книги из ГПНТБ / Луцкий С.Я. Оптимальное планирование механизации транспортного строительства
.pdfС. Я. ЛУЦКИЙ, В. А. Р О Г О Н О В
ОПТИМАЛЬНОЕ
ПЛАНИРОВАНИЕ
МЕХАНИЗАЦИИ
ТРАНСПОРТНОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1973
У Д К 625 : 65.012.2
Оптимальное планирование механизации транс портного строительства. Л у ц к и іі С. Я-, Р о г о-
IIо в В. А. М., «Транспорт», 1973, стр. 1—160.
Вкниге освещены теоретические основы и прак тические методы решения задач оптимального формирования состава парков машин и оборудо вания, а также оптимального планирования меха низированных работ, выполняемых общестроительнымн и специализированными трестами транспорт ного строительства. Обобщен опыт транспортных строительных организации по оптимальному пла нированию механизированных работ и совершенст вованию технической эксплуатации машинных парков.
Рассчитана на инженерно-технических работни ков механизированных колони, трестов механиза
|
|
|
ции и строительно-монтажных трестов, а также |
|
I |
л |
' п |
проектных и научно-исследовательских |
организа- |
• Ч •* |
Ц «? Юі) |
X |
цпіі; м о ж е т быть полезна работникам |
передвижных |
^механизированных колонн сельского строительства
I о с ; " ^ " ч ч н а я |
•^'предприятии автотранспорта. Рис. 28, табл. 28, |
||
б | б л . 50. |
|||
іучн |
"""ЧСКа .Я |
||
31- |
>,? |
|
/ІТ:Аі.:ЬКСГО
уО/У
/•у» '
99'/
З А Л А im
Введение, разделы I, I V — V I |
написаны канд. |
техн. наук доц. С. Я. Л у ц к н м , |
разделы II , II I и |
приложения — канд. эконом, наук В. А. Р о г о н о- в ы м.
Опытные расчеты и внедрение оптимальных планов, результаты которых обобщены в книге, проведены совместно с работниками Главстроіімеханнзации, Планово-производственного управле
ния, Главного управления |
железнодорожного |
|||
строительства |
Поволжья и Юга, П К Б Главстрой- |
|||
механизации, |
трестов Мосэлектротягстрой, |
Мос - |
||
метрострон и |
Югозаптрансстрой |
Министерства |
||
транспортного |
строительства |
СССР . |
|
|
Книга прорецензирована д-ром эконом, наук |
||||
проф. С. Е. |
К а н т о р е р о |
м, канд. |
техн. |
наук |
А. Н. С е с с а р е в с к и м и |
пнж. И. С. А д а ш е- |
|||
в ы м. |
|
|
|
|
3181 |
(183)-149а |
, ,„ _„ |
Л |
' |
149а-73 |
049(01)-73 |
|
© Издательство «Транспорт», 1973.
ВВЕДЕНИЕ
X X I V съезд К П С С определил в а ж н ы е задачи в области меха низации всех отраслей капитального строительства. В Директи вах по пятилетнему .плану развития народного хозяйства С С С Р указано на необходимость улучшения использования строитель ной техники, повышения оснащенности строительства высокопро изводительными машинами, ускорения замены устаревшей зем леройной техники. Эти задачи весьма актуальны дл я транспорт- 'Ного строительства.
В соответствии с перспективами развития этой отрасли еже годный прирост объемов работ предстоит обеспечивать без при влечения дополнительных трудовых ресурсов, за счет роста про изводительности труда. Только в девятом пятилетнем плане для
выполнения заданий |
по росту производительности |
труда |
на |
|
38,5% предусмотрено |
повышение уровня |
механизации многих |
||
видов строительно-монтажных работ, что |
позволит |
снизить |
тру |
|
д о з а т р а т ы на 4900 тыс. чел.-дней. Вместе |
с тем ежегодные |
ана |
лизы производительности труда в транспортных строительных организациях позволяют выявить значительные потери рабочего времени имеющихся машин (15—20% от годового ф о н д а ) , основ ные причины которых — неудовлетворительная организация про изводства и неисправности машин . Это у к а з ы в а е т на возмож ность повышения эффективности эксплуатации парков строи тельных машин за счет вскрытия и использования внутренних резервов.
Значительные изменения претерпевает структура производ ственной программы транспортного строительства как по назна чению объектов, так и в территориальном разрезе. У ж е в девятой пятилетке увеличивается объем железнодорожного строительст ва, в частности объем строительства вторых путей возрастает примерно в 3,5 раза . Центр тяжести железнодорожного строи тельства перемещается в северо-восточные районы, дл я которых характерны особые условия производства механизированных ра бот.
Д л я выполнения этой программы и значительного повышения эффективности механизированных работ необходимо решить ряд первоочередных плановых задач в области механизации транс -
3
портного строительства: составить прогнозы технического пере вооружения строительных организаций, р а з р а б о т а т ь планы раз вития машинных парков и ремонтной базы, изыскать пути улуч шения показателей эксплуатации строительной техники. Эти задачи поставлены на уровне отрасли и к а ж д о й подрядной стро ительной организации как в а ж н ы е факторы ускорения научнотехнического прогресса. Их новизна и трудность решения з а к л ю чаются ів необходимости технико-экономического обоснования многих вариантов выполнения плановых заданий и выбора наи лучшего с учетом специфики условий эксплуатации машин н раз вития смежных отраслей народного хозяйства.
X X I V с ъ е з д К П С С не только поставил задачи |
в области |
меха |
|||||
низации строительства, |
но и у к а з а л конкретные |
пути |
повышения |
||||
эффективности |
строительного производства, среди которых |
в а ж |
|||||
нейшими являются совершенствование методов |
планирования и |
||||||
управления на |
основе |
применения |
экономико-математического |
||||
аппарата д л я |
выбора оптимальных решений и разработка |
авто |
|||||
матизированных систем |
управления. |
|
|
|
|
||
Появление |
доступного |
экономико-математического |
аппарата |
||||
и вычислительной техники |
позволило |
активизировать |
процесс и |
обогатить содержание «планирования механизации». П л а н ы ме-
хановооружеипя и уровней механизации отдельных |
видов |
работ |
|||||
д о л ж н ы следовать |
из |
оптимальных комплексных |
программ |
об |
|||
новления машинных парков, а оперативное планирование |
д о л ж |
||||||
но предусматривать не только обеспечение строительных |
площа |
||||||
док машинами, но и повышение экономической |
эффективности |
||||||
производственной |
и технической |
эксплуатации |
машинных |
пар |
|||
ков. Экономико-математические методы позволяют |
т а к ж е |
нахо |
|||||
дить наилучшие |
решения при |
р а з р а б о т к е пятилетних |
планов |
||||
развития строительных |
организаций. |
|
|
|
|
В данной книге показывается не только актуальность, но и необходимость применения методов оптимального текущего пла нирования, особенно в новых условиях хозяйствования, излага ется с о д е р ж а н и е основных задач на различных уровнях строи тельных организаций при перспективном, среднесрочном и теку щем планировании механизации; отражается взаимосвязь этих задач в единой системе плановых расчетов; предлагается о б щ а я схема выбора оптимальных решений и рекомендуются достаточ но простые вычислительные методы.
В связи со сложностью широкого внедрения оптимального планирования в книге у к а з а н ы области применения приближен ных методов выбора экономически целесообразных решений и точных экономико-математических и статистических методов, приведены т а к ж е рекомендации по применению Э В М и справоч ные данные по основным технико-экономическим показателям .
Совершенствовать планирование механизации транспортного строительства следует на основе ведущих работ советских и з а р у б е ж н ы х ученых в области оптимального планирования [8, 9,
16] и определения эффективности использования |
техники [5, 12] |
с учетом специфики отрасли, рассредоточенности |
и разнохарак |
терности объектов железнодорожного, автодорожного, гидротех нического строительства, мостостроения и др . Имеющийся опыт показал, что внедрение экономических расчетов наилучшего ис пользования активной части основных фондов приводит к значи тельному повышению фондоотдачи. Однако рассмотреть в дан-
нон книге все возникающие |
плановые задачи в столь |
разнохарак |
||||||
терных |
подотраслях транспортного |
строительства |
оказалось |
|||||
невозможным . Она содержит методику |
оптимального |
планиро |
||||||
вания механизации, применение которой показано |
на |
примерах |
||||||
решения |
ряда характерных |
з а д а ч |
и практическом |
опыте строи |
||||
тельных |
организаций. |
|
" |
|
|
|
|
|
М е ж д у различными по |
постановке |
з а д а ч а м и перспективного, |
||||||
среднесрочного и |
текущего |
периодов |
имеется |
х а р а к т е р н а я д л я |
||||
социалистического |
планирования |
взаимосвязь, |
которая |
в ы р а ж а |
ется в согласованности условий и критериев оптимальности, в
подчинении их единой цели — наиболее |
|
эффективному выпол |
||
нению народнохозяйственных |
заданий по |
транспортному |
стро |
|
ительству. Т а к а я взаимосвязь |
позволяет |
систематизировать |
рас |
|
четы и установить единые требования к |
информационному |
обес |
||
печению выбора оптимальных |
решений |
в |
области механизации |
на уровнях подрядной организации, треста и главного управле ния, обеспечить наиболее эффективное развитие машинных пар
ков и |
ремонтной базы отрасли и наилучшее использование |
м а ш и н |
на отдельных объектах . Выбор оптимальных решений |
приводит к совершенствованию плановых расчетов, к возмож ности применения Э В М и, следовательно, является основой д л я разработки подсистемы «Механизация строительства» в отрас левой автоматизированной системе управления.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ МЕХАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
1. С О Д Е Р Ж А Н И Е И О Б Щ А Я СХЕМА РЕШЕНИЯ
IЗ А Д А Ч О П Т И М А Л Ь Н О Г О ПЛАНИРОВАНИЯ
Оп т и м а л ь н ое планирование механизации заключается в тех нико-экономическом расчете наилучших вариантов развития ма шинных парков, ремонтной базы и использования техники транс портных строительных организаций.
При разработке мероприятий по повышению эффективности
механизации |
транспортного строительства необходимо |
учиты |
||||
вать |
разнохарактерность его подотраслей: |
железнодорожного, |
||||
автодорожного и гидротехнического |
строительства, мосто-, |
тон |
||||
неле- и метростроения, электрификации и энергоснабжения |
же |
|||||
лезных |
дорог, |
а т а к ж е особенности |
освоения |
преимущественно |
||
новых экономических районов в северных и сейсмических |
услови |
ях, в таежно-болотистой и горной местностях, в пустынях и полу пустынях. Известную специфику имеет и механизация работ по
устройству вторых путей, а т а к ж е |
реконструкции |
дорог |
в услови |
||
ях постоянной их эксплуатации . |
|
|
|
|
|
Многообразие видов и специфические особенности |
механиза |
||||
ции транспортного строительства |
приводят к трем |
группам слож |
|||
ных плановых задач |
рассматриваемой проблемы, |
возникающих |
|||
в к а ж д о й подотрасли |
на уровне |
машинных парков |
управлений |
||
механизации, механизированных |
колонн, трестов |
и |
главных уп |
равлений при разработке текущих, среднесрочных и перспектив
ных планов и прогнозов. При |
раскрытии с о д е р ж а н и я этих задач |
||
и выборе путей |
для наилучшего их решения |
на современном |
|
уровне развития |
механизации |
обнаруживается |
необходимость и |
целесообразность применения современного математического ап парата и вычислительной техники.
К первой группе относятся задачи прогнозирования и перс пективного планирования развития механизации транспортного
строительства: определение |
наиболее эффективных |
направлений |
||||||
развития механизации и автоматизации его подотраслей, |
уста |
|||||||
новление |
оптимального |
т и п а ж а и |
параметрических |
рядов |
машин |
|||
к а ж д о г о типа по частоте значений основного параметра |
машин; |
|||||||
определение оптимальных темпов замены и сроков |
службы |
ма |
||||||
шин для |
объемов |
и |
структуры |
производственной |
программы |
|||
к а ж д о й подотрасли. |
Результаты |
прогнозирования |
развития |
ме |
||||
ханизации |
с л у ж а т |
основой, |
во-первых, д л я планирования |
« а - |
6
учно-исследовательскпх и опытно-конструкторских работ, для определения перспектив развития мощностей строительной ин дустрии, ремонтных заводов, и, во-вторых, д л я разработки строительными организациями пятилетних планов.
З а д а ч и среднесрочного планирования на пятилетний период составляют вторую группу; к ним относятся: определение опти мальных составов машинных парков механизированных колонн, трестов и главных управлений; установление оптимальных соот ношений в парке ведущих и комплектующих машин; выбор и обо снование наиболее целесообразных форм технической эксплуата
ции машинных парков; |
определение |
оптимального |
количества, |
|
размещения и мощности ремонтных предприятий. |
|
|
||
Решение задач перспективного и среднесрочного |
планирова |
|||
ния заключается в исследовании тенденций и установлении |
зако |
|||
номерностей изменения |
параметров и технико-экономических по |
|||
казателей производственной и технической эксплуатации |
машин |
|||
д л я выбора наиболее целесообразных |
путей развития |
механиза |
ции. Например, актуальной задачей транспортного строительства в девятой пятилетке является техническое перевооружение стро ительных организаций путем замены физически и морально уста ревшей техники и установления оптимальных составов машинных парков. Чтобы составы парков в течение длительного времени оптимально соответствовали особенностям плановых заданий, а машиностроительные отрасли могли обеспечить выпуск наиболее эффективных средств механизации, необходим прогноз развития транспортного строительства на 15—'20 лет в части изменения территориального размещения и структуры производства, конст руктивных и проектных данных объектов и влияния этих измене
ний на параметры машин и область |
их |
применения; |
внедрения |
||
новой технологии и организации механизированного |
производст |
||||
ва и других факторов . |
|
|
|
|
|
Прогнозирование выполняют на основе анализа и моделирова |
|||||
ния поведения |
исследуемых |
факторов |
в предыдущих пятилет |
||
к а х — базовом |
периоде — и |
заданий |
по |
плановому |
пятилетнему |
периоду. Результаты прогноза тем достовернее, чем |
правильнее |
учтены тенденции, взаимосвязь и динамика изменения всех фак торов, о к а з ы в а ю щ и х определяющее влияние на развитие меха низации. Поэтому для прогнозирования комбинируют современ ные методы моделирования динамических процессов, данные об работки экспертных оценок и др .
Планирование механизации на к а ж д у ю пятилетку основыва ется на результатах прогноза и является его продолжением, оно предполагает более детальный и всесторонний анализ у ж е уста новленных тенденций. На этой стадии планируют изменение дру гих факторов, например технико-экономических показателен ис пользования техники, наиболее эффективной в перспективе, и составляют различные варианты осуществления основных на-
7
правлений развития механизации, |
намеченных |
при |
прогнозиро |
|
вании. |
|
|
|
|
Таким образом, перспективное |
и среднесрочное |
планирование |
||
механизации — непрерывные и взаимосвязанные |
процессы, осно |
|||
ванные на применении современного математического |
аппарата |
|||
для исследования изменения ряда |
вероятностных факторов . |
|||
З а д а ч и развития и размещения |
парков машин |
и |
ремонтной |
базы связаны с планированием капитальных вложений и имеют, кроме указанных выше особенностей, динамический характер . Непосредственное сравнение по критерию эффективности всех вариантов решений задач на уровне министерства, главка и трес та без применения специальных методов практически невоз можно.
Принципиальные решения, принятые на стадии среднесрочно го планирования, являются исходными данными для задач треть ей группы, которые включают круг вопросов, связанных с плани
рованием годовой производственной |
программы |
механизирован |
|||||||
ных |
работ |
и управлением |
механизированным |
производство*!. |
|||||
Постановка з а д а ч оперативного планирования зависит |
от |
специ |
|||||||
фики |
производственной |
и |
технической эксплуатации |
машин |
в |
||||
к а ж д о й подотрасли. Д л я |
сосредоточенных объектов |
мосто- |
и |
||||||
тоннелестроения, гидротехнического |
строительства необходимо |
||||||||
установить |
оптимальные |
способы механизации, |
области |
эффек |
тивного применения машин, наиболее целесообразные соотноше ния в комплектах ведущих машин и машин для вспомогательных
и отделочных |
работ, |
р а з р а б о т а т ь |
оптимальные |
режимы |
работ |
||||
машин . В железнодорожном |
строительстве |
возникают |
задачи |
||||||
оптимального |
календарного |
планирования |
работы |
машинных |
|||||
парков различных специализированных потоков, |
оптимального |
||||||||
распределения |
парка машин |
одного назначения |
по |
объектам |
|||||
строительства и участкам |
работ. |
|
|
|
|
|
|||
Нетрудно видеть, |
что |
для |
наилучшего решения этих вопро |
||||||
сов т а к ж е целесообразно |
применять |
математические методы. Об |
ласть эффективного применения машин устанавливают на основе определения функциональных зависимостей и связей м е ж д у па
раметрами |
и технико-экономическими |
показателями |
использова |
ния машин с помощью аналитических |
или статистических мето |
||
дов. Такой |
ж е подход применим и для |
установления |
закономер |
ностей распределения исходных характеристик эксплуатации машин в определенных производственных условиях главного уп равления и треста.
При установлении соотношения в комплектах ведущих машин и машин д л я вспомогательных 'и отделочных работ необходимо учитывать тот факт, что изменяющиеся условия строительной площадки по-разному в л и я ю т на режимы работы машин и имеют вероятностный х а р а к т е р . Расчет количества машин к а ж д о г о типо размера, обеспечивающих наиболее полное использование всего комплекта, с учетом вероятностного характера исходных данных
8
в о з м о ж ен и необходим в условиях длительного использования комплектов машин в карьерах, для обслуживания монтажных процессов массовой застройки и т. .п. В этих случаях могут быть определены закономерности распределения характеристик и по казателей эксплуатации, которые позволяют выполнить расчеты количества машин, как систем обслуживающих и обслуживаемых элементов.
З а д а ч и |
оптимальной расстановки машин по объектам строи |
тельства и |
участкам работ возникают при текущем планирова |
нии работы |
машинных парков. В специализированных трестах |
основным условием этих задач является своевременная сдача вы полненных работ генеральному подрядчику, например, земляного полотна на перегонах д л я устройства верхнего строения; при этом сроки окончания работ каждой машиной не задаются . В об щестроительных трестах постановка задачи иная, сроки оконча ния механизированных работ, выполняемых парком, д о л ж н ы быть увязаны с остальными работами на к а ж д о м объекте. В обо их случаях при большой номенклатуре объектов строительства и значительном количестве различных типоразмеров машин в пар ке возникает большое число вариантов распределения ресурсов парка по объектам и вариантов составов комплектов машин з различных технологических схемах работ. Сопоставление вари антов с целью выбора наилучшего осложняется необходимостью учета условий проектирования организации строительства и про изводства механизированных работ. В з а д а ч а х распределения ресурсов эти условия имеют вид технологических и организацион ных ограничений на выбор способов производства работ. В такой постановке выбор оптимального варианта заключается в нахож дении экстремального значения целевой функции при заданных ограничениях.
При управлении ходом механизированных работ возникает необходимость принимать оптимальные решения по их регулиро ванию с учетом изменяющейся обстановки на строительной пло
щадке . Д л я задач сбора и обработки |
информации |
о ходе работ, |
а т а к ж е оптимального календарного |
планирования |
работы пар |
ков машин характерны периодическое изменение условий и не обходимость многократного решения этих задач .
Таким образом, характерные особенности описанных выше за д а ч — большой объем информационного материала, многоэтапиость и многовариантность решений, вероятностный характер исходных данных, необходимость многократного и быстрого ре шения в условиях изменяющейся обстановки, многофакторный количественный анализ взаимосвязей механизированного произ водства — существенно снижают эффективность применяемых методов планирования механизации, основанных на сравнении технико-экономических показателей ограниченного числа вариан тов. Поэтому, как и в других отраслях народного хозяйства, з транспортном строительстве возникла необходимость в разработ -
9