Формування моделі розстановки комплектів землерийних машин за критерієм
мінімальності сумарних витрат на компенсацію простоїв машин і об’єктів
При вирішенні задач, зв’язаних з урахуванням термінів виконання робіт на
об’єктах будівництва, необхідно використовувати критерії ефективності,
які враховують втрати, що виникають у зв’язку із зміною початку робіт
щодо їх нормативних значень.
Слід зазначити, що зміна термінів, невигідна з позиції ефективності
будівельних робіт на окремому об’єкті, може виявитися достатньо
економічним рішенням з погляду народного господарства в цілому.
Збереження термінів при недостатності виробничого потенціалу вимагає
витрат на його збільшення. Вказані витрати можуть бути значно більшими
за втрати, що виникають у зв’язку з відхиленням фактичних термінів
будівництва від їх нормативних значень.
Невчасність виконання робіт на об’єктах викликає істотні втрати в
будівельному виробництві [4]: від збільшення тривалість виконання робіт;
від збільшення витрат при виконанні подальших спеціалізованих робіт
(із-за необхідності збільшення швидкості їх виробництва); від зниження
рівня використання основних фондів.
При оптимізації складу і структури парку машин для будівництва покриттів
як критерій ефективності аналізується сумарна величина умовних витрат на
компенсацію простоїв [6]. Цей критерій дозволяє зіставити витрати на
компенсацію простоїв машин за відсутності заявок на виробництво робіт з
умовними витратами на компенсацію простоїв об’єктів в очікуванні початку
виконання робіт при браку машин. Даний критерій прийнятий як
ефективність розстановки комплектів машин по об’єктах виробництва
земляних робіт.
Цільова функція з урахуванням прийнятого критерію ефективності має
вигляд:
(1)
де Z – сумарна величина витрат на компенсацію простоїв машин і об’єктів,
грн.; Тпрк-м – число змін простою комплектів-модулів; Тпроб– число
змін простою об’єкту; Ск-м– вартість однієї зміни простою
комплекту-модуля, грн.; Соб – вартість однієї зміни простою об’єкту,
грн.
При розробці такої моделі слід вважати, що: простій об’єкту відбувається
безперервно з моменту початку робіт на інших об’єктах і до моменту
звільнення хоч би одного з комплектів машин і перебазування його на
об’єкт, що простоює; простій комплектів-модулів відбувається безперервно
з моменту початку робіт на об’єктах такої їх кількості, яка необхідна
для виконання земляних робіт із заданою інтенсивністю.
Число змін простою комплектів-модулів визначається:
(2)
Число змін простою об’єктів розраховується:
(3)
де Фрк-м – фонд робочого часу комплектів машин, змін; Тр – необхідне
число робочих змін для виконання заданого об’єму робіт.
(4)
(5)
де Nпк-м – кількість робочих змін одного розрахункового
комплекту-модуля за плановий період; tpк-м– кількість розрахункових
комплектів-модулів у складі парку машин, шт; ? – середній об’єм робіт
на одному об’єкті, узагальнений м3; NП – число об’єктів будівництва,
шт; Пузаг.к-м – узагальнена експлуатаційна продуктивність
розрахункового комплекту-модуля, узагальнена м3/см.
Вартість однієї зміни простою розрахункового комплекту-модуля
визначається:
(6)
де Зн – витрати, пов’язані з перебазуванням машин комплекту, не
залежні від відстані перебазування, грн.; Скм – витрати, пов’язані з
перебазуванням, відстані, що припадають на 1 км., грн.; L – відстань
перебазування комплектів машин, км.; Dср – середня кількість робочих
днів, що припадає на одне перебазування комплектів; Ксм – коефіцієнт
змінності роботи комплектів; Г – річні витрати, грн.; Ен – капітальні
витрати (вартість машин комплекту), грн.; К – кількість робочих днів
розрахункового комплекту-модуля в році; Сз.пл – витрати на заробітну
плату, грн/ч; tзм – тривалість робочої зміни, час.
Використовуючи вираз (6) цільову функцію запишемо в наступному вигляді:
(7)
при обмеженнях:
– повного виконання об’ємів робіт:
(8)
– дотримання швидкості виконання робіт:
(9)
(10)
Цільова функція (7) з накладеними на неї обмеженнями (8-10) являє собою
математичну модель завдання раціональної розстановки комплектів
землерийних машин по об’єктах будівництва.
Для раціональної розстановки комплектів машин по будівельних об’єктах
необхідно адекватно описати як організаційно-технологічні процеси, так і
процеси управління виробництвом робіт. Всі традиційні методи
математичного програмування вимагають апроксимації основних
функціональних залежностей і зв’язків.
При цьому застосовується складний математичний апарат. Цього недоліку
позбавлено імітаційне моделювання. У імітаційній моделі є можливість
відобразити об’ємно-планувальні характеристики об’єкту, а також
багатоваріантність організації і технології виробництва робіт.
?????Й?Й??При виконанні земляних робіт на одному конкретному об’єкті
основними факторами ефективності виробництва робіт є об’єми і задані
терміни їх виконання. Варіанти виробництва робіт відрізняються один від
одного структурою робіт і типами використаних машин.
З метою оцінки можливих варіантів розстановки комплектів машин по
об’єктах виробництва земляних робіт використовуємо машинну імітацію
процесів виконання робіт. В основу машинної імітації закладається
математична модель (7), яка відповідно до розробленого алгоритму
реалізується засобами комп’ютерного програмування при зміні вхідних
параметрів.
Для раціональної розстановки комплектів машин по об’єктах необхідне
зведення за термінами завершення робіт на об’єктах. На підставі цих
даних встановлюються технологічно обумовлені терміни початку і
завершення земляних робіт на кожному з об’єктів.
Будівельний об’єкт характеризується об’ємно-планувальними
характеристиками і умовами виробництва земляних робіт. Простий облік
всіх характеристик об’єкту і умов виконання робіт ускладнює імітаційну
модель. При формалізованому описі процесів виробництва земляних робіт
приймаємо для характеристики об’єктів узагальнений об’єм копання ґрунту,
виражений в узагальнених м3.
Висновки та перспективи. На кожному будівельному об’єкті земляні роботи
може одночасно виконувати певна кількість комплектів машин. Ця межа –
максимальна технологічно допустима кількість комплектів машин. На її
величину найбільший впливають умови виробництва земляних робіт на
об’єкті. Об’єкти будівництва, як правило, характеризуються обмеженістю
виробництва робіт. На більшій частині таких об’єктів може одночасно
працювати 1-2 комплекти машин. На крупних об’єктах, з об’ємом земляних
робіт більше 20 тис.м3 можуть одночасно, високопродуктивно, не заважаючи
один одному, працювати більше двох комплектів машин. У даній моделі
максимальна технологічно допустима кількість комплектів машин, що
одночасно працюють на об’єкті, рівна трьом.
Різні марки машин для виробництва земляних робіт ускладнюють імітаційну
модель і вимагають великих витрат машинного часу на її реалізацію. Для
усунення цього недоліку використовуємо метод формального опису процесів
розстановки комплектів машин по будівельних об’єктах. Як умовна
структурна одиниця прийнятий розрахунковий комплект-модуль.
Початковими даними при формальній постановці задачі є:
а) для характеристики об’єктів:
§ число будівельних об’єктів; об’єми земляних робіт на об’єктах,
узаг.м3;
§ директивні (нормативні) терміни виконання робіт на об’єктах, змін;
§ взаємні відстані між об’єктами, км.;
§ максимальна технологічно допустима кількість розрахункових
комплектів-модулів, можливе для призначення на об’єкти;
§ умовна вартість однієї зміни простою фронту робіт на будівельних
об’єктах, грн.
б) для характеристики парку машин:
§ змінна експлуатаційна продуктивність розрахункового
комплекту-модуля, узаг.м3/см;
§ кількість розрахункових комплектів-модулів у складі парку машин,
шт.;
§ вартість однієї зміни простою розрахункового комплекту-модуля, грн.
В результаті вирішення задачі визначається необхідна кількість
розрахункових комплектів-модулів для виконання робіт на кожному об’єкті.
При реалізації моделі програмного модуля змінюється число розрахункових
комплектів-модулів у складі парку машин від початкового значення до
максимального .
На виробництво земляних робіт впливаю оперативне управління комплектами,
що входять до складу парку машин. Формальний опис оперативного
управління процесом роботи комплектів дозволяє розставити їх по об’єктах
автоматично, шляхом введення відповідних дій управлінцем.
Л і т е р а т у р а:
1. Зубцов В.В. Влияние организационно-технических условий
эксплуатации строительных машин на их производительность. – М.:
Стройиздат, 1976. – 48 с.
2. Канторер С.Е. Методы обоснования эффективности применения машин в
строительстве. – М.: Госстройиздат, 1969. – 293 с.
3. Карпов Б.Н., Солодкий А.И. Календарное планирование строительства
и ремонта автомобильных дорог. –М.: Транспорт, 1988. –120 с.
4. Моделирование и применение вычислительной техники в строительном
производстве. Справочное пособие. Под ред. Русакова А.А. – М.:
Стройиздат, 1979. – 382 с.
5. Сорокин П.И. Оптимальное использование машин на земляных работах
в дорожном строительстве. – М.: Транспорт, 1973. – 284 с.
6. Спектор М.Д. Ориентация строительного производства на конечные
цели: (Организационно-технологический аспект). – М.: Стройиздат, 1989. –
140 с.
7. Технология строительных процессов: Учеб. для вузов по спец. «Пром.
и гражд. стр-во» / А.А. Афанасьев, Н.Н. Данилов, В.Д. Копылов и др.;
Под. Ред. Н.Н. Данилова, О.М. Тереньтьева. – М.: Высш. шк., 1997. – 464
с.
8. Крейнис З.Л. Организация, планирование и управление путевым
хозяйством: Уч. пос. – М.: РГОТУПС, 2005. – 164 с.;
9. Экономические изыскания и основы проектирования железных дорог.
Учебник для ВУЗов железнодорожного транспорта. Б.А. Волков, И.В. И.В.
Турбин, Е.С. Свинцов, Н.С. Лобанова. – М.: Маршрут, 2005 г. – 408 с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
