Диссертация (Организационно-технологический потенциал строительного производства кровельных конструкций жилых многоэтажных зданий)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «НАЦИОНАЛЬНЫЙИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»на правах рукописиМАКАРОВ Александр НиколаевичОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ СТРОИТЕЛЬНОГОПРОИЗВОДСТВА КРОВЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХМНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ05.02.22 - Организация производства (строительство)ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степени кандидата технических наукНаучный руководительдоктор технических наук, профессорЛапидус Азарий АбрамовичМосква – 20182ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….……5ГЛАВА 1. Обоснование актуальности темы исследования……………………171.1.

Определение объекта и предмета исследования……………………..…………171.2. Обзор подходов и методов организации строительного производства ……....181.2.1. Технологическое и организационное проектированиестроительных процессов...……………………………………………………...…….181.2.2. Организация строительных процессов в пространстве и времени…………..201.2.3. Организационная структура строительной компании………………………..231.3. Системотехника строительства……………………………………………….…251.4. Кибернетические подходы организации систем………………………………..261.5.

Организационно-технологическая надежность строительного процесса…..…281.6. Организационно-технологический потенциал (ОТП) строительногопроцесса…………………………………………………………………………….....301.7. Обзор проведенных научных исследований по проблематикедиссертационной работы…………………………………………...…………………321.8. Постановка проблемы исследования…………………………………………….341.9. Выводы по главе 1…………………………………………………………….......34ГЛАВА 2. Методология и методы основных этапов исследования…….……..362.1. Планирование эксперимента ………………………………………...…………..362.2.

Системный анализ объекта исследования …..…………………………………..372.3. Отбор влияющих факторов с помощью экспертного опроса…………………..402.3.1. Определение степеней влияния параметров системыс помощью метода анализа иерархий …….............................................................…422.4. Подход к измерению компонентов системы …………………………………....462.4.1. Измерение организационно-технологических факторов (ОТФ)системы с помощью нечетких множеств ………………………………..………..…472.4.2.

Принцип измерения ОТФ параметра «строительный контроль»……….……5532.4.3. Принцип измерения параметра «погодные условия»…………..………..…..572.4.4. Принцип измерения главных переменных системы (выходов модели)……..592.5. Моделирование процессов посредством искусственной нейроннойсети (ИНС)……………………………………………………………………………. 632.6. Методология обучения ИНС………………………………………………….….672.6.1.

Алгоритм обучения ИНС методом обратного распространения ошибки…...682.6.2. Статистическая теория обучения ИНС………………………………………..692.6.3. Обучение ИНС…………………………………………………………………..732.6.4. Проверка сходимости ИНС………………………………………………...…. 762.6.5. Оценка математического ожидания ошибки ИНС. Доверительныйинтервал результатов прогнозирования модели………………………..…..………782.7. Извлечение обучающей выборки………………………………………..……….802.8. Выводы по главе 2……………………………………………………...…………83ГЛАВА 3. Модель ОТП строительного производствакровельных конструкций…………………………..………………………………853.1. Структурная модель ОТП строительного производствакровельных конструкций …………….…………………..………………..………….853.2.

Функциональная модель ОТП по главным переменным системы …………….863.3. Математическая модель ИНСP «Производительность труда»……….…….….903.3.1. Принцип работы ИНСP ……………………………………………………...…903.3.2. Алгоритм обучения ИНСP …………………………………………….……….943.3.3. Обучение ИНСP …………….…………….…………………………………….973.3.4. Достоверность прогнозирования ИНСP-1 и ИНСP-2……………………...…1023.4. Математическая модель ИНСQ «Качество строительной продукции»……...1033.4.1.

Принцип работы ИНСQ ……………………………………….……….....…..1033.4.2. Алгоритм обучения ИНСQ ………………………………………………........1043.4.3. Обучение ИНСQ………………………………………………………………..1073.4.4. Достоверность прогнозирования ИНСQ………….…………………….……1083.5. Состояние устойчивости строительного процесса. Сбой или4отказ системы ……………………………………..…………………………………1083.6. ОТП строительного процесса по критерию «Продолжительность»… ..…….1133.7. ОТП строительного процесса по критерию«Качество строительной продукции»………………………………..….….………1163.8.

Формирование единой модели ОТП строительного производствакровельных конструкций….………………………………………………….……..1203.9. Выводы по главе 3………………………………………………………...……..125ГЛАВА 4. Методика принятия эффективных ОТР по строительствукровельных конструкций…………………………………………………………1274.1. Гомеостат строительного производства кровельных конструкций………….1274.2. Традиционная методика принятия ОТР по строительствукровельных конструкций…………………………………………………………....1274.3. Методика принятия эффективных ОТР при строительствекровельных конструкций……………………………………………………………1294.4. Методика принятия эффективных ОТР при проектированиистроительного производства кровельных конструкций…………………………. 1374.5. Апробация созданной методики принятия эффективных ОТРпри строительстве кровли жилого многоэтажного здания………………………..1424.6.

Выводы по главе 4…………………………………………………………….....149ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………….……………………150СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ …………...…155СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ …………………………………………………...……160ПРИЛОЖЕНИЕ А……………………………………..……………………….…..171ПРИЛОЖЕНИЕ Б……………………………………..……………………….…..174ПРИЛОЖЕНИЕ В……………………………………..……………………….…..176ПРИЛОЖЕНИЕ Г……………………………………..……………………….…..177ПРИЛОЖЕНИЕ Д……………………………………..……………………….…..1785ВВЕДЕНИЕАктуальность исследования.

Организация строительного производствакровельныхконструкцийвсовременноморганизационно-технологическомстроительствепроектированиизаключаетсястроительныхвпроцессов,разработке проекта организации строительства (ПОС) и проекта производстваработ (ППР), и в последующей реализации строительно-монтажных работ согласноданной документации. При этом большинство данных проектов разрабатываетсяна основании типовых решений без использования «вариантной проработки сшироким применением методов критериальной оценки, моделирования исовременныхкомпьютерныхкомплексов»рекомендованной[53],СП48.13330.2011.

Учитывая, что строительное производство является сложной ибольшой системой, включающей стохастические процессы, зависящей отчеловеческого фактора и внешних возмущений, а также, что любая модель (проект)- это идеализированное приближение к реальности, формируется вывод оневозможности производства работ в полном соответствии с ПОС и ППР.В этой связи решающее значение для организации строительногопроизводствакровельныхконструкцийорганизационно-технологическихрешенийпринимает(ОТР)впроцесспринятиязаданныхусловияхстроительства, способствующий достижению главных критериев строительногопроекта (продолжительность, стоимость, качество, безопасность и другие).Поэтому актуальным направлением научных исследований является разработкаэффективных автоматизированных методик и средств принятия ОТР построительному производству кровельных конструкций на основе моделей,позволяющих с высокой степенью достоверности прогнозировать его результаты.Объектисследования–организациястроительногопроизводствакровельных конструкций жилых многоэтажных зданий.Предмет исследования – процесс принятия организационнотехнологических решений (ОТР) при проектировании и строительстве кровельныхконструкций жилых многоэтажных зданий с применением рулонных материалов.6Проблема исследования.

Разработка ПОС и ППР происходит на основанииОТР, полученных из типовых технологических карт, единых сборников сметныхнормативов и руководств производителей строительных материалов, безмногофакторной оценки производственного процесса в конкретных условияхстроительного проекта. Организация и управление строительством кровельныхконструкцийпроисходитнаоснованииОТР,полученныхпосредствомэмпирических и эвристических выводов руководителей строительства (экспертнойоценки), сформированных на производственных совещаниях.

Принятые такимобразом ОТР не учитывают многофакторности, многокритериальности ивероятностной природы строительного производства, не способны количественносоотнести меру регулирования и получаемый результат, обладают низкойстатистической достоверностью, а также имеют высокую зависимость отчеловеческогофактора(профессиональныхиличностныхкомпетенцийруководителей). В итоге такой подход к организации строительства кровельныхконструкций неэффективен и сопоставим с методом «проб и ошибок», приводит кдополнительнымзатратамматериальныхитрудовыхресурсови/илиневыполнению запланированных результатов.В диссертационной работе для характеристики принятых ОТР используетсятермин организационно-технологический потенциал (ОТП) строительногопроизводства кровельных конструкций - это показатель, прогнозирующийэффективность принятых ОТР и полученный посредством комплексной оценкиорганизационно-технологических факторов (ОТФ) строительного процесса настадии его проектирования или реализации.Степень разработанности темы исследования.

Системы поддержкипринятия решений активно внедряются в различные отрасли строительногопроизводства. Строительство является сложной системой с большим влияниемстохастических процессов и человеческого фактора, поэтому формализацияданной отрасли затруднена и множество теоретических разработок, связанных соптимизацией организации строительного производства, не находит широкого7распространения за счет своей практической неэффективности.

В современномстроительстве задействовано небольшое число автоматизированных системподдержки принятия ОТР. Любые новые разработки, имеющиеся в данномнаправлении, в большинстве своем являются коммерческими проектами, имеютчастное финансирование и при успешной реализации остаются достояниемотдельной строительной компании, закрытые для конкурентов и исследователей.В российской строительной науке имеются исследования, посвященныепроблеме ОТП при реализации инвестиционно-строительного проекта [46], оценкеэкологической нагрузки воздействия строительства на окружающую среду [6],формировании инфраструктуры строительной площадки [37], проведениивнеплановых ремонтных работ [58].Большое число научных трудов, посвященных организации строительногопроизводства, выполнено в рамках научного направления по исследованиюорганизационно-технологическойнадежности(ОТН)вразличныхсферахстроительного производства.