Модульная декомпозиция производственно-логистических процессов в строительстве

УДК 658.7

А.А. Волков, С.Н. Петрова, А.В. Дубовкина

ФГБОУ ВПО «МГСУ»

МОДУЛЬНАЯ ДЕКОМПОЗИЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЛОГИСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ*

Проведена модульная декомпозиция производственно-логистических процессов строительства. Предложено решение проблемы своевременности ввода строительного объекта в эксплуатацию при помощи организации взаимодействия участников на основе нормативного документа — заводского транспортно-техно-логического модуля.

Ключевые слова: логистика, процессы в строительстве, модульная декомпозиция, транспортно-технологический модуль.

Строительство — отрасль, отличающаяся многообразием производственных процессов, сложностью взаимных связей большого числа организаций, поэтому строительство требует четкой организации и координации работы всех участников производственного процесса.

Особого внимания в организации взаимодействия участников строительства заслуживают сложные логистические связи, сложившиеся в рамках планирования, управления и контроля материальных, информационных и финансовых ресурсов.

Логистика в строительстве имеет интегрированный характер и проводится в рамках взаимодействия отдельных модулей. В данной статье рассмотрено взаимодействие организаций-участников крупной строительной компании, в состав которой входят предприятия и организации — поставщики сырья и материалов, строительной индустрии, транспортные, выполняющие строительно-монтажные работы (СМР). Производственно-логистическая сеть, образуемая взаимодействием участников строительства, приведена на рисунке.

Каждый модуль — организация, отвечающая за выполнение отдельного процесса в рамках производственно-логистической сети. Задача предприятий строительной индустрии — производство готовых изделий или полуфабрикатов для строительства. Организации СМР выполняют возведение объекта. Транспортная организация — связующее звено между предприятиями строительной индустрии и СМР, обеспечивающая транспортировку готовых изделий/полуфабрикатов от производителя на строительный объект. Эффективная организация взаимодействия между ними должна способствовать обеспечению своевременного ввода объекта в эксплуатацию. Это достигается за счет ритмичного выполнения работ, полного и равномерного использования всех видов ресурсов, своевременного обеспечения строительного объекта материалами, деталями. По данной проблеме выполнено довольно много работ [1—20], но все-таки тема исследования остается актуальной.

* Работа выполнена в рамках Гранта государственной поддержки научных исследований, проводимых ведущими научными школами Российской Федерации № 14^57Л4.6545-НШ.

Производственно-логистическая сеть в строительстве

Стоит отметить, что именно своевременность обеспечения строек материалами и изделиями является одной из насущных проблем для большинства строительных организаций. Это объясняется тем, что сложившаяся система управления в строительстве не гарантирует поставку грузов на стройки в запланированное время и, как следствие, своевременное их использование в строительстве объекта.

Для обеспечения надлежащего взаимодействия участников строительства и решения данной проблемы по каждому объекту предлагается разработать заводской транспортно-технологический модуль (ЗТТМ). Он включает перечень изделий одного или нескольких наименований, соответствующих по весу и габаритам, грузоподъемности и емкости транспортной единицы, для выполнения укрупненного комплекса работ или отдельного вида работ в строительстве, с учетом технологии возведения объекта (в привязке к заводу-производителю).

На базе данного модуля (норматива) появляется возможность увязать технологию возведения и последовательность выполнения работ организациями — участниками строительства (отдельными модулями производственно-логистической сети).

Совокупность модулей, разработанных на каждый тип дома, является нормативной базой для текущего оперативного планирования деятельности всех участников строительства. Данный норматив привязывается к определенному строительному адресу, включенному в план строительства, и корректируется согласно реальным условиям. На основе данного модуля осуществляется разработка оперативных заводских и объектных графиков поставки материалов.

При разработке оперативных заводских графиков важно определить рациональную дату начала монтажа объектов, которая учитывает возможности производственных предприятий и потребность строительной организации, т.е. обеспечить увязку промышленного производства деталей с их использованием на объектах.

Наблюдаются противоречия между ритмичным выпуском деталей с завода и неравномерным их использованием в ходе монтажа, а также форс-мажорных ситуаций, которые могут возникнуть при транспортировке. Это связано с тем, что процессы производства, транспортировки и потребления деталей подчиняются различным законам, хотя с точки зрения строительства в целом являются элементами единой системы производство — транспортировка — монтаж.

Использование ЗТТМ в организации взаимодействия крупной строительной компаний позволяет перенести на строительство принципы конвейерного производства, функционирующего в принудительном ритме по часовым и суточным графикам, включающего все выполняемые им операции:

погрузку деталей, материалов и оборудования для строительства на заводах, складах, базах снабжения;

транспортировку данных грузов до объектов строительства; производство СМР.

Чтобы данный конвейер постоянно работал ритмично и применяемые методы организации строительства использовались с максимальной эффективностью, необходимо:

спланировать непрерывную работу конвейера на различные периоды времени: год, квартал, месяц; составить часовые, суточные монтажно-транспорт-ные графики поставки и комплектации материалами объект СМР; разработать другие виды оперативно-производственной документации;

обеспечить оперативный контроль выполнения графиков и планов в том масштабе времени, в котором они составлены;

принять меры по предупреждению нарушений, а в случаях, когда нарушения все же произошли, обеспечить устранение их последствий.

При планировании работ в рамках логистической сети в строительстве следует учитывать, что ряд материальных ресурсов на строительную площадку поставляется комплектами. К таким материалам относятся железобетонные изделия, материалы, сопутствующие монтажу, отделочные, сантехнические и т.д. Комплектные поставки в большинстве случаев должны удовлетворять одному очень важному требованию: время доставки комплекта на объект должно соответствовать возможности использования деталей, входящих в комплект, непосредственно на монтаже здания. При выполнении этого требования могут быть две неблагоприятные ситуации:

детали поступили преждевременно, что приводит к необходимости использования приобъектных складов, а значит и к увеличению стоимости и сроков строительства;

детали поступили с опозданием, в случае чего происходит простой башенного крана и соответственно увеличиваются сроки и стоимость строительства.

Для недопущения таких ситуаций необходимо использовать графики поставки комплектных материалов: почасовые графики доставки и монтажа сборных деталей; заводские графики, определяющие объем и сроки поставок

с завода; объектные графики, содержащие информацию о рейсах по каждому строящемуся объекту; графики поставки сырья и т.д.

Таким образом, основными задачами, которые необходимо решить для организации взаимодействия участников строительства в логистической сети, являются:

разработка ЗТТМ на определенный строительный объект;

часовых монтажно-транспортных графиков;

заводских графиков поставки деталей;

номенклатурного плана выпуска продукции на заводе (по каждому материалу/детали);

плана выпуска транспорта на линию.

Контроль выполнения указанных графиков и планов в том масштабе времени, в котором они составлены, планируется выполнять средствами «виртуального предприятия», которое должно решать следующие задачи контроля:

графиков — оперативного заводского и объектного;

плана выпуска транспорта на линию;

своевременности выпуска транспорта на линию согласно графику.

Библиографический список

1. Стаханов В.Н., Ивакин Е.К. Логистика в строительстве. М. : Приор, 2001. 176 с.

2. Пантилеенко В.Н., Веряскина Е.М. Организация, управление и планирование в строительстве. Ухта : УГТУ 2010. 176 с.

3. Уськов В.В. Компьютерные технологии в подготовке и управлении строительством объектов. Вологда : Инфра-Инженерия, 2011. 320 с.

4. Волков А.А. Информационное обеспечение в рамках концепции интеллектуального жилища // Жилищное строительство. 2001. № 8. С. 4—5.

5. Волков А.А. Активная безопасность строительных объектов в условиях чрезвычайной ситуации // Промышленное и гражданское строительство. 2000. № 6. С. 34—35.

6. Волков А.А. Системы активной безопасности строительных объектов // Жилищное строительство. 2000. № 7. С. 13.

7. Волков А.А. Комплексная безопасность условно-абстрактных объектов (зданий и сооружений) в условиях чрезвычайных ситуаций // Вестник МГСУ 2007. № 3. С. 30—35.

8. Волков А.А. Гомеостатическое управление зданиями // Жилищное строительство. 2003. № 4. С. 9—10.

9. Волков А.А., Пихтерев Д.В. К вопросу об организации информационного обеспечения строительного объекта // Вестник МГСУ 2011. № 6. С. 460—462.

10. Волков А.А. Виртуальный информационный офис строительной организации // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2002. № 2. С. 28—29.

11. Волков А.А. Гомеостат строительных объектов. Ч. 3. Гомеостатическое управление // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2003. № 2. С. 34—35.

12. Лосев К.Ю., Лосев Ю.Г., Волков А.А. Развитие моделей предметной области строительной системы в процессе разработки информационной поддержки проектирования // Вестник МГСУ. 2011. Т. 1. № 1. С. 352—357.

13. Volkov A., Chulkov V., Kazaryan R., Fachratov M., Kyzina O., Gazaryan R. Components and guidance for constructional rearrangement of buildings and structures within reorganization cycles // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 580—583. Pp. 2281—2284.

14. Comer D.E. Internetworking with TCP/IP: Principles, Protocols, and Architecture, Vol. 1, 2nd ed. Englewood Cliffs, New Jersey : Prentice Hall, 1991. 547 p.

15. CORBA — Архитектура распределенных объектов / Delphi, Технологии, CORBA // KANSoftWare. Режим доступа: http://www.kansoftware.ru/?tid=861. Дата обращения: 13.09.2014.

16. Davidow W.H., Malone M.S. The Virtual Corporation: Structuring and Revitalizing the Corporation for the 21st Century. New York : Harper Collins, 1992. 304 p.

17. Extensible Markup Language (XML) 1.1 (Second Edition) W3C Recommendation 16 August 2006, edited in place 29 September 2006 // W3C. Режим доступа: http://craab-ninja.appspot.com/www.w3.org/TR/xml11. Дата обращения: 13.09.2014.

18. Fouquet М., Niedermayer Н., Carle G. Cloud computing for the masses // Proceedings of the 1st ACM workshop on User-provided networking: challenges and opportunities. ACM. 2009. Pp. 31—36.

19. Weinstein B. NET Platform Could be Answer to ASP, HSP Security Problems // ASPStreet.com, April 4. 2002. Режим доступа: http://www.aspstreet.com/archive/d.taf/ sid,25/id,18541. Дата обращения: 13.09.2014.

20. Ying Z. Research on Management of Data Flow in the Cloud Storage Node Based on Data Block // 3th International Conference on Information and Computing. 2010. Vol. 4. Pp. 333—335.

Поступила в редакцию в октябре 2014 г.

Об авторах: Волков Андрей Анатольевич — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве, ректор, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, volkov@mgsu.ru;

Петрова Светлана Николаевна — кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, istus@mgsu.ru;

Дубовкина Алла Викторовна — аспирант, ассистент кафедры информационных систем, технологий и автоматизации в строительстве, Московский государственный строительный университет (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, DubovkinaAV@gmail.com.

Для цитирования: Волков А.А., Петрова С.Н., Дубовкина А.В. Модульная декомпозиция производственно-логистических процессов в строительстве // Вестник МГСУ 2014. № 10. С. 212—218 .

A.A. Volkov, S.N. Petrova, A.V. Dubovkina

MODULAR DECOMPOSITION OF PRODUCTION AND LOGISTIC PROCESSES

IN CONSTRUCTION1

In the process of organizing the cooperation of participants of construction special attention should be paid to logistic connections, which formed in frames of planning, management and control of material, information and financial resources.

Logistics in the construction is of integrated character and is carried out in frames of different modules cooperation. In the given article the authors consider the cooperation of organizations-participants of a big construction company, which includes enterprises

1 The research is carried out in frames of grant of State support of scientific investigations executed by the leading schientific schools of the Russian Federation no.14.Z57.14.6545-NSh.

and organizations — suppliers of materials and raw materials for construction industry, transport organizations and organizations performing construction and installation works.

Modular decomposition of production and logistic construction processes is conducted. The authors suggest a solution for the problem of expedience of putting a construction object into operation with the help of cooperation organization of the participants basing on the normative document — industrial transport and technological modulus.

It is planned to control of schedules and plans in such time scale, in which they are made, by means of "virtual enterprise".

Key words: logistics, construction processes, modular decomposition, transport and technological modulus.

References

1. Stakhanov V.N., Ivakin E.K. Logistika v stroitel'stve [Logistics in construction]. Moscow, Prior Publ., 2001, 176 p.

2. Pantileenko V.N., Veryaskina E.M. Organizatsiya, upravlenie i planirovanie v stroitel'stve [Organization, Management and Planning in the Construction]. Ukhta, UGTU Publ., 2010, 176 p.

3. Us'kov V.V. Komp'yuternye tekhnologii v podgotovke i upravlenii stroitel'stvom ob"ektov [Computer Technologies in the Preparation and Management of Construction Projects]. Vologda, Infra-Inzheneriya Publ., 2011, 320 p.

4. Volkov A.A. Informatsionnoe obespechenie v ramkakh kontseptsii intellektual'nogo zhilishcha [Information Support under the Concept of Smart Homes]. Zhilishchnoe stroitel'stvo [House Construction]. 2001, no. 8, pp. 4—5.

5. Volkov A.A. Aktivnaya bezopasnost' stroitel'nykh ob"ektov v usloviyakh chrez-vychaynoy situatsii [Active Safety of Construction Objects in Emergency Situations]. Pro-myshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo [Industrial and Civil Engineering]. 2000, No. 6, pp. 34—35.

6. Volkov A.A. Sistemy aktivnoy bezopasnosti stroitel'nykh ob"ektov [Active Safety Systems of Construction Sites]. Zhilishchnoe stroitel'stvo [House Construction]. 2000, no. 7, p. 13.

7. Volkov A.A. Kompleksnaya bezopasnost' uslovno-abstraktnykh ob"ektov

8. Volkov A.A. Gomeostaticheskoe upravlenie zdaniyami [Homeostatic Management of Buildings]. Zhilishchnoe stroitel'stvo [House Construction]. 2003, no. 4, pp. 9—10.

9. Volkov A.A., Pikhterev D.V. K voprosu ob organizatsii informatsionnogo obespecheni-ya stroitel'nogo ob"ekta [On the Issue of Arrangement of Information Support of a Construction Facility]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2011, no. 6, pp. 460—462.

10. Volkov A.A. Virtual'nyy informatsionnyy ofis stroitel'noy organizatsii [Virtual Information Office of a Building Company]. Stroitel'nye materialy, oborudovanie, tekhnologiiXXI veka [Building Materials, Equipment, Technologies of the 21st century]. 2002, no. 2, pp. 28—29.

11. Volkov A.A. Gomeostat stroitel'nykh ob"ektov. Chast' 3. Gomeostaticheskoe upravlenie [Homeostat of Construction Projects. Part 3. Homeostatic Management]. Stroitel'nye materialy, oborudovanie, tekhnologii XXI veka [Building Materials, Equipment, Technologies of the 21st century]. 2003, no. 2, pp. 34—35.

12. Losev K.Yu., Losev Yu.G., Volkov A.A. Razvitie modeley predmetnoy oblasti stroitel'noy sistemy v protsesse razrabotki informatsionnoy podderzhki proektirovaniya [Building System Subject Area Development During the Process of Design-cals-system Work out]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2011, vol. 1, no. 1, pp. 352—357.

BECTHMK AtM-iMA

10/2014

13. Volkov A., Chulkov V., Kazaryan R., Fachratov M., Kyzina O., Gazaryan R. Components and Guidance for Constructional Rearrangement of Buildings and Structures within Reorganization Cycles. Applied Mechanics and Materials. 2014, vol. 580—583, pp. 2281—2284. DOI: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.580-583.2281.

14. Comer D.E. Internetworking with TCP/IP: Principles, Protocols, and Architecture. Vol. 1, 2nd ed. Englewood Cliffs, New Jersey, Prentice Hall, 1991, 547 p.

15. CORBA — Arkhitektura raspredelennykh ob"ektov. Delphi, Tekhnologii, CORBA [CORBA — Architecture of Distributed Objects. Delphi, Technologies, CORBA]. KANSoft-Ware. Available at: http://www.kansoftware.ru/?tid=861. Date of access: 13.09.2014.

16. Davidow W.H., Malone M.S. The Virtual Corporation: Structuring and Revitalizing the Corporation for the 21st Century. New York, Harper Collins, 1992, 304 p.

17. Extensible Markup Language (XML) 1.1 (Second Edition) W3C Recommendation 16 August 2006, edited in place 29 September 2006. W3C. Available at: http://craab-ninja. appspot.com/www.w3.org/TR/xml11. Date of access: 13.09.2014.

18. Fouquet M., Niedermayer H., Carle G. Cloud Computing for the Masses. Proceedings of the 1st ACM Workshop on User-provided Networking: Challenges and Opportunities. ACM, 2009, pp. 31—36.

19. Weinstein B. NET Platform Could be Answer to ASP, HSP Security Problems. ASP-Street.com, April 4, 2002. Available at: http://www.aspstreet.com/archive/d.taf/sid,25/id,18541. Date of access: 13.09.2014.

20. Ying Z. Research on Management of Data Flow in the Cloud Storage Node Based on Data Block. 3th International Conference on Information and Computing. 2010, vol. 4, pp. 333—335. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ICIC.2010.355.

About the authors: Volkov Andrey Anatol'evich — Doctor of Technical Sciences, Professor, Chair, Department of Information Systems, Technology and Automation in Civil Engineering, Rector, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; volkov@mgsu.ru;

Petrova Svetlana Nikolaevna — Candidate of Technical Sciences, Assosiate Professor, Department of Information Systems, Technology and Automation in Civil Engineering, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; istus@mgsu.ru;

Dubovkina Alla Viktorovna — postgraduate student, Assistant Lecturer, Department of Information Systems, Technology and Automation in Civil Engineering, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; DubovkinaAV@gmail.com.

For citation: Volkov A.A., Petrova S.N., Dubovkina A.V. Modul'naya dekompozitsiya proizvodstvenno-logisticheskikh protsessov v stroitel'stve [Modular Decomposition of Production and Logistic Processes in Construction]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014, no. 10, pp. 212—218.