Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів

Робота присвячена проблемам комплексного автоматизованого управління житловим і комунальним будівництвом в Україні за допомогою власного програмного комплексу «Karts Planner 1.0». Особлива увага зосереджена на актуальних нині для будівельних корпорацій проблемах ресурсозбереження, прискорення та і...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2006
Автори:	Бабіч, В.І., Перевертун, І.М.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Інститут програмних систем НАН України 2006
Теми:	Прикладне програмне забезпечення
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/2337
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів / В.І. Бабіч, І.М. Перевертун// Проблеми програмування. — 2006. — N 4. — С. 71-83. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859631614806458368
author	Бабіч, В.І. Перевертун, І.М.
author_facet	Бабіч, В.І. Перевертун, І.М.
citation_txt	Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів / В.І. Бабіч, І.М. Перевертун// Проблеми програмування. — 2006. — N 4. — С. 71-83. — Бібліогр.: 7 назв. — укр.
collection	DSpace DC
description	Робота присвячена проблемам комплексного автоматизованого управління житловим і комунальним будівництвом в Україні за допомогою власного програмного комплексу «Karts Planner 1.0». Особлива увага зосереджена на актуальних нині для будівельних корпорацій проблемах ресурсозбереження, прискорення та індустріалізації будівельно-монтажних робіт. Зокрема, запропоновано нову імітаційну модель для ефективної технологічної підготовки та управління будівництвом з використанням інформоб’єктів – повних моделей будівельних об’єктів (на компакт-дисках, Flash-пам’яті), описаних компактними і зручними лінгвістичними засобами з підключенням детальних довідників технологічних операцій та транспортно- технологічної комплектації. The article is devoted to the problems of complex interactive management of house and municipal construction in Ukraine with help of own program complex «Karts Planner 1.0». The actual problems of building corporations such as saving of resources, speeding-up and industrialization of construction are specially attended. In particular, the new simulation approach for effective engineering preparation and management of construction with using of information objects is suggested. «Information objects» are full descriptions of building objects (with use of CD or Flash-memory) with help of compact and comfortable linguistic tools with connecting of detailed technological operation’s standards and transport complectation of building materials
first_indexed	2025-12-07T13:12:18Z
format	Article
fulltext	Прикладне програмне забезпечення © В.І. Бабіч, І.М. Перевертун, 2006 ISSN 1727-4907. Проблеми програмування. 2006. № 4 71 УДК 004.415:69 В.І. Бабіч, І.М. Перевертун ПРОГРАМНИЙ КОМПЛЕКС ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ПІДГОТОВКИ ТА УПРАВЛІННЯ БУДІВЕЛЬНО-МОНТАЖНИМИ РОБОТАМИ З ВИКОРИСТАННЯМ ІНФОРМОБ’ЄКТІВ Робота присвячена проблемам комплексного автоматизованого управління житловим і комунальним бу- дівництвом в Україні за допомогою власного програмного комплексу «Karts Planner 1.0». Особлива увага зосереджена на актуальних нині для будівельних корпорацій проблемах ресурсозбереження, прискорення та індустріалізації будівельно-монтажних робіт. Зокрема, запропоновано нову імітаційну модель для ефе- ктивної технологічної підготовки та управління будівництвом з використанням інформоб’єктів – повних моделей будівельних об’єктів (на компакт-дисках, Flash-пам’яті), описаних компактними і зручними лін- гвістичними засобами з підключенням детальних довідників технологічних операцій та транспортно- технологічної комплектації. Деякі проблеми в управлінні будівницт- вом України та шляхи їх розв’язання Нині інвестування будівництва, особ- ливо житлового, є широкорозповсюдженим, але у будівельників на етапі визначенням зобов’язань перед інвестором та підготов- ки документації часто виникає декілька запитань: 1. Як швидко та точно порахувати тер- міни та кошти будівництва житлових буди- нків, причому вхідною інформацією має бу- ти детально описана технологія будівельно- монтажних робіт? 2. Як налагодити з мінімальними витра- тами за коштами та фахівцями комплексну організацію будівництва з використанням інформаційних технологій щодо підготовки, обліку та управління проектами? Ці та інші питання ефективно розв’язує розроблений авторами роботи програмний комплекс «Karts Planner 1.0», який є експериментальною частиною дисер- тації, повністю орієнтований на здешев- лення та прискорення будівництва, базу- ється на міжнародній методиці автоматизо- ваного управління MRP-2 (рис. 1) та при- свячений комплексному розв’язанню актуа- льних задач технологічної підготовки й управління будівництвом з використанням інтерактивних засобів, зорієнтованих на на- глядність, компактність, зручність і швид- кість обробки галузевої нормативної і прое- ктної документації та формування бізнес- планів забудови. Отже, розглянемо деякі проблеми тех- нологічної підготовки, календарного плану- вання робіт, ресурсів і потужностей, склад- ського обліку та управління транспортуван- ням і складуванням в будівництві [1 - 4]. Технологічна підготовка будівниц- тва (ТПБ) полягає в розрахунку та підгото- вці для виконавців будівельно-монтажних робіт потрібної документації на об’єкт (ві- домостей ресурсів, технологічних операцій та УВР із зазначенням витрат матеріалів, машино- та працеємкості тощо). На сьогодні ТПБ має такі проблеми: - неможливість якісного використання Рис. 1. Місце комплексу «Karts Planner 1.0» в контурах управління підприємством згідно Технологічна підготовка Конструкторська підготовка Об’ємно-календарне та календарне планування Управління потужностями Управління якістю КОНТУР «УПРАВЛІННЯ БУДІВНИЦТВОМ» Контрактно- договірний облік Управління цінами Управління постачанням Управління збутом … КОНТУР «ЛОГІСТИКА» Складський облік Управління транспортом КОНТУР «БЮДЖЕТУВАННЯ ТА КОНТРОЛИНГ» Фінансове планування Калькулювання планової собівартості Калькулювання фактичної собівартості Прикладне програмне забезпечення 72 документації у процесі будівництва об’єкта через тривалий час її підготовки із завер- шенням після здачі об’єкта в експлуатацію, а не перед початком будівництва; - неможливість контролю списання ма- теріалів через розрахунок лише коштори- сних характристик робіт об’єкта (варто- сті матеріалів, зарплати, праце- та маши- новитрат тощо), а не детального змісту матеріалів; - неможливість врахування потужнос- тей виробництва (домобудівних комбінатів, виробників бетону та цегли, власних по- тужностей генпідрядників) за всіма факто- рами для уникнення простоїв монтажного процесу; Для розв’язання зазначених проблем пропонується розробка та впровадження єдиного довідникового інформаційного ядра будівельної корпорації та тиражування його на електронних носіях (CD, USB-пам’яті тощо) або через Intranet-мережу з достатнім ступенем захисту, що включатиме такі етапи: - розробка довідника типових будинків, серій, типових конструктивних рішень та креслень; - розробка класифікаторів виконавців і потужностей (збірний залізобетон, столярні вироби, інженерні мережі, цегла, лісомате- ріали тощо) з урахуванням їх автономності за ген- та субпідрядниками; - розробка класифікатора ресурсів (кош- тів, машин і механізмів, інструменту, затрат праці, матеріалів) з повним формалізованим переліком їх допоміжних параметрів (вар- тість, вага, габарити тощо) з зазначенням залежності їх показників від тривалості бу- дівництва, інфляційних процесів, робочих та вихідних днів; - розробка альбомів будинків та серій, які включають технологічні комплекси ро- біт (ТКР), укрупнені види робіт (УВР), ви- робничо-технологічні модулі (ВТМ) і тех- нологічні операції з нормами витрат ресурсів; - розробка довідника типових техно- логій (варіантів технологій) та оперативне обрахування вартості та обсягів об’єктів. Кінцевим результатом є розрахунок трива- лості, коштів та потреби в ресурсах об’єкта. Об’ємно-календарне та календарне планування будівництва (ОКП та КП) – найпрацеємкіший етап управління, який по- лягає в директивному та детальному розра- хунку планів робіт, ресурсів і потужностей з урахуванням інваріантності будівельних процесів. ОКП та КП у будівництві має ряд проблем: - неможливість прискорення строків бу- дівництва об’єктів через невикористання календарних планів робіт або ж викорис- тання лише на рівні етапів (земляні роботи, монтаж), що пов’язано з їх нединамічністю та низькою інтерактивною гнучкістю (особ- ливо для будівництва житлових будинків у міських умовах); - неможливість гнучко протистояти зов- нішнім збуренням (відсутність матеріалів, поломки обладнання, перебої в постачанні, погодні умови, судові позови) через відсут- ність якісної імітаційної моделі процесу бу- дівництва, яка б комплексно, швидко та де- шево формалізувала й розв’язувала зазна- чені проблеми. Для розв’язання зазначених проблем пропонується імітаційна комп’ютерна мо- дель будівництва на основі детального опи- су технологічних операцій лінгвістичними засобами (мова «КАРТС»), що інтерактивно гнучко (компактно, швидко, прозоро) та з залученням 1-2 спеціалістів з будівництва виконуватиме функції: - календарного планування робіт (10-50 тис.) і потреби в ресурсах (більше 1 тис.) і потужностях для кожного об’єкта в масш- табі хвилин (для транспортно-накопичува- льних процесів), діб, тижнів, місяців і років на основі детального опису технології з мі- німізацією суб’єктивної вхідної інформації та можливістю фрагментного і циклічного моделювання з аналізом ризиків вчасного виконання робіт; - виконання імітаційного моделювання (варіантних розрахунків) планів робіт за до- помогою компактних, швидких і зручних (для зазначеної розмірності) засобів з метою зручного аналізу потреб за ресурсами та по- тужностями, відповіді на запитання «що бу- де, якщо» та вибору одного з варіантів; - переформування оперативних планів з урахуванням різних технологічних обме- жень, тривалості робочого дня, виробітки Прикладне програмне забезпечення 73 виконавців, перебоїв у постачанні, вихідних і святкових днів, погодніх умов, технологі- чних перерв монтажу і транспорту, а також відсотків уже виконаних робіт. Управління потужностями будівни- цтва та комплексне балансування (КБ) тісно пов’язане з календарним плануванням і полягає в стратегічному узгодженні пози- цій інвестора, замовника, генпідрядників та постачальників для визначення директивних строків будівництва об’єктів і містить такі складні проблеми: 1. Неможливість одночасного про- ведення широкого комплексу будівельно- монтажних робіт (50 об’єктів і більше) че- рез відсутність моделей комплексного бала- нсування та узгодження потужностей під- приємств будіндустрії та численних ген- підрядників з потребами будівництва та об- сягами приоб’єктних складів. 2. Неможливість директивного планування будівництва об’єктів на строк більше, ніж один календарний рік через від- сутність гнучких моделей організаційно- технологічного моделювання, КП та ОКП. Для розв’язання зазначених проблем пропонується модель та інструментальні засоби комплексного балансування за всіма видами ресурсів, розрахунку термінів буді- вництва та строків введення нових об’єктів для підписання угод між виконавцями та постачальниками ресурсів і матеріалів. Для цього потрібне одне робоче місце, яке оснащується ноутбуком та мультимедійним проектором, за яким прозоро «за чашкою кави» візуалізуються дефіцити потужності й складування та приймається рішення. Це дасть змогу виконати: - узгодження позицій інвесторів, замов- ників, генпідрядників і постачальників що- до розподілу між будівельними об’єктами потужностей (фахівців, грошей, матеріалів, машин і механізмів, інструменту) з метою їх максимального та рівномірного заванта- ження протягом планового періоду (5-10 років) та уникнення переповнення при- об’єктних складів або простоїв монтажного обладнання; - комплексне директивне планування строків об’єктів з урахуванням їх приори- тетів (об’єкти державного значення, соціа- льної сфери тощо), побажань інвесторів та генпідрядників, а також термінів здачі. Оперативний облік полягає у веденні та контролю руху матеріалів за складами та матеріально відповідальними та контролю виконання строків проекту. Нині ця ланка управління широко автоматизована проми- словими СУБД, але попри уявну простоту в реалізації вона все ж має такі проблеми: - неможливість оперативного відстежу- вання в реальному часі руху матеріалів че- рез відсутність єдиного інформаційного ядра корпорації, яке б мало високий сту- пінь захисту, надійності та дешевизни; - неможливість контролю точності спи- саних обсягів матеріалів за виконавцями та етапами об’єктів через відсутність форму- вання замовлень на основі кален- дарних планів ресурсів, розрахованих комп’ютером. Для розв’язання цих проблем пропо- нується відмова від використання малоефе- ктивних СУБД та перехід до дешевшої й надійнішої файлової структури бази даних, а також орієнтація обліку на галузь, що дасть змогу: - проведення оперативного моніторин- гу логістичного ланцюжка будь-якого ма- теріалу (кількох матеріалів) за складами чи матеріально відповідальними з можливістю контролю списання; - здійснення незалежного технічного нагляду з широким повсякденним викорис- танням дешевих мобільних засобів (мобі- льних телефонів, планшетних комп’ютерів) та реальної інтеграція з базою даних під- приємства, про що вже зазначалося. Управління транспортно-накопичу- вальними системами (ТНС) тісно пов’язано з оперативним календарним пла- нуванням (на рівні хвилин) і полягає в роз- робці розкладу транспортування комплектів від заводів (складів) до будівельних майда- нчиків. Управління ТНС в будівництві має ряд проблем: - неможливість виконувати будівельно- монтажні роботи в радіусі понад 150 км від підприємств будіндустрії через викорис- тання існуючих методів організації ТНС (монтаж зі складу тощо) та наявних транс- портних засобів малої вантажопідйомності; - неможливість знизити кількість задія- них транспортних засобів та мінімізувати Прикладне програмне забезпечення 74 транспортні ризики через відсутність моде- лей оптимального управління процесом комплектації і транспортування матеріалів. Для розв’язання зазначених проблем пропонуються гнучкі технології транспор- тування та складування за допомогою уні- версального транспорту, а також комп’ютерна модель управління ТНС (ін- тервальні графіки) для існуючих і нових умов у будівництві, яка дасть змогу: - планування оптимального переве- зення комплектів від заводів (складів) до будмайданчиків за критеріями мінімізації одиниць транспорту та максимізації резер- вів часу з урахуванням відсутності в буді- вельних підприємствах України універса- льного транспорту; - оперативного перепланування графі- ків транспортування для врахування транс- портних ризиків (затори на дорогах, не- справності тощо), корективів у календар- них планах робіт або організаційних перерв будівництва і постачання з метою змен- шення зупинок монтажу чи переповнення приоб’єктних складів; - розробки моделей для управління ре- гіональними ДБК (досвід Німеччини), які будуватимуть у радіусі більше 1000 км із залученням усіх видів транспорту та уні- версальних контейнерів (палет). Мета роботи – це докладний розгляд та обгрунтування імітаційної моделі про- цесу будівництва об’єктів (мови «КАРТС») та побудованої на її основі системи управ- ління «Karts Planner 1.0», а також гнучких транспортно-накопичувальних систем за досвідом західних країн. Інші зазначені мо- дулі – кошториси, комплексне балансування тощо (рис. 2) детально розглянуті в попере- дніх статтях авторів [1 - 4]. Календарне планування та іміта- ційне моделювання будівельних процесів Прискорення будівництва – реальне лише тоді, коли існує продумана та адеква- тна імітаційна модель будівельних процесів, яка б включала в тому числі і кошторисні розрахунки. Подібна модель (мова «КАРТС») є ядром розробленої авторами системи управління будівництвом «Karts Planner 1.0». Дані лінгвістичні засоби дають змогу використовувати при побудові моде- лі, як «цеглинки», розраховані інженерами УВР (з вартістю, тривалістю, змістом ресур- сів, працеємкістю), що пов’язуються у від- ношення робіт (послідовно, паралельно, «не раніше», «не пізніше», цикл), у фрагментні моделі або в етапи з підключенням вико- навців, технологічних перерв, інтенсивнос- тей, відсотків робіт тощо за допомогою тек- ТПБ та формування інформоб’єктів Діалогове заповнення Мова «КАРТС» Моделі комплектації Кошториси Опис обмежень потужності й складування, опис цін, календаря дат … Оперативне календарне планування БМР об’єкта Мова «КАРТС» Мережні графіки Лінійні графіки Оперативний облік будівництва Чи треба перерахува- ти ресурси об’єкта? Ні Так Комплексне балансування за ресурсами Модель «КАРКАС» «Калібрування» і «згладжування» Активізація і пасивізація БМР Мова «КАРТС» Лінійні графіки Чи захищені ресурси і затверджені дирек- тивні строки? Так Ні Рис. 2. Загальна ітераційна схема прийняття управлінських рішень за допомогою «Karts Planner 1.0» Захист ресурсів та підпис міжкорпоративних угод за «круглим столом» Прикладне програмне забезпечення 75 стового редактора «Karts Planner 1.0» [2, 5]. Отже, в основі «Karts Planner 1.0» ле- жить поняття «інформоб’єкт» – повний або частковий опис технології виробничого процесу (будівництва чи іншого), який міс- тить на електронних носіях (лазерний диск, дискета) детальні метамережеві моделі з підключенням довідника технологічних операцій, календаря робіт і класифікатора ресурсів. Задача розробки інформоб’єктів може лежати на технологах будівельної ко- рпорації або на проектних інститутах (на- приклад, інститут «Київоргбуд»). Отже, очікуваною метою викорис- тання комплексу є зменшення в 3 - 5 разів тривалості підготовки документації на об’єкт для її здачі до початку будівництва, а також скорочення термінів будівельно-мон- тажних робіт через підвищення якості орга- нізації і планування будівництва з допомо- гою прорахованих інформоб’єктів. Розглянемо конструкції мови «КАРТС» докладніше [6, 7]. 1. Роботи (виробничо-технологічні мо- дулі – ВТМ, укрупнені види робіт – УВР) викликаються з бази даних проекту (інфор- моб’єкта) за ідентифікаторами і використо- вуються відсотково (%) або в циклі (^). Ко- жна з робіт повинна обов’язково належати етапу робіт (""). Технологічні перерви між роботами мають тривалість в годинах (+) та підключаються довільно. Відношення по- слідовності (()) й паралельності (<>) пока- зують зв’язки між роботами та рівень ієрар- хії організаційно-технологічної моделі: 1^4 "ЗЕМЛЯНІ РОБОТИ" 5^4 "ФУНДАМЕНТ" +108 <(50%6 7) 7^2 (7 50%6)> "МОНТАЖ" {земляні роботи: 1-а 4 рази; влаштування фундаменту: 5-а 4 рази; технологічна перерва для затвер- діння бетону: 4,5 діб; монтажні роботи: 50% 6-ї, 7-а 4 рази, 50% 6-ї - паралельно}. 2. Мітки є описом подій мережі й позна- чається числовим кодом (¤). Фіктивна ро- бота (�) на мітку означає, що роботи на- ступні за даною міткою, почнуться «не раніше, ніж» виконаються роботи, що пере- дують даній фіктивній роботі. Існують мі- тки початку мережі (=) та фіктивні роботи (посилання) на кінець мережі (/). 3. Фрагменти – це підмережі технології (рис. 3). Фрагменти описуються один раз (Fragment), а потім викликаються (@), в тому числі й у циклі. Мітки фрагментів є локальними. Блок опису фрагментів передує опису технології будівництва об’єкта (Ob- ject). Розглянемо приклад опису: Fragment 1: <(11 �1 12 13)(10 15 ¤1 14)>; Object: <(1 60%2 ¤1 40%2 3)(5 6 ¤2 7)> “ЕТАП 1” <(8 @1 8 ¤3 @1 8)(9^2 �3 9^3)> “ЕТАП 2” ¤1 4 8 �2. 4. Опис технології також містить пере- микачі до всіх подальших робіт рядка: ви- конавців (§) та інтенсивності (#). Виконавці позначаються числовими кодами для заван- таження з бази даних їх виробіток, а інтенсивності робіт – тривалістю робочого дня в годинах. Розрахований мовою «КАРТС» дета- льний графік Гантта робіт (ТКР, УВР, тех- нологічних операцій), ресурсів і потуж- ностей інформоб’єкта також може імітувати організаційні збурення (вихідні та святкові дні, перерви тощо), накладаючись на реаль- ний календар робіт та строки здачі в екс- плуатацію (рис. 4). Мова «КАРТС» та комплекс «Karts Planner 1.0» (рис. 5) також можуть реалізо- вувати альтернативне моделювання, яке по- лягає в «ручному» (через коментарі) або ав- томатизованому виборі варіанту розрахунку технології залежно від глобальних змінних (погодних умов, перебоїв у постачанні то- що). Також «Karts Planner» дає змогу ав- томатизованого розрахунку тривалостей ро- біт для усування резервів на критичному шляху мережі. Фрагмент 1 12 15 13 14 11 10 Об’єкт 2 6 7 1 5 3 4 8 8 Ф1 8 Ф1 8 9 9 9 9 9 Етап № 1 Етап № 2 Рис. 3. Приклад мережного графіка будівництва житлового будинку Прикладне програмне забезпечення 76 Лінгвістична імітаційна модель «KАРТС» використовується лише в ком- плексі з моделлю комплексного балансу- вання «KАРКАС», суть якої полягає в прое- ктуванні директивних графіків будівництва, визначенні обсягів потрібних потужностей будівництва і обсягів складування ресурсів (рис. 6), а також «захисті» ресурсів у діалозі (рис. 7). Модель дає змогу гнучко признача- ти строки розрахованим в «KАРТС» інфор- моб’єктам та візуалізувати дефіцити для аналізу стану будівництва та прийняття рі- шення «за круглим столом» за допомогою «Karts Planner 1.0». Модель «KАРКАС» опублікована авторами [1, 2, 5], отже, наве- демо лише її матмодель: де iq – пріоритет об’єкта i, {0,1,2...}qi = ; ivy – чи обрано варіант v об’єкта i, {0,1}yiv ∈ ; Рис. 4. Моделювання будівництва житлового будинку в «Karts Planner 1.0» Frag 1: <(6 7 ¤1 7)(7 �1 ¤2 16)(16 �2 16 17)>; Frag 2: <(9 10 ¤1 10)(10 �1 ¤2 19)(19 �2 19 20)>; Frag 7: <(12 10 ¤1 10)(10 �1 ¤2 19)(19 �2 19 23)>; Frag 8: <(9 ¤1 10)(13 �1 ¤2 22)(19 �2 20)>; Frag 9: <(12 14)(21 23)>; Object: #16 §1 <1^4 1^4> "Влаштування котловану" §2 <2^4 3^4> "Забиття паль" §3 <4^4 5^4> "Влаштування фундаменту" §4 @1 @2^5 @7 @8 @9 "Монтажні роботи". «Karts Planner 1.0» – Редактор технології 12 14 9 10 13 21 22 19 10 10 10 10 10 10 19 19 19 19 10 10 10 10 10 10 19 19 19 19 10 10 10 19 19 10 10 10 7 7 7 19 19 16 16 12 9 9 9 9 9 6 17 16 19 20 19 20 19 20 19 20 19 20 19 23 20 23 Мережний графік монтажу типового (2-6) поверху трьома кранами 10 19 19 9 19 10 20 10 Рис. 5. Інтерфейс текстового редактора програмного комплексу «Karts Planner 1.0» ∑ ∑∑ ∑∑∑ ∑ ∑∑∑ ∑∑∑∑∑∑ = = = = − == = == = = − == − === →−−⋅− −−⋅−= T 1t r I 1i V 1v t 1τ (v) Θirτiv t 1τ rτ R 1r (3) r T 1t t 1τ rτ I 1i V 1v t 1τ (v) Θirτiv R 1r (2) r T 1t (v) Θirt R 1r r V 1v iv I 1i i max0},LxyPmax{λ 0},Pxymax{λxCyqz i i i ii i ; (b) ii (a) i ΘΘΘ ≤≤ , 1,Ii = ; 1y iV 1v iv =∑ = , 1,Ii = ; ∑ ∑∑∑ += = − == > I 1ij T 1t (v) Θjrt R 1r r V 1v jvi j j xCyq , 1,Ii = ; Прикладне програмне забезпечення 77 1 2 3 4 5 6 Об’єкт 1 Ресурси типу «потужність» Об’єкт 2 1 2 3 4 5 6 7 8 Ресурси типу «потужність» Об’єкт 3 1 2 3 4 5 Ресурси типу «потужність» Розрахунок «КАРТС» Рис. 6. Схема комплексного балансування будівництва в «Karts Planner 1.0» за багатьма потужностями Розрахунок «КАРКАС» 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ресурси типу «потужність» Дефіцит складу Потужність Дефіцити потужності Потреба Рис. 7. Епюра в програмному комплексі «Karts Planner 1.0» за товарним бетоном: а – надлишок бетону на лютий 2005 р. (дефіцит складу); б – наявність бетону на березень 2005 р. (потужність); в – нестача бетону на травень 2005 р. (інтегрований дефіцит) б а в Прикладне програмне забезпечення 78 rC – вартість ресурсу r; (v) irτx – ліміт ресурсу r у технологічний мі- сяць τ варіанту v об’єкта i, 0x(v) irτ ≥ ; iΘ – календарний початок виконання об’єкта i; (2) rλ , (3) rλ – штрафи за місячний інтегрований дефіцит одиниці ресурсу r та місячне пере- повнення складу одиницею ресурсу r; rtP – потужність (наявність) ресурсу r у календарний місяць t; rL – обсяг приоб’єктного складування ре- сурсу r; (a) iΘ , (b) iΘ – ранній та пізній календарний по- чаток виконання об’єкта i. Оперативний облік руху матеріалів з ви- користанням мобільних засобів Здешевлення будівництва прямо пов’язане з економією матеріалів та усунен- ням їх невиправданих втрат. Але за умов відсутності чіткої технології зведення об’єктів, рух матеріалів (а це більше 10 тис. найменувань) неможливо якісно контролю- вати. «Karts Planner 1.0» дає технологу та інженеру інтерактивно гнучкі засоби опера- тивно-календарного планування. Отже, но- рми витрат матеріалів (за етапами, періода- ми) піддаються чіткому розрахунку з ураху- ванням норм витрат і можуть бути реалізо- вані в замовленнях для складу (рис. 8). Але значною проблемою на шляху до реалізації подібної схеми оперативного об- ліку є відсутність єдиного інформаційного ядра та автоматизованого документообігу корпорації. В ідеалі до єдиної бази даних мають бути підключені всі задіяні до управ- ління особи та підрозділи: директор, голо- вний бухгалтер, кладівник складу, інженер- технолог, начальник ділянки тощо. Це, крім оперативного обліку матеріалів, має також забезпечити, виходячи з передового досвіду, усунення дисбалансу в управлінні (на- приклад, у бік бухгалтерії чи іншого відді- лу), ув’язку всіх управлінських функцій в декілька контурів комплексної системи, від- сутність дублювання документів та функ- цій, а також зручний моніторинг діяльності в реальному часі. Труднощами на шляху до створення подібного інформаційного ядра є, насамперед, дороговизна сучасних промис- лових СУБД, недостатня готовність (техно- логічна зрілість) власного підприємства що- денно використовувати засоби автоматиза- ції, а також уже впроваджені в різних відді- лах окремі програмні продукти («острівці автоматизації») багатьох виробників (у тому числі власної розробки підприємства), до яких звик персонал. Рис. 8. Взаємодія складського обліку та календарного планування будівельно-монтажних робіт Склад № 2 Склад № 3 … РОЗПОДІЛЕНА БАЗА ДАНИХ БУДІВЕЛЬНОЇ КОРПОРАЦІЇ Палі - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Фундамент - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Опорядж. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Котлован - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Монтаж - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Об’єкт № 1 Матеріали, машини та механ. Виконавці Роботи … Об’єкт № 2 Склад № 1 Матеріали Періоди Витрата - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Дооцінка - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Передача - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Прихід - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Різання - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Списання - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Відвантаж. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Прикладне програмне забезпечення 79 З метою здешевлення та прискорення обліку пропонується відмова від СУБД та перехід до файлової системи «Karts Planner 1.0», яка в 3 - 4 рази економічніша щодо ви- користання дискової пам’яті та потребує всього 4-8 Мб оперативної пам’яті, що дає змогу широко використовувати мобільні засоби (планшетні та «кишенькові» комп’ютери, мобільні телефони) для опера- тивої передачі даних. Крім того, «Karts Planner 1.0» дає змогу «м’якого» (надлишок – до 10% від норми) та «жорсткого» конт- ролю списання матеріалів лише згідно за- мовлень з об’єктів, що усуває їх невиправ- дане списання та дає змогу планування їх витрат на складі протягом визначеного пе- ріоду з метою недопущення термінових за- купівель та простоїв будівництва. Управління транспортно- накопичувальними процесами Будівництво – комплексний процес, ефективність якого вирішальною мірою за- лежить від якісного забезпечення необхід- ними матеріалами за умов обмежень при- об’єктних складів, особливо в великих міс- тах [5]. Отже, без розв’язання задачі транс- портування та складування, а також без тіс- ної інтеграції календарного планування (бу- дівельно-монтажних робіт і ресурсів) з фо- рмуванням графіків роботи автотранспорт- них засобів будь-яке управління будівницт- вом є недостатнім. Заявки на постачання матеріалів фор- муються наступним чином. Об’єкт, що бу- дується, має чітко розрахований в «Karts Planner 1.0» календарний план технології (графік Гантта) із зазначенням для кожної роботи (технологічної операції) потрібних комплектів ресурсів. Задача комплектації – окрема складна задача дослідження опе- рацій та САПР, яка не розлядається в даній роботі. Графік робіт, таким чином, можливо представити у вигляді графіка потреби в комплектах із зазначенням часу викори- стання кожного комплекту та складського місця його знаходження (естакада, контей- нер, зона, ділянка тощо). Графік комплектів можна перетворити в інтервали постачання в замовленні (рис. 9). Матмодель цієї задачі наступна: minXZ1 →= , ∑∑ = = →= X 1x R 1r xr2 x maxδZ , 21 ZZ f 1;)min(δxr = ;1,Xx = x1,Rr = , де x – номер задіяної одиниці транспорту; δxr – резерв часу для одиниці транспо- рту x в рейс r. Слід зазначити, що подібна схема – ефективна для умов використання універса- льного транспорту та сателітної технології транспортування і складування, яка буде розглянута далі як розвиток підходу. Для сьогоднішніх умов математична модель та- кож повинна містити обмеження щодо типу та вантажопідйомності транспорту, що і є черговим етапом розвитку програмного комплексу «Karts Planner 1.0». Гнучкі технології транспортування та складування як розвиток нового підходу З метою виконання будівельно- монтажних робіт на великих відстанях, еко- номії ресурсів і забезпечення максимальних рівней технологічної, структурної, організа- ційної та інших гнучкостей як розвиток під- ходу пропонується розробка та впрова- дження на основі досвіду Німеччини сателі- тної технології житлового та комунального будівництва (CТ ЖКБ), суть якої полягала б у наступному [5]: - вироби з максимальним ступенем го- товності (цегла, ЗБК та інші, наприклад, зі столяркою та склопакетами) складуються, а потім комплектуються на заводах в універсальні переналагоджувальні кон- тейнери (сателіти) на роликах з метою дос- тавки їх на об’єкти будівництва (табл. 1); - контейнери (сателіти) транспорту- ються на низькорамних трейлерах одно- типним автотранспортом (КраЗ-256Б з ве- ликим тяговим зусиллям) або залізничним транспортом на приоб’єктні склади (т.з. «вокзали»); - контейнери масою 5 т без виробів та 35 - 40 т з виробами комплектуються без- посередньо на заводах; - контейнери на роликах завантажу- ються зі складських естакад на автотранс- порт чи з’їжджають з автотранспорту на приоб’єктну естакаду без допомоги монта- жних кранів, що забезпечує автономність роботи технологічного обладнання. Час за- Прикладне програмне забезпечення 80 вантаження / розвантаження транспорту становить 6 - 10 хв.; - монтаж виробів здійснюється безпо- середньо з контейнерів згідно техно- логічних карт і графіка постачань, розрахо- ваних комп’ютером, після чого контейнери знову повертають на завод; Подібна технологія не є чутливою до відстаней (досвід ДБК «Ерфурт», який бу- дував у 80-х роках на трасі «Уренгой- Ужгород» з обігом 600 сателітів), що сприя- тиме зменшенню кількості будівельних ор- ганізацій та створенню регіональних домо- будівних комбінатів з радіусом будівництва більше 3000 км (рис. 10). Результатом буде створення єдиного гнучкого виробничого комплексу (ГВК), який би вміщув як сателітну технологію, так і систему управління ГВК. Загальні задачі СУ ГВК – це координація всіх будівельно- монтажних робіт та транспортно-накопи- чувальних процесів, мінімізація кількості транспортних засобів у 3-5 разів, гаранту- вання організаційної гнучкості (автономно- сті в роботі та взаємозамінності) шляхом впровадження комп’ютерних інтервальних графіків транспортування та складування. Слід також зазначити, що сателітна технологія транспортування та складування є єдиною технологією, яка піддається по- вній формалізації, а отже може бути керо- вана за допомогою інформаційних техноло- 12 15 9 21 24 18 №1 №2 №3 №4 год. Інтервали прибуття комплектів 12 15 9 21 24 18 №1 №2 №3 №4 год. Потреба в комплектах Комплектація робіт об’єкта № 5 12 15 9 21 24 18 год. №4 №2 №1 №1,№3 Агреговані замовлення на постачання комплектів № Маршрут Tприб. Інтервал Tвідпр. 1 2 3 4 1�4 1�5 1�5 1�6 8-10 10-16 20-23 6-12 2 6 3 6 5-7 9-15 19-22 4-10 5 6 7 2�4 2�5 2�5 10-14 18-19 20-22 4 1 2 8-12 14-15 16-18 8 9 10 3�4 3�7 3�7 16-20 14-20 10-16 4 6 6 12-16 12-18 8-14 Карта відстаней 4 5 6 7 Точка ��  ��  ��  ��  1 3 1 1 3 2 2 3 4 2 2 2 4 3 1 2 1 1 3 4 1 4 4 3 3 2 4 3 6 0 12 15 9 21 24 18 1 2 3 год. Одиниці транспорту 1 2 3 2 4 4 7 5 1 1 2 1 6 5 5 5 3 3 4 7 Розрахований комп’ютером графік руху одиниць транспорту Склад 1 Склад 2 Склад 3 Об’єкт 6 Об’єкт 7 Об’єкт 4 Об’єкт 5 Геометрична карта руху одиниць транспорту Рис. 9. Схема оперативного розрахунку комп’ютером графіка роботи автотранспорта за добу Прикладне програмне забезпечення 81 гій, зокрема модуля «Управління ТНС» програмного комплексу «Karts Planner 1.0» (рис. 9). Ефективність запропонованих підходів Запропоновані та впроваджені автора- ми інформаційні та гнучкі технології дають наступну ефективність: 1) оперативний обрахунок вартості та строків будівництва для визначення догові- рних зобов’язань перед інвесторами. Дирек- тивне планування будівництва на строк від 2 до 10 років та визначення майбутніх дефі- цитів за фахівцями, грошами, матеріалами, машинами та механізмами; 2) підвищення якості будівництва про- гнозованості строків введення об’єктів в експлуатацію, швидке прийняття рішень з Домобуд. комбінат Управління процесами монтажу, транспортування і складування за допомогою комп’ютерних технологій Потяг з повними сателітами (по 2 шт. на платформі) Об’єкти монтажу Завод ЗБК або інший Автотранспорт з повними сателітами (по 1 шт. на трейлері) Залізничний «вокзал» Баржа з повними сателітами (по 10-20 шт.) Річковий «вокзал» Авто «вокзал» Рис. 10. Схема регіонального будівництва, яка керується інформаційними технологіями Таблиця 1. Порівняльний аналіз технологій транспортування та складування в будівництві [5] Характеристика технологічного процесу Човни- ковий спосіб Напівчов- никовий спосіб Існуюча техно- логія Сателіт- на техно- логія Зменшення кількості автотранспортних засобів + - + ++ Відсутність багатотипності автотранспортних засобів + - - + Відсутність багатотипності трейлерів, причепів, контейнерів - - - + Відсутність великого приоб’єктного склада ++ ++ - + Висока збереженість конструкцій та низький брак транспортування + + - + Зменшення простоїв робіт і транспорту через неритмічність роботи ланок + - + ++ Низька частота поломок причепа, трейлера чи контейнера - + ++ +++ Незалежність роботи монтажних бригад від АТЗ (організаційна гнучкість) - -- + ++ Незалежність транспорту від монтажного та заводського кранів + -- - + Незалежність монтажного крана від роботи транспорту + -- - + Відсутність черги при завантаженні автотранспорту на заводах + - - + Незалежність кранів завантаження на заводах від транспорту + - - + Можливість використання залізничного та річкового транспорту для організації регіонального будівництва - -- -- + Відсутність спеціального обладнання на приоб’єктних складах + + - -- Можливість створення системи управління ТП транспортування, складування, монтажу та виробництва в комплексі (забезпечення керованості процесів) + - - ++ Прикладне програмне забезпечення 82 урахуванням інваріантності технологічних моделей та організація збалансованого буді- вництва за рахунок детального опису тех- нологій (у хвилинах) гнучкими комп’ю- терними моделями управління монолітно- каркасним чи серійним будівництвом та їх комплексного балансування за всіма видами ресурсів; 3) гнучке оперативне управління та шви- дке прийняття рішення щодо усунення не- передбачуваних збурень (перебої в поста- чанні, зміна складу бригад, розвантажува- льні роботи з залученням монтажного кра- ну, погодні умови, інфляційні процеси, ви- хідні та святкові дні, тривалість робочого дня, технологічні перерви, зміни в проекті тощо) наявними або додатковими потужно- стями для уникнення зриву термінів бу- дівництва або фінансових (матеріальних) збитків; 4) зменшення кількості управлінських ланок, особливо на нижніх рівнях, завдяки створенню дійсно ефективної корпоратив- ної системи з єдиним інформаційним ядром та наскрізним безпаперовим документо- обігом з високим рівнем деталізації опису технології; 5) збір і накопичення даних та їх розра- хунок без залучення обчислювальних цен- трів. Орієнтація на залучення фахівців (тех- нологів, інженерів) лише з будівництва; 6) орієнтація на постійну мінімізацію ро- бочих місць з підготовки потрібної робочої документації та своєчасне забезпечення нею будівельників, що відповідає еволюційній гнучкості технологічних моделей. Для цього створена спеціальна мова і комп’ютерний редактор детального опису технологій; 7) організація наскрізного документообі- гу корпорації для оперативного контролю та аналізу (в будь-який час) освоєних коштів, стану виконаних робіт, запасів на складах, списаних матеріалів, зарплати тощо; 8) прискорення підготовки будівельної документації на весь об’єкт та її здача перед початком будівництва або на його початко- вих етапах; 9) організація незалежного технічного нагляду з використанням недорогих мобіль- них засобів (мобільні телефони, планшетні комп’ютери тощо); 10) використання математичних моделей оптимального прийняття рішень для усу- вання простоїв у монтажних та транспорт- но-накопичувальних процесах. Наслідком цього буде зменшення неконтрольованого списання матеріалів і судових позовів щодо неналежної якості робіт чи порушення строків будівництва; 11) як результат розв’язання дуже важ- ливих задач: забезпечення комплексності управління, наскрізності вирішення задач технологічної підготовки будівництва, облі- ку та управління для забезпечення гнучкості (керованості) та замкнутості контурів управління; 12) відсутність потреби встановлювати будь-яке інше програмне забезпечення (в т.ч. дорогі системи управління базами да- них, що пропонують аналогічні західні та російські системи: Primavera Constructіon, Open Plan, Spider Project, 1С, IT- Предприятие) з можливістю роботи як у ло- кальному (в межах корпорації), так і в ме- режному (з підключенням підприємств кор- порації) режимі. 1. Бабіч В.І., Перевертун І.М. Методика ор- ганізаційно-технологічного моделювання бу- дівельного виробництва в сучасних інфор- маційних технологіях // Проблемы програ- ммирования. Наук. журн. – К., 2004. - № 4. – C. 88–99. 2. Бабіч В.І., Перевертун І.М. Порівняльний аналіз існуючих підходів до інтерактивного організаційно-технологічного моделювання будівельного виробництва // Проблемы про- граммирования. Наук. журн. – К., 2005. - № 2. – С. 85–97. 3. Бабіч В.І., Перевертун І.М. Методика приме- нения средств «Karts Planner 1.0» для управ- ления проектами в строительстве // Праці III Міжнар. наук.-практ. конф. «Сучасні інформаційні технології в економіці та управлінні підприємствами, програмами і проектами». – Харків: НАУ ім. М.Є. Жу- ковського «ХАІ», 2005. – С. 5–6. 4. Бабіч В.І., Перевертун І.М. Експерименталь- не дослідження організаційно-технологіч- ного моделювання будівельних об’єктів за- собами «Karts Planner 1.0» // Праці VIII Між- нар. наук.-технічної конф. «Контроль і управління в складних системах» (КУСС- 2005). – Вінниця: ВНТУ, 2005. – С. 69–77. Прикладне програмне забезпечення 83 5. Величко В.А., Бабич В.И. Система организа- ции городского строительства. – К.: Будіве- льник, 1989. – 160 с. 6. Компаниец Р.И., Маньков Е.В., Филатов Н.Е. Системное программирование. Основы по- строения трансляторов: Учебное пособие. – СПб.: КОРОНА принт, 2000. – 256 с. 7. Хантер Р. Основные концепции компилято- ров.: Пер. с англ. – М.: Вильямс, 2002. – 256 с. Отримано 28.03.2006 Об авторах: Бабіч Віталій Іванович, канд. техн. наук, доцент, Перевертун Ігор Михайлович, аспірант. Місце роботи авторів: Київський національний університет будів- ництва та архітектури, 03037, Київ, Україна, проспект Повітрофлотський, 31. тел.: (044) 241 5583, e-mail: vitaly_babich@ukr.net, igor_perevertun@ukr.net
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-2337
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1727-4907
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-07T13:12:18Z
publishDate	2006
publisher	Інститут програмних систем НАН України
record_format	dspace
spelling	Бабіч, В.І. Перевертун, І.М. 2008-09-17T15:06:43Z 2008-09-17T15:06:43Z 2006 Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів / В.І. Бабіч, І.М. Перевертун// Проблеми програмування. — 2006. — N 4. — С. 71-83. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. 1727-4907 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/2337 004.415:69 Робота присвячена проблемам комплексного автоматизованого управління житловим і комунальним будівництвом в Україні за допомогою власного програмного комплексу «Karts Planner 1.0». Особлива увага зосереджена на актуальних нині для будівельних корпорацій проблемах ресурсозбереження, прискорення та індустріалізації будівельно-монтажних робіт. Зокрема, запропоновано нову імітаційну модель для ефективної технологічної підготовки та управління будівництвом з використанням інформоб’єктів – повних моделей будівельних об’єктів (на компакт-дисках, Flash-пам’яті), описаних компактними і зручними лінгвістичними засобами з підключенням детальних довідників технологічних операцій та транспортно- технологічної комплектації. The article is devoted to the problems of complex interactive management of house and municipal construction in Ukraine with help of own program complex «Karts Planner 1.0». The actual problems of building corporations such as saving of resources, speeding-up and industrialization of construction are specially attended. In particular, the new simulation approach for effective engineering preparation and management of construction with using of information objects is suggested. «Information objects» are full descriptions of building objects (with use of CD or Flash-memory) with help of compact and comfortable linguistic tools with connecting of detailed technological operation’s standards and transport complectation of building materials uk Інститут програмних систем НАН України Прикладне програмне забезпечення Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів The program complex of technological preparing and control of construction with using of information objects Article published earlier
spellingShingle	Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів Бабіч, В.І. Перевертун, І.М. Прикладне програмне забезпечення
title	Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів
title_alt	The program complex of technological preparing and control of construction with using of information objects
title_full	Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів
title_fullStr	Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів
title_full_unstemmed	Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів
title_short	Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів
title_sort	програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів
topic	Прикладне програмне забезпечення
topic_facet	Прикладне програмне забезпечення
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/2337
work_keys_str_mv	AT babíčví programniikomplekstehnologíčnoípídgotovkitaupravlínnâbudívelʹnomontažnimirobotamizvikoristannâmínformobêktív AT perevertuním programniikomplekstehnologíčnoípídgotovkitaupravlínnâbudívelʹnomontažnimirobotamizvikoristannâmínformobêktív AT babíčví theprogramcomplexoftechnologicalpreparingandcontrolofconstructionwithusingofinformationobjects AT perevertuním theprogramcomplexoftechnologicalpreparingandcontrolofconstructionwithusingofinformationobjects

Програмний комплекс технологічної підготовки та управління будівельно-монтажними роботами з використанням інформоб’єктів

Репозитарії

Схожі ресурси