Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководител ь
 Скачать 1.08 Mb.
|
|
ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» Министерство образования и науки Российской Федерации  На правах рукописи 04201450545 БАШМАКОВ Игорь Александрович ОРГАНИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ АВТОТРАНСПОРТНЫМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА С УЧЕТОМ РИСКОВ (НА ПРИМЕРЕ ТРАНСПОРТИРОВКИ ТОВАРНЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ) 05.22.01 т- Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: кандидат экономических наук, доцент Покровский А.К. Москва-2013 СОДЕРЖАНИЕ = (Ра/Г(а)) • (2.8) 272 Р, =1-Фк(1,р), (2.9) 275 Рд(К,РР)-> тт 297 А2: РРь —> РРь+ь Ь = 1,2,3,..., (2.25) 315 [9^р]„ = {РР: = {ц!\ц2т>...,цГД...,0Ь (2.26) РРГ =аг8штРд(РРь,К)2]цГ <Эе}. (2.27) 316 А.Гх = тах{А.|,1еЬ;} 326 Щ = (51Л + + Бп) и (¥1Л + ¥12 + Рп) и (11Л + \12 + 1п), при Щ е Щ, (2.34) 348 = (Б2Л + 52.2 + 5П) и (Р21 + Р2.2 + Рп) и (121+ 122 + 1П), при \ЛГ2 е Шп, (2.35) 349 0,1 932 = 0,1 934 0,1 934 = 0,1 936 = 0,2 938 = 0,1 939 = 0,2 943 = 0,1 943 0,1 944 = 0,1 947 = 0,1 947 = 0,2 959 = 0,2 960 = 0,2 961 = 0,1 961 0,1 961 ВВЕДЕНИЕ В настоящее время, несмотря на повсеместное применение технологии монолитного строительства, существует крайне мало методических разработок, направленных на совершенствование транспортного процесса доставки бетонных смесей. В свою очередь, это обусловлено необходимостью одновременного учета ряда показателей при транспортировке бетонных смесей: 1) оно должно быть осуществлено точно в срок, 2) с изначально верно заданным и неизменным в процессе транспортировки смеси качеством, 3) а также правильным использованием бетонной смеси, ввиду того, что она после укладки безвозвратно теряет свои прежние свойства и приобретает иные. Достаточно сложно разработать методику, способную учесть все приведенные показатели и улучшить работу технологии «производство-транспортировка- потребление» но это возможно, если рассматривать модели, методы и средства, автотранспортного обслуживания строительного производства как взаимосвязанный комплекс задач производства, транспортировки и использования бетонных смесей, материалов и строительных изделий на объектах строительства. Стоит отметить, что значительный эффект может быть получен в результате представления процессов производства строительных материалов, в том числе и бетонных смесей, как основной составляющей монолитного железобетонного строительства, их транспортировки на объектах и организации работ в комплексе - в виде единой цепи взаимосвязанных подсистем, а также при разработке новых методов и моделей автотранспортного обслуживания, снижающих производственные риски. При этом использование новых моделей, методов и средств автотранспортного обслуживания строительного производства повышает требования и к самим участникам цепи, заставляя пересмотреть устаревшие методы организации строительства, стремясь к системности и эффективности частных инженерных решений, более полному использованию резервов роста технического уровня и надежности работ. Создание методических разработок такой направленности позволяет обеспечить совершенствование технологии «производство-транспортировка- потребление» для нужд государства и бизнеса, что дает право говорить об актуальности данного диссертационного исследования. Цель исследования Целью настоящего исследования является повышение эффективности транспортировки бетонных смесей на объекты строительства за счет создания моделей, методов и средств автотранспортного обслуживания строительного производства в виде взаимосвязанного комплекса задач производства, транспортировки и использования бетонных смесей, материалов и строительных изделий на объектах строительства. Объект исследования Объектом данного исследования является технология «производство- транспортировка-потребление», когда производителем товарных бетонных смесей выступают растворобетонные узлы (РБУ), а потребителем - организации, выполняющие строительство из монолитного железобетона. Предмет исследования Предметом исследования является технология транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом. Область исследования Организация и технология транспортного производства (на примере транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом). Задачи исследования В соответствии с поставленной целью в диссертации решены следующие исследовательские задачи: анализ существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, включая организацию подготовительных операций к погрузке бетонной смеси на подвижной состав и разгрузке его в пункте доставки, с целью последующей ее рационализации; общесистемная проработка, позволяющая представить комплекс работ в виде иерархически вложенных процессов, координируемых на основании общей теории систем; декомпозиция объекта исследования на функциональные подсистемы, обоснование принципов параметрической оптимизации подсистем и методики выбора их параметров в условиях многокритериальное™, неопределенности и производственных рисков; разработка методики выбора рациональных параметров процессов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, включая вопросы выбора состава транспортных средств и технологии транспортировки, а также производственные риски; программная реализация, экспериментальное исследование и оценка эффективности разработанных моделей и методов, автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей при строительном производстве. Методическая основа исследования В данном диссертационном исследовании при разработке, выносимой на защиту методики, использовались сочетания следующих методов: системного, количественного, функционального и ситуационного. Также применены положения теории исследования операций и теории множеств, для решения задач в сильно организованной системе транспортного производства и др. Теоретическая и методическая основа исследования Теоретической и методической основной исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых в соответствии с объектом и предметом исследования: Беляева В.М., Некрасова А.Г., Покровского А.К., Миротина Л.Б., Елисеева С.Ю., Евдокимова Н.И., Афанасьева A.A., Савина В.И., Резера С.М., Афанасьева Л.Л., Курганова В.М., Неруша Ю.М., Белецкого Б.Ф., Баженова Ю.М., Зоткина А.Г., Антилова С.М., Литвинова О.О., Евдокимова Н.И., Баженова М.Ю., Вельможина A.B., Лерминта Р., Селенок С.Г., Кочергина С.М., Николаева А.Б., Алексахина C.B., Теличенко В.И., Ивахненко A.M., Остроуха A.B., Тарасенко Д.С., Пермякова Д.А., Куфтиновой Н.Г. и др. Научная новизна Научную новизну работы составляют следующие положения: Модель организации и управления системой «производство- транспортировка-потребление» в виде единого процесса, разработанная с учетом производственных рисков. Представление комплекса задач автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, в виде иерархически вложенных подпроцессов - декомпозиция исследуемого объекта на взаимодействующие подсистемы и полученной на ее основе процедуры координации. Принципиально новые методы и модели автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, учитывающие производственные риски. Методика решения задачи автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей на основе декомпозиции общей задачи на ряд взаимосвязанных частных подзадач и модели кортежей для рационализации существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, которая позволит выявить риски в рассматриваемой технологии. В диссертации разработаны и выносятся на защиту следующие научные положения: принципы организации и управления системой «производство- транспортировка-потребление» строительных материалов и изделий в виде единого процесса, с учетом производственных рисков; функциональная декомпозиция объекта исследования на подсистемы, модели функционирования подсистем, процедуры координации и параметрической оптимизации; процессно-функциональная кортежная модель представляет собой средство структурированного описания технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом на уровне производственных процессов; методика организации технологической цепи «производство- транспортировка-потребление», обеспечивающая согласованное функционирование всех звеньев; решение задач рационального совместного функционирования РБУ и автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, а также привязки потребителей к конкретному РБУ при наличии детерминированных и случайных потоков заявок и учетом производственных рисков. Практическая ценность Практическая значимость проведенного исследования состоит в рационализации технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом за счет создания работоспособной и эффективной системы организации и управления системой «производство-транспортировка-потребление» строительных материалов и изделий в виде единой технологической цепи, а также методики ее организации, обеспечивающей выявление и минимизацию производственных рисков. Внедрение и реализация результатов работы Основные результаты настоящего диссертационного исследования приняты к использованию организацией ООО «ТехноМаш» (пгт. Обухово Московской области). Также, результаты данного исследования могут быть рекомендованы к использованию различными региональными автотранспортными организациями, занимающимися строительством сооружений и конструкций из монолитного железобетона, и осуществляющих транспортировку бетонных смесей. Полученные теоретические результаты работы могут быть использованы как составная часть учебного процесса по организации работы грузовых автомобилей на строительном производстве. Апробация работы Основные положения диссертационной работы докладывались на 12-м Международном форуме «Высокие технологии XXI века» - «ВТ ХХ1-2011» и 13-м Международном форуме «Высокие технологии XXI века» - «ВТ ХХ1-2012» в виде выступления в рамках круглых столов «Высокие технологии на транспорте» и публикации положений выступления в сборнике материалов форума. Также, методика и результаты исследования были представлены автором на 69-й, 70-й и 71-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ в виде стендовых докладов и выступлений в рамках учебно- методических модулей конференций. Публикации По материалам диссертационной работы опубликованы 10 работ, в том числе 5 статей в изданиях из перечня рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций. Список автора приведен в конце автореферата. Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы (120 наименований) и 2-х приложений. Содержит - 164 страницы текста, 44 рисунка и 17 таблиц. В первой главе проведен анализ существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, включая организацию подготовительных операций к погрузке бетонной смеси на подвижной состав и разгрузке его в пункте доставки. Приведены условия, при которых возможна ее рационализация. Во второй главе проведена декомпозиция объекта исследования на подсистемы, предложены модели функционирования подсистем автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, выполнено обоснование принципов параметрической оптимизации этих подсистем. Комплекс работ, связанных с транспортировкой бетонных смесей представлен в виде иерархически вложенных процессов, координируемых на основании общей теории систем. В третьей главе разработана методика выбора рациональных параметров процессов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей в условиях многокритериальности, неопределенности и производственных рисков. Решена задача привязки потребителей к конкретному РБУ при наличии детерминированных и случайных потоков заявок и учетом производственных рисков. В четвертой главе проведена программная реализация, разработанных моделей и методов, автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей в едином строительном комплексе. Проведена апробация разработанной автором методики в одной из крупнейших на востоке Московской области организации ООО «ТехноМаш» с годовым оборотом финансовых средств в размере 1 млрд. 200 млн. руб. В заключении представлены основные результаты работы. Приложение содержит документы об использовании результатов работы и пример расчета надежности технологии транспортировки бетонной смеси. Настоящее исследование выполнено в соответствии с паспортом специальности 05.22.01 «Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте», и областью исследования «Организация и технология транспортного производства. Управление транспортным производством. Оптимизация размещения транспортных предприятий и производств». 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В главе проведен анализ существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, включая организацию подготовительных операций к погрузке бетонной смеси на подвижной состав и разгрузке его в пункте доставки. Приведены условия, при которых возможна ее рационализация. 1.1. Роль и значение транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом В настоящее время бетон является самым используемым материалом на Земле. Как правило, он армируется сталью и применяется в виде железобетона. Производство бетона в мире достигло 2 млрд. м в год [43]. Надежность практически всей созданной человеком инфраструктуры сейчас зависит в первую очередь от долговечности бетона и железобетона. Увеличивается не только количество производимого бетона, но и происходят большие качественные изменения. Особенно существенны они в последние два десятилетия, ознаменовавшиеся широким применением различных высокоэффективных добавок, что привело к созданию новых видов бетона, со значительно более высоким уровнем технических свойств. В то же время технология обычных бетонов не претерпела столь больших изменений. Это особенно касается монолитного бетона, применение которого в нашей стране существенно расширилось в последнее время. Бетон является одним из самых сложных материалов, как для понимания, так и при изготовлении, а также при транспортировании. И если сборный железобетон, как и большинство других строительных материалов, получают в относительно стабильных заводских условиях, то монолитный бетон изготавливается в часто меняющихся условиях строительной площадки. При этом ответственность за него разделена: бетонную смесь приготавливают одни исполнители, транспортируют другие, а конструкцию из нее изготавливают третьи. Разумеется, при таком положении дел, вопросы обеспечения надежности транспортирования бетонных смесей являются сегодня весьма актуальными. Поэтому можно говорить о том, что качество бетона в равной степени зависит от технологии приготовления бетонных смесей, технологии их транспортирования и технологии изготовления из них конструкций. Бетон - искусственный камневидный материал, представляющий собой затвердевшую бетонную смесь [30]. Различают следующие стадии готовности бетона: бетонная смесь, свежеуложенный бетон и затвердевший бетон. Бетонная смесь - готовая к применению, перемешанная, однородная смесь вяжущего, заполнителей и воды, с добавлением или без добавления химических и минеральных добавок, которая после уплотнения, схватывания и твердения превращается в бетон [32]. Основными свойствами бетонной смеси являются: удобоукладываемость; нерасслаиваемость (однородность); сохраняемость удобоукладываемости. Кроме этого, к бетонной смеси могут предъявляться дополнительные требования, например перекачиваемости, при использовании бетононасосов для транспортирования смеси к блоку бетонирования. Согласно ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия» бетонные смеси различаются по маркам и классам прочности бетона. Перечень марок и классов прочности приведен ниже (табл. 1.1). Бетонные смеси различных марок применяются для строительства самых разнообразных конструкций, имеющих различную прочность, например: марки бетонной смеси М50 - М100 используют для создания (заливки) основания бордюров, тротуарных плиток, столбов и других подобных работ; марки М150 - М250 применяются для создания фундаментов малоэтажных строений, плит-перекрытий, различных перемычек и полов; Таблица 1.1. Перечень марок и классов прочности бетона
|