автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Методы многовариантного организационно-технологического проектирования сооружения магистральных трубопроводов

ВВЕЩЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ТРУБОПРОВОДНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

1.1. Организационные формы и процедуры проектирования и оперативного управления в трубопроводном строительстве

1.2. Методы и средства организационно-технологического проектирования и оперативного управления

1.3. Основные направления совершенствования методов организационно-технологического проектирования и оперативного управления

Вывода

2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ СООРУЖЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

2.1. Сравнительный анализ методов и моделей краткосрочного прогнозирования организационно-технологических процессов

2.2. Теоретическое обоснование метода статистической аппроксимации.

2.3. Факторный анализ и статистическое моделирование процессов трубопроводного строительства

Выводы .НО

3. ПРИНЯТИЕ, РЕШЕНИЙ В ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТШЕ ОРГАНИЗАЦИОННО -ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КРАТКОСРОЧНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТРУБОПРОВОДНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА . Iii

3.1. Формирование информации в система организационно-технологического проектирования, оперативного управления трубопроводным строительством . III

3.2. Организация динамической системы оргтехпроектирова-ния и краткосрочного прогнозирования сооружения магистрального трубопровода

3.3. Разработка процедур принятия организационно-технологических решений в контурах ситуационного управления

Выводы

4. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ МНОГОВАРИАНТНОГО ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ВАЖНЕЙШИХ ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ МАГИСТРАЛЕЙ

4.1. Анализ функционирования динамической системы организационно-технологического проектирования и управления трубопроводным строительством

4.2. Эффективность использования диалоговых систем в практике организационно-технологического проектирования и управления сооружением важнейших газотранспортных магистралей.

Выводы

Масштабы и интенсивность роста народного хозяйства страны выдвинули на передний план проблему опережающего развития топливноэнергетического комплекса, в том числе газовой и нефтяной промышленности. Принятые ХХУ1 съездом Ш С С целевые задачи развития газовой и нефтяной промышленности предусматривают довести к 1985 г. добычу и транспорт газа до 620-640 млрд.мЗ в год, нефти (с газовым конденсатом) 620-645 млн.тонн. Программа развития нефтегазового комплекса страны в Х1Г-Й пятилетке включает решение крупномасштабных задач связанных с освоением новых месторождений, сооружением и вводом в действие системы магистральных газопроводов Западная Сибирь-Центр, а также экспортного газопровода Уренгой-Помарл-Ужгород. На ноябрьском (I98I г.) Пленуме ЦК Ш С С было подчеркнуто, что это несомненно центральные стройки пятилетки и они непременно должны быть завершены в срок". Сложность поставленных целевых задач потребовала от главной фондообразующей отрасли нефтегазового комплекса Миннефтегазстроя максимальной концентрации усилий с целью поиска резервов повышения темпов и качества сооружения объектов нефтяной и газовой прошшленности, всемерной экономии трудовых, материальных, технических, финансовых и топливно-энергетических ресурсов. Основные, и решающие условия успешной реализации программы нефтегазового строительства были сформулированы в принятом апрельском (1982 г.) Постановлении ЦК КПСС "О работе Министерства строительства предприятий нефтяной и газовой промышленности по техническому перевооружению и внедрению прогрессивных методов строительного производства".5 Отмечая высокие результаты, достигнутые Шшнефтегазстроем, ЦК КПСС обязал ускорить перевод отрасли на более интенсивные методы хозяйствования на основе внедрения новой техники, передовой технологии и организации трубопроводного строительства. Интенсификация и рост масштабов строительного производства при одновременном сокращении директивных сроков строительства и повышении требований к качеству конечной продукции объективно уэеличивают нагрузку на аппарат управления и порождают требование адекватной интенсификации управленческих процессов, повышения их эффективности и качества. В своем выступлении на декабрьском (1983 г.) Пленуме ЦК КПСС Ю.В.Андропов отметил: "Конкретные формы управления и планирования должны соответствовать реальным условиям каждого этапа общественного развития страны. Это объективная закономерность, которую, вполне понятно, никто не может ни изменить, ни отменить. Поэтому улучшение системы управления, основанной на принципах демократического централизма, это основная часть общего процесса совершенствования нашего общественного строя". В Миннефтегазстрое последовательно и целенаправленно осуществляется работа по перестройке существующих организационных форм в трубопроводном строительстве, созданию интегрированной системы оперативного планирования и управления, совершенствованию методов принятия организационно-технологических решений и реализации других мероприятий, обеспечивающих безусловное выполнение поставленных целей. Одним из наиболее эффективных направлений прикладного исследования является совершенствование организационно-технологического проектирования и оперативного управления, включая методы и процедуры прогнозирования, планирования и принятия решений на всех этапах трубопроводного строительства организационном, подготовительном, основном и завершающем.6 Диссертационная работа посвящена решению в теоретическом и практическом плане задачи создания динамической системы организационно-технологического проектирования,конкретных методов и процедур диалоговой человеко-машинной технологии комплексного анализа, прогнозирования, разработки графиков производства работ и принятия решений на базе микропроцессорной техники. В диссертационной работе рассмотрены основные аспекты теории и практики организационно-технологического проектирования и оперативного управления трубопроводным строительством у нас в стране и за рубежом. Отмечено, что основные недостатки существующей системы управления состоят в использовании устаревших организационных форм, методов, техники и технологии анализа, прогнозирования, проектирования, оперативного планирования и принятия решений не отвечащих современному научно-техническому уровню. На основе выполненного анализа изложены основные направления совершенствования системы организационно-технологического проектирования, оперативного планирования и управления. В диссертации выполнено теоретическое и экспериментальное обоснование методов многовариантного организационно-технологического проектирования, оперативного планирования и краткосрочного прогнозирования хода сооружения магистрального трубопровода в условиях неполной и нечеткой (расплывчатой) информации о состоянии объекта управления, изложена методика комплексного факторного анализа условий строительства магистральных трубопроводов в различных природно-климатических зонах, обеспечивающая формирование рационального рабочего календаря производства работ трубопроводостроительными комплексами. Рассмотрен комплекс эффективных инструментальных средств ситуационного анализа, принятия организационно-технологических и 7 плановых решений в многоуровневой диалоговой системе управления трубопроводным строительством на базе микро ЭВМ. Творческий вклад автора в решение проблемы совершенствования оперативного организационно-технологического проектирования, планирования и управления строительством магистральных трубопроводов состоит в следущем: впервые, на основе теоретического обобщения опыта разработан метод динамической оценки и краткосрочного прогнозирования производственного потенциала трубопроводостроительных комплексов, позволяющий принимать эффективные организационно-технологические и управленческие решения в условиях неполной и нечеткой информации о ходе строительства магистрального трубопровода, наличии и состоянии ресурсов, материально-техническом обеспечении и комплектации; впервые разработана методика комплексного факторного анализа условий строительства магистральных трубопроводов и формирования на этой основе научно-обоснованного деления на природно-клшлатические зоны и рационального рабочего календаря производства работ трубопроводостроительнымй комплексами; впервые разработан комплекс алгоритмов и программно-информационных средств на базе микропроцессорной техники для решения практических задач прогнозирования, планирования и принятия организационно-технологических решений в многоуровневой системе управления строительством магистральных трубопроводов; впервые разработана и внедрена принципиально новая технология ситуационного управления, основанная на диалоговых системах имитации процессов трубопроводного строительства на микро ЗИЛ, обеспечивающая сокращение цикла оперативного управления, повышение объективности, качества и эффективности принимаемых организационно-технологических и плановых решешй.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании выполненных автором исследований создана динамическая система организационно-технологического проектирования, позволяющая принимать рациональные решения в процессе строительства магистральных трубопроводов на организационном, подготовительном, основном и завершающем этапах, и обеспечивающая сокращение сроков, повышение эффективности и качества строительства.

2. На основе анализа и обобщения отечественного и зарубежного опыта разработаны и внедрены имитационные модели процесса строительства линейной части магистральных трубопроводов, основанные на фактических данных о ходе строительства важнейших магистральных трубопроводов за ряд лет и текущих оценках динамического потенциала комплексных технологических потоков. Модели обеспечивают получение надежного и сбалансированного графика производства работ и возможность оперативного прогнозирования хода строительства.

3. Разработан комплекс алгоритмов и программно-информационных средств на базе микропроцессорной электронно-вычислительной техники для решения практических задач многовариантного организационно-технологического проектирования, прогнозирования и принятия решений с учетом динамики изменения производственной ситуации и условий работы.

4. Выполнен факторный анализ строительства важнейших газотранспортных магистралей в Х1-й пятилетке, на основе которого разработаны методики и рекомендации по определению границ природно-климатических зон, нормировке трассы прохождения трубопровода, организации рабочего календаря для каждой природно-климатической зоны, формированию системы шкал по группам факторов строительного процесса.

5. Внедрение разработанных методик, технологий и инструментальных средств организационно-технологического проектирования и принятия решений осуществляется на отраслевом уровне, в производственных Главных управлениях и объединениях, трестах, трубопрово-достроительных комплексах, в системе Оргтехстроев и учебном процессе института повышения квалификации руководящих работников и ведущих специалистов нефтегазового строительства и позволяет получать годовой экономический эффект более 500 тыс.руб.

1. Материалы ХХУ1 съезда M1.C.-M.: Политиздат, I98I,-223 с.

2. Совершенствование хозяйственного механизма. Сборник документов. Подготовлен редакцией "Экономической газеты".1. М.: Правда, 1980,- 180 с.

3. Аганбегян А.Г. Управление социалистическими предприятиями: Вопросы теории и практики. М.: Экономика, 1979. - 448 с.

4. Аганбегян А.Г. и др. Статистические модели в оптимальном отраслевом планировании.-М.; Статистика, 1975. 356 с.

5. Айвазян С.А. и др. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. Справочное изд. I с. А.Айвазян, И.С.Енюков, Л.Д.Мешалкин. -М.: Финансы и статистика, 1983. 471 с.

6. Афанасьев В.Г. Системность и общество.-М.: Политиздат, 1981• 415 с.

7. Баталин Ю.П. Обобщение опыта строительства нефтепровода Самотлор-Усть-Балык-^урган-Уфа-Альметьевск. Научно-технический обзор.-М.: ЩТИ ВНИИСТй, 1975. 246 с.

8. Баталин Ю.П. Научно-технический прогресс и совершенствование методов управления строительством.-М.: НИПИЭСУнефтегазстрой, 1976. 15 с.

9. Баталин Ю.П. Комплектно-блочный метод строительства. Научно-технический обзор .-М.: Информнефтегазстрой, 1978. 154 с.

10. Баталин Ю.П., Березин В.Л., Телегин Л.Г., К^репин Б.Н. Организация строительства магистральных трубопроводов.-М.: Недра, 1980. 344 с.

11. Березин В.Л., Бородавкин П.II. Сооружение магистральных трубопроводов ,-М.: Недра, 1977. 407 с.

12. Бикел П., Доксам К, Математическая статистика. Пер. с англ. Ю.А.Данилова; Предисл. Ю.Н.Тюрина. Вып. I - М.: Финансы и статистика, 1983. - 278 с.

13. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов прогноз и управление: М.: Мир, 1974. - Выпуск I, 406 е., Выпуск 2. -197 с.

14. Бородавкин П.П. Подземные магистральные трубопроводы (проектирование и строительство). М.:Недра, 1982. - 384 с.

15. Гусаков A.A. Основы проектирования организации строительного производства (в условиях АСУ).-М.: Стройиздат, 1977. -288 с.

16. Гусаков A.A. Системотехника строительства. Предисл. Г.С. Поспелова. М.: Стройиздат, 1983. - 440 с.

17. Гхосал А. Прикладная кибернетика и ее связь с исследованием операций: Пер. с англ. I Под ред. И.А.Ушакова. М.: Радио и связь, 1982. - 128 с.

18. Дж. ван Гиг. Прикладная общая теория систем.-М.: Мир, 1981, т.т. I, 2. 470 с.

19. Дикман Л.Г. Организация, планирование и управление строительным производством.-М.: Высшая школа, 1976. 371 с.

20. Дитрих Я. Проектирование и конструирование (системный подход) .-М.: Мир, 1981. 367 с.

21. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Проблемы систематологии.-М.: Советское радио, 1976. 276 с.

22. Дуброва H.A. и др. Системное моделирование и оптимизация в экономике.-К.: Наукова думка, 1976. 173 с.

23. Евсеев В.О. Имитационная модель "Погодао-климатические условия". Экспресс-информация. Серия: Механизация строительства трубопроводов и газонефтепромысловых сооружений. Выпуск 4.-М.; Информнефтегазстрой, 1982. 6 с.

24. Екатеринославский Ю.Ю. Организация процессов управления производством. М.: Экономика, 1982. - 184 с.

25. Зиневич A.M. и др. Технология и организация строительства магистральных трубопроводов больших диаметров.-М.; Недра, 1979. 421 с.

26. Зиневич A.M., Карпенко М.П., Березин В.Л., Телегин Л.Г. Совершенствовать организацию строительства на основе синхронизации потока работ. "Строительство трубопроводов", 1977, №1.-2 с.

27. Иванилов ЮЛ. Процессное представление имитационных систем. "Техническая кибернетика", 1980, № 3. 6 с.

28. Инструкция по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительство СН 423-71.-М.: Стройиздат, 1971. 113 с.

29. Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. СН. 509-78.-.М.: Стройиздат, 1979. 64 с.

30. Инструкция по разработке проектов организации строительства и проектов производства работ. СН 47-74-М.: Стройиздат, 1975. 44 с.

31. Исмагилов P.M. Основные направления совершенствования системы организации линейного строительства. Научно-технический обзор. Серия: Проектирование и строительство трубопроводови газонефтепромысловых сооружений.-М.*. Информнефтегазстрой, 1978. 67 с.

32. Кэндэл М. Временные ряды . Пер. с англ. и предисл. Ю.П.Лу-кашина. М.: Финансы и статистика, 1981. - 199 с.

33. Клейнен Да. Статистические методы в имитационном моделировании.- М.: Статистика, 1978. т. I, 2. 470 с.

34. Клиланд Д., Кинг В. Системный анализ и целевое управление.-М.; Советское радио, 1974. 284 с.

35. Климатология и синоптическая метеорология Сибири. Труды, выпуск 5. Ленинград., Гидрометиоиздат, 1971. 265 с.

36. Колосов А.Ф., Каспин В.И. Прогнозирование основных экономических показателей развития строительства.-М.; Ротапринт ВНЙИЭСМ, 1979. 81 с.

37. Кроув Т., Эйвисон Д. Базы данных в административных информационных системах /Пер. с англ. М.С.Казарова; Под ред. О.М.Вейнерова; Предисл. В.М.Савинкова. М.: Финансы и статистика, 1983. - 168 с.

38. Круглов А.И. Климат и огравдакяцие конструкцииМ.: Стройиз-дат, 1970. 381 с.

39. Еунц Г., О'Доннел С. Управление. Системный и ситуационный анализ управленческих функций.-М.; Прогресс, 1981. 1005 с.

40. Лукапшн Ю.П. Адаптивные методы краткосрочного прогнозирования. М.: Статистика, 1979. - 254 с.

41. Мартынов Г.В. Критерии омега-квадрат. М.: Наука, 1978. 80 с.

42. Ментюков В.П., Васильев Н.П. Организация строительства нефтепроводов в различных природно-климатических условиях (научно-технический обзор) .-М.: ВНИИОЭНГ, 1973. 77 с.

43. Методическое руководство по организации производственной эксплуатации средств механизации.-М.; Информнефтегазстрой, 1978. - 197 с.- 189

44. Моделирование и применение вычислительной техники в строительном производстве. Справочное пособие. Под ред. А.А.Гусакова.- М.; Стройиздат., 1979. 175. с.

45. Негойцэ К. Применение теории систем к проблемам управления. Пер. с англ. В.Б.Тарасова. Под ред. и с предисл. С.А.Орловского. М.: Мир, 1981. - 180 с.

46. Обобщение опыта и анализ строительства газопроводов Уренгой-Челябинск. Под ред. В.Г.Чирскова. -М.: Информнефтегазстрой, 1980. 164 с.

47. Организация строительства магистральных трубопроводов. Баталин Ю.П., Березин B.JI., Телегин Л.Г., Курепин Б.Ы. -Ы.: Недра, 1982. 344 с.

48. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. М.: Наука, 1981. - 126 с.

49. Отнес Р., Эноксон Л. Прикладной анализ временных рядов. Основные методы: М.: Мир, 1982. - 428 с.

50. Паркер Г., Оглесби К. Методы совершенствования управления в строительстве. Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1978. - 160 с.

51. Пуарье Д. Эконометрия структурных изменений: (с применением сплайн-функций) /Пер. с англ. В.В.Минахина; под ред. Г.Г.Пи-рогова. М.: Финансы и статистика, 1981. - 183 с.

52. Райфа Г., Шлейфер Р. Прикладная теория статистических решений. Пер. с англ. А.К.Звонкина, З.Г.Маймина и Б.Л.Розовского. Под ред. и с предисл. Ю.Н.Благовещенского. М.: Статистика, 1977. - 360 с.

53. Руководство по оптимальной технологии и организации поточно-механизированного строительства магистральных трубопроводов. Р 223-76. М.: ВНИИСТ, 1976. - 142 с.

54. Руководство по применению метода имитационного моделирования в поточном строительстве линейной части магистральных трубопроводов. Р 331-78,-М.: ВНИИСТ, 1978. 58 с.

55. Руководство по разработке и применению вероятностных сетевых моделей в строительстве.-М.: Госстрой СССР, ЦНИПЖСС, 1979. 42 с.

56. Руководство по управлению строительством приоритетных трубопроводов с учетом организационно-технологической надежности завершения строительства в директивные сроки.

57. Р 3-45-79.-М,: 1979. 33 с.

58. Руководство по расчету организации поточно-механизированного строительства магистральных трубопроводов на уровне производственных комплексов. Р 379-80.-М.: ВНИИСТ, 1980. -33 с.

59. Руководство по оптимальному распределению объемов строительства магистральных трубопроводов между организациями Миннефтегазстроя. Р 380-80.-М.: ВНИИСТ, 1980. 46 с.

60. Рекомендации по расчету продолжительности строительства магистральных трубопроводов с учетом влияния организационно технологических факторов.-М.; ВНИИСТ, 1981. 37 с.

61. Руководство по методике переработки первичной информации о ходе производственного процесса, подготовки и принятия решений по оперативному управлению строительством линейной части магистральных газопроводов. Р 450-82.-М.*. ВНИИСТ, 1982. 34 с.

62. Руководство по методике разработки технологии управления строительством сверхдальних газотранспортных систем в едином энергетическом коридоре. Р 483-83.-М.: ВНИИСТ, 1983. -57 с.

63. Рекомендаций по методике прогнозирования хода строительства линейной части магистральных трубопроводов. Р 501-83.-М.; ВНИИОТ, 1984. 32 с.

64. Савенко В.А. Комплексная механизация сооружения магистральных трубопроводов.-М.: Недра, 1981. 295 с.

65. Справочник по климату СССР, ч. БГ "Влажность воздуха, осадки, снежный покров". Выпуск 8, 17, 18, 20, 21. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1967-1969 гг. 584

66. Телегин Л.Г., Карпенко М.П. Учет природно-климатических условий при строительстве линейной части магистральных трубопроводов. -Проектирование и строительствоМ.: изд. ШИИЭгазпрома, 1970. 376 с.

67. Телегин Л.Г., Карташев Г.И. Организация строительства линейной части магистральных трубопроводов.-М.; Недра, 1972. -200 с.

68. Телегин Л.Г. Научные основы организации строительства линейной части магистральных трубопроводов. Диссретация на соискание ученой степени доктора технических наук.-М., 1972. -250 с.

69. Теория выбора и принятия решений: Учебное пособие. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982. - 328 с.

70. Толстолугов В.А. Совершенствование системы оперативного планирования и управления сооружением газопроводов.-М.: Недра, Строительство трубопроводов. 1982, J£ 6. 8-9 с.

71. Толстолугов В.А. Оперативное планирование и управление в первичных производственных коллективах.-М.: Недра, Строительство трубопроводов. 1982, № 8. 19-19 с.

72. Толстолугов В.А. Совершенствование структуры строительных комплексов на основе рациональной организации процессов оперативного управления.-М.; НИПИЭСУнефтегазстрой, 1982. -7 с. (Деп. 30 марта 1982 г., J& 34-82)

73. Толстолугов В.А. Механизм имитационного управления в строительстве (анализ процесса разрешения ситуаций).-М.: НИПИЭСУ нефтегазстрой, 1982. 5 с. (Деп. 30 марта 1982 г., № 33-82)

74. Толстолугов В.А. Использование имитационных моделей в процессе ситуационного управления трубопроводным строительст-вом.-М.: НИПИЭСУнефтегазстрой, 1982. 7 с. (деп. 30 марта 1982 г., JS 32-82)

75. Толстолугов В.А., Першин A.M., Рубахин Г.И. Основные направления совершенствования оперативного управления строительством объектов нефтяной и газовой промышленности. Учебное по-собие.-М.: ЦНТИиП Миннефтегазстроя, 1982. 75 с.

76. Чернов Г., Мозес Л. Элементарная теория статистических решений. Пер. с англ. Б.А.Васюкова и М.М.Горяинова. Под ред. А.М.Петровского.-М.: Советское радио. 1962. 406 с.

77. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. - Mi:Мир, 1978. - 365 с.

78. Щенков A.C. Программно-целевое управление в практике создания сверхмощных газотранспортных систем. НШИЭСУнефте-газстрой.-М.*. 1982 ил. Библиограф 65 назв. 270 с. (Деп. 30 марта 1982 г., №31-82).

79. Щенков A.C. Построение интегрированной системы проектирования магистральных газопроводов. Реф. сборник ВНИИЭГаз-прома "Экономика, организация и управление в газовой промышленности" .-М. , 1983, №2. 5 с.

80. Щенков A.C. Программно-целевые методы в системе оперативного планирования и управления строительством газопровода Уренгой-Помары-Ужгород. "Строительство трубопроводов".-М., 1983, й I. 2 с.

81. Щенков A.C. Принципы разработки и реализации целевых комплексных программ сооружения важнейших нефтегазовых объектов. Реф. сборник ВНИИСТа "Линейное трубопроводное строите льство".-М. , 1983, Л I. 9 с.

82. Щенков A.C. Функционирование системы оперативного управления нефтегазовым строительством. Реф. сборник ВНИИСТа "Комплектно-блочное строительство наземных объектов ".-М., 1983, № 2. 7 с.

83. Щербина Б.Е., Боксерман Ю.И., Динков В.А., Патон Б.Е. и др. Отечественный трубопроводный транспортМ.: Недра, 1981. 386 с.

84. Яковлев Е.И. Машинная имитация.-М.: Наука, 1975. 283 с.

85. Янг С. Системное управление организацией.-М.; Советское радио, 1972. 455 с.