Планирование механизации транспортного строительства. Учебное пособие
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Оренбургский государственный университет»
И.А. Оденбах, Е.Б. Таурит, Е.И. Панов
ПЛАНИРОВАНИЕ МЕХАНИЗАЦИИ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Учебное пособие
Рекомендовано учёным советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего образования «Оренбургский государственный университет» для обучающихся по образовательным программам высшего образования
по направлениям подготовки 08.03.01 Строительство, 08.04.01 Строительство, по специальности 23.05.06 Строительство железных дорог,
мостов и транспортных тоннелей
Оренбург
2025
УДК 625.08:681.5(075.8) ББК 39.311-06-5я73
О-41
Рецензент – заместитель начальника управления ООО «Рус56» С.П. Рукин
О-41 Оденбах, И.А.
Планирование механизации транспортного строительства [Электронный ресурс] : учебное пособие / И.А. Оденбах, Е.Б. Таурит, Е.И. Панов; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2025. – 1 электрон. опт. диск
(CD-ROM) : зв., цв. ; 12 см. – Систем. требования: Intel Core или аналогич.; Microsoft Windows 7 ; 512 Мб ; дополнительные программные инструменты: Adobe Acrobat Reader XI. – Загл. с этикетки диска. –
Текст: электронный.
ISBN 978-5-7410-3368-5
В учебном пособии изложены теоретические основы и практические методы решения задач формирования состава парков машин и оборудования, планирования механизированных работ, выполняемых общестроительным и специализированным транспортным строительством. Обобщён опыт транспортных строительных организаций по планированию механизированных работ и совершенствованию технической эксплуатации машинных парков.
Настоящее пособие позволит освоить обучающимся дисциплины
«Организация |
и технология ремонтных работ на дорожных объектах», |
|||
«Ремонт |
и |
содержание |
автомобильных |
дорог», «Реконструкция |
автомобильных дорог», «Эксплуатация автомобильных дорог», а также «Строительство транспортных сооружений».
Учебное пособие по планированию механизации транспортного строительства предназначено для обучающихся строительно-инженерного направления всех форм обучения и для самостоятельной работы обучающихся.
УДК 625.08:681.5(075.8) ББК 39.311-06-5я73
|
© Оденбах И.А., |
|
Таурит Е.Б., |
ISBN 978-5-7410-3368-5 |
Панов Е.И., 2025 |
© ОГУ, 2025 |
Содержание
Введение……………………………………………………………………….. 5
1 Основные положения оптимального планирования механизации строительного производства……………………………………………………………………………... 8
1.1Содержание и общая схема решения задач оптимального планирования…….. 8
1.2Модели и методы оптимального планирования……………………………….. 14
1.3Выбор оптимальных решений и расчёт экономического эффекта…………… 17
1.4Взаимосвязь задач оптимального планирования в автоматизированной системе расчётов…………………………………………………………………………………. 20
2Основные технико-экономические показатели и их зависимость от различных факторов………………………………………………………………………. 25
2.1Основные технико-экономические показатели………………………………... 25
2.2Определение плановой производительности машин………………………….. 27
2.3Определение себестоимости механизированных работ и приведённых затрат35
3Область эффективного применения взаимозаменяемых машин и их комплектов 40
3.1Область эффективного применения отдельных машин……………………….. 40
3.2Область эффективного применения комплектов машин……………………… 41
4Оптимальное планирование эксплуатации парков строительных машин……… 44
4.1Постановка плановых задач…………………………………………………….. 44
4.2Построение математических моделей задач…………………………………… 52
4.3Оптимальное распределение парка машин методами линейного программирования……………………………………………………………………… 54
4.4Оптимальное планирование работы парка машин…………………………….. 57
4.5Опыт оптимального календарного планирования работы строительных машин
…………………………………………………………………………………………… 64
5 Оптимизация составов машинных парков транспортных строительных организаций…………………………………………………………………... 68
5.1Постановка задачи……………………………………………………………….. 68
5.2Анализ результатов прогнозирования развития механизации………………... 72
5.3Подготовка исходных данных…………………………………………………... 78
5.4Последовательность расчётов оптимальных составов машинных парков ….. 84
5.5Применение электронной вычислительной техники в расчётах……………... 90
6 Совершенствование планирования ремонтов строительных машин…………… 92
6.1Содержание плановых задач……………………………………………………. 92
6.2Определение потребности в ремонтах машин…………………………………. 94
6.3Оптимальное планирование размещения и загрузки ремонтных предприятий97 Список использованных источников…………………………………………. 105
4
Введение
В настоящее время определены задачи в области механизации строительства. В планах указана необходимость улучшения применения строительной техники, ускорения замены устаревшей техники, повышения оснащённости строительства машинами высокой производительности. Такие задачи актуальны для транспортного строительства.
В соответствии с перспективами развития данной отрасли ежегодный прирост объёмов работ предстоит обеспечивать без привлечения дополнительных трудовых ресурсов, за счёт роста производительности труда. Для выполнения задач по росту производительности труда предусматривают повышение уровня механизации многих видов строительно-монтажных работ. Ежегодные анализы производительности труда в транспортных строительных организациях позволили выявить потери рабочего времени имеющихся машин (около 15 % от годового фонда), основные причины которых – это недостаточно удовлетворительная организация производства и неисправности машин. Это указывает на возможность повышения эффективности эксплуатации парков строительных машин за счёт вскрытия и использования внутренних резервов [1].
Немалые изменения происходят в структуре производственной программы транспортного строительства по назначению объектов и в территориальном аспекте.
Увеличивается объём автодорожного и железнодорожного строительства.
Например, центр тяжести железнодорожного строительства перемещается в северо-
восточные районы, для которых характерны особые условия производства механизированных работ.
Для выполнения такой программы и повышения эффективности механизированных работ необходимо решать первоочередные плановые задачи в области механизации транспортного строительства:
–составить прогнозы технического перевооружения строительных организаций;
–разработать планы развития машинных парков и ремонтной базы [1];
5
– улучшить показатели эксплуатации строительной техники.
Такие задачи поставлены на уровне отрасли и подрядных строительных организаций как важные факторы ускорения научного и технического прогресса. Их новизна и трудность решения заключаются в необходимости технико-
экономического обоснования выполнения плановых заданий и выбора лучшего с учётом специфики условий эксплуатации машин и развития смежных отраслей.
В настоящее время поставлены задачи в области механизации строительства,
указаны пути повышения эффективности строительного производства, среди которых совершенствование методов планирования и управления на основе применения экономико-математического аппарата для выбора оптимальных решений и разработка автоматизированных систем управления.
Вычислительная техника и доступный экономико-математический аппарат позволяют активизировать процесс и обогатить содержание планирования механизации [4]. Планы механического вооружения и уровней механизации отдельных видов работ должны следовать их оптимальных комплексных программ обновления машинных парков, а оперативное планирование должно предусматривать обеспечение строительных площадок машинами и повышение экономической эффективности технической и производственной эксплуатации машинных парков [1]. Экономико-математические методы позволяют находить наилучшие решения при разработке планов развития строительных организаций.
В учебном пособие показывается актуальность и необходимость применения методов оптимального текущего планирования, излагается содержание основных задач на различных уровнях строительных организаций при планировании механизации; отражается взаимосвязь этих задач в системе плановых расчётов;
предлагается схема выбора оптимальных решений и рекомендуются несложные вычислительные методы.
В учебном пособии указаны области применения приближённых методов выбора экономически целесообразных решений и экономико-математических и статистических методов, приведены некоторые справочные данные по основным технико-экономическим показателям.
6
Совершенствовать планирование механизации транспортного строительства следует на основе работ отечественных и зарубежных учёных в области оптимального планирования и определения эффективности применения техники с учётом специфики отрасли, рассредоточенности и разнохарактерности объектов автодорожного, гидротехнического и железнодорожного строительства,
мостостроения. Имеющийся опыт показывает, что применение экономических расчётов основных фондов приводит к повышению фондоотдачи. Рассмотреть в одном данном учебном пособии все возникающие плановые задачи в разнохарактерных подотраслях транспортного строительства невозможно. Учебное пособие содержит методику оптимального планирования механизации, применение которой показано на примерах решения характерных задач и практическом опыте строительных организаций [4].
Между различными по постановке задачами перспективного, среднесрочного и текущего периодов имеется характерная для планирования взаимосвязь, которая выражается в согласованности условий и оптимальности, в их цели – эффективному выполнению заданий по транспортному строительству. Эта взаимосвязь позволяет систематизировать расчёты и установить единые требования к информационному обеспечению выбора оптимальных решений в области механизации, обеспечить эффективное развитие машинных парков и ремонтной базы отрасли и наилучшее применение машин на объектах [1]. Выбор оптимальных решений приводит к совершенствованию плановых расчётов, является основой для системы
«Механизация строительства» в отраслевой автоматизированной системе управления.
7
1 Основные положения оптимального планирования
механизации строительного производства
1.1 Содержание и общая схема решения задач оптимального
планирования
Механизация строительного производства призвана способствовать повышению производительности труда, снижению трудоёмкости работ,
сокращению продолжительности строительства объекта и снижению себестоимости работ.
Главная задача плана по механизации – это оптимальное применение техники на основе повышения уровня её интенсивного и экстенсивного использования и снижение в результате этого издержек на эксплуатацию машин и механизмов.
Оптимальное планирование механизации заключается в технико-
экономическом расчёте вариантов развития машинных парков, ремонтной базы и применения техники транспортных строительных организаций [1].
При разработке мероприятий по повышению эффективности механизации транспортного строительства учитывается разнохарактерность его подотраслей:
автодорожного, железнодорожного и гидротехнического строительства,
тоннелестроения, мостостроения, метростроения, энергоснабжения и электрификации железных дорог, особенности новых экономических районов в сейсмических и северных условиях, болотистой, таёжной и горной местностях, в
полупустынях и пустынях. Специфику имеет и механизация работ по устройству вторых путей, реконструкции автомобильных и железных дорог в условиях их постоянной эксплуатации.
Многообразие видов и специфические особенности механизации транспортного строительства приводит к группам сложных плановых задач рассматриваемой проблемы, которые возникают в подотраслях на уровне машинных парков управлений механизации при разработке прогнозов и планов [1]. При раскрытии содержания таких задач и выборе путей для их решения обнаруживается
8
целесообразность и необходимость применения современного математического аппарата.
К первой группе относят задачи прогнозирования и планирования развития механизации транспортного строительства: определение направлений развития механизации и автоматизации его подотраслей, установление типажа и параметрических рядов машин каждого типа по частоте значений основного параметра машин; определение темпов замены и сроков службы машин для объёмов и структуры производственной программы каждой подотрасли. Результаты прогнозирования развития механизации служат основой для планирования научных,
исследовательских, опытных и конструкторских работ, для определения перспектив развития мощностей строительной индустрии, ремонтных заводов, а также для разработки строительными организациями планов.
Задачи планирования составляют вторую группу. К ним относят: определение составов машинных парков механизированных колонн; установление соотношений в парке комплектующих и ведущих машин; выбор и обоснование форм технической эксплуатации машинных парков; определение оптимального количества,
размещения и мощности ремонтных предприятий [1].
Решение задач планирования заключается в исследовании тенденций и установлении закономерностей изменения параметров и технико-экономических показателей технической и производственной эксплуатации машин для выбора путей развития механизации. Например, актуальной задачей транспортного строительства является техническое перевооружение строительных организаций путём замены морально и физически устаревшей техники и установления составов машинных парков. Чтобы составы парков в течение длительного времени оптимально соответствовали особенностям плановых заданий, и
машиностроительные отрасли обеспечивали выпуск эффективных средств механизации, необходим прогноз развития транспортного строительства на 20 лет в части изменения территориального размещения и структуры производства,
проектных и конструктивных данных объектов и влияния таких изменений на
9
параметры машин и область их применения; внедрения новых технологий и организации механизированного производства и пр. факторов [1].
Прогнозирование выполняют на основе анализа и моделирования поведения исследуемых факторов в предыдущем периоде и заданий по плановому периоду.
Результаты прогноза тем достовернее, чем правильнее учтены тенденции,
взаимосвязь и динамика изменения факторов, которые оказывают влияние на развитие механизации. Поэтому для прогнозирования комбинируют современные методы моделирования динамических процессов, данные обработки экспертных оценок и пр.
Планирование механизации основывается на результатах прогноза и является его продолжением. Оно предполагает всесторонний и детальный анализ установленных тенденций. На этой стадии планируют изменение факторов,
например, технико-экономических показателей применения техники, наиболее эффективной в перспективе, и составляют разные варианты осуществления основных направлений развития механизации, которые намечены при прогнозировании.
Следовательно, планирование механизации – это взаимосвязанный процесс,
который основан на применении современного математического аппарата для исследования изменения вероятностных факторов.
Задачи размещения и развития парков машин и ремонтной базы связаны с планированием вложений и имеют также динамический характер [1].
Решения являются исходными данными для задач третьей группы, которые включают вопросы, связанные с планированием производственной программы механизированных работ и управлением механизированным производством.
Постановка задач планирования зависит от специфики технической и производственной эксплуатации машин в каждой подотрасли. Для объектов автомобильного и железнодорожного тоннелестроения и мостостроения,
гидротехнического строительства устанавливают способы механизации, области применения машин, соотношения к комплектам ведущих машин и машин для вспомогательных и отделочных работ, разрабатывают режимы работ машин. В
10
