Podczas prac budowlanych występuje konieczność zachowania technologicznej kolejności robót i potrzeba ich realizacji przez specjalistyczne jednostki wykonawcze, tj. przez brygady wraz ze sprzętem lub przez większe, bądź mniejsze zespoły i poszczególnych pracowników. Zatrudnienie wielu wykonawców wymaga skoordynowania ich działań na budowie. Dla stabilizacji zatrudnienia, zużycia materiałów i pracy maszyn jest korzystna równomierna realizacja robót. W celu spełnienia tych różnych wymagań, szczególnie przy dużych zadaniach, w planowaniu organizacji wykonawstwa robót są niezbędne matematyczne metody obliczeniowe dostosowane do ograniczeń realizacyjnych występujących na poszczególnych budowach.
Celem niniejszej publikacji jest prezentacja działań zmierzających do zachowania równomierności realizacji procesów budowlanych oraz wskazanie przyczyn przerw technologicznych występujących podczas koordynacji pracy wielu wykonawców, jak również bezpośrednio współpracujących z jednostkami transportowymi, odwożącymi bądź dostarczającymi materiały.
W treści książki została zaprezentowana aktualna wiedza obejmująca m.in.:
zagadnienia racjonalnego stosowania wraz z oceną korzyści wynikających z poszczególnych metod organizacji robót budowlanych, wybór optymalnych rozwiązań wykonawczych przy zachowaniu planowanych oraz przy niestałych czasach pracy brygad na budowie, badania zmienności cykli realizacji zadań z uwagi na różnorodność charakterystyk procesów oraz liczebności działek roboczych. W pierwszym rozdziale scharakteryzowano podstawowe pojęcia oraz wskazano pożytki wynikające z ciągłości pracy brygad i ciągłego korzystania z działek. Następnie prześledzono składowe czasu pracy i okresu zmiany roboczej z przykładowymi wynikami badań empirycznych. W rozdziale 3 scharakteryzowano autorski system równomiernej realizacji procesów z przykładami zastosowań Recognition Security i Stereo-Vision System. Dalej, w kontekście metod organizacji budowy, został przeanalizowany klasyczny model pracy równomiernej, czasy trwania rytmów, liczebności działek i brygad roboczych oraz została przedstawiona przykładowa analiza długości cykli realizacji zadań. Ogólny model sieciowy realizacji robót budowlanych wraz z analizami oddziaływań nieterminowych rozpoczęć oraz przedłużeń okresów realizacji procesów, jak też wpływ wcześniejszych rozpoczęć i krótszych czasów trwania poszczególnych robót ujęto w rozdziale 5. Zbadano tam również oddziaływanie na cykl zadania losowości czasów trwania procesów, przy zastosowaniu przykładowych rozkładów gęstości prawdopodobieństw o charakterystycznych wartościach odchyleń standardowych, współczynników skośności i kurtoz, odwzorowujących przypadki zbliżone do często występujących na budowach oraz uogólnione. Następnie przeanalizowano względne okresy cykli zadań przy różnych liczebnościach brygad roboczych i działek oraz przy zmieniających się charakterystykach czasowych procesów. W rozdziale 6 ujęto badania bezpośredniej współpracy jednostek wykonawczych z jednostkami transportowymi, tj. z pominięciem magazynowania międzyoperacyjnego materiałów. W przykładach określono m.in. liczby jednostek transportowych optymalne, z uwagi na najniższe koszty oraz gwarantujące dostawy i wbudowanie mieszanki betonowej przed chwilami początków wiązania cementu. Na podstawie autorskiej metody reprezentacji modelu obsługi i analiz numerycznych zbadano różnice wyników obliczeń poszczególnych charakterystyk systemów, przy stosowaniu modeli teorii kolejek. Rozdział 8 obejmuje oceny wyników badań modelowych w kontekście rezultatów osiąganych w wykonawstwie.
Ważniejsze oznaczenia 9
Wstęp 13
1. Podstawowe pojęcia 17
1.1. Praca produkcyjna 17
1.2. Brygada pracowników, jednostki wykonawcze i transportowe 18
1.3. Stanowisko robocze 20
1.4. Front pracy i działka robocza 21
1.5. Proces roboczy 21
1.6. Ciągłość i cykliczność pracy 22
1.7. Chwila, czas i okres cyklu pracy brygady 23
1.8. Rytm pracy 24
1.9. Warunek ciągłości pracy brygad 25
1.10. Warunek ciągłości korzystania z działek 25
2. Czas pracy, okres zmiany roboczej i przerwy 26
2.1. Czas niezbędny realizacji zadania 27
2.1.1. Obsługa stanowiska roboczego 28
2.1.2. Praca operacyjna 29
2.1.3. Przerwy technologiczne 30
2.1.4. Przerwy konieczne 30
2.2. Straty czasu 31
2.2.1. Działania zbyteczne i źle wykonane 31
2.2.2. Przestoje 31
2.2.3. Nieprzestrzeganie dyscypliny pracy 32
2.3. Oddziaływanie systemu zarządzania na elementy czasu dysponowanego zmiany roboczej 32
2.4. Przykładowe wyniki badań 33
2.4.1. Współczynnik wykorzystania czasu roboczego 36
2.4.2. Procesy załadunku i „obiegu” jednostek transportowych 37
3. Uwarunkowania systemu równomiernej realizacji procesów 45
3.1. Standardy firm budowlanych 45
3.1.1. Systemowe zasady wykonawcze 45
3.1.2. e-INTEGRACJA 46
3.2. System RR w organizacji 49
3.2.1. Warstwa e-CENTRUM 49
3.2.2. Warstwa DYSPOZYTOR 52
3.2.3. Warstwa PRODUKCJA 53
3.3. Zastosowania systemów RS, RFID i S-VS 54
3.3.1. System poprawy bezpieczeństwa pracowników i maszyn RS 54
3.3.2. Automatyczna ładowarka wyposażona w S-VS 55
4. Klasyczne metody organizacji budowy 58
4.1. Metoda kolejnego wykonania 58
4.2. Oryginalny model pracy równomiernej 61
4.3. Metoda równoległego wykonania 65
4.4. Korzystne czasy trwania rytmów oraz liczebności działek i brygad roboczych 67
4.5. Cykle realizacji zadania wg klasycznych modeli organizacji budowy 68
5. Modelowanie realizacji robót budowlanych 71
5.1. Sieć czynności dla równomiernej realizacji zespolonych procesów roboczych 71
5.1.1. Terminy, najwcześniejszy i najpóźniejszy, zdarzeń w modelu sieci czynności 72
5.1.2. Oddziaływanie nieterminowego rozpoczęcia oraz przedłużenia okresu realizacji procesu 74
5.1.3. Wpływ wcześniejszego rozpoczęcia i krótszego czasu trwania procesu 75
5.1.4. Czasy realizacji procesów 75
5.2. Odwzorowanie przebiegu procesów budowlanych 76
5.2.1. Rozkład beta 76
5.2.2. Analizowane wartości odchylenia standardowego 77
5.2.3. Współczynniki skośności 78
5.2.4. Kurtozy rozkładów 79
5.2.5. Przykładowe charakterystyki empiryczne procesów 79
5.3. Analiza cyklu zadania 81
5.3.1. Cykle realizacji zadań przy stałych oraz losowych czasach trwania procesów 83
5.3.2. Oddziaływanie wartości odchylenia standardowego 84
5.3.3. Zmienność względnego okresu cyklu zadania 84
5.3.4. Oddziaływanie liczebności działek oraz liczby realizowanych procesów 87
5.3.5. Oddziaływanie odchylenia standardowego i współczynnika skośności 88
5.3.6. Oddziaływanie współczynnika skośności i kurtozy 88
5.3.7. Przypadki szczególne 89
5.4. Cykle realizacji zadań i niezbędne bufory czasowe 90
5.4.1. Charakterystyka obiektu, działki i procesy robocze 91
5.4.2. Cykle realizacji zadania oraz czasy przestojów działek i brygad 92
5.4.3. Zmienność czasu realizacji zadania oraz przestojów działek i brygad 95
6. Modelowanie współpracy jednostek wykonawczych 98
6.1. Podejście deterministyczne i zasada „nieprzerwanego transportu poziomego” 98
6.2. Systemy obsługi masowej 100
6.2.1. MODEL M/M/FIFO/N/F 101
6.2.2. Liczba jednostek transportowych z uwagi na najmniejszy koszt bezpośredni 105
6.3. Modele sieci kolejkowych oraz sieci BCMP 106
6.4. Analiza systemu koparka–środki transportowe przy wykorzystaniu różnych modeli 109
6.4.1. Niezbędna liczba samochodów i wydajność zmianowa 109
6.4.2. Koszty funkcjonowania systemu obsługi 111
6.4.3. Sieci kolejkowe z trzema i pięcioma systemami obsługi 114
6.4.4. Charakterystyki systemu i sieci kolejkowych 121
6.4.5. Wnioski 122
6.5. Zastosowanie modeli kolejkowych oraz systemów RR i RFID przy betonowaniu konstrukcji 123
6.5.1. Systemy RR i rfid przy betonowaniu dużego monolitu 124
6.5.2. Model kolejkowy M/M/N/-/N dla przypadku zamówień bezpośrednio po rozładunkach 125
6.5.3. Najkorzystniejsza liczba jednostek transportowych 127
6.5.4. Wyniki obliczeń 127
7. Model numeryczny bezmagazynowej realizacji prac i wyniki analiz 133
7.1. Metoda reprezentacji modelu obsługi 133
7.1.1. Algorytm obliczeniowy 135
7.1.2. Warunki rozpoczęcia 135
7.1.3. Krok powtarzalny 137
7.1.4. Wartości charakterystyk 142
7.2. Analiza wyników obliczeń w układzie modeli tk i rmo 143
7.2.1. Błędy pominięcia ograniczonego czasu trwania zmiany roboczej 143
7.2.2. Błędy pominięcia warunków zakończenia zmiany roboczej 146
7.2.3. Błędy nieuwzględnienia warunków rozpoczęcia 154
7.2.4. Błędy brzegowe okresu zmiany roboczej 158
7.2.5. Rezultaty obliczeń przy rozkładach wykładniczych przesuniętych 162
7.2.6. Rozstępy błędów brzegowych przy rozkładach wykładniczych i wykładniczych przesuniętych 164
7.2.7. Rezultaty obliczeń przy przesuniętych rozkładach gamma 165
7.2.8. Rozstępy błędów brzegowych przy przesuniętych rozkładach wykładniczych i gamma 166
7.2.9. Błędy częstości przestojów aparatu obsługi 167
7.2.10. Błędy częstości przestojów zgłoszeń w kolejce 173
7.2.11. Błędy średniej liczby zgłoszeń w kolejce 177
8. Wyniki badań modelowych i empirycznych 179
8.1. Częstości przestojów aparatu obsługi 180
8.2. Częstości przestojów zgłoszeń 184
8.3. Średnie liczby zgłoszeń w kolejce 186
8.4. Wydajności jednostek wykonawczych 189
8.5. Najkorzystniejsza liczba jednostek transportowych 192
9. Synteza wykonanych analiz 195
9.1. Badania empiryczne 195
9.2. Rachunek deterministyczny 195
9.3. Modele teorii obsługi masowej 196
9.4. Sieci kolejkowe 197
9.5. System równomiernej realizacji procesów 199
9.6. Metoda reprezentacji modelu obsługi 201
9.7. Rozbieżności wyników obliczeń ze względu na pominięcie warunków rozpoczęcia i zakończenia zmiany roboczej oraz ograniczonego okresu jej trwania 203
9.8. Wydajności, rzeczywista i obliczone na podstawie modeli 206
9.9. Jednostki wykonawcze o minimalnych kosztach bezpośrednich 207
9.10. Dalsze badania 209
Literatura 210
-14%