Компьютерные технологии в подготовке и управлении строительством объектов

В.В. Уськов





КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПОДГОТОВКЕ И УПРАВЛЕНИИ СТРОИТЕЛЬСТВОМ ОБЪЕКТОВ



Учебно-практическое пособие








Инфра-Инженерия
Москва

2011

УДК 681.3.07
ББК 32.973.26-018.2.75
      У83


Рецензент:
   Бирюков А.Н. - д.т.н., профессор, заведующий кафедрой технологии, организации и экономики строительства Военного инженерно-технического института (Санкт-Петербург), автор более 150 научных работ.



        Уськов В.В.

У 83 Компьютерные технологии в подготовке и управлении строительством объектов. - М.: Инфра-Инженерия, 2011. - 320 с.

   ISBN 978-5-9729-0042-8




   Рассматриваются современные методы организации строительства и производства работ, назначение и состав подготовки строительного производства, разработка календарных планов в составе проектов производства работ, проектов организации строительства, проектов организации работ, инвестиционных строительных проектов с применением компьютерных технологий на основе Microsoft Project 2010, разработка строительных генеральных планов и организация площадок на их основе, оперативно-производственное планирование и диспетчерское управление.
   Пособие предназначено работникам проектных, строительно-монтажных организаций, занимающимся планированием строительства объектов и комплексов, разработчикам проектов производства работ (ППР) и технологических карт, проектов организации работ (ПОР), проектов организации строительства (ПОС), инвестиционных строительных проектов (ИСП), заказчикам, студентам учебных заведений строительного профиля.







© Уськов В.В., 2011
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2011



ISBN 978-5-9729-0042-8

            ВВЕДЕНИЕ


   Работая в строительных фирмах, автор часто сталкивался с проблемой непонимания со стороны управленческих работников смысла подготовки строительного производства, назначения проекта производства работ (ППР) и оперативно-производственных планов (ОПП), их состава, правил и технологии разработки, необходимости тщательного обоснования принимаемых ими решений.
   Как правило, документы ППР и ОПП если и разрабатываются, то формально, абстрактно, не учитываются те конкретные условия, в которых они будут реализовываться. Поэтому разрабатываемые ими документы уже изначально не могут быть претворены в жизнь, а управление (принятие решений) на их основе становится бессмысленным занятием. Это означает, что разработанные и утвержденные руководством фирмы документы существуют сами по себе, а управление производством осуществляется на основе логики и интуиции управляющего.
   В этих условиях применение компьютерных технологий не улучшит положение дел. Требуется серьезная работа по научному обоснованию необходимости подготовки строительного производства, ОПП, их состава, технологии разработки.
   Важнейшее направление совершенствования управления строительством - внедрение современных методов организации строительства и производства работ: поточного, комплектно-блочного, узлового, вахтового и др. Эти методы должны быть заложены непосредственно в организационно-технологические документы по организации строительства и производства работ.
   Большой опыт подготовки производства накоплен в машиностроении. В этой отрасли она подразделяется на конструк

3

Компьютерные технологии в подготовке и управлении строительством объектов

торскую, технологическую, организационную, материально-техническую, экономическую, социально-психологическую. Таким образом, она охватывает все сферы деятельности предприятия по выпуску продукции.
   В строительстве же она не определена ни по назначению, ни по содержанию, ни по составу. Поэтому ее называют по-разному: подготовка строительного производства, инженерная подготовка, технологическая подготовка и т. д.
   Одним из важнейших и наиболее трудоемких в разработке документов в составе проекта производства работ (ППР), проекта организации строительства (ПОС), проекта организации работ на годовую программу фирмы (ПОР), инвестиционного строительного проекта (ИСП) является календарный план (КП), без которого строительство объекта начинать нельзя. КП производства работ (КППР) является приложением к договору (контракту) на возведение объекта, а также основным документом, на основе которого осуществляется в последующем управление строительством объекта.
   В процессе оперативного управления ходом работ возникает необходимость постоянной корректировки исходного КППР, внесения в него многочисленных изменений. Эти корректировки связаны с дополнениями и изменениями проектной документации, влиянием климатических условий района строительства, отставанием фактического хода работ от запланированного, несвоевременными поставками на объект материально-технических ресурсов и т.д.
   На основе пообъектных КППР строится и система оперативно-производственного планирования, разрабатываются календарные планы организации работ на годовую программу работ строительной организации. В этой связи трудоемкость управленческих работ, связанная с разработкой КППР и его реализацией, оперативно-производственных планов еще больше возрастает. Таким образом, возникает объективная необходимость в применении для этих целей автоматизированных систем, современных компьютерных технологий.
   Первые программы автоматизации календарного планирования появились в нашей стране и за рубежом в 60-е годы прошлого столетия с появлением сетевых моделей. С их помощью производился расчет сетевых графиков по методу критического пути, определялись расчетные параметры работ, строились сами графики в виде диаграмм Ганта. Однако вы

4

Введение

числительная техника в то время была сосредоточена в вычислительных центрах (ВЦ) трестов, главков. Непосредственно в первичных строительных организациях ее не было.
   Подготовленные в этих организациях для расчетов данные передавались нарочными, по телетайпу на ВЦ, там они переносились на перфокарты (перфоленты), вводились в ЭВМ и выполнялись расчеты. Сам процесс подготовки и расчета занимал несколько дней. За это время на стройке происходили значительные изменения, и получаемые строительными организациями графики уже не соответствовали фактическому положению дел на стройке. Поэтому большого распространения автоматизация календарного планирования в то время не получила.
   Новый этап в создании и развитии программного обеспечения в этой области связан с появлением "сетей предшествования", а также персональных компьютеров. С увеличением их мощности и снижением стоимости за последние годы количество программных продуктов резко возросло.
   В настоящее время и в нашей стране, и за рубежом для автоматизации календарного планирования используются программные комплексы: Time Line, Open Plan, MS Project, Primavera и др.
   Как правило, все они основаны на "сетях предшествования" и обеспечивают (в разной степени):
   планирование производства работ по методу критического пути;
   создание многоуровневой иерархической структуры работ ("материнские", "дочерние");
   использование различных типов зависимостей между работами;
   ресурсное планирование (назначение и некоторая оптимизация работы бригад, строительных машин и механизмов);
   поддержку различных календарей (общих, ресурсных, работ);
   назначение работам ресурсов;
   проведение некоторого стоимостного анализа;
   контроль за ходом работ;
   построение ресурсных графиков;
   формирование различных отчетных документов.
   В то же время следует иметь в виду, что все зарубежные программные комплексы ориентированы на западные техно

5

Компьютерные технологии в подготовке и управлении строительством объектов

логии планирования, не учитывают нашу специфику (например, необходимость планирования физических объемов работ), требования отечественных нормативных документов и нуждаются в соответствующей адаптации.
   Появились и отечественные компьютерные программы формирования календарных планов (например, НТЦ "Гектор", ЗАО ВИЗАРДСОФТ "PlanWizard" и др.). Однако программы указанных выше фирм по своим возможностям и решаемым задачам значительно уступают зарубежным и пока просто не конкурентноспособны.
   Сейчас автоматизированные системы календарного планирования и управления проектами (СУПы) эффективно используются на разных этапах разработки и реализации инвестиционного строительного проекта (ИСП):
   на этапе разработки календарного плана реализации ИСП в целом;
   на этапе формирования конкурсной документации для участия строительной организации в торгах;
   на стадии подготовки строительного производства;
   на стадии оперативного управления.
   Программные комплексы позволяют хранить планируемые параметры работ (структура, стоимости, трудоемкости, сроки выполнения, исполнители), вводить фактическое выполнение по мере реализации проекта, создавать так называемые "базовые планы", определять отклонения фактического хода работ от планового, проводить линии фактического фронта работ, вносить необходимые изменения и осуществлять перепланирование оставшейся части работ.
   В настоящее время одной из самых популярных, относительно простых и эффективных в мире СУП является MS Project 2007. Но на смену ей появилась еще более мощная - MS Project 2010. Имеется и соответствующая литература для освоения этой системы (например, [19]). Однако объем этой книги - свыше 400 с. Уже только это создает большие трудности для изучения программного комплекса. Кроме того, приводимые в ней примеры - простейшие. Не учитываются специфика строительного производства и требования нормативных документов в строительстве, опыт строительных организаций в этом вопросе.
   MS Project 2010 действительно имеет очень большие возможности. Для их расширения при управлении строительны

6

Введение

ми проектами разработан и начинает использоваться дополнительный к нему функционал, получивший название TurboProject¹. Он позволяет:
   разрабатывать календарные планы методами "сверху-вниз" и "волны" (что в большей степени соответствует строительной практике);
   использовать для планирования имеющиеся в строительных организациях нормативы и применять заранее разработанные шаблоны;
   использовать при планировании команды ресурсов, мультиресурсы, а также планировать поставку материальных ресурсов;
   получать необходимые данные из сметных программ.
   Однако с точки зрения практики не все эти возможности могут и должны быть обязательно использованы в строительстве. Все это потребовало подготовки небольшого по объему пособия с минимально необходимыми и достаточными для практической работы сведениями о программном комплексе с учетом специфики и практики организации строительного производства.
   Огромным резервом повышения эффективности строительного производства является своевременное и комплектное обеспечение строек оборудованием, материалами, конструкциями с высокой степенью готовности. Нарушением графиков поставок обусловлено более половины всех внутри-сменных простоев на строительных площадках. Однако применение такой системы требует разработки и внедрения принципиально новой документации по комплектации, создания органа комплектации, изменения форм взаимоотношений и взаиморасчетов за поставленные комплекты.
   Исследования и практический опыт показывают, что ритмичность работы бригад, строительных организаций их подразделений, а в связи с этим и технико-экономические результаты их деятельности, в большой степени определяются качеством оперативного управления ходом работ. Любой план,в том числе и оптимальный, может быть реализован только в случае эффективного осуществления всех функций управления.
   Важнейшую роль в оперативном управлении строительным производством играет диспетчерское управление (ДУ). Его

    ¹ WWW.TurboProject.ru

7

Компьютерные технологии в подготовке и управлении строительством объектов

элементы появились еще в 30-е годы прошлого столетия, однако до настоящего времени должного развития в строительстве оно не получило.
   Значительное количество документов, выполняемых в строительных организациях производственно-техническими отделами, службами подготовки производства, связанных с чертежно-графическими работами (строительные генеральные планы, технологические карты на выполнение отдельных видов работ и др.), отрабатывается традиционным способом, хотя программы автоматизации этого вида деятельности имеются.
   Широкое применение для целей автоматизации чертежнографических работ нашли программные комплексы AutoCAD, Компас, СПДС и др. На базе AutoCAD научно-техническим центром "Гектор" создан программный комплекс "Гектор: проектировщик-строитель" [41] для разработки проектов организации строительства (ПОС) и проектов производства работ (ППР). Все указанные выше комплексы позволяют:
   выполнять чертежи в 3...4 раза быстрее, чем по обычной технологии;
   повысить точность графических построений за счет возможности детального просмотра любого фрагмента чертежа;
   вносить в них необходимые изменения на любой стадии разработки;
   выполнять чертежи по слоям (подобно кальке) и, комбинируя их, выдавать пользователю в необходимом виде;
   многократно копировать чертежи и переносить отдельные изображения (типовые) из одних документов в другие.
   Однако опыт показывает, что прежде чем заниматься компьютерными технологиями, исполнителям необходимо знать требования, предъявляемые к разрабатываемому документу и методику его отработки. Это, в первую очередь, относится к строительному генеральному плану (стройгенплану), с помощью которого моделируется размещение всего того, что создается на стройке в период возведения объекта, на основании которого организуется строительная площадка.
   Любая ошибка, допущенная как на стадии разработки этого документа, так и на стадии его реализации, дорого обходится строительной фирме, а иногда приводит и к очень тяжелым последствиям.
   В целом в Российской Федерации на протяжении последних лет создалась неблагоприятная ситуация с состоянием

8

Введение

охраны труда на производстве. Следствием этого является рост производственного травматизма и профессиональной заболеваемости работающих. В результате несчастных случаев на производстве ежегодно погибает и травмируется большое количество рабочих. Во многом это определяется качеством разрабатываемых организационно-технологических документов, в том числе и стройгенпланов.
   Следовательно, при разработке стройгенпланов управленческому работнику необходимы знания основ организации строительного производства, требований, предъявляемых нормативными документами к ним, а также возможностей существующих программных комплексов. К сожалению, в имеющейся по этим вопросам литературе имеются существенные пробелы.
   Для оказания практической помощи управленческим работникам и предназначена эта работа.
   Структура работы включает в себя главы:
   -    современные методы организации строительства и производства работ;
   -   подготовка строительного производства;
   -   основы календарного планирования строительства объектов;
   -    применение MS Project 2010 при разработке календарных планов производства работ:
   -    разработка строительных генеральных планов и организация площадок на их основе;
   -    оперативно-производственное планирование и диспетчерское управление строительством объектов.

Компьютерные технологии в подготовке и управлении строительством объектов







          ГЛАВА I


            СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ


          1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

   Современные методы организации строительства и производства работ могут быть классифицированы по совмещению выполняемых работ во времени; степени индустриальности применяемых для производства работ конструкций, узлов и технологий; по месту работы и постоянного проживания работников строительно-монтажных организаций и виду конечной продукции.
   Степень совмещения выполняемых работ на объекте (комплексе) во времени является основным критерием, определяющим характер методов организации строительства и производства работ. Все календарные планы производства и организации работ должны предусматривать максимально возможное совмещение работ.
   При отсутствии совмещения работ имеет место последовательный метод организации строительства и производства работ, при полном совмещении - параллельный, а при частичном - поточный.
   Практический опыт показывает, что при возведении объектов при прочих равных условиях всегда следует стремиться к выполнению работ поточными методами. В свою очередь, при параллельном и поточном методах строительства и производства работ на объектах могут выделяться так называемые узлы, поэтому такой метод организации строительства называют узловым.

10