	Фактор
Технические	1. Отсутствие необходимых машин и механизмов 2.Отсутствие транспортных средств 3. Поломки машин, механизмов, транспортных средств 4. Выход из строя подъездных путей к объектам 5. Изменения организационно-технологических решений (ПОС, ППР) в ходе работ 6. Низкое качество материалов, деталей, изделий, инструмента и т.д.
Технологические	7. Изменение запланированной последовательности работ 8. Выполнение непредвиденных работ 9. Переделка ранее выполненных работ, устранение брака 10. Простои в ходе работ по условиям охраны труда и техники безопасности
Организационные	11. Отсутствие проектно-сметной, организационно-технологической и т. п. документации 12. Отсутствие материалов, срыв поставок ресурсов 13. Отсутствие рабочих нужной квалификации 14. Отсутствие связи, электроэнергии. Топлива и т. д. 15. Срыв согласованных сроков работ (отсутствие готового фронта работ) 16. Нарушение договорных условий контрагентами (финансирующие, субподрядные и др. организации)
Погодные	17. Дожди, ливни, снегопады и т. п. 18. Температура наружного воздуха ниже требуемой для выполнения работ 19. Другие причины
Социальные	20. Срыв заданий при полном материально-техническом обеспечении 21. Нарушения трудовой и производственной дисциплины 22. Низкая квалификация персонала 23. Умышленная порча, хищения предметов собственности 24. Нарушения правил техники безопасности, охраны труда, экологических требований 25. Забастовки, стачки, протесты и т. п.

 

 

Таблица 13

Характеристика основных причин отказов при возведении
железнодорожного земляного полотна

Причины сбоев	Удельный вес, %
Земляные работы	Строительство ИССО
Отсутствие необходимых машин и механизмов Отсутствие транспортных средств Поломки машин, механизмов, транспортных средств Изменения ПОС и ППР в ходе работ Выполнение непредвиденных работ Переделки работ, устранение брака Отсутствие проектно-сметной документации Отсутствие рабочих нужной квалификации Отсутствие связи, электроэнергии, топливно-смазочных материалов Срыв согласованных сроков работ Нарушение договоров субподрядными организациями Неблагоприятные погодные условия Нарушения производственной и трудовой дисциплины Другие причины	13,4 3,3   1,2 3,2 3,8 5,4 9,8   6,6 5,6   2,2 8,2   3,3	3,2 12,6   8,4 4,2 19,4 4,7 1,2 3,1   7,4 5,0   4,2 5,1   3,5
Итого:

 

При планировании организационно-технических мероприятий для повышения ОТН строительства учитываются так называемые внутренние резервы, а также специальные меры резервирования (табл. 14).

 

Таблица 14

Виды резервов повышения ОТН строительства

Внутренние резервы	Специальные меры резервирования
1. Сокращение непроизводительных потерь времени 1.1. Рациональное размещение производственной базы 1.2. Оптимизация транспортных схем и перевозок 1.3. Совершенствование системы проведения планово-предупредительных ремонтов и технического обслуживания машин 1.4. Повышение трудовой дисциплины, сокращение текучести кадров	1. Ресурсы типа мощности   1.1. Резерв машин, используемый при внезапных отказах плановых машин (ненагруженный резерв) 1.2. Использование резервных машин на работах вне потока, других объектах и т.д. (частично нагруженный резерв) 1.3. Включение в работу машин, временно неиспользуемых на других объектах и видах работ из-за организационно-технологических ограничений

Окончание табл. 14

 

Внутренние резервы

Специальные меры резервирования

2. Создание условий для повышения производительности труда 2.1. Повышение квалификации работников 2.2. Совмещение профессий 2.3. Технически обоснованное нормирование труда   3. Повышение общего уровня организации работ 3.1. Автоматизация управления строительством 3.2. Оптимизация выработки и принятия организационно-технологических решений 3.3. Совершенствование технологии произ­водства работ 3.4. Использование достижений науки в производстве

2. Складируемые материальные ресурсы 2.1. Оптимизация запасов материалов на приобъектных складах 2.2. Оптимизация запасов продукции подсобного производства   3. Пространственно-временные резервы 3.1. Резервный фронт работ 3.2. Дополнительные организационно-технологические Мероприятия по продлению строительного сезона

 

4.3.2. Задания по разработке организационно-технических
мероприятий по повышению уровня надежности производства

 

Заданием по подразд. 4.3 является разработка плана организационно-технических мероприятий (ОТМ) строительной организации, занятой производством одного из видов работ комплекса строительства железной дороги. Номер варианта индивидуального задания принимается по последней цифре шифра, указанного в зачетной книжке студента (табл. 15). Примерное содержание плана ОТМ по повышению ОТН строительной организации приведено ниже.

 

Таблица 15

Варианты индивидуальных заданий по подразд. 4.3

Вариант	Комплекс работ
	Подготовка полосы отвода
	Строительство притрассовой автодороги
	Производство экскаваторных работ
	Производство скреперных работ
	Производство буровзрывных работ
	Отделка и укрепление земляного полотна
	Строительство водопропускных труб
	Сооружение малых и средних мостов
	Укладка пути
	Балластировка и отделка пути

 

Примерное содержание задания «План ОТМ по повышению ОТН

строительной организации»

Глава 1. Цели, задачи и принципы оценки надежности. управление организационно-технологической надежностью строительства.

Глава 2. Характеристика строительной организации (основные виды работ, материально-технические ресурсы, человеческие ресурсы и т. д.)

Глава 3. Анализ факторов, дестабилизирующих ход производственного процесса.

Глава 4. Мероприятия по повышению организационно-технологической надежности производства работ. Перечень мероприятий целесообразно представить в виде таблицы (табл. 16).

Глава 5. Экономическая оценка мероприятий

Таблица 16

Примерная форма перечня мероприятий строительной
организации по повышению уровня ОТН

Дестабилизирующий фактор	Удельный вес фактора	Мероприятие	Эффект от внедрения мероприятия
1.		1.1. 1.2. И т.д.
И т.д.

 

Контрольные вопросы

 

1. Раскройте природу вероятностного характера строительства.

2. Какие этапы включает работа по выявлению и оценке факторов, дестабилизирующих строительное производство?

3. Какое значение имеет классификация причин отказов в строительстве. Дайте характеристику одной из классификаций.

4. Какая работа должна проводиться в строительных организациях по ликвидации и уменьшению влияния дестабилизирующих факторов?

5. Какие виды резервирования применяются для повышения ОТН?

 

4.4. Методика оценки надежности систем
управления производством

 

4.4.1. Понятие надежности систем управления производством

 

С позиций теории надежности любые системы, в том числе системы управления производством, относительно их соответствия поставленным целям, могут считаться как надежные и ненадежные.

Основной целью функционирования системы управления производством является выработка и принятие удовлетворительных управленческих решений в течение всего периода функционирования. Таким образом, надежность системы управления производством – это способность принимать удовлетворительные управленческие решения, обеспечивающие выполнение основных функций системы в течение всего времени функционирования.

Из определения надежности системы управления производством следует вывод, что данная система может находиться в одном из двух состояний: в состоянии безотказной работы (если ею принимаются удовлетворительные управленческие решения) или в состоянии отказа (когда принятые решения не удовлетворяют заданным требованиям).

Анализу причин недостаточной эффективности систем управления, неоптимальности управленческих решений уделяется внимание в большинстве работ по проблемам ОТНС [3, 5, 8, 10]. Эти причины можно сгруппировать следующим образом.

1. Недостатки организации труда в аппарате управления, выражающиеся в значительных внутрисменных потерях рабочего времени.

2. Недостатки подбора кадров, в результате чего отдельные работники аппарата управления неполностью соответствуют занимаемым должностям.

3. Недостатки информационного обеспечения управления вследствие чего работники часто не имеют возможности принять оптимальное решение или принимают решения несвоевременно.

4. Недостаточное применение для анализа информации и разработки альтернатив решения современных методов и технических средств.

5. Недостатки в обеспечении систем управления средствами связи, что ведет к несвоевременной передаче и доведению до исполнителей принятых управленческих решений.

6. Недостатки внутренней структуры аппарата управления, что ведет к неэффективному взаимодействию работников и снижению качества принимаемых решений.

Как видно из анализа причин, влияющих на реализацию основных функций управления, надежность системы управления зависит от надежности ее первичных элементов (исполнителей – работников аппарата управления), а также от оснащения исполнителей необходимыми техническими средствами, и эффективности структуры управления (качества структурных связей между исполнителями).

 

4.4.2. Оценка надежности исполнителей в системе управления

 

Под надежностью исполнителя следует понимать комплекс свойств, обеспечивающих способность его удовлетворительно выполнять свои функции в течение требуемого времени при заданных условиях труда. По аналогии с основными понятиями теории надежности можно считать, что исполнитель находится в состоянии безотказной работы, если он удовлетворительно выполняет свои функции (по выработке и принятию допустимых решений), и в состоянии отказа – в противном случае.

Как отмечалось выше, оценку оптимальности принимаемых решений можно получить косвенно, путем количественного измерения некоторых факторов, влияющих на выработку и принятие управленческих решений. Исходя из рассмотренной выше группировки причин ненадежности систем управления, к ним можно отнести [14, 15]:

1) наличие самого исполнителя;

2) способность исполнителя качественно выполнять возложенные на него функции;

3) наличие у исполнителя необходимой (полной, достоверной, своевременной) информации для выполнения своих функций;

4) применение исполнителем методов и технических средств выполнения своих функций, обеспечивающих принятие решений в требуемые сроки (скорость работы исполнителя);

5) использование методов и технических средств передачи решений (информации), обеспечивающих требуемую оперативность управления.

С учетом изложенного надежность исполнителя предлагается определять с помощью количественных показателей (коэффициентов), характеризующих степень соответствия фактического уровня требуемому по всей группе перечисленных факторов:

● коэффициента использования исполнителя (специалиста) во времени

(26)

где F_Д – действительный фонд рабочего времени за плановый период (смену, месяц, год), ч; F_Ф – фактическое время присутствия исполнителя на рабочем месте, ч;

● коэффициента способности (соответствия) исполнителя к занимаемой должности

(27)

где В_Н – нормативное количество баллов, характеризующее идеального исполнителя; В_Ф – фактическое количество баллов, полученных при оценке специалиста в ходе аттестации либо иным способом;

● коэффициента обеспеченности исполнителя информацией, необходимой для принятия оптимального решения,

(28)

где И_тр – требуемое (нормативное) время для поступления полной и достоверной информации; И_Ф – фактические затраты времени для поступления полной и достоверной информации;

● коэффициента, характеризующего быстроту принятия или подготовки решения,

(29)

где Т_ТР – требуемое (нормативное) время принятия решения; Т_Ф – фактическое время принятия решения специалистом;

● коэффициента, характеризующего быстроту передачи принятого решения по инстанциям,

(30)

где _тр – требуемое (нормативное для данного предприятия) время передачи информации; _ф – то же фактическое время.

Таким образом, надежность исполнителя (вероятность безотказной работы) можно подсчитать по формуле

р(t) = (31)

где e – основание натурального логарифма (е = 2,71828); к – константа, характеризующая сложность решаемой задачи; t – время от получения задания на разработку решения конкретной задачи до принятия этого решения.

Надежность исполнителей характеризуется показателями (табл. 17) по данным В.С. Кулибанова [14] и Б.В. Прыкина [15].

Таблица 17

Средние значения коэффициентов надежности работников
управления строительных организаций

Условия управления	Значения коэффициентов
ис	сп	и	бр	пр
При малой механизации управленческого труда	0,1–0,12	0,2–0,24	0,25–0,35	0,2–0,22	0,18–0,2
При автоматизации (компьтеризации) управления	0,1–0,12	0,15–0,2	0,05–0,08	0,05–0,1	0,05–0,1

 

4.4.3. Надежность структурных подразделений системы управления

 

Качество выполнения исполнителем своих функций непосредственно влияет на надежность подразделения, в котором работает исполнитель. Кроме того, надежность подразделения зависит от его внутренней структуры, т. е. от структурных связей между исполнителями.

При управлении производством выделяют пять схем взаимосвязи исполнителей в подразделении (отделе, группе, бюро и т. д.):

1) задача подготавливается и решается исполнителями И₁ и И₂ с руководителем Р последовательно. Тогда вероятность безотказной работы звена будет равна произведению вероятности безотказной работы исполнителей и руководителя:

р_зв = р_и1р_и2р_р; (32)

2) задача подготавливается и решается в подразделении на основе независимой друг от друга работы исполнителей:

р_зв = min{р_и1р_р; р_и2р_р}; (33)

3) задача подготавливается и решается на основе параллельных частных решений двух пар исполнителей: И₁, И₂ и И₃, И₄ (исполнители каждой пары работают параллельно и являются взаимозаменяемыми):

р_зв = min{p_и1,2р_р; р_и3,4р_р}, (34)

где р_и1,2 = р_и1 + р_и2 – р_и1р_и2; р_и3,4 = р_и3 + р_и4 – р_и3р_и4;

4) задача подготавливается и решается на основе независимой параллельной работы исполнителей (параллельное резервирование):

р_зв = [1 – (1 – р_и1)(1 – р_и2)(1 – р_и3)(1 – р_и4)]p_p; (35)

5) задача подготавливается и решается всеми работниками, включая руководителя, независимо друг от друга (все работники взаимозаменяемы):

р_зв = 1 – (1 – р_и1)(1 – р_и2)(1 – р_и3)(1 – р_и4)(1 – р_р). (36)

 

4.4.4. Пример оценки надежности группы исполнителей
(отдела строительной организации)

 

Оценить надежность системы принятия решений функциональным отделом строительной организации, состоящим из руководителя и четырех исполнителей.