Оптимальное распределение объемов строительно-монтажных работ

В строительном производстве одной из главных задачей является распределение строительно-монтажных работ (СМР). Строительные организации с помощью имитационных моделей определяют прогнозные значения показателей строительного производства в подобии [1]. Оптимальное распределение объемов СМР имеет огромное значение в функционировании строительных организаций в современных условиях. В связи с этим сформулирована задача оптимального распределения объемов СМР с критерием минимизации времени на их выполнение.

Математическая постановка задачи сводится к следующему. Необходимо найти значения искомых переменных, минимизирующие функционал:

При условиях:

‒ общий объем распределяемых СМР должен быть равен общему объему распределяемых видов работ;

‒ объем i- го вида работ по j-м бригадам должен быть равен общему объему i-х работ;

‒ распределяемый объем i-го работ для j-ой бригады не должен превышать выработку j-ой бригады по i-му работ;

‒ распределяемый объем i-го вида работ должен быть меньше или равен общей выработке j-ой бригады;

‒ искомые переменные должны быть неотрицательными.

Здесь, α_ij— затраты времени j-ой бригады для выполнения единицы i-го вида работ, P — общий объем работы, R_i — общее количество работ i-ого вида, B_j — общая выработка j-ой бригады, β_ij — выработка j-ой бригады по i-му виду работ, x_ij — искомый объем работы i-го вида работ для j-ой бригады, n — количество видов работ, m — количество бригад.

В строительном производстве имеется множество видов работ. Во избежание разделения бригад при распределении, виды работ укрупняются. Например, при возведении фундаментов осуществляются около 10 видов работ: изготовление деревянных опалубок для монолитных фундаментов; установка опалубки; заливка бетонной смеси; снятие опалубки после затвердения бетонной смеси. Эти работы выполняются разными специалистами.

Для решения задачи распределения приняты следующие укрупненные виды работ:

1) Монтаж железобетонных конструкций гражданских зданий (2500 т.р.); 2) монтаж железобетонных конструкций промышленных зданий (1500 т.р.); 3) устройство монолитных фундаментов (800 т.р.); 4) монтаж сборных фундаментов (600 т.р.); 5) устройство асбоцементной кровли (280 т.р.); 6) устройство плоских кровлей (480 т.р.); 7) монтаж деревянных конструкций (440 т.р.); 8) устройство дощатых полов (160 т.р.); 9) устройство паркетных полов (280 т.р.); 10) устройство бетонных полов (400 т.р.); 11) штукатурно-малярные работы (1170 т.р.); 12) каменные работы (1440 т.р.); 12) земляные работы (20 т.р.).

Не включенные в список общестроительные работы в основном передаются субподрядным организациям.

В исследуемой строительной организации работают 911 человек, занятых на СМР, они объединены в 50 бригад. Имеются следующие бригады: 10 бригад монтажников; 7 бригад бетонщиков; 2 бригады землекопов; 4 бригады плотников; 2 бригады по устройству дощатых полов; 2 бригады по устройству бетонных полов; 1 бригада по устройству мозаичных полов; 9 бригад штукатуров-маляров; 4 бригады кровельщиков плоских кровлей; 2 бригады кровельщиков асбоцементных кровлей; 7 бригад каменщиков.

Однотипные бригады отличаются друг друга по количествам рабочих и по квалификации. Некоторые бригады имеют больше рабочих, но в целом уровень квалификации болеенизкий по сравнению с остальными. При распределении объема СМР основным критерием служат затраты времени на выполнение одной единицы i-го вида работ в течение одного года. Как известно, некоторые бригады едва выполняют несколько видов работ. Например, монтажники по монтажу железобетонных конструкций гражданских зданий монтируют и железобетонные конструкции промышленных зданий. Но осуществление этой работы другими бригадами увеличивает сроки выполнения. Поэтому при распределении работ необходимо отдать предпочтение тем бригадам, которые специализированы по данному виду работ.

Общие выработки бригад

Таблица 2

Затраты времени по видам работ

Таблица 3

Предварительное распределение объемов СМР

Таблица 4

Оптимальное распределение объемов СМР

Объемы СМР были распределены согласно оптимальному варианту полностью по бригадам, при этом были задействованы все бригады, а их специализация сохранилась . Сроки строительства объектов были сокращены на 28 дней. В исходном варианте распределение объемов СМР, время, затраченное на выполнение объемов СМР составило 49.5 лет, т. е. среднее затраченное время для каждой бригады равняется 11 месяцам 14 рабочим дням. После распределения объемов СМР время составило 44.46 лет, а среднее время – 10 месяцев 14 дней. Относительно первоначального варианта сроки выполнения СМР сокращены на 7 дней, а оптимальное время равняется 28 дням.

Литература:

1. Имитационная система прогнозирования факторов в легкой промышленности. Молодой учёный, междунароный журнал, № 40 (174)/2017, 122–124 с.