автореферат диссертации по транспорту, 05.22.01, диссертация на тему:Организация и управление автотранспортным обслуживанием строительного производства с учетом рисков

На правах рукописи

БАШМАКОВ Игорь Александрович

ОРГАНИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ АВТОТРАНСПОРТНЫМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА С УЧЕТОМ РИСКОВ (НА ПРИМЕРЕ ТРАНСПОРТИРОВКИ ТОВАРНЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ)

05.22.01 - «Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте»

Автореферат

5 ДЕК 2013

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва-2013

005543669

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» Министерства образования и науки Российской Федерации на кафедре «Менеджмент».

Научный руководитель: Кандидат экономических наук, доцент

Покровский Анатолий Константинович

Официальные оппоненты: Кириллова Алевтина Григорьевна

доктор технических наук,

Федеральной службы по тарифам (ФСТ России), советник Руководителя службы по тарифам

Мороз Дмитрий Геннадьевич

кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ), доцент кафедры «Автомобильные перевозки»

Ведущая организация: Открытое акционерное общество «Научно-

исследовательский институт автомобильного транспорта» (ОАО «НИИАТ»)

Защита состоится 26 декабря 2013 г. в Ю00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.126.06 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский проспект, д. 64, ауд. 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ).

Автореферат разослан «¿¿.» ноября 2013 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Телефон для справок (499)155-93-24.

Ученый секретарь

диссертационного совета ДМ 212.126.06 доктор технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время, несмотря на повсеместное применение технологии монолитного строительства, существует крайне мало методических разработок, направленных на совершенствование транспортного процесса доставки бетонных смесей. В свою очередь, это обусловлено необходимостью одновременного учета ряда показателей при транспортировке бетонных смесей: 1) оно должно быть осуществлено точно в срок, 2) с изначально верно заданным и неизменным в процессе транспортировки смеси качеством, 3) а также правильным использованием бетонной смеси, ввиду того, что она после укладки безвозвратно теряет свои прежние свойства и приобретает иные.

Достаточно сложно разработать методику, способную учесть все приведенные показатели и улучшить работу технологии «производство-транспортировка-потребление», но это возможно, если рассматривать модели, методы и средства, автотранспортного обслуживания строительного производства как взаимосвязанный комплекс задач производства, транспортировки и использования бетонных смесей, материалов и строительных изделий на объектах строительства.

Стоит отметить, что значительный эффект может быть получен в результате представления процессов производства строительных материалов, в том числе и бетонных смесей, как основной составляющей монолитного железобетонного строительства, их транспортировки на объектах и организации работ в комплексе - в виде единой цепи взаимосвязанных подсистем, а также при разработке новых методов и моделей автотранспортного обслуживания, снижающих производственные риски.

При этом использование новых моделей, методов и средств автотранспортного обслуживания строительного производства повышает требования и к самим участникам цепи, заставляя пересмотреть устаревшие методы организации строительства, стремясь к системности и эффективности частных инженерных решений, более полному использованию резервов роста технического уровня и надежности работ.

Создание методических разработок такой направленности позволяет обеспечить совершенствование технологии «производство-транспортировка-потребление» для нужд государства и бизнеса, что дает право говорить об актуальности данного диссертационного исследования.

Цель исследования

Целью настоящего исследования является повышение эффективности транспортировки бетонных смесей на объекты строительства за счет создания моделей, методов и средств автотранспортного обслуживания строительного производства в виде взаимосвязанного комплекса задач производства, транспортировки и использования бетонных смесей, материалов и строительных изделий на объектах строительства.

Объект исследования

Объектом данного исследования является технология «производство-транспортировка-потребление», когда производителем товарных бетонных смесей выступают растворобетонные узлы (РБУ), а потребителем -организации, выполняющие строительство из монолитного железобетона.

Предмет исследования

Предметом исследования является технология транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом.

Область исследования

Организация и технология транспортного производства (на примере транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом).

Задачи исследования

В соответствии с поставленной целью в диссертации решены следующие исследовательские задачи:

- анализ существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, включая организацию подготовительных операций к погрузке бетонной смеси на подвижной состав и разгрузке его в пункте доставки, с целью последующей ее рационализации;

- общесистемная проработка, позволяющая представить комплекс работ в виде иерархически вложенных процессов, координируемых на основании общей теории систем;

- декомпозиция объекта исследования на функциональные подсистемы, обоснование принципов параметрической оптимизации подсистем и методики выбора их параметров в условиях многокритериальное™, неопределенности и производственных рисков;

- разработка методики выбора рациональных параметров процессов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, включая вопросы выбора состава транспортных средств и технологии транспортировки, а также производственные риски;

- программная реализация, экспериментальное исследование и оценка эффективности разработанных моделей и методов, автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей при строительном производстве.

Методическая основа исследования

В данном диссертационном исследовании при разработке, выносимой на защиту методики, использовались сочетания следующих методов: системного, количественного, функционального и ситуационного. Также применены положения теории исследования операций и теории множеств, для решения задач в сильно организованной системе транспортного производства и др.

Теоретическая и методическая основа исследования

Теоретической и методической основной исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых в соответствии с объектом и предметом исследования: Беляева В.М., Некрасова А.Г., Покровского А.К., Миротина Л.Б., Елисеева С.Ю., Евдокимова Н.И., Афанасьева A.A., Савина В.И., Резера С.М., Афанасьева JI.JL, Курганова В.М., Неруша Ю.М., Белецкого Б.Ф., Баженова Ю.М., Зоткина А.Г., Антилова С.М., Литвинова О.О., Евдокимова Н.И.,

Баженова М.Ю., Вельможина A.B., Лерминта Р., Селенок С.Г., Кочергина С.М., Николаева А.Б., Алексахина C.B., Теличенко В.И., Ивахненко A.M., Остроуха A.B., Тарасенко Д.С., Пермякова Д.А., Куфтиновой Н.Г. и др.

Научная новизна

Научную новизну работы составляют следующие положения:

1. Модель организации и управления системой «производство-транспортировка-потребление» в виде единого процесса, разработанная с учетом производственных рисков.

2. Представление комплекса задач автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, в виде иерархически вложенных подпроцессов - декомпозиция исследуемого объекта на взаимодействующие подсистемы и полученной на ее основе процедуры координации.

3. Принципиально новые методы и модели автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, учитывающие производственные риски.

4. Методика решения задачи автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей на основе декомпозиции общей задачи на ряд взаимосвязанных частных подзадач и модели кортежей для рационализации существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, которая позволит выявить риски в рассматриваемой технологии.

В диссертации разработаны и выносятся на защиту следующие научные положения:

- принципы организации и управления системой «производство-транспортировка-потребление» строительных материалов и изделий в виде единого процесса, с учетом производственных рисков;

- функциональная декомпозиция объекта исследования на подсистемы, модели функционирования подсистем, процедуры координации и параметрической оптимизации;

- процессно-функциональная кортежная модель представляет собой средство структурированного описания технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом на уровне производственных процессов;

методика организации технологической цепи «производство-транспортировка-потребление», обеспечивающая согласованное

функционирование всех звеньев;

- решение задач рационального совместного функционирования РБУ и автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, а также привязки потребителей к конкретному РБУ при наличии детерминированных и случайных потоков заявок и учетом производственных рисков.

Практическая ценность

Практическая значимость проведенного исследования состоит в рационализации технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом за счет создания работоспособной и эффективной системы организации и управления системой «производство-транспортировка-потребление» строительных материалов и изделий в виде единой

технологической цепи, а также методики ее организации, обеспечивающей выявление и минимизацию производственных рисков.

Внедрение и реализация результатов работы

Основные результаты настоящего диссертационного исследования приняты к использованию организацией ООО «ТехноМаш» (пгт. Обухово Московской области).

Также, результаты данного исследования могут быть рекомендованы к использованию различными региональными автотранспортными организациями, занимающимися строительством сооружений и конструкций из монолитного железобетона, и осуществляющих транспортировку бетонных смесей.

Полученные теоретические результаты работы могут быть использованы как составная часть учебного процесса по организации работы грузовых автомобилей на строительном производстве.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались на 12-м Международном форуме «Высокие технологии XXI века» - «ВТ XXI-2011» и 13-м Международном форуме «Высокие технологии XXI века» - «ВТ XXI-2012» в виде выступления в рамках круглых столов «Высокие технологии на транспорте» и публикации положений выступления в сборнике материалов форума.

Также, методика и результаты исследования были представлены автором на 69-й, 70-й и 71-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ в виде стендовых докладов и выступлений в рамках учебно-методических модулей конференций.

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликованы 10 работ, в том числе 5 статей в изданиях из перечня рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций. Список автора приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы (120 наименований) и 2-х приложений. Содержит -164 страницы текста, 44 рисунка и 17 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследования, определена цель, поставлены задачи, указаны предмет и объект исследования, отражены научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе проведен анализ существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, включая организацию подготовительных операций к погрузке бетонной смеси на подвижной состав и разгрузке его в пункте доставки (рис. 1). Приведены условия, при которых возможна ее рационализация.

Проведена общесистемная проработка, позволяющая представить комплекс работ в виде иерархически вложенных процессов, координируемых на основании общей теории систем.

Рис. 1. Технологическая схема процесса транспортировки товарной бетонной

смеси

Проведенный анализ показал, что на сегодняшний день, существуют следующие условия, при которых возможна рационализация рассматриваемой технологии:

1) научно-обоснованная рационализация технологии транспортировки бетонных смесей должна иметь предварительно определенную основную идею роста организованности самой технологии или её процессов;

2) рационализация рассматриваемой технологии должна базироваться только на чётком, разработанном плане действий, т.к. транспортировка бетонных смесей представляет собой сложную последовательность взаимосвязанных процессов и процедур;

3) обеспечение приемлемой целостности, непрерывности и равномерности реализации технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом;

4) все изменения, вносимые при рационализации технологии транспортировки бетонных смесей, должны быть согласованы, в противном случае это приведет к снижению организованности всей технологии и сбоям в её работе;

5) рационализация технологии должна учитывать оптимальную концентрацию каждого из процессов транспортировки бетонных смесей в определенной сфере деятельности.

6) обеспечение оптимального распределения задач, функций, информационных потоков и связи между процессами во всей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом.

В ходе проведенного анализа выявлены недостатки, имеющиеся в сфере транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом в РФ:

- отсутствие четкого и структурированного описания самой технологии транспортировки бетонных смесей в изученной автором тематической литературе и источниках;

- неполное и не конкретизированное описание аспектов организации подготовительных операций к погрузке бетонной смеси на подвижной состав и

выгрузке его в пункте доставки в изученной автором тематической литературе и источниках; . •

- недостаточная степень рационализации рассматриваемой технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом для её ■ использования на современных предприятиях, в условиях неопределенности, многокритериальности и производственных рисков.

Исходя из выше изложенного, автор считает необходимым создать новую систему организации и управления единого процесса «производство-транспортировка-потреблёние» автотранспортного обслуживания

строительного производства в виде взаимосвязанного комплекса задач производства,' транспортировки и использования бетонных смесей, материалов и строительных изделий на объектах строительства, учитывающую производственные риски.

Во второй главе проведена декомпозиция объекта исследования : на подсистемы, предложены модели функционирования подсистем автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, выполнено обоснование принципов параметрической оптимизации этих подсистем. Комплекс работ, связанных с транспортировкой бетонных смесей представлен в виде иерархически вложенных процессов, координируемых на основании общей теории систем,- . ;

Выражение технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом в виде - иерархически вложенных процессов производится с помощью метода кортежей. Упорядоченное множество фаз в модели первичного процесса организации действий по изменению состояний предмета труда в технологии есть кортеж (звено), фазы которого имеют прямое, т.е. неразрывное отношение друг к другу (рис. 2). Этот процесс не подлежит дальнейшей декомпозиции и представляет собой первичное звено любой работы в технологии транспортировки бетонной смеси автомобильным транспортом. Каждая фаза в кортеже занимает строго определенное место с' ■жестко детерминированными межфазовыми связями в виде не нарушаемых взаимных обязательств. '

Рис. 2. Процессная модель кортежа

Здесь ^з — порядковый номер фазы кортежа; с |2,з ™ порядковое обозначение связи фаз кортежа; о^з - обратная связь между фазами кортежа; ■ X], Уь - фазы процесса транспортировки бетонной смеси, например: X) -

отправление загруженного транспортного средства (ТС) с бетоносмесительного завода, у] - следование ТС к строящемуся объекту, -¿5 - прибытие ТС на строящийся объект.

Далее предложена методика организации технологической цепи «производство-транспортировка-потребление», обеспечивающая согласованное функционирование всех звеньев, при применении которой процесс формирования кортежей и множества соответствий между элементами системы множеств идет до момента преобразования предмета труда в продукт труда или в предмет потребления. Модель кортежей формируется до тех пор, пока все операции, необходимые для транспортировки бетонных смесей с растворобетонного узла в блок бетонирования не будут структурированы.

Особенность центрального множества в данной модели, как совокупности процессов, определяется его взаимосвязью с множеством согласованных

Здесь звенья отражают конкретное содержание этапов технологии транспортировки бетонной смеси автомобильным транспортом:

- Звено 3 - этап погрузки бетонной смеси в транспортное средство;

- Звено 4 - транспортировка бетонной смеси на строящийся объект;

- Звено 5 - выгрузка бетонной смеси на строящемся объекте.

Данная ациклическая сеть, а это фактически есть семантическая сеть, использующая интерпретацию отношений узлов графа (табл. 1.) как «часть -целое», отражает содержание технологического звена цепи кортежей, описывающих технологию транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом.

Таблица 1. Узлы графа взаимосвязи кортежей

Г 1 1 Граф переходов

оАе Полная комбинация элементов

Я Правило согласования кортежей в рамках множества кортежей полной комбинации

Декомпозиция объекта исследования на функциональные подсистемы осуществляется с использованием элементарной функциональной модели процесса (рис. 4). Она представляет собой минимальную комбинацию основных элементов процессной модели кортежа подробно описывающих вышеуказанную технологию.

Принципы параметрической оптимизации подсистем и методики выбора их параметров в условиях многокритериалыюсти, неопределенности и производственных рисков таковы: 1) при отношении «один ко многим»: N1 = (X;, - элемент «вход»; N2 = (£, У!) - элемент «выход»; N4 = (К, Ц) - элемент «контроль»; N5 = (М, Я) - элемент «механизм»; 2) при отношении «многие ко многим»: N3 = (Х^ - элемент «действие».

Здесь X; - множество накапливаемых предметов труда (связанных с технологией транспортировки бетонных смесей), использованных в качестве элемента «вход» (накопление); - множество преобразуемых предметов труда (также связанных с технологией транспортировки бетонных смесей), использованных в качестве элемента «выход» (преобразование); £ - операция, используемая в качестве элемента «действие» (перемещение); К - множество информационных объектов, используемых в качестве элемента «контроль»; М - множество элементов транспортных структур, использованных в качестве элемента «механизм перемещения предмета труда».

Процессно-функциональная кортежная модель представляет собой средство структурированного описания технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом на уровне производственных процессов. Данная модель описывается в строгой последовательности: технологическая цепь —» технологический этап —> технологическое звено (кортеж). Все построенные технологические цепи состоят из неделимых звеньев.

Разработаны новые методы решения задач оптимизации совместного функционирования РБУ и автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей.

1) Организация рабочих процессов рассматриваемой технологии и указание о должном обеспечении их всеми необходимыми ресурсами за счет научно-обоснованной структуризации этих процессов:

Рх . Р2 Рп

«1.1 А 1^1.2 А ' Я2Л Л К2 2 Л Яп ' где Р1; Р2, Рп - анализируемые процессы; 1112, Я21, П22, - ресурсы, которыми обеспечены процессы.

2) Обеспечение рационального протекания всех технологических процессов за счет их подробного логического анализа и последующего синтеза их построения с указанием концентрации каждого из процессов транспортировки бетонных смесей на определенной сфере деятельности:

где Р1; Р2, Р31, Р3.2, Рп - анализируемые процессы; -> - обозначение порядка следования процессов.

3) Внедрение рациональных приемов работы через обеспечение оптимального распределения задач, функций, информационных потоков и связи между процессами во всей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом за счет её полной структуризации:

Щ = (>>1.1 + + 5П) и (Р1Л + Р« + Рп) и (11Л + 112 + 1п), при W1 б Щ, W2 = (Б2Л + 32.2 + Ял) и (Р21 + Р2.2 + Р„) и (12 12 2 + 1„), при Щ 6 \уп = 5пиРпи1п,при\/упеи/т, где W1, Щ, - приемы работы; 51л, 512, 521, В22, Бп - распределенные

между процессами задачи; Р1Л , Ра 2, ¥2Л , Р2 2, Рп - распределенные между процессами функции; 11д, 112, 12.1,12.2> 'п - распределенные между процессами информационные потоки.

4) Гарантирование приемлемой целостности, непрерывности и равномерности реализации технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом за счет применения правил взаимоответственности протекающих процессов, включающих в себя: допуск корректного протекания процесса, протекание друг за другом корректных процессов, блокирование некорректного протекания процесса.

О,С,и) е Б, <=> О = ЕДЬДВ, где ] - целостность реализации технологии; С - непрерывность реализации технологии; и — равномерность реализации технологии; £) - технология транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом; О -взаимоответственность протекающих процессов; Е — допуск корректного протекания процесса; Ь - протекание друг за другом корректных процессов; В - блокирование некорректного протекания процесса.

В третьей главе разработана методика выбора рациональных параметров процессов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей в условиях многокритериальное™, неопределенности и производственных рисков. Решена задача привязки потребителей к конкретному РБУ при наличии детерминированных и случайных потоков заявок и учетом производственных рисков.

Методика выбора рациональных параметров процессов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей приведена ниже и поясняется на примере с конкретными РБУ: ООО «СтройХолдинг»; ООО «База-Бетон»; ООО «ШмельБетон», на которых проводилось диссертационное исследование.

1) При детерминированных и случайных потоках заявок привязка пользователей к РБУ:

ЗСРБУ,«=> (т Л <2 л X Л 2,з), с условием, что 5-, = гсх, <=> (Т Л (} Л X), ^ = гВБ,«(ТА(2лХ), -пБ2 =>Бз =гШБ,Ф=> (ТЛС^АХ), где Т - необходимый срок; — необходимое количество бетонной смеси; X -необходимая марка бетонной смеси; 3 - наименьшее расстояние от РБУ до строящегося объекта; 2СХ - РБУ ООО «СтройХолдинг»; гББ - РБУ ООО «База-Бетон»; гШБ - РБУ ООО «ШмельБетон».

2) Учет производственных рисков осуществляется с помощью ситуационной модели воздействия, которая представляет собой систему, реагирующую на выявленный риск рекомендациями по его минимизации.

В исследовании понятие «производственный риск» также рассматривается как цепь «угроза - возмущение - риск». Порядок выявления рисков является таковым:

- шаг 1. Определение потенциальных, а также реализовавшихся угроз и направления их воздействий на технологические процессы;

- шаг 2. Определение возмущений (непосредственных воздействий), порожденных потенциальными и реализовавшимися угрозами в технологии;

- шаг 3. Определение рисков (потерь ресурсов), к которым приводят возмущения в рассматриваемой технологии.

Затем выявленные производственные риски подвергаются анализу экспертным методом с использованием практического опыта экспертов, а также с учетом всех возможных источников тематической информации.

В ходе анализа эксперты оценивают вероятность реализации конкретного риска, исходя при этом из следующих вариантов оценки: очень низкая, низкая, средняя, высокая. Экспертным методом оценивают и степень тяжести возникших последствий от реализации выявленного риска, исходя из следующих вариантов оценки: легкие, средние, тяжелые, очень тяжелые.

После, экспертами строится диаграмма, на которой обозначены границы допустимого риска, вероятность его реализации и тяжесть последствий (рис. 5). Если точка, которой обозначено соотношение вероятности реализации риска с тяжестью его последствий лежит на границе, или выше нее - риск учитывают, в противном случае — нет.

£

Не допустимый риск

Допустимый риск

Очень низкая

Низкая Средняя Высокая

Вероятность реализации рисков

Рис. 5. Диаграмма анализа рисков

Выявленные благодаря рационализации технологии транспортировки бетонных смесей риски, представляются множеством «Н» и содержатся в базе данных: Н = {Я(}, * = (1, п).

В соответствии с указанными рисками задаются множества ситуационных (ответных или предупреждающих) воздействий «V», которые позволяют минимизировать влияние производственного риска и содержатся в базе знаний: V = {К;}, I = (1, п).

Оптимальная привязка потребителей к РБУ при наличии детерминированных и случайных потоков заявок и учетом производственных рисков осуществлена следующим образом.

Сначала все выявленные, благодаря рационализации рассматриваемой технологии производственные риски (потенциальные и реализовавшиеся), заносятся в базу данных. На каждый риск, экспертами, которые проводят анализ учета рисков, создается и вносится в базу знаний своё, ситуационное (ответное или предупреждающее) воздействие, направленное на его минимизацию. Нахождение ситуационных воздействий в базе знаний, позволяет изменять их при первой необходимости, делая актуальными. При проявлении риска из базы данных или при выявлении нового, в базе знаний осуществляется поиск воздействий на данный риск, с целью его минимизации:

Н,

Н,

Нп

V2.iW2.2Wn' V где Нг, Н2, Нп - выявленные производственные риски; а ,У12 ^2.2. - предложенные меры минимизации выявленных рисков. 3) Итоговый результат:

(Н \

Т Л (2 Л X Л 5x 2,3 Л 7Г")>

с условием, что Бх = <=> (Т д (} л X), => Бг = 2бб, <?=> (Т Л (2 Л X),

V-

1.3. у2.1>

~53 = (Т Л Л X).

Вследствие оптимальной привязки пользователей к РБУ при наличии детерминированных и случайных потоков заявок и учетом производственных рисков надежность технологии повышается, при этом, под надежностью в исследовании понимается вероятность того, что производственная система, существующая для транспортировки бетонных смесей, будет выполнять заданную функцию, в заданный период, при установленных условиях окружающей среды. Данная система, использует для определения качества своей работы такие показатели как: устойчивость, безотказность, восстанавливаемость. Надежность влияет в данном случае именно на восстанавливаемость системы.

Нижеописанная формула позволяет определить надежность технологии автотранспортного производства при ее рационализации и выявления в ней рисков до их учета (минимизации), и после. Сравнение полученных данных отражает эффективность изложенного в настоящем исследовании алгоритма.

Надежность технологии транспортировки бетонной смеси "в течение некоторого времени I полностью задана функцией г(г), если известны функции надежности отдельных этапов данной технологии, то есть:

п

г (о = Р]гтса

1=1

где гт(1:) - надежность отдельных звеньев технологии транспортировки бетонной смеси. Надежность этих этапов рассчитывается исходя из количества выявленных и учтенных производственных рисков. Для расчета гтОО используются статистические данные. Формула расчета гт(1):

гт(0 = е-",

где А. - коэффициент производственного риска для определенного этапа технологии транспортировки бетонной смеси; I - продолжительность определенного этапа технологии транспортировки бетонной смеси (ч); т -номер этапа.

где { - суммарное среднее квадратичное отклонение по учитываемым производственным рискам с принятием в расчет их вероятности; Ьср; -средняя вероятность реализации ¡-го производственного риска.

N

где Ьот( - оптимизированная вероятность реализации ¿-го производственного риска; Ьср1 - средняя вероятность реализации ¡-го производственного риска; п - количество учитываемых производственных рисков в звене.

В четвертой главе проведена программная реализация, разработанных моделей и методов, автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей в едином строительном комплексе. Проведена апробация

разработанной автором методики в одной из крупнейших на востоке Московской области организации ООО «ТехноМаш» с годовым оборотом финансовых средств в размере 1 млрд. 200 млн. руб.

В качестве строящегося объекта рассматривается торгово-складской комплекс «Leroy Merlin» (Jlepya Мерлен), расположенный на 52 километре шоссе Москва - Нижний Новгород (начало строительства - август 2012 года, окончание - 18 июня 2013 года). Комплекс возводился с применением технологии монолитного строительства.

Рационализованная автором технология транспортировки бетонной смеси автомобильным транспортом примененная организацией ООО «ТехноМаш» состоит из представленных на рис. 6 звеньев в виде кортежей. На нем: красным - обозначены предшествующие рационализуемой технологии звенья и завершающие ее; синим - звенья технологии, отраженные в изученной автором исследования тематической литературе и источниках; зеленым -звенья технологии, рационализованной автором.

Названия звеньев кортежей, представленных на рис. 6:

Звено А. Изучение проекта строительства и подготовка площади под создание блока бетонирования;

Звено Б. Расчет необходимого качества бетонной смеси, ее количества, времени к которому она должна быть доставлена;

Звено В. Создание блока бетонирования (опалубки);

Звено 1. Подача заявки на бетоносмесительный завод;

Звено 2. Подготовка, проверка и отправка подвижного состава;

Звено 3. Погрузка бетонной смеси в транспортное средство;

Звено 4. Транспортировка бетонной смеси на строящийся объект;

Звено 5(1). Выгрузка бетонной смеси непосредственно в блок бетонирования;

Звено 5(2). Выгрузка бетонной смеси в средство ее подачи в блок бетонирования;

Звено 6(1). Подача бетонной смеси в блок бетонирования с помощью бадьи;

Звено 6(2). Подача бетонной смеси в блок бетонирования с помощью бетононасоса;

Звено 7. Распределение бетонной смеси в блоке бетонирования;

Звено 8. Убытие транспортного средства со строительного объекта;

Звено Г(1). Следование транспортного средства на загрузку;

Звено Г(2). Следование транспортного средства на базу.

В результате сравнения предложенной автором исследования рационализованной технологии с той, что использовалась раннее организацией ООО «ТехноМаш», эксперты выявили наиболее значимые риски, которые были занесены в базу данных (табл. 2) и совместно с автором исследования определили меры ситуационных (ответных или предупреждающих) воздействий на них (табл. 3).

Рис. 6. Взаимосвязь кортежей

Таблица 2. База данных выявленных и учитываемых рисков

Угрозы I Возмущения | Риски

Класс: организационные

Тип: недостаток

Звено 1 (Р,): отсутствующие или неверные сведения о блоке бетонирования, поступившие от прораба (прораб не указал, куда укладывается бетон (колонна, фундамент, перекрытия и т.д.), эти сведения необходимы для задания степени удобоукладываемости бетонной смеси. Звено 1 (Р,): ведут к трудностям с перемещением бетонной смеси в блок бетонирования и увеличению времени ее распределения и укладки. Звено 1 (Р[): снижение прочности готового изделия (вплоть до непринятия сдачи объекта в эксплуатацию).

Тип: нарушение

Звено 5(1) (Р5): невозможно подъехать к блоку бетонирования(не проложен путь). Звено 5(1) (Ps): ведет к потере времени на проезд к блоку бетонирования и, как следствие к потере качества смеси, а также к применению других средств перемещения смеси в блок бетонирования. Звено 5(1) (Р5): дополнительные затраты па исправление ситуации в виде перенаправления рабочей силы на прокладку пути к блоку бетонирования, снижение качества готового изделия из-за продолжительного ожидания.

Класс: технические

Тип: поломки

Звено 2 (1'г): технические неисправности ТС (проявляются перед рейсом и машина не может быть выпущена в рейс). Звено 2 (Р2): ведут к необходимости в скорейшем устранении неисправностей и прибеганию к использованию услуг наемного транспорта. Звено 2 (Р2): затраты на использование наемного транспорта.

Класс: эксплуатационные

Тип: недостаток

Звено 4 (1*4): лишнее время, потерянное в дороге (ДТП, пробки, поломка и др.). Звено 4 (Р4): ведет к ухудшению качества транспортируемой смеси, а если задержка большая, то к потере всей смеси. Звено 4 (Р4): снижение качества готового изделия (вплоть до непринятия сдачи объекта в эксплуатацию), дополнительные затраты на очистку смесительного барабана, покупку новой порции смеси и ее транспортировка.

Звено 6 (2) (Р8): прекращение поступления смеси в бункер бетононасоса и его полное опустошение (обязательная промывка рабочих полостей). Звено 6(2) (Р8): ведет к вынужденному простою (до 30 мин) бетононасоса, и ожиданию прибывших ТС с бетонной смесью, которая постепенно теряет свои качества. Звено 6(2) (Р8): снижение прочности готового изделия из-за прерывания стабильности подачи бетонной смеси.

Угрозы | Возмущения | Риски

Тип: несоблюдение

Звеио 8 (Р9): переполнение резервуара для накопления стоков с промытых миксеров автобетоносмесителей. Звено 8 (Рм): не полная промывка смесительного барабана автобетоносмесителя. Звено 8 (Р9): ведет к загрязнению строительной площадки остатками бетонной смеси, и обводнению некоторого участка строительной площадки, путей и дорог на ней. Звено 8 (Рю): ведет к загрязнению смесительного барабана остатками бетонной смеси и уменьшению его рабочего объема. Звено 8 (Р9): дополнительные затраты на исправление ситуации в виде перенаправления рабочей силы на очистку путей и дорог па строительной площадке. Звено 8 (Рю): расходы на удаление застывшего бетона из смесительного барабана.

Класс: производственные

Тип: несоответствие

Звено 3 (Р3): загружаемая бетонная смесь часто бывает слишком подвижной или малоподвижной (некачественная работа бетоносмесительного завода). Звено 3 (Рз): ведет к невозможности использования смеси в текущем виде. Звено 3 (Рз): дополнительные затраты на исправление ситуации, а также снижение прочности готового изделия (вплоть до непринятия сдачи объекта в эксплуатаашо).

Звено 5(1) (Ре): в процессе выгрузки частично разрушается опалубка, и выгрузка прекращается (некачественная работа строителей). Звено 5(1) (Р6): ведет к нарушению достижения конечной цели технологии транспортировки бетонной смеси. Звено 5(1) (Р6): в зависимости от степени повреждения опалубки дополнительные затраты на ликвидацию последствий её разрушения могут быть весьма существенными на исправление ситуации, увеличение сроков строительства объекта.

Звено 5(2) (Р7): в процессе выгрузки частично разрушается опалубка, и выгрузка прекращается (некачественная работа строителей). Звено 5 (2) (Р7): ведет к нарушению достижения конечной цели технологии транспортировки бетонной смеси. Звено 5(2) (Р7): в зависимости от степени повреждения опалубки дополнительные затраты на ликвидацию последствий её разрушения могут быть весьма существенными. Возможно увеличение сроков строительства. |

Таблица 3. База знаний ситуационных воздействий на риски

Звено Воздействие

Звено 1 1.1) обязать в приказном порядке прораба выдавать верные сведения о блоке бетонирования отделу снабжения; 1.2) в случае если сведения небыли получены, отдел снабжения должен связаться с прорабом и получить их.

Звено 2 2.1) организация вечерних смен для механика и слесарей, во время которых они осматривают технику, вернувшуюся с рейса, выявляют и устраняют

Звено Воздействие

неисправности; 2.2) если есть возможность - организовать подмену вышедшей из строя машины другой; 2.3) если есть возможность - организовать оперативный ремонт и устранить неисправность.

Звено 3 3.1) наблюдение водителем за состоянием смеси в процессе ее загрузки в ТС, и сообщение оператору бетоносмесительного завода об изменении консистенции смеси; 3.2) возвращение бетонной смеси на завод: слив раннее полученной смеси и замена ее новой (за счет производителя); 3.3) в отдельных случаях возможно требование добавления специальных ингредиентов для приведения смеси в надлежащее состояние.

Звено 4 4.1) направление на маршрут высокопрофессиональных водителей с обеспечением их технически исправными транспортными средствами; 4.2) предрейсовое ознакомление водителей с альтернативными маршрутами следования от бетоносмесительного завода до строящегося объекта; 4.3) для избегания дорожных заторов обеспечение водителей современными средствами навигации, обозначающими дорожные заторы; 4.4) налаживание связи между водителями автобетоносмесителей с целью передачи информации о текущих дорожных условиях на маршруте.

Звено 5(1) 5.1) руководству обязать начальника участка в первую очередь готовить подъездные пути к блокам бетонирования; 5.2) если возможно - привлекать бульдозер для прокладки подъездных путей к блокам бетонирования; 5.3) при невозможности исполнения выше указанного - применять альтернативные способы выгрузки бетонной смеси (ленточные конвейеры, пневмонагнетатели); 6.1) проведение прорабом (или назначение этой обязанности ответственному мастеру) диагностического осмотра опалубки блоков бетонирования перед подачей бетонной смеси; 6.2) жесткий контроль со стороны бригадира (мастера) за исполнением рабочих своей работы (наем квалифицированной рабочей силы).

Звено 5(2) 7.1) проведение прорабом (или назначение этой обязанности ответственному мастеру) диагностического осмотра опалубки блоков бетонирования перед подачей бетонной смеси; 7.2) жесткий контроль со стороны бригадира (мастера) за исполнением рабочих своей работы (наем квалифицированной рабочей силы).

Звено 6(2) 8.1) если транспортируется бетонная смесь марок М100-М250, то имея сведения о задержке других автомобетоносмесителей можно организовать замедленную выгрузку бетонной смеси в приемный бункер бетононасоса, из уже прибывшего автобетоносмеситсля; 8.2) если транспортируется бетонная смесь марок М300 и выше, то имея сведения о задержке других автомобетоносмесителей необходимо осуществить транспортировка смеси как можно быстрее, по её окончании немедленно промыть бетононасос и ожидать прибытия других автобетоносмесителей.

Звено 8 9.1) руководству обязать следить начальника участка за состоянием резервуара для накопления стоков с промытых смесительных барабанов автобетоносмесителей и вовремя её закапывать; 9.2) используя дополнительный источник воды, расположенный на строительной площадке (поливомоечный автомобиль, пожарный гидрант, водопровод и т.д.) залить большее количество воды для промывки

Звено Воздействие

смесительного барабана, чем это предусмотрено инструкцией и отправиться промываться на бетоносмесительный завод (там расположен большой резервуар для промывки автобетоносмесителей). 10.1) руководству обязать водителей промывать смесительный барабан автобетоносмесителя; 10.2) руководству обязать механиков осматривать в конце дня смесительные барабаны автобетоносмесителей.

В табл. 4 приведены показатели надежности до внедрения разработанной автором методики и спустя некоторое время (приблизительно 15 дней) после ее внедрения (осуществление внедрения: 16.03.2013, сбор данных: 29.03.2013 - 02.04.2013). При внедрении удалось добиться повышения надежности используемой технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом в среднем на 8,2 % (табл. 4).

Таблица 4. Надежность используемой организацией ООО «ТехноМаш»

№ Технологической Цепи Бетоносмесительный завод

ООО | ООО «База-Бетон» | «СтройХолдинг» ООО «ШмельБетон»

Рассчитанная надежность технологии

д° После До После До После

1. 0,80 0,87 0,82 0,88 0,79 0,85

2. 0,77 0,83 0,78 0,84 0,76 0,82

3. 0,74 0,81 0,76 0,82 0,73 0,80

Благодаря рационализации автором технологии транспортировки бетонных смесей, было достигнуто улучшение некоторых технико-эксплуатационных показателей. Одним из приведенных в автореферате показателей является длительность обслуживания автобетоносмесителей на строящемся объекте.

Полученные в ходе исследования статистические данные, показывают длительность обслуживания автобетоносмесителей на строящемся объекте до применения рационализованной технологии и после (рис. 7). Обслуживание автобетоносмесителей при выгрузке бетонной смеси непосредственно в блок бетонирования ускорилось в среднем на 12,7%, (сокращение - 7 мин. на машину); обслуживание автобетоносмесителей при выгрузке бетонной смеси в бадью ускорилось в среднем на 4,7%, (сокращение - 4 мин. на машину); обслуживание автобетоносмесителей при выгрузке бетонной смеси в приемный бункер бетононасоса ускорилось в среднем на 7,1 %, (сокращение - 5 мин., на машину). Красным на графике обозначены данные, имеющиеся до применения в организации ООО «ТехноМаш» рационализованной технологии, зеленым -после ее применения.

2? £

I

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Длительность обслуживания автобетоносмесителей на строящемся объекте, мин.

Рис. 7. Длительность обслуживания автобетоносмесителей на строящемся объекте

Другим улучшенным технико-эксплуатационным показателем является количество автобетоносмесителей на линии (рис. 8).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Количество автобетоносмесителей на линии, ед.

Рис. 8. Количество автобетоносмесителей на линии

При выполнении технологического процесса транспортировки автобетоносмесителями марок бетонных смесей М100-М250 и

использовании бетононасоса для подачи смеси в блок бетонирования увеличилось общее количество машин на линии (за все дни наблюдения) при использовании рационализованной автором технологии на 5,4% (7 автомобилей).

Далее проведена и оценка эффективности разработанной системы организации и управления автотранспортным обслуживанием строительных предприятий, разработанной методики и алгоритмов.

Применение результатов диссертационного исследования позволило снизить время транспортировки бетонных смесей (табл. 5).

Таблица 5. Время транспортировки бетонной смеси до и после минимизации __рисков_

Бетоносмесительныи завод Время транспортировки бетонной смеси (поэтапное), ч Общее время транспортировки бетонной смеси, ч

Транспортировка бетонной смеси в блок бетонирования (звенья: 4,5(1), 7)

До После До После До После До После До После

ООО «База-Бетон» 0,38 0,38 0,42 0,30 0,25 0,25 - - 1,05 (63 мин) 0,93 (55,8 мин)

ООО «СтройХолдинг» 0,32 0,32 0,42 0,30 0,25 0,25 - - 0,99 (59,4 мин) 0,87 (52,2 мин)

ООО «ШмельБетон» 0,55 0,55 0,42 0,30 0,25 0,25 - - 1,22 (73,2 мин) 1Д (66 мин)

Транспортировка бетонной смеси к месту бетонирования с выгрузкой в бадыо (звенья: 4, 5(2), 6(1), 7)

До После До После До После До После До После

ООО «База-Бетон» 0,38 0,38 0,42 0,30 0,5 0,5 0,25 0,25 1,55 (93 мин) 1,43 (85,8 мин)

ООО «СтройХолдинг» 0,32 0,32 0,42 0,30 0,5 0,5 0,25 0,25 1,49 (89,4 мин) 1,37 (82,2 мин)

ООО «ШмельБетон» 0,55 0,55 0,42 0,30 0,5 0,5 0,25 0,25 1,72 (103,2 мин) 1,6 (96 мин)

Транспортировка бетонной смеси к месту бетонирования с выгрузкой в бетононасос (звенья: 4, 5(2), 6(2), 7)

До После До После До После До После До После

ООО «База-Бетон» 0,38 0,38 0,42 0,30 0,23 0,23 0,25 0,25 1,28 (76,8 мин) 1,16 (91,8 мин)

ООО «СтройХолдинг» 0,32 0,32 0,42 0,30 0,23 0,23 0,25 0,25 1,22 (73,2 мин) 1,10 (66 мин)

ООО «ШмельБетон» 0,55 0,55 0,42 0,30 0,23 0,23 0,25 0,25 1,45 (87 мин) 1,33 (79,8 мин)

Согласно собранным в организации статистическим данным, общее время транспортировки бетонной смеси сократилось на 0,12 часа (7,2 мин).

В заключении представлены основные результаты работы.

Приложение содержит документы об использовании результатов работы и пример расчета надежности технологии транспортировки бетонной смеси.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Проанализирована существующая технология транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, включая организацию подготовительных операций к погрузке бетонной смеси на подвижной состав и разгрузке его в пункте доставки, с целью последующей ее рационализации.

2. Осуществлена общесистемная проработка, позволяющая представить комплекс работ в виде иерархически вложенных процессов, на основании которой сформулированы принципы организации и управления системой «производство-транспортировка-потребление» строительных материалов и изделий в виде единого процесса, с учетом производственных рисков.

3. Выполнена декомпозиция объекта исследования на функциональные подсистемы, обоснование принципов параметрической оптимизации подсистем и методики выбора их параметров в условиях многокритериальности, неопределенности и производственных рисков.

4. Предложена процессно-функциональная кортежная модель представляет собой средство структурированного описания технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом на уровне производственных процессов.

5. Разработана методика организации технологической цепи «производство-транспортировка-потребление», обеспечивающая согласованное функционирование всех звеньев.

6. Решены задачи рационального совместного функционирования РБУ и автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, а также привязки потребителей к конкретному РБУ при наличии детерминированных и случайных потоков заявок и учетом производственных рисков.

7. Программно реализована, экспериментально исследована и оценена эффективность разработанных моделей и методов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей при строительном производстве.

8. Применение разработанных в диссертации моделей и методики позволило сократить время на обслуживание автобетоносмесителей при выгрузке бетонной смеси от 4,7 до 12,7 %, что составляет от 4 до 7 мин на машину в зависимости от объекта выгрузки.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Публикации в изданиях из перечня рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций:

1. Башмаков, И.А. Математические модели в риск-менеджменте предприятий транспорта / И.А. Башмаков, А.К. Покровский // Грузовое и пассажирское автохозяйство. - 2010. - №7 - С. 30-33.

2. Башмаков, И.А. О надежности и рисках в автотранспортных предприятиях / И.А. Башмаков, А.К. Покровский // Грузовое и пассажирское автохозяйство. —2011.- №9 - С. 66-69.

3. Башмаков, И.А. Риски производственных процессов / И.А. Башмаков, А.К. Покровский, A.A. Комаров // Транспорт: наука, техника, управление. - 2012. - №1 - С. 65-67.

4. Башмаков, И.А. Риски. Их классификация и расчет уровня ущерба / И.А. Башмаков, А.К. Покровский // Грузовое и пассажирское автохозяйство. -2012.-№5-С. 63-67.

5. Башмаков, И.А. Инновации и тенденции их использования / И.А. Башмаков, А.К. Покровский // Транспорт: наука, техника, управление. -2013. — №7 - С. 3-6.

Публикации в прочих изданиях:

6. Башмаков, И.А. Логистика и риски / И.А. Башмаков, А.К. Покровский // материалы 12-го Международного форума «Высокие Технологии XXI века», часть II. - 2011. - С. 47-50.

7. Башмаков, И.А. Логистика и качество / И.А. Башмаков, А.К. Покровский // материалы 12-го Международного форума «Высокие Технологии XXI века», часть II. - 2011. - С. 53-56.

8. Башмаков, И.А. Управление риском снижения качества в промышленной и транспортной сферах / И.А. Башмаков, А.К. Покровский // материалы 13-го Международного форума «Высокие Технологии XXI века». -2012.-С. 22-27.

9. Башмаков, И.А. Технологии транспортных процессов и их надежность / И.А. Башмаков, А.К. Покровский // материалы 13-го Международного форума «Высокие Технологии XXI века». - 2012. - С. 2730.

10. Башмаков, И.А. Риск-менеджмент в сферах промышленности и транспорта / И.А. Башмаков, А.К. Покровский // материалы 13-го Международного форума «Высокие Технологии XXI века». - 2012. - С. 3034.

Подписано в печать 20.11.2013 г. Усл.печ.л. 1,0 Заказ № 44 Типография ООО "Медлайн-С" 125315, г. Москва, Ленинградский пр-т, д.78, к.5 Тел. (499)152-00-16 Тираж 100 шт.

ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» Министерство образования и науки

Российской Федерации

ОРГАНИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ АВТОТРАНСПОРТНЫМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА С УЧЕТОМ РИСКОВ (НА ПРИМЕРЕ ТРАНСПОРТИРОВКИ ТОВАРНЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ)

05.22.01 т- Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

На правах рукописи

04201450545

БАШМАКОВ Игорь Александрович

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

кандидат экономических наук, доцент Покровский А.К.

Москва-2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................4

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.................................................................................11

1.1. Роль и значение транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом...........................................................................................................11

1.2. Технология транспортирования бетонных смесей автомобильным транспортом, применяемая в России...................................................................16

1.3. Анализ технологии транспортировки бетонных смесей в учебной, научной и нормативной литературе....................................................................27

1.4. Планы стратегического развития организации и технологии транспортировки грузов автомобильным транспортом в России....................31

1.5. Обзор существующих методов минимизации рисков................................33

1.6. Риски, возникающие при выполнении технологии транспортировки бетонных смесей....................................................................................................36

Выводы по главе 1.................................................................................................40

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ «ПРОИЗВОДСТВО-ТРАНСПОРТИРОВКА-ПОТРЕБЛЕНИЕ» В ВИДЕ ЕДИНОГО ПРОЦЕССА, С УЧЕТОМ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РИСКОВ.......................................................................................................................42

2.1. Модель транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом в виде иерархически вложенных процессов................................42

2.2. Модель параметрической оптимизации элементов РБУ.............................48

2.3. Решение задачи оптимизации совместного функционирования РБУ и автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей................55

Выводы по главе 2.................................................................................................58

3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССОВ АВТОТРАНСПОРТНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ.............................................................................................59

3.1. Об оптимизации параметров процессов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей..................................................59

3.2. Методика выбора рациональных параметров процессов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей................67

3.3. Оптимальная привязка потребителей к РБУ при наличии детерминированных и случайных потоков заявок и учетом производственных рисков.....................................................................................71

3.4. Определение надежности технологии транспортирования бетонных смесей....................................................................................................75

Выводы по главе 3..................................................................................................77

4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ СТРУКТУРИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ И МИНИМИЗАЦИИ РИСКОВ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВАНИИ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ В ООО «ТЕХНОМАШ»..........................................................................78

4.1. Структуризация используемой организацией ООО «ТехноМаш» технологии транспортирования бетонных смесей.............................................78

4.2. Выявление рисков в используемой организацией ООО «ТехноМаш» технологии транспортирования бетонных смесей...........................................103

4.3. Минимизация выявленных рисков в используемой организацией ООО «ТехноМаш» технологии транспортирования бетонных смесей........111

4.4. Определение надежности используемой организацией ООО «ТехноМаш» технологии транспортирования бетонных смесей...................118

4.5. Повышение прочности конструкций из монолитного бетона.................123

4.6. Сокращение времени транспортирования бетонной смеси.....................124

Выводы по главе 4...............................................................................................127

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНД АЦИИ...........................................................129

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..............................................130

ПРИЛОЖЕНИЕ 1....................................................................................................141

ПРИЛОЖЕНИЕ 2....................................................................................................162

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время, несмотря на повсеместное применение технологии монолитного строительства, существует крайне мало методических разработок, направленных на совершенствование транспортного процесса доставки бетонных смесей. В свою очередь, это обусловлено необходимостью одновременного учета ряда показателей при транспортировке бетонных смесей: 1) оно должно быть осуществлено точно в срок, 2) с изначально верно заданным и неизменным в процессе транспортировки смеси качеством, 3) а также правильным использованием бетонной смеси, ввиду того, что она после укладки безвозвратно теряет свои прежние свойства и приобретает иные.

Достаточно сложно разработать методику, способную учесть все приведенные показатели и улучшить работу технологии «производство-транспортировка-потребление» но это возможно, если рассматривать модели, методы и средства, автотранспортного обслуживания строительного производства как взаимосвязанный комплекс задач производства, транспортировки и использования бетонных смесей, материалов и строительных изделий на объектах строительства.

Стоит отметить, что значительный эффект может быть получен в результате представления процессов производства строительных материалов, в том числе и бетонных смесей, как основной составляющей монолитного железобетонного строительства, их транспортировки на объектах и организации работ в комплексе - в виде единой цепи взаимосвязанных подсистем, а также при разработке новых методов и моделей автотранспортного обслуживания, снижающих производственные риски.

При этом использование новых моделей, методов и средств автотранспортного обслуживания строительного производства повышает требования и к самим участникам цепи, заставляя пересмотреть устаревшие методы организации строительства, стремясь к системности и эффективности частных инженерных решений, более полному использованию резервов роста технического уровня и надежности работ.

Создание методических разработок такой направленности позволяет обес-

печить совершенствование технологии «производство-транспортировка-потребление» для нужд государства и бизнеса, что дает право говорить об актуальности данного диссертационного исследования.

Цель исследования

Целью настоящего исследования является повышение эффективности транспортировки бетонных смесей на объекты строительства за счет создания моделей, методов и средств автотранспортного обслуживания строительного производства в виде взаимосвязанного комплекса задач производства, транспортировки и использования бетонных смесей, материалов и строительных изделий на объектах строительства.

Объект исследования

Объектом данного исследования является технология «производство-транспортировка-потребление», когда производителем товарных бетонных смесей выступают растворобетонные узлы (РБУ), а потребителем - организации, выполняющие строительство из монолитного железобетона.

Предмет исследования

Предметом исследования является технология транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом.

Область исследования

Организация и технология транспортного производства (на примере транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом).

Задачи исследования

В соответствии с поставленной целью в диссертации решены следующие исследовательские задачи:

- анализ существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, включая организацию подготовительных операций к погрузке бетонной смеси на подвижной состав и разгрузке его в пункте доставки, с целью последующей ее рационализации;

- общесистемная проработка, позволяющая представить комплекс работ в виде иерархически вложенных процессов, координируемых на основании об-

щей теории систем;

- декомпозиция объекта исследования на функциональные подсистемы, обоснование принципов параметрической оптимизации подсистем и методики выбора их параметров в условиях многокритериальное™, неопределенности и производственных рисков;

- разработка методики выбора рациональных параметров процессов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, включая вопросы выбора состава транспортных средств и технологии транспортировки, а также производственные риски;

- программная реализация, экспериментальное исследование и оценка эффективности разработанных моделей и методов, автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей при строительном производстве.

Методическая основа исследования

В данном диссертационном исследовании при разработке, выносимой на защиту методики, использовались сочетания следующих методов: системного, количественного, функционального и ситуационного. Также применены положения теории исследования операций и теории множеств, для решения задач в сильно организованной системе транспортного производства и др.

Теоретическая и методическая основа исследования

Теоретической и методической основной исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых в соответствии с объектом и предметом исследования: Беляева В.М., Некрасова А.Г., Покровского А.К., Миротина Л.Б., Елисеева С.Ю., Евдокимова Н.И., Афанасьева A.A., Савина В.И., Резера С.М., Афанасьева Л.Л., Курганова В.М., Неруша Ю.М., Белецкого Б.Ф., Баженова Ю.М., Зоткина А.Г., Антилова С.М., Литвинова О.О., Евдокимова Н.И., Баженова М.Ю., Вельможина A.B., Лерминта Р., Селенок С.Г., Кочергина С.М., Николаева А.Б., Алексахина C.B., Теличенко В.И., Ивахненко A.M., Остроуха A.B., Тарасенко Д.С., Пермякова Д.А., Куфтиновой Н.Г. и др.

Научная новизна

Научную новизну работы составляют следующие положения:

1. Модель организации и управления системой «производство-транспортировка-потребление» в виде единого процесса, разработанная с учетом производственных рисков.

2. Представление комплекса задач автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, в виде иерархически вложенных подпроцессов -декомпозиция исследуемого объекта на взаимодействующие подсистемы и полученной на ее основе процедуры координации.

3. Принципиально новые методы и модели автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, учитывающие производственные риски.

4. Методика решения задачи автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей на основе декомпозиции общей задачи на ряд взаимосвязанных частных подзадач и модели кортежей для рационализации существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, которая позволит выявить риски в рассматриваемой технологии.

В диссертации разработаны и выносятся на защиту следующие научные положения:

- принципы организации и управления системой «производство-транспортировка-потребление» строительных материалов и изделий в виде единого процесса, с учетом производственных рисков;

- функциональная декомпозиция объекта исследования на подсистемы, модели функционирования подсистем, процедуры координации и параметрической оптимизации;

- процессно-функциональная кортежная модель представляет собой средство структурированного описания технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом на уровне производственных процессов;

методика организации технологической цепи «производство-транспортировка-потребление», обеспечивающая согласованное функционирование всех звеньев;

- решение задач рационального совместного функционирования РБУ и автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, а также при-

вязки потребителей к конкретному РБУ при наличии детерминированных и случайных потоков заявок и учетом производственных рисков.

Практическая ценность

Практическая значимость проведенного исследования состоит в рационализации технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом за счет создания работоспособной и эффективной системы организации и управления системой «производство-транспортировка-потребление» строительных материалов и изделий в виде единой технологической цепи, а также методики ее организации, обеспечивающей выявление и минимизацию производственных рисков.

Внедрение и реализация результатов работы

Основные результаты настоящего диссертационного исследования приняты к использованию организацией ООО «ТехноМаш» (пгт. Обухово Московской области).

Также, результаты данного исследования могут быть рекомендованы к использованию различными региональными автотранспортными организациями, занимающимися строительством сооружений и конструкций из монолитного железобетона, и осуществляющих транспортировку бетонных смесей.

Полученные теоретические результаты работы могут быть использованы как составная часть учебного процесса по организации работы грузовых автомобилей на строительном производстве.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались на 12-м Международном форуме «Высокие технологии XXI века» - «ВТ ХХ1-2011» и 13-м Международном форуме «Высокие технологии XXI века» - «ВТ ХХ1-2012» в виде выступления в рамках круглых столов «Высокие технологии на транспорте» и публикации положений выступления в сборнике материалов форума.

Также, методика и результаты исследования были представлены автором на 69-й, 70-й и 71-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ в виде стендовых докладов и выступлений в рамках учебно-

методических модулей конференций.

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликованы 10 работ, в том числе 5 статей в изданиях из перечня рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций. Список автора приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы (120 наименований) и 2-х приложений. Содержит -164 страницы текста, 44 рисунка и 17 таблиц.

В первой главе проведен анализ существующей технологии транспортировки бетонных смесей автомобильным транспортом, включая организацию подготовительных операций к погрузке бетонной смеси на подвижной состав и разгрузке его в пункте доставки. Приведены условия, при которых возможна ее рационализация.

Во второй главе проведена декомпозиция объекта исследования на подсистемы, предложены модели функционирования подсистем автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей, выполнено обоснование принципов параметрической оптимизации этих подсистем. Комплекс работ, связанных с транспортировкой бетонных смесей представлен в виде иерархически вложенных процессов, координируемых на основании общей теории систем.

В третьей главе разработана методика выбора рациональных параметров процессов автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей в условиях многокритериальности, неопределенности и производственных рисков. Решена задача привязки потребителей к конкретному РБУ при наличии детерминированных и случайных потоков заявок и учетом производственных рисков.

В четвертой главе проведена программная реализация, разработанных моделей и методов, автотранспортного обслуживания потребителей бетонных смесей в едином строительном комплексе. Проведена апробация разра-

ботанной автором методики в одной из крупнейших на востоке Московской области организации ООО «ТехноМаш» с годовым оборотом финансовых средств в размере 1 млрд. 200 млн. руб.

В заключении представлены основные результаты работы. Приложение содержит документы об использовании результатов работы и пример расчета надежности технологии транспортировки бетонной смеси.

Настоящее исследование выполнено в соответствии с паспортом специальности 05.22.01 «Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте», и областью исследования «Организация и технология транспортного производства. Управление транспортным производством. Оптимизация размещения транспортных предприятий и производств».

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ В РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

В главе проведен анализ существующей технологии тран