Системокванты технологических процессов в поточном строительстве объектов и комплексов

Â.Ì. ËÅÁÅÄÅÂ
СИСТЕМОКВАНТЫ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  ПРОЦЕССОВ 
В  ПОТОЧНОМ  СТРОИТЕЛЬСТВЕ 
ОБЪЕКТОВ  И  КОМПЛЕКСОВ
МОНОГРАФИЯ
 
Москва
ИНФРА-М
2023

УДК 69.05(075.4)
ББК 38.6
 
Л33
А в т о р: 
Владимир Михайлович Лебедев, кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры строительства и городского хозяйства Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова
Р е ц е н з е н т ы: 
В.О. Чулков, доктор технических наук, профессор, академик Международной академии наук;
В.И. Римшин, доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук;
Г.А. Смоляго, доктор технических наук, профессор, советник Российской академии архитектуры и строительных наук
Лебедев В.М.
Л33 
 
Системокванты 
технологических 
процессов 
в 
поточном 
строительстве объектов и комплексов : монография / В.М. Лебедев. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 203 с. — (Научная мысль). — 
DOI 10.12737/monography_59fc1640e8d3f0.33223763.
ISBN 978-5-16-018130-1 (print)
ISBN 978-5-16-106138-1 (online)
В монографии содержится аналитический обзор теории и практики 
поточного строительства, системы сетевого планирования и управления 
и их синтез. Рассмотрены основы системотехники, информационные технологии и функциональные системы строительного производства. Приведены примеры проектирования системоквантов строительных процессов и объектов.
Книга рассчитана на научных и инженерных работников, а также студентов и аспирантов строительных специальностей, может быть использована в качестве учебного пособия.
Монография публикуется в авторской редакции.
УДК 69.05(075.4)
ББК 38.6
©  Лебедев В.М., 2018
ISBN 978-5-16-018130-1 (print)
ISBN 978-5-16-106138-1 (online)

ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
В настоящее время наметился значительный рост инвестиций 
в строительство, повысились требования по скорости их окупаемости 
и сокращению продолжительности возведения объектов и комплексов. 
В связи с этим актуальным является применение поточных методов 
строительства, разработанных и внедренных в нашей стране в середине 
прошлого столетия. 
Поточно-сетевые модели и сетевые циклограммы, предложенные 
и примененные в 70-х годах двадцатого века на строительстве важных 
народнохозяйственных объектов, весьма удобны в отображении развития строительных процессов во времени и в пространстве. В конце прошлого столетия обозначился системный подход к технологии и организации строительного производства, появилась новая научно-практическая дисциплина – системотехника строительства. 
Меняется отношение к сложной динамической системе строительного производства. 
Применение и адаптация теории функциональных систем, концепции системоквантов технологических процессов к теории и практике 
поточного строительства делает систему строительного производства 
строительно-монтажных организаций в среде современных информационных технологий самоорганизующейся, самонастраиваемой, самоуправляемой, гибкой, динамичной и надежной, направленной на достижение полезного результата в виде строительной продукции. 
В работе предлагается функционально-системный подход к разработке и внедрению проектов поточного строительства с применением 
системоквантов строительных процессов и объектов с инфографическим изображением в виде информационных направляющих векторов, 
обвиваемых по восходящей спирали квантами материально-технических и энергетических ресурсов в пространственно-временном континууме для разных иерархических уровней управления, что является 
весьма удобным и актуальным. 
 
 
 
Член-корреспондент РААСН,  
доктор технических наук, профессор А.А. Волков 
 
 
 
 
3

Посвящаю памяти 
моих учителей-академиков: 
Александра Антоновича Гусакова 
и Сергея Николаевича Булгакова 
 
ВВЕДЕНИЕ 
 
Строительная отрасль России стоит на пороге смены старой парадигмы строительной деятельности и появления новых исходных концептуальных схем, моделей постановки проблем и их решений на основе последних достижений научно-технического прогресса. 
Строительная деятельность человека осуществляется в соответствии 
со спросом на строительную продукцию, с использованием соответствующих материально-технических ресурсов и требует системного подхода. 
Системотехнический подход к строительству основывается на применении теории функциональных систем. 
Работа посвящена адаптации теории и практики поточного строительства объектов и комплексов с теорией функциональных систем с ее 
опережающим отражением действительности (или заранее предвидимым результатом) и совмещению организационно-технологических моделей строительных процессов и объектов с концепцией системоквантов физиологических процессов. 
Наличие в системе строительства одушевленного элемента - трудовых ресурсов - превращает ее в саморегулирующуюся и самоорганизующуюся и делает возможным применение общей теории функциональных систем для решения актуальных проблем. 
В строительном производстве физиологические системокванты деятельности человека формируют системокванты выполнения технологических процессов на участках, захватках, ярусах, делянках - нижний 
уровень иерархии результатов; на возведении конструктивных элементов, узлов - средний уровень; на возведении объектов (комплексов) - 
высший уровень и окончательный результат - ввод объекта (комплекса) в эксплуатацию. 
В работе дано определение системоквантам строительных операций 
и процессов как организованным сущностям с материальными энергетическими и информационными свойствами, показано их графическое 
изображение, приведены методика проектирования и порядок функционирования работающих системоквантов. 
Значительный вклад в совершенствование организации и технологии 
поточного строительства, развитие системного анализа и системотехники строительного производства в своих трудах внесли П.К. Анохин [39], С.С. Атаев [187], А.А. Афанасьев [11, 187], В.А. Афанасьев [12, 115, 
 
4 

116], В.А. Большаков [114], М.С. Будников [22-25, 121], С.Н. Булгаков 
[26-29], А.И. Брехман [154], Ю.М. Богомолов [19], Н.П. Бусленко 
[30,31], С.Р. Владимирский [154], А.А. Волков [40-44, 154-157], 
А.В. Гинзбург [45, 61, 153, 154, 157], П.Г. Грабовый [114, 134, 204], 
Э.П. Григорьев [51-53, 56], А.А. Гусаков [55-56, 74, 77, 154-156, 221], 
Е.А. Гусакова [154-156], Н.Н. Данилов [187, 188], Л.Г. Дикман [67, 68], 
Н.И. Ильин [62, 74, 154], С.Е. Канторер [112, 133], Л.В. Киевский [8183], Ю.А. Куликов [74, 90-92], А.А. Лапидус [95, 154, 184, 189],  
Ю.М. Лейбфрейд [96], Г.К. Лубенец [100], П.П. Олейник, Б.В. Прыкин 
[131, 132, 187], В.С. Резниченко [154], В.И. Рыбальский [121, 137-140], 
А.Е. Семечкин [145-148], В.Н. Сизов [182], С.А. Синенко [122, 151-154, 
157], К.В. Судаков [165-176], В.И. Теличенко [178-180, 184, 189], 
В.Г. Темнов [154], Т.Н. Цай [114], В.О. Чулков [124, 207-211], 
В.И. Швиденко [215], А.К. Шрейбер [113, 164], К.А. Шрейбер [220], 
А.Е. Щеголь [220], В.Ф. Яковлев [233-235], С.М. Яровенко [154, 237] 
и их ученики. 
Автор выражает глубокую признательность члену-корреспонденту 
РААСН, доктору технических наук, профессору А.А. Волкову за ценные указания и замечания в период работы над книгой. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 
ПОТОЧНЫХ МЕТОДОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ 
 
1.1. Поточные методы строительства объектов и комплексов 
 
1.1.1. История появления, развития и общие положения поточного 
строительства 
 
Поточные методы производства работ своими корнями уходят далеко в глубь истории развития человеческого общества. Еще древнеегипетские пирамиды возводились с применением поточности, т.е. с расчленением сложных процессов на простые и совмещением во времени 
выполнения разных процессов с последующим соединением в общий 
совокупный процесс с получением результата в виде законченных сооружений. 
Исследуя появление прибавочной стоимости [102] К. Маркс (1818–
1883) дает общие определения поточного метода: 
– расчленение производственных процессов на частные процессы 
с последующим соединением различных частных процессов в общий 
совокупный процесс; 
– непрерывность всего процесса производства и непрерывная связь 
отдельных процессов; 
– одновременность выполнения работ на всех стадиях производства. 
Проиллюстрируем применение поточного метода на изготовлении 
гайки (табл. 1.1). 
Период выхода готового изделия при последовательном методе Т = 
3t. За время 2Т изготовляется 2 гайки. 
За это же время при поточном методе изготовляется 4 гайки, период 
выхода готового изделия равен t. 
Поточный метод производства работ благодаря расчленению процесса на операции, одновременности выполнения различных операций 
с последующим выходом готового изделия дает реальные преимущества в темпе и количестве изготовления изделий по сравнению с последовательным методом. 
Расчленение процессов на операции первоначально позволило применить на их выполнении труд менее квалифицированных специалистов, затем использовать для их выполнения высокопроизводительные 
автоматы. 
Дальнейшее развитие поточное производство получило в создании 
автоматических линий по производству изделий и высокомеханизированных конвейеров по сборке изделий в готовую продукцию. 
В строительстве кирпичных зданий возведение стен является ведущим процессом, который оказывает влияние на всю организацию работ. 
 
6

В дореволюционной России и в первые послереволюционные годы 
методы кирпичной кладки основывались на бригадной организации каменщиков, работающих каждый в одиночку. В начале тридцатых годов 
в тресте «Мосстрой» началась реорганизация: каменщики «одиночки» 
были сгруппированы в звенья из «двоек», затем из «троек» с разделением труда внутри звена. 
На основе прогрессивных методов кладки звеньями в 2 и 3 человека 
появились новые способы организации звеньев каменщиков и распределения операций внутри звена в зависимости от толщины стен, организовывались звенья из 4 человек, «пятерки», укрупненные звенья из 6 и 9 
человек. 
Целесообразность применения того или иного состава звена при возведении каменных конструкций определяется тем, насколько полно 
и равномерно загружены работой члены звена, как используются знания 
и умения рабочих, какое влияние, принятое в звене, разделение труда 
оказывает на производительность рабочих при выполнении отдельных 
операций, какое время затрачивается рабочими при переключении от 
выполнения одной операции на выполнение другой, в какой степени 
принятый состав звена создает условия для подготовки квалифицированных каменщиков из подсобных рабочих, насколько принятый состав 
звена и разделение труда в нем соответствует личным навыкам каменщиков. 
В табл. 1.2 приведен перечень основных операций, составляющих 
процесс собственно кирпичной кладки, и распределение их между членами звена при различном его составе в зависимости от квалификации 
рабочих и вне зависимости от характера возводимых конструкций. 
В таблице не учтены редко выполняемые малотрудоемкие операции (установка порядовки, перенос зачалки и др.), которые не оказывают существенного влияния на конечные выводы. Операции по рубке и околке 
кирпича отдельно не выделены, они могут выполняться и каменщиками-кладочниками и подручными каменщиками. Из приведенной таблицы видно, что при работе «двойкой» каменщики часто переключаются 
с одной операции на другую, что не способствует повышению их производительности труда. Более благоприятные условия при работе «тройкой», так как здесь переключений меньше, еще лучшие условия имеются при работе «пятеркой» и «шестеркой». Для того чтобы работа каменщиков была эффективна, необходимо, помимо разделения труда между 
ними, добиться того, чтобы все члены звена были полностью и равномерно загружены работой. Поскольку они работают совместно и одновременно, нужно, чтобы трудоемкость работ, порученных каждому рабочему звена, была бы одинаковой, желательно, чтобы работа, порученная отдельным членам звена, соответствовала полностью их квалификации. 
 
7

Таблица 1.1 
Изготовление гайки 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рассмотренный простой строительный процесс выполнения кладки 
стен из кирпича звеньями «двойкой», «тройкой», «четверкой», «пятеркой», «шестеркой» является примером применения поточно-операционного метода. 
При выполнении работ поточно-расчлененным методом производственный процесс разделяется на простые процессы, которые выполняются простыми бригадами рабочих из одного или нескольких однородных 
звеньев. Фронт работ делится на захватки, на которых в каждый данный 
момент работает лишь одна простая бригада, выполняющая простой 
процесс. 
Поточно-операционный и поточно-расчлененный методы позволяют 
обеспечивать высокую производительность труда, так как каждое звено 
и отдельные его члены выполняют ограниченный комплекс повторяющихся операций. Если объединить несколько простых процессов и поручить их выполнение комплексной бригаде, то в этом случае работы 
будут вестись поточно-комплексным методом. При поточно-комплексной организации работ в зависимости от этажности и размеров здания 
  
 
8

Таблица 1.2 
Распределение обязанностей между членами звеньев каменщиков при различном их составе 
 
9

(сооружения) участком является этаж или объект в целом, а в некоторых 
случаях при применении одинаковых типовых секций одна или несколько секций здания в пределах этажа или по объекту в целом. Практика поточной организации строительства показала, что поточно-расчлененный метод дает наиболее высокие показатели, если число простых процессов не превышает 30. В тех случаях, когда число простых 
строительных процессов на объекте больше, целесообразно работы выполнять поточно-комплексным методом. 
Ведение работ поточными методами является в настоящее время 
наиболее прогрессивной формой организации производства. С каждым 
годом перевод производства на поток находит все более широкое распространение в отраслях промышленности. 
Для поточной организации характерно следующее: 
– весь процесс изготовления деталей или изделий данного типа расчленяется на отдельные стадии или фазы таким образом, чтобы продолжительность работ на каждой была равна или кратна друг другу; 
– определенной группой рабочих постоянного состава при помощи 
соответствующих орудий производства выполняют одновременно операции, входящие в состав каждой стадии: в первую стадию производства, через равные отрезки времени поступают первичные материалы (исходное сырье), а из последней стадии выходит готовая продукция [12, 
24, 67, 68, 82, 112–117, 191, 192, 33*, 149*]. 
Так как эти отрезки времени по отношению ко всей продолжительности производственного процесса, как правило, малы, можно считать, 
что процесс поступления исходного сырья и выпуска готовой продукции протекает непрерывно. 
Поэтому такая организация производственного процесса названа поточной. Время, через которое из производственного процесса, организованного поточно, выходит одно законченное изделие за другим называется темпом потока. 
Производство при поточной организации превращается в единый 
слаженный механизм, работающий по заранее составленному графику 
равномерно, непрерывно и с полной нагрузкой. Совершенно очевидно, 
что такая форма организации производственного процесса по сравнению с другими существующими формами, является наиболее эффективной. 
Специфические свойства каждой отрасли промышленности оказывают значительное влияние на форму организации потока на производстве. Поэтому в каждой из них он осуществляется по-разному. 
Отличительными свойствами строительной отрасли промышленности является неподвижность продукции, а следовательно, мобильность 
средств производства. В связи с этим все процессы строительного производства осуществляются последовательно на одном и том же участке. 
 
10