Диссертация (Организационно-технологический потенциал строительного производства кровельных конструкций жилых многоэтажных зданий), страница 5

Системотехника строительства«Системотехника - научно-техническая дисциплина, изучающая вопросыпроектирования, функционирования, построения и автоматизации большихсистем» [13]. Строительство объединяет в себе множество больших систем,функционированиекоторыхобусловленотехнологических,организационных,разнообразнымиинформационных,сочетаниямисоциальных,экономических факторов. В связи с этим развитие системотехники строительствадолжно отвечать следующим «методологическим принципам: функциональносистемный,вероятностно-статистический,имитационно-моделирующий,26интерактивно-графический,инженерно-психологический,инженерно-экономический» [14].

В соответствии с ними разработка автоматизированнойсистемы, интерпретирующей строительный процесс, должна проводиться наоснове системного подхода согласно выделенной иерархии целей, с широкимиспользованием математических методов, в частности положений теориивероятности, теории связи, теории автоматов, математической статистики,исследование должно сопровождаться построением моделей, позволяющихконструировать функционирование строительной системы в среде ЭВМ,разработкойпрограммногообеспечениясприменениеминтерактивно-графического интерфейса и максимально совместимого с пользователем.Последнийпринципопределяетнеобходимостьсозданиясистем,ориентированных на получение конкретного экономического эффекта за счетспособностипрогнозироватьрезультатыстроительногопроизводстваиоптимизировать их функционирование с помощью комплексных оценочныхпроцедур.Принципы системотехники строительства реализованы и развиты в трудахтаких российских ученых, как А.А. Гусаков, В.И.

Теличенко [56], А.А. Волков [8,9], А.А. Лапидус [33], В.М. Лебедев [41], С.А. Синенко [51], Е.А. Гусакова [18] идругие.Строительное производство кровельных конструкций жилых многоэтажныхзданий представляет собой сложную систему с явно выраженным влияниемвнешних факторов (погодные явления), исследование данного процесса должнопроводиться с позиций системотехники строительства.1.4. Кибернетические подходы организации системВ середине 20-го века с появлением ЭВМ начала активно развиватьсянаучная область, изучающая процессы хранения, передачи и преобразованияинформации в сложных системах, в том числе процессы организации и управлениятакими системами [50]. За данной наукой закрепилось название «кибернетика» изодноименной книги Н. Винера [114]. Кибернетика подобно системотехники27относится к междисциплинарным наукам, объединяя в себе положения теорииуправления, теории систем, теории связи, машиностроения, математическойлогики, а также биологии, неврологии и антропологии.

Ученые-кибернетикиразработали ряд методов, концепций и понятий, твердо закрепившихся вметодологии разработки любых управляющих систем.В работе Н. Винера аккумулированы наработки ученых из различныхнаучных областей, показывающие необходимость формирования нового научногонаправления,исследующегоинформационныепроцессывразличныхуправляющих системах.

Приведено понятие обратной связи, показано, что дляэффективного функционирования любой системы необходимо внедрить в ееструктурумеханизмобратнойсвязи.Данныймеханизмзаключаетсяврегулирование параметров работы системы на основе информации, полученной отвнешних факторов, воздействующих на систему, либо от ее частей. Также показанвыгодный эффект построения машин по аналогии с процессами, происходящими внервной системе человека и животного, показана возможность их обучения исамоорганизации.К. Шеннон - основатель теории информации, ввел количественную меруинформации, представленную информационной энтропией [104], определилпринципы кодирования и передачи информации, а также установил пределпропускной способности канала связи и влияние шумов на процесс передачиинформации.

Любая техническая система, выполняющая функции передачиинформации, должна формироваться на основе разработанных им принциповсогласно теории информации.В 1932 году У. Кеннон ввел термин «гомеостаз», описывающий способностьфизиологических систем компенсировать влияние внешних факторов и сохранятьсвои параметры внутри определенных границ, обеспечивающих нормальноефункционирование системы [70]. Данное состояние легло в основу понятийсаморегуляции систем.28Английский кибернетик У.Р. Эшби при исследовании процессов управленияв сложных системах сформулировал закон необходимого разнообразия [63].Данный закон определяет условие оптимального управления, состоящее вследующем: сложность (разнообразие) управляющей системы должна быть неменьше сложности управляемого объекта. Данный закон определяет подход кразработке и формированию структуры систем управления.У.Р.

Эшби перенес понятие гомеостаза на техническую систему. Онсконструировал машину, которая удовлетворяет принципу ультраустойчивости способна выбирать линию поведения, исключающую попадание системы вкритическое состояние [64].

Данная машина получила название «гомеостат»,которое затем стало применяться к техническим системам, обладающимсвойствамиультраустойчивостииспособнымсохранятьнормальноефункционирование в условиях различных внешних возмущений за счетопределенным образом сконструированной структуры и характера взаимодействияее частей. Гомеостат заложил основы для понятия самоорганизации систем [65].В строительстве, как и в других технических отраслях, востребованопостроение и внедрение гомеостатических систем, обеспечивающих сохранениезаданного устойчивого состояния системы. Проведены различные исследования наданную тематику, термин «гомеостат» введен в строительную науку [10].Отражением принципов работы гомеостатических систем в строительстве сталовведенное в СССР в 70-е годы 20 века понятие «организационно-технологическойнадежности» (ОТН) [15].1.5.

Организационно-технологическая надежность строительного процессаНадежность системы - это способность системы достигать поставленногорезультата либо сохранять заданное состояние в условиях воздействия различныхвнутренних и внешних факторов, в том числе носящих стохастический характер.Теория надежности - раздел науки, изучающий надежность систем, причины ихарактер отказов и сбоев систем, подходы и методы разработки и организациисистем, обеспечивающие эффективность и стабильность их работы [3, 4]. В29строительной науке введено понятие ОТН [16], связанное с обеспечениемнадежностистроительногопроизводствазасчеторганизационных,технологических и управленческих решений. ОТН строительного производствалегла в основу научного направления, которое активно развивается по настоящеевремя и представлено трудами таких ученых, как А.А.

Гусаков, Ю.Б. Монфред [45],Б.В. Прыкин [26], А.А. Волков [11], А.В. Гинзбург [28], А.А. Лапидус [34], Р.Р.Казарян [30], П.А. Кузнецов [31], В.О. Чулков [60] и другие. В соответствии с [24]выделены два пути повышения ОТН строительных систем: уменьшение сложностисистемы за счет уменьшения числа влияющих параметров, подверженных отказам,и проектирование систем, функционирующих по принципам сохранения ОТН.

Естьнаучныеисследования,вкоторыхдостигнутоуменьшениетрудозатратстроительного производства за счет уменьшения звенности, иерархичностиорганизационной структуры компании подрядчика [49]. Но учитывая сложностьстроительногопроизводства,многокритериальностьегомногозадачностьоценки,развитиефункционированияорганизацииистроительногопроизводства проходит по второму пути, при этом любая строительная системадолжнасоздаватьсясучетомограниченияизбыточнойсложностипометодологическому принципу «бритвы Оккама», но в соответствии с закономнеобходимого разнообразия.

Исследования в данной области направлены наопределение параметров строительных систем и их взаимосвязей, не допускающихполных отказов системы, причин и характера возникновения таких отказов, а такжеметодов организации и самоорганизации строительных систем, обеспечивающихсохранение их ОТН. Так как по определению в основу методологии исследованияОТН должен быть заложен вероятностно-статистический подход [52], то отдельноеместо в научном исследовании ОТН занимает разработка моделей и методик сшироким применением математического аппарата, способных комплексно оценитьстроительные процессы по принятым ОТР, а, следовательно, спрогнозироватьвозможные сбои или отказы системы с заданным уровнем доверия (достоверности).301.6.

Организационно-технологический потенциал строительного процессаВ работе [35] введено понятие потенциала1 применимо к реализациикрупномасштабного инвестиционно-строительного проекта. Впоследствии онобыло сформулировано для строительного объекта, как «интегральный показатель,позволяющий прогнозировать конечный результат строительства в зависимости отпринимаемых вариантов организационно-технологических и управленческихрешений» [32].

Согласно системному подходу исследование ОТП производствастроительного объекта должно происходить по пути последовательного изученияединичных ОТП осуществления отдельных элементов строительного проекта [36].На данный момент выполнены научные исследования ОТП по следующимтемам: реализация инвестиционно-строительного проекта [35], экологическаянагрузка воздействия строительства на окружающую среду [36], формированиеинфраструктуры строительной площадки [37]. В результате которых полученыалгоритмоптимизациипараметровинвестиционно-строительногопроекта,концепция оценки экологической безопасности строительного процесса, методикаформирования строительного генерального плана [21].

Данные результаты прошлиапробацию в различных строительных проектах и доказали свою практическуюзначимость.В моем исследовании понятие ОТП применено к строительному процессу посозданиюкровельныхконструкцийжилыхмногоэтажныхдиссертационной работе я развиваю понятиезданий.ВОТП и его определениесформулировано следующим образом: ОТП строительного процесса - этопоказатель, прогнозирующий эффективность принятых ОТР и полученныйпосредством комплексной оценки ОТФ строительного процесса на стадии егопроектирования или реализации.Понятия ОТП и ОТН схожи, но есть ряд различий, которые обуславливаютразделение данных понятий.

ОТН это вероятность достижения заданногоТермин «потенциал» используется здесь в широком смысле, обозначает совокупностьвозможностей, имеющиеся средства, и употребляется в значении, соответствующем своемулатинскому происхождению: potentia - сила, мощь.131результата строительства при принятых ОТР. То есть существует событие X конкретный результат (выполнение работ в поставленные сроки, или безчрезвычайных происшествий (ЧП), или надлежащего качества), и есть отказ, сбойсистемы - событие Y (просрочка производства, или ЧП, или брак строительнойпродукции). Для оценки ОТН определяется статистическое распределение данныхсобытий. В итоге ОТН задает вероятность появления события X, то есть ОТНопределяет результативность строительного процесса.

ОТП в отличии от ОТНопределяет эффективность ОТР, то есть для определения ОТП необходимо оценитьпринятые ОТР - насколько они соответствуют достижению поставленныхрезультатов строительства. При этом конечный результат здесь - это всегдасовокупностьнесколькихкритериевстроительства(продолжительность,безопасность, качество и др.), а главная задача - это оптимизация ресурсов,обеспечивающих достижение заданных результатов. Таким образом ОТП - этопрогностический показатель, который формируется на основе оценки принятыхзначений ОТФ строительного процесса, и отражает эффективность принятых ОТР,возможность достижения с помощью них конечных результатов строительства.