3.3.3. Побудова циклограми об'єктного потоку.

За розрахунковою матрицею будується циклограма потоку. Вона, на відміну від лінійного графіку, моделює розвиток потоку в часі та просторі. Циклограма – це графік, по осі абсцис якого відкладаються тимчасові параметри потоків (рік, місяць, календарні дати робочих днів і робочі дні), а по осі ординат – просторові (номера захваток, поверхів) і організаційні (найменування циклів робіт) характеристики потоків. Часні потоки зображуються відрізками прямих похилих ліній у межах захваток (поверхів). Початок і закінчення кожного відрізка на захватці (поверсі) визначаються тимчасовими параметрами розрахункової матриці. Якщо часний потік ритмічний – лінія пряма, неритмічний – ламана. Потоки нумеруються (1…n) і над ними проставляється чисельність робочих , зайнятих на цьому процесі.

Циклограма спеціалізованого потоку по зведенню надземної частини будівлі, побудована по розрахунковій матриці приклада 1, приведена на рис. 5.

Приклад циклограми об'єктного потоку, тимчасові параметри якого розраховані за допомогою матриці на листі 1 додатка 3, зображений на листі 2 додатку 3.

На циклограмі пунктирними лініями показані потоки, що ув’язуються за вище наведеними умовами.

3.3.4. Розробка графіку руху робочих кадрів по об'єкту.

Методика розробки графіку руху робочих кадрів по об'єкту на основі циклограми аналогічна методиці, викладеній у розділі 3.2.4. Доцільно для спрощення складання графіку його графічну частину розташовувати під циклограмою. Тоді вся побудова зводиться до проектування похилих ліній циклограми на вісь абсцис і підрахунку числа робочих однойменних професій у ті дні, коли відбувається зміна їхньої чисельності.

За графіком руху робочих кадрів розраховуються показники, що характеризують його «якість»: .

Приклади графіку руху робочих кадрів, розробленого на підставі циклограми спеціалізованого і об'єктного потоків, показані, відповідно, на рис. 5 і листі 2 додатку 3.

3.4. Проектування календарного плану будівництва окремого об'єкту у формі сітьового графіку.

3.4.1. Особливості розробки календарного плану у формі сітьового графіку.

При розробці календарного плану у формі сітьового графіку додатково до перерахованих у розділі 3.2.1. процедур послідовності проектування плану необхідно виконати наступне:

• розробити сітьову модель;

• перетворити модель у вид більш зручний для обробки;

• визначити оцінку часу;

• розрахувати параметри сітьової моделі.

3.4.2. Розробка сітьової моделі зведення будівлі.

В основу сітьових моделей покладена теорія графів. Залежно від цілого ряду ознак відомі різні види моделей і різноманітні форми їхнього представлення. У будівельній практиці в системах сітьового планування та управління найбільше поширення одержали сітьові моделі, орієнтовані на роботи. Надалі будемо розглядати найпростіші детерміновані одноцільові сітьові моделі типу «роботи-дуги». У таких сітьових моделях усі роботи, що входять у деяку подію, з'єднані за схемою «і», тобто подія наступає тільки тоді, коли виконана кожна з цих робіт. Аналогічно вихідні з події роботи також з'єднані за схемою «і», тобто настання події означає можливість почати кожну з цих робіт.

ЕЛЕМЕНТИ СІТЬОВОЇ МОДЕЛІ

Ресурсна робота – це виробничий процес, що вимагає витрат часу і матеріальних ресурсів (наприклад, влаштування котловану, монтаж фундаментів, кладка стін та ін). Ресурсну роботу сітьової моделі зображують однією суцільною стрілкою, обмеженою двома подіями (рис. 6). Над роботою вказують її найменування і фіксовану тривалість t_i-j або діапазон оцінок часу D_i-j^max – d_i-j^min, а під стрілкою – чисельність робочих N_j. Залежно від призначення моделі зміст параметрів роботи може змінюватися.

Циклограма спеціалізованого потоку

2	2
	1
1	2
	1
ЗАХВАТКИ	ПОВЕРХИ	2		4		6		8		10		12		14		16		18		20		22			24		26		28		30		32		34		36		38		40		42
		2		4		9		11		15		17		21		23		25		29		31			4		6		8		12		14		18		20		22		26		28
		березень																					квітень
		2005р.

Графік руху робочих кадрів

Найменування професій	max N	2005р.
		березень																						квітень
		2		4		6		8		10		12		14		16		18		20		22		24		26		28		30		32		34		36		38		40		42
		2		4		9		11		15		17		21		23		25		29		31		4		6		8		12		14		18		20		22		26		28
монтажники	5
муляри	10
теслярі	4
покрівельники	3
УСЬОГО	17

Рис. 5 Циклограма спеціалізованого потоку і графік руху робочих кадрів

Найменування роботи

t_i-j (D_i-j – d_i-j)

ⁱ N_i-j ^j

Рис.6. Зображення ресурсної роботи.

Безресурсна робота (очікування) – процес, який вимагає тільки витрат часу і не споживає матеріальних ресурсів - різні технологічні і організаційні перерви в роботі (наприклад, набір міцності бетону, перехід бригад з однієї захватки на іншу і т.д.). У сітьовій моделі безресурсна робота зображується так, як ресурсна, але без вказівки ресурсів.

Фіктивна робота (залежність) – використовується для відображення технологічного і організаційного взаємозв'язку робіт і не вимагає ні часу, ні ресурсів. У сітьовій моделі вона зображується пунктирною стрілкою, обмеженою двома подіями (рис.7).

i j

Рис.7. Зображення фіктивної роботи

Подія – це факт можливості початку чи закінчення роботи. Події зображуються кружками і кодуються. Вони обмежують роботу і стосовно неї можуть бути початковими і кінцевими (рис.8).

попередня робота, що наступна робота

робота h – i розглядається i – j j – k

h i j k

початкова кінцева подія

подія роботи i – j роботи i – j

Рис. 8. Зображення подій і робіт.

Початкова подія визначає початок роботи, що розглядається і є кінцевою для попередніх робіт.

Кінцева подія визначає закінчення роботи, що розглядається і є початковою для наступних робіт.

Вихідна подія – подія, що не має попередніх робіт у фрагменті (рис. 9).

Завершальна подія – подія, що не має наступних робіт у фрагменті (рис. 9).

2 1

2 3

В ихідна Завершальна

подія подія

1 4

1 4 5

Рис.9. Фрагмент сітьової моделі.

Шлях – безперервна послідовність робіт сітьової моделі між будь-якою парою подій (наприклад, для фрагмента моделі, показаного на рис. 9, шляхи 1-2-4; 2-4-5 та ін.)

Повний шлях – безперервна послідовність робіт сітьової моделі від вихідної події до завершальної (наприклад, для фрагмента моделі на рис. 9 існують три повних шляхи: 1-2-3-5;1-2-4-5; 1-4-5).

Критичний шлях – це максимальний за тривалістю повний шлях моделі (наприклад, критичний шлях 1-2-4-5 для фрагмента, показаного на рис. 9.).

ОСНОВНІ ПРАВИЛА ПОБУДОВИ СІТЬОВОЇ МОДЕЛІ

• Топологія сітьової моделі повинна адекватно описувати явище, бути простою, легкочитаємою. Однойменні дійсні роботи рекомендується, як правило, зображувати горизонтальними лініями, напрямок стрілок варто приймати зліва направо і зверху вниз, по можливості уникаючи зайвих перетинань.

• Не допускається, щоб дві або більше робіт мали однакову комбінацію початкової і кінцевої подій.

• Зв'язки (фіктивні роботи) можуть йти тільки від кінцевої події якої-небудь дійсної роботи до початкової події іншої дійсної роботи.

• Виконання паралельних робіт (3-4 і 5-6) моделюється так, як показано на рис.10.

3 4

1 2 7 8

5 6

Рис. 10. Зображення робіт, які виконуються паралельно.

• Якщо організовано виконання робіт по захватках, то в сітьовій моделі вони показуються самостійно для кожної захватки (рис.11)

1 захв 2 захв. 3 захв.

р озробка 1 2 3 4 5 6

к отловану

м онтаж 1 захв. 2 захв. 3 захв.

ф ундаментів 7 8 9 10 11 12

Рис. 11. Зображення ув'язування робіт по захватках.

• Кодування подій повинне відповідати послідовності виконання робіт у часі і може виконуватися горизонтальним або вертикальним способами (рис.11).

• У сітьовій моделі не повинно бути «циклів» і «тупиків».

тупик

3 6

1 2 5 8

4 7

цикл

Рис. 12. Приклади «циклів» (4-5-7) і «тупиків» (3-6) у моделі.

• Перетворення моделі у вид, більш зручний для подальшого використання, виконується шляхом виключення з неї залежностей (фіктивних робіт), які не несуть інформаційного навантаження. Якщо в подію входить одна залежність, то цю подію зі зв'язком можна виключити з моделі, і тоді дійсна робота, що виходить із виключеної події, буде починатися з початкової події виключеної залежності. На рис. 13 показана перетворена сітьова модель, отримана з моделі, зображеної на рис. 11.

1 захв 2 захв. 3 захв.

р озробка 1 2 4 6

к отловану

м онтаж 1 захв. 2 захв. 3 захв.

ф ундаментів 8 9 10 11 12

Рис. 13. Перетворена сітьова модель.

ПОСЛІДОВНІСТЬ РОЗРОБКИ СІТЬОВОЇ МОДЕЛІ.

1. Для заданого комплексу робіт зведення окремого об’єкту складається сітьова модель за вище приведеними правилами побудови сітьових моделей. Напрямок побудови і розгортання сіті може носити різний характер. Частіше сіть будується від вихідної події до завершальної. Спочатку розробляється неперетворена сіть. Технологія побудови моделі така. На листі формату А4 показуються всі ресурсні та безресурсні роботи, які за допомогою зв'язків (фіктивних робіт) ув’язуються в єдину сіть. Зв'язки повинні відображати технологічну послідовність виконання робіт, ураховувати визначальні обмеження по основних ресурсах (монтажних кранах, бригадах), моделювати організаційні і технологічні перерви, враховувати правила техніки безпеки. У процесі побудови першого варіанта сіті її зовнішньому вигляду не приділяється особлива увага. Далі перший варіант сіті перевіряється на правильність побудови топології, відповідність її комплексу робіт, що моделюється, аналізується, чи є всі попередні роботи, необхідні для початку наступних робіт. Після цього виконується графічне упорядкування сіті.

Приклад оформлення неперетвореної сітьової моделі зведення окремого об’єкту показаний на листі 1 додатка 4. Сітьова модель розроблена за вихідними даними прикладу, наведеного на листі 1 додатка 2. Конструктивне рішення будівлі, методи її зведення, обмеження за кількістю монтажних кранів і чисельністю робочих бригад також прийняті аналогічними. Зв'язок 26-29 крім технологічного ув’язування накладає обмеження правил техніки безпеки на умови ув’язування робіт «монтаж збірних з/б конструкцій каркаса» і «влаштування огороджуючих стін із цегли», тобто в зоні монтажу на одній вертикалі виконувати інші роботи заборонено. Робота «влаштування покрівлі» виконується паралельно роботам «кладка перегородок», «влаштування вікон та дверей» і «засклення».

2. Події сітьової моделі кодуються двозначною цифрою 01...99.

3. Модель перетворюється у вид більш зручний для подальшого використання шляхом виключення фіктивних робіт, що не несуть інформаційного навантаження. При цьому коди подій залишаються колишніми. Виключені з сіті зв'язки і події на листі 1 додатка 4 закреслені.

4. Перетворена модель зображується на листі формату А3 із вказівкою для всіх робіт необхідних параметрів – тривалості t_i-j і чисельного складу бригад N_i-j (лист 2, додатка 4). Чисельні значення t_i-j і N_i-j приймаються за розрахунковою частиною лінійного графіку.

5. Для розробленої сітьової моделі розраховують тимчасові параметри для двох умов:

• розрахунковий термін (Т_р) дорівнює директивному (Т_д) – Т_р = Т_д;

• Т_р >Т_д - сітьовий графік приводиться до заданого терміну.

Методика розрахунку тимчасових параметрів приведена в розділах 3.4.3., 3.4.4.

Отримана в такий спосіб сітьова модель з розрахованими тимчасовими параметрами виконує роль календарного плану зведення об’єкту у формі сітьового графіку.

3.4.3. Розрахунок тимчасових параметрів сітьової моделі за умови Т_р =Т_д.

До тимчасових параметрів сітьового графіку відносяться:

t_i-j, t_h-i, t_j-k – тривалості робіт, що розглядається (i-j), попередньої (h-i)

і наступної (j-k);

– ранній початок і раннє закінчення роботи i-j, що розглядається;

-теж попередньої роботи h-i;

-теж наступної роботи j-k;

– пізні початки і пізні закінчення, відповідно,

робіт i-j, h-i та j-k;

- загальний резерв часу роботи i-j;

– часний резерв часу роботи i-j;

– розрахункова тривалість виконання комплексу робіт;

– директивний (заданий) термін виконання комплексу робіт.

Загальна схема кодування робіт і запису тимчасових параметрів показана на рис 14.

попередня робота, що наступна

робота розглядається робота

h t_h-i i t_i-j j t_j-k k

p.c n.c N_n-i p.c n.c N_i-j p.c n.c N_j-k p.c n.c

R_h-i r _h-i R_i-j r _i-j R_j-k r _j-k

ранні пізні ранні пізні

терміни терміни терміни терміни

Рис. 14. Загальна схема кодування робіт і запису

тимчасових параметрів сітьового графіку.

Розрахунок тимчасових параметрів сітьового графіку може виконуватися різними способами. Розглянемо найбільш розповсюджений - розрахунок параметрів сіті аналітичним способом по роботах безпосередньо на графіку. Результати розрахунку можна записувати по секторах (рис.15) чи у вигляді дробу (рис.16).

код події

р анні терміни

початку і закінчення пізні терміни початку

р обіт i і закінчення робіт

t^Р.H.(O) t^П.H.(O)

h

код попередньої події, з

якої до даної веде максимальний шлях

Рис. 15 Форма запису результатів розрахунку тимчасових параметрів по секторах.

ранні терміни початку 2 пізні терміни

і закінчення робіт початку та закінчення робіт

1 t^Р.H.(O) t^П.H.(O)

i

1, 2 і т.д. - кількість рівнів відповідає кількості перерахувань графіку.

Рис. 16. Форма запису результатів розрахунку тимчасових параметрів моделі у вигляді дробу.

Розрахунок тимчасових параметрів сітьового графіку за умови Т_р = Т_д виконується за таким алгоритмом.

Крок 1. Для вихідної події приймають t^.H. = 0.

Крок 2. Розраховують ранні терміни початку і закінчення робіт . Ранні терміни визначають послідовно по всіх шляхах сітьового графіку прямим ходом розрахунку, починаючи від вихідної події до завершальної. Ранній початок роботи (самий ранній з можливих час початку роботи) визначають тривалістю самого довгого шляху від вихідної події до початкової події роботи i-j, що розглядається:

. (17)

Раннє закінчення роботи i-j, що розглядається, розраховують за формулою:

. (18)

Крок 3. Для завершальної події приймають

.

Крок 4. Розраховують пізні терміни початку і закінчення робіт . Розрахунок ведуть зворотнім ходом, починаючи від завершальної події до вихідної. Пізнє закінчення роботи – це самий пізній із припустимих термінів закінчення роботи, при якому не збільшується загальна тривалість сітьового графіку. Пізнє закінчення роботи i-j, що розглядається, дорівнює мінімальному з термінів пізніх початків наступних робіт j - k:

. (19)

Відповідно пізній початок роботи i -j дорівнюватиме:

. (20)

Крок 5. Розраховують загальний R_i-j і часний резерви часу робіт.

Загальний резерв часу роботи , що розглядається, - це максимальний час, на який розглянуту роботу можна пізніше почати або збільшити її тривалість, не змінюючи загального терміну Т_р виконання комплексу робіт. Загальний резерв часу визначається за формулою:

. (21)

Часний резерв часу роботи , що розглядається, - це максимальний час, на який розглянуту роботу можна пізніше почати або збільшити її тривалість, не змінюючи раннього початку наступних робіт . Часний резерв часу визначається за формулою:

. (22)

Крок 6. Визначають критичний шлях сітьової моделі. На критичному шляху лежать ті роботи, у яких . На сітьовому графіку критичний шлях виділяється.

Приклад. Розрахувати тимчасові параметри фрагменту сітьової моделі, зображеної на рис. 17.

1 2 2 4 4

0 0 2 2 6 8

- 0 0 1 2 2 2

R r 6 4

6 7 8

8 8 8 8 12 12

2 6 7

0 0 0 0

2 10 11 4 12

10 12 12 12 16 16

6 8 11

2 2 0 0

Рис. 17. Розрахунок тимчасових параметрів сітьової моделі за умови Т_р=Т_д

Розрахунок виконаємо безпосередньо на моделі з формою запису результатів по секторах (див. алгоритм).

1. Для вихідної події 1 приймаємо

2. За формулами (17), (18) розраховуємо ранні терміни початку і закінчення робіт:

- для роботи 1-2 –

- –//– 2-4 –

- –//– 2-6 –

- –//– 7-8 –

3. Для завершальної події 12 приймаємо .

4. За формулами (19), (20) розраховуємо пізні терміни початку і закінчення робіт:

- для роботи 11-12 –

- –//– 7-8 –

- –//– 6-10 –

- –//– 2-6 –

5. За формулами (21), (22) розраховуємо резерви часу робіт:

6. Безперервний ланцюжок робіт 1-2-6-7-8-11-12 є критичним шляхом сітьового графіку.

У курсовому проекті для розробленої сітьової моделі (лист 1 додаток 4) розраховують тимчасові параметри. Приклад оформлення календарного плану будівництва окремого об’єкту у формі сітьового графіку показаний на листі 2 додатки 4. Розділ представляється пояснювальною запискою з необхідними поясненнями розрахунку тимчасових параметрів сіті за умови і листом графічної частини.

3.4.4. Розрахунок тимчасових параметрів сітьової моделі за умови Т_р>T_д.

Приведення сітьового графіку на заданий термін виконується за таким алгоритмом.

Крок 1. Для вихідної події приймають

Крок 2. Розраховують ранні терміни початку і закінчення робіт за формулами (17), (18).

Крок 3. Для завершальної події приймають . Директивний термін Т_д будівництва будівель визначається за СНиП 1.04. 03-85 «Норми тривалості будівництва…». З огляду на те, що у вихідних даних трудомісткості робіт зі зведення об'єктів прийняті умовно, то вважають .

Крок 4. Розраховують пізні терміни закінчення і початку робіт за формулами (19), (20).

Крок 5. Визначають резерви часу за формулами (21), (22).

Крок 6. Аналізують отримані резерви часу і виконують процедури з ліквідації негативних резервів. Ця задача вирішується методом послідовного наближення доти, поки не буде виконуватися умова . Для скорочення термінів будівництва (ліквідації негативних резервів) можливе прийняття таких заходів:

1. Збільшення інтенсивності виконання робіт за рахунок додавання порції трудових ресурсів.

2. Зміна раніше прийнятих методів зведення будівлі, напрямку розвитку потоків, кількості використаних основних вантажопідйомних машин, які дозволяють скоротити терміни виконання комплексу робіт.

3. Організація паралельних робіт, якщо це можливо за технологією і не враховано у вихідному плані.

4. Максимальне ув’язування робіт у часі та просторі за рахунок додаткової розбивки будівлі на захватки.

Реалізація 2, 3 і 4 варіантів скорочення термінів будівництва вимагає зміни топології сіті. При ухваленні рішення про ліквідацію негативних резервів часу за рахунок збільшення інтенсивності виконання робіт необхідно враховувати наступне:

- у першу чергу скоротити оцінки часу тих робіт, які лежать на критичному шляху і одночасно впливають на максимальне число інших повних шляхів (підкритичних);

- додавати порцію трудових ресурсів на роботи з мінімальною ціною скорочення.

Розглядаються і аналізуються вищенаведені можливі варіанти скорочення тривалості зведення будівлі і вибираються два найбільш раціональні рішення. Прийняті заходи цих рішень заносять у таблицю 2, вносять корективи у топологію вихідної моделі та її параметри .

Прийняті рішення щодо приведення

сітьового графіку на заданий термін

Таблиця 2

Коди робіт		Параметри сіті			Прийняті рішення
Початкової події i	Кінцевої події j	ti-j	Ni-j	Ri-j	Нова оцінка часу ti-j	Додатковий ресурс (Ni-j	Примітки
1	2	3	4	5	6	7	8
Перший варіант рішення
						 N
Другий варіант рішення
						 N

Крок 7. Перераховують тимчасові параметри моделі з урахуванням прийнятих рішень щодо приведення графіку на заданий термін. Процедури повторюються з 1 до 6 кроку доти, поки не буде виконуватися умова .

Крок 8. Оцінка і аналіз отриманих результатів. Ефективність ухвалених рішень приведення сітьового графіку на заданий термін оцінюють за критерієм, що характеризує «ціну» скорочення. Як відомо, трудові ресурси обмежені, і необхідно прагнути до мінімізації їхнього використання . Скорочення терміну будівництва об’єкту при цьому повинне бути максимальним , відповідно, коефіцієнт, що характеризує «ціну» скорочення, повинен прагнути . Коефіцієнти k розраховуються для всіх варіантів прийнятих рішень скорочення термінів будівництва об’єкту та аналізуються.

Приклад розрахунку тимчасових параметрів сітьового графіку за умови T_p> T_д для одного варіанта прийнятих рішень показаний на листі 3 додатку 4.

Для приведення сітьового графіку на заданий термін Т_д = 0,8 • Т_р = 69 дн. Прийняті такі рішення:

- виконання робіт «монтаж фундаментів» (10-14, 15-16), «монтаж каркасу будівлі» (20-22, 22-24, 24-26), «кладка огороджуючих стін,» (22-28, 29-30, 30-32) організовано в три зміни замість двох;

- робота «розробка котловану» (1-2, 2-4) виконується у дві зміни замість однієї.

Для цього варіанту «ціна» скорочення становить .