автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Разработка метода прогнозно-аналитической оценки функционально-стоимостных показателей комплектов блочно-модульного оборудования

Введение.

ГЛАВА 1. Отечественная и зарубежная практика применения бетонорастворных модульных комплексов в строительстве.

1.1. Особенности комплектования бетонорастворным модульным оборудованием производственных баз строительного комплекса.

1.2. Тактико-технические требования к блочно-модульному оборудованию в строительстве.

1.3. Анализ основных методов прогнозно-аналитических оценок технических систем.

1.4. Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. Анализ направлений развития технических элементов и систем промышленных баз строительства.

2.1. Структурная модель развития технических элементов и систем.

2.2. Динамическая модель развития технических объектов.

2.3. Прогнозирование появления оптимальных технических решений на примере развития строительных механизмов.

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. Прогнозно-аналитическая оценка функционально-стоимостных показателей блочно-модульного оборудования в строительстве.

3.1. Формализация структурного представления технических систем.

3.2. Прогнозная оценка структуры и потенциальной функциональной отдачи технической системы.

3.3. Метод прогнозно-аналитической оценки функционально-стоимостных показателей блочно-модульного оборудования.

3.4. Прикладной алгоритм выбора оптимального комплекта блочно-модульного оборудования.

3.5. Оценка воздействия бетонорастворного модульного комплекса на окружающую среду.

3.6. Выводы.

ГЛАВА 4. Результаты исследований и технико-экономическая эффективность прогнозно-аналитической оценки вариантов блочно-модульного оборудования.

4.1. Влияние экономических и технологических факторов при выборе вариантов БМО для строительства.

4.2. Результаты исследований прогнозно-аналитической оценки функционально-стоимостных показателей БМО.

4.3. Экономическая эффективность применения методики прогнозно-аналитической оценки БМО.

В настоящее время в строительстве широкое распространение получил метод монолитного возведения зданий и сооружений. Одним из условий его успешной реализации является своевременная и бесперебойная поставка на строительную площадку товарного бетона. При этом, как правило, его производство осуществляется на следующих типах заводов: на заводах по производству сборных бетонных и железобетонных конструкций;

- на стационарных бетонных заводах;

- на перебазируемых бетонорастворных модульных комплексах.

Значительную часть объектов строительства занимают реконструкция и капитальный ремонт зданий и сооружений, а также новое строительство на месте сносимых зданий в городских кварталах. В этих условиях неоспоримое преимущество приобретают перебазируемые бетонорастворные модульные комплексы, поскольку:

- отсутствует необходимость строительства мощных фундаментов;

- сокращается объем внутрипостроечных работ; монтаж оборудования и его пусконаладка занимают короткий срок;

- элементы, узлы и системы, обеспечивающие работоспособность комплекса в целом, имеют высокую степень заводской готовности;

- структура, состав и непосредственное размещение комплекса могут быть адаптированы к конкретным условиям строительства (ограниченность подъездных путей, наличие окружающих строений, транспортных потоков и т.п.).

Определенные преимущества перебазируемых бетонорастворных модульных заводов обусловили их интенсивное развитие, что привело к появлению на рынке строительного оборудования широкой номенклатуры элементов, систем и комплексов в целом. Отмеченное обстоятельство выявило задачу выбора варианта и комплектации бетонного завода, оптимальным образом сочетающего технологические возможности, стоимостные показатели и удельный вес в общей сметной величине затрат на строительство.

Решение подобных задач может быть реализовано с помощью многочисленных методов и подходов творческого инженерного прогнозирования, разработанных Альтшуллером Г.С., Бесстужевым-Ладой И.В., Бушем Г.Я., Гмошинским В.Г.,

Дитрихом Я., Добровым Г.М., Зенкиным Н.М., Капустяном В.М., Карпуниным М.Г., Кудриным Б.И., Ланцовым В.А., Мокрышевым В.В., Одриным В.М., Половинкиным А.И. и др.

Однако известные разработки не учитывают специфики блочно-модульного оборудования и не содержат прикладных инженерных методик.

Таким образом, задача предварительной аналитической оценки функционально-стоимостных показателей перебазируемого бетонного завода в блочно-модульном исполнении для последующего выбора оптимального варианта для конкретных условий строительства является достаточно актуальной.

Целью настоящей работы является исследование, научное обоснование и разработка метода предварительной аналитической оценки технических, технологических и стоимостных показателей комплектов блочно-модульного оборудования для строительства.

Основными задачами работы являются: анализ зарубежной и отечественной практики прогнозно-аналитических оценок блочно-модульного оборудования в строительстве; анализ направлений и моделирование процесса развития технических систем; разработка метода прогнозно-аналитической оценки функционально-стоимостных показателей блочно-модульного оборудования для строительства;

- разработка прикладного алгоритма выбора комплекта оборудования, оптимального по технологическим характеристикам и стоимостным показателям для конкретного строительного объекта;

- экспериментальное исследование полученных результатов.

Научная новизна работы состоит в том, что: анализ развития технических элементов и систем проведен с учетом их структурных и динамических изменений;

- установлена возможность прогнозной оценки структуры и потенциальной функциональной отдачи технического объекта;

- предложено использование интегрального показателя эффективности для прогнозно-аналитической оценки блочно-модульного оборудования; алгоритмизирована процедура выбора оптимального по функционально-стоимостным показателям комплекта оборудования.

Автор защищает:

- 'результаты исследований зарубежной и отечественной практики прогнозно-аналитических оценок блочно-модульного оборудования в строительстве; методику расчета интегрального показателя эффективности образца новой техники; метод прогнозно-аналитической оценки функционально-стоимостных показателей блочно-модульного оборудования; прикладной алгоритм выбора оптимального комплекта оборудования для конкретного объекта строительства.

Практическая ценность результатов исследования состоит в том, что предлагаемый в работе метод прогнозно-аналитической оценки функционально-стоимостных показателей блочно-модульного оборудования позволяет на предварительном этапе оценить возможные компоновочные решения мини-заводов по производству товарного бетона и существенно уменьшить удельный вес затрат на их развертывание в суммарной стоимости строительства объекта без снижения требуемого объема поставок.

Результаты исследований использовались при разработке проектов организации строительства в ОАО "Мосоргстрой".

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных научно-методических семинарах в 1990 - 99 годах.

Публикации. По результатам исследований имеются 3 публикации.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа в целом изложена на 147 страницах, в числе которых 146 страниц текста основного содержания, 53 рисунка, 26 таблиц, 3 приложения. Список литературы включает 114 наименований.

Общие выводы

1. Определенные преимущества перебазируемых бетонорастворных модульных комплексов обусловили их интенсивное развитие, что привело к появлению на рынке строительного оборудования достаточно широкой номенклатуры элементов, систем и комплексов в целом. Это обстоятельство вызвало необходимость решения задачи выбора варианта бетонного завода, оптимально сочетающего технологические характеристики и стоимостные показатели.

2. Особенности бетоносмесительного оборудования в блочно-модульном исполнении предполагают его классификацию по предметно-функциональному принципу. На этой основе может быть создана имитационная модель бетонорастворного модульного комплекса.

3. Структурное и динамическое развитие технических объектов объективно обеспечивают возможность прогнозирования появления оптимальных технических решений.

4. Прогнозная оценка эффективности того или иного технического решения должна учитывать оценки весомостей совокупности признаков, характеризующих его структурное построение или структурное построение дополнительных элементов.

5. Для прогнозно-аналитической оценки различных вариантов бетонорастворных модульных комплексов целесообразно использовать обобщенный и интегральный показатели эффективности блочно-модульного оборудования.

6. Интегральная оценка является совокупным показателем эффективности бетонорастворного модульного комплекса, характеризующим не только наличие и качество подсистем различных уровней в сравниваемых вариантах, но и определяющим значимость параметров функциональной отдачи этих подсистем.

7. Алгоритм расчета интегрального показателя эффективности позволяет учитывать значительное количество характеристик подсистем и их основных параметров при прогнозировании эффективности блочно-модульного оборудования.

8. Оценка значимости подсистем и их параметрических характеристик в составе интегрального показателя эффективности является инструментом регулирования технико-экономических показателей используемого БРМК.

9. Результаты исследований использованы в работах ПКТИПромстрой, Трест Мосоргстрой, что подтвердило достоверность и эффективность метода прогнозно-аналитической оценки функционально-стоимостных показателей блочно-модульного оборудования в строительстве.

1. Авдеев В.А., Кудрин Б.И. Закономерности построения функционирования и развития технических систем. Уч. пособие для проектировщиков. Томск: ГТУ, 1996,- 100 с.

2. Автоматизация поискового конструирования / Под ред. А.И. Половинкина. -М. : Радио и связь, 1981.

3. Аллегри Т. Транспортно-складские работы / Пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1989.-336 с.

4. Альтшуллер Г. С. Алгоритм изобретения. -М.: Московский рабочий, 1973.-138 с.

5. Альтшуллер Г.С. и др. Творчество как точная наука. -М: Советское радио, 1979.-168 с.

6. Андрейчиков А.В., Костерин В.В. Эвристический автоматизированный морфологический синтез сложных технических систем. -"Программные продукты и системы" № 1. Тверь, 1991.-с. 45-49

7. Анискин Ю.П. и др. Новая техника: повышение эффективности создания и освоения. -М.: Машиностроение, 1984.-192 с.

8. Артоболевский И.И., Ильинский Д.Я. Основы синтеза систем машин автоматического действия. Методическое пособие. -М.: Наука, 1983.-386 с.

9. Баканов М.И., Шеремет А.Д. Теория экономического анализа. -М.: Финансы и статистика, 1995.-288 с.

10. Балицкий B.C. Организация производства растворных и бетонных смесей. -Киев: Будивельник, 1980.-184 с.

11. Барташев JI.B. Конструктор и экономика. -М.: Энергия, 1977.-192 с.

12. Бестужев-Лада И.В. Прогнозирование в социологических исследованиях. -М.: Мысль, 1978.-272 с.

13. Бобовников Г.Н., Клебанов А.И. Комплексное прогнозирование создания новой техники. -М.: Экономика, 1989.-205 с.

14. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов: Прогноз и управление. -Мир, 1974.-40 с.

15. Бородастов Г.В., Альтшуллер Г.С. Теория и практика решения изобретательских задач. -М.: ЦНИИатоминформ, 1980.-302 с.

16. Бочаров К.П. Автоматизация шахтных вентиляторных установок. -М.: Недра, 1976.-320 с.

17. Буш Г.Я. Проблемные задачи и регулятивы поиска их решений. -М.: ВНИИПИ, 1989.-92 с.

18. Ваксман А.А. и др. Терминология Системы разработки и постановки продукции на производство: Справочник. -М.: Издательство стандартов, 1985.-56 с.

19. Валеев Г.Г. Оценка долевого участия изобретений в прибыли от реализации продукции. Интеллектуальная собственность № 6.-ВНИИПТИ, 1995.-С.39-44.

20. Варфоломеев В.П. Проектирование эффективных систем машин на основе унификации (на примере строительных машин). -Стандарты и качество, 1987. № 7.-с. 50-54

21. Васильев В.М. Управление строительным производством. -Л.: Стройиздат, 1990.-224 с.

22. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. -М.: Наука, 1964.-460 с.

23. Вернадский В.И Химическое строение биосферы Земли и ее окружение. -М.: 1965.-188 с.

24. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. -М. : Финансы и статистика. 1981.-263 с.

25. Воронов В.И. Прогнозирование параметров машин для приготовления строительных бетонов и растворов. -Новосибирск: ВШ по НТП, 1984.-132 с.

26. Гаджинский А.М. Основы логистики: Учебное пособие. -М.: ИВЦ "Маркетинг", 1995.-124 с.

27. Гамрат-Курек ЛИ. Экономика инженерных решений в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1986.-186 с.

28. Глазунов В.Н. Параметрический метод разрешения противоречий в технике. -М.: "Речной транспорт", 1990.-112 с.

29. Глазунов В.Н. Поиск принципов действия технических систем. -М.: "Речной транспорт", 1990.-112 с.

30. Гмошинский В.Г. Инженерное прогнозирование технологии строительства. -М.: Стройиздат, 1988.-296 с.

31. Гмошинский В.Г., Флиорент Г.И. Теоретические основы инженерного прогнозирования. -М.: Наука, 1973.-128 с.

32. Голдовский Б.И., Вайнерман М.И. Рациональное творчество. О направленном поиске новых технических решений. -М.: Речной транспорт, 1990.-120 с.

33. Голибардов Е.И. и др. Техника ФСА. -К.: Техника, 1989.-239 с.

34. ГОСТ 15.001-73. Разработка и постановка продукции на производство. Основные положения. -М.: Госстандарт, 1986.-30 с.

35. ГОСТ Р 15.011-96. Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. -М.: Госстандарт, 1996.-111 с.

36. ГОСТ 2.114-95. Технические условия. Издание официальное. Единая система конструкторской документации. -М.: Госстандарт, 1995.-16 с.

37. ГОСТ 23945.0-80. Унификация изделий. Основные положения. -М.: Госстандарт, 1980.-6 с.

38. Грант В. Эволюционный процесс. -М.: Мир, 1991.-448 с.

39. Дитрих Я. Проектирование и конструирование: Системный подход / Пер. с польского. -М: Мир, 1981.-454 с.

40. Добров Г.М. Изобретательское творчество ориентация на прогрессивные технологии. / Вопросы строительства. 1985.№ 11. с. 21-25

41. Долан Э.Дж., Линдсей Д. Рынок: макроэкономическая модель / Пер. с англ. -СПб, 1992.-496 с.

42. Евдокимов Д.К., Покарев Г.М. Нормирование материальных ресурсов. Словарь-справочник. -М.: Экономика, 1988.-199 с.

43. Евневич А.В. Грузоподъемные и транспортирующие машины на заводах строительных материалов. -М.: Машиностроение, 1968.-350 с.

44. Жудко С.Г. О параметрах бумагоделательных машин для новых предприятий. Бумпром. 1967. № 6. С. 24-26

45. Завадский К.М. Развитие эволюционной теории после Дарвина. -Л.: Наука, 1973.-422 с.

46. Зенкин Н.М. Инженеру об изобретении. -М.: Атомиздат, 1976.-198 с.

47. Зенков Р.Л. и др. Машины непрерывного транспорта. -М.: Машиностроение, 1980.-304 с.

48. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Законы развития и прогнозирования технических систем. Методические рекомендации. -Кишенев: МНТЦ "Прогресс", Картя Молдове-няскэ, 1989.-114 с.

49. Игнатьев М.Б. и др. Моделирование систем машин. -Л.: Машиностроение, 1986.-304 с.

50. Казаков А.П. Технология и организация перегрузочных работ на речном транспорте. -М.: Транспорт, 1984.-416 с.

51. Каменев А.Ф. Технические системы: закономерности развития. -JL: Машиностроение, 1985.-216 с.

52. Капустян В.М., Махотенко Ю.А. Конструктору о конструировании атомной техники. Системно-морфологический подход в конструировании. -М.: Атомиздат,1981.-248 с.

53. Карпунин М.Г. и др. Жизненный цикл и эффективность машин. -М.: Машиностроение, 1989.-312 с.

54. Карпунин М.Г., Вчерашний Р.В. Информация о машинах, которых еще нет. НТР: проблемы и решения. 1986. № 10. -М.: "Знание", 1986.-е. 4-5.

55. Киль В.Б. Проектирование РТС в комплектно-блочном исполнении. "Энергетическое строительство". 1992. № 10. с. 8-10

56. Колоколов Н.М. Проектирование и строительство первых больших железобетонных мостов. Воспоминания. -"Транспортное строительство". 1993. № 3. с. 27-32

57. Комплексная оценка эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса. -М.: ГКНТ, 1989.-118 с.

58. Конвейеры: справочник / Под общей редакцией Ю.А. Пертена. -JL: Машиностроение. 1984.-367 с.

59. Кононенко В.Г. и др. Оценка технологичности и унификации машин. -М.: Машиностроение, 1986.-160 с.

60. Кудрин Б.И. Античность, символизм, технетика. -М.: Электрика, 1995.-120 с.

61. Кудрин Б.И. Введение в технетику. -Томск: Издательство Томского государственного университета, 1993 .-552 с.

62. Ланцов В.А. Прогнозирование эффективности механизации. -Л.: Стройиздат,1982.-176 с.

63. Лапкин Ю.П., Малкович А.Р. Перегрузочное устройство. -Л.: Машиностроение, 1984.-224 с.

64. Мазуркин П.М. Предметно-функциональный анализ экскаватора. -Строительные и дорожные машины. 1995. № 10. с. 10-12.

65. Международная классификация изобретений. МКИ 5. -М.: ВНИИПИ, 1995,- '262 с.

66. Михайлова С.Н. Комплексное бетоносмесительное оборудование для зимних условий. -Строительные и дорожные машины. 1996. № 8.-М.: Стройиздат, 1996,-с. 28-32.

67. Мымрин Ю.Н. и др. Технико-экономический анализ машин и приборов. -М.: Машиностроение, 1985.-47 с.

68. Моисеенко Н.К. Выбор технических решений при создании новых изделий. -М.: Машиностроение, 1980.-184 с.

69. Мокрышев В.В. Стратегия патентного блокирования. "Патенты и лицензии". 1994. № 10-11. с. 1-8.

70. Назаров А.А. Теория морфологического прогнозирования развития военной техники. -М: МО, 1986.-252 с.

71. Норенков И.П. Системы автоматизированного проектирования. Принципы построения и структуры. -М.: Высшая школа, 1986.-127 с.

72. Огородников Ю.Г., Куликов Ю.Д. Мобильные бетоносмесительные установки и заводы товарного бетона. -Механизация строительства. 1982. № 2. с. 24-26.

73. Одрин В.Н. Метод морфологического анализа технических систем. -М.: ВНИИПИ, 1989.-312 с.

74. Основы научных исследований. / Под ред. В.И. Крутого, В.В. Попова. М.: Высшая школа, 1989.-400 с.

75. Отраслевые методические материалы по управлению техническим уровнем продукции и его оценке. -М.: МИНЛЕГПИЩЕМАШ, 1986.-43 с.

76. Очерки истории техники в России. -М.: Наука, 1978.-385 с.

77. Патентный закон Российской Федерации. -М.: ВНИИПИ, 1996.-36 с.

78. Петухов С.В. Биомеханика, бионика и симметрия. -М.: Наука, 1981.-240 с.

79. Пляскин И.И. Оптимизация технических решений в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1982.-176 с.

80. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. —М.: Машиностроение, 1988.-368 с.

81. Половинкин А.И. Теория проектирования новой техники: закономерности техники и их применение. -М.: Информэлектро, 1991.-104 с.

82. Потапов М.Г. Карьерный транспорт. -М.: Недра, 1980.-264 с.

83. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. -М.: Энергия, 1978.-704 с.

84. Приготовление бетонных смесей и строительных растворов на стационарных бетонных и растворных установках. Обзорно-аналитическая справка. -М.: ВНИИНТПИ Госстроя РФ, 1995.-100 с.

85. Прогностика. Терминология/Под ред. В.И. Сифорова. -М.: Наука, 1978.-124 с.

86. Рабочая книга по прогнозированию. Монография. -М.: Мысль, 1982.

87. Рабинович Б.Д. Экономическая эффективность стандартизации в машиностроении. -М: Изд-во стандартов, 1986.-106 с.

88. Редкозубое С.А. Статистические методы прогнозирования АСУ. -М.: Энергоиздат, 1981.-149 с.

89. Рекомендации по комплексному технико-экономическому анализу производственно-хозяйственной деятельности министерства. -М.: Информэлектро, 1983.-323 с.

90. Саломатин Н.А. и др. Имитационное моделирование в оперативном управлении производством. -М.: Машиностроение, 1984.-208 с.

91. Саркисян С.А., Голованов JI.B. Прогнозирование развития больших систем. -М.: Статистика, 1975.-191 с.

92. Сергеева Г.В. Анализ освоения производства новой техники. -М.: Финансы и статистика, 1989.-186 с.

93. Смирнов Н.Н. Материалистическая диалектика и современная теория эволюции. -М.: Наука, 1978.-288 с.

94. Смит Дж.М. Модели в экологии. -М.: Мир, 1976.-184 с.

95. Сопот В.П., Петраков Б.И. Мобильная бетоносмесительная установка. "Механизация строительства". 1995. № 11. с. 4-5.

96. Сурков Ю.М., Большаков В.А. Моделирование структуры мобильного бетонного завода с учетом блочно-модульного исполнения бетоносмесительного оборудования. БСТ. 2000. №11.

97. Сурков Ю.М. Расчет и применение показателей эффективности блочно-модульного оборудования для оптимизации структуры бетонорастворного мобильного комплекса. -Промышленное и гражданское строительство. 2000. № 10.

98. Сурков Ю.М. Современные зарубежные бетонорастворные комплексы: основные конструктивные решения и технические характеристики. Краткий обзор. "Стройка" Еженедельная газета - Приложение к справочнику "Строитель". 2000. № 41.

99. Технологичность конструкции / Под общ. ред. C.JI. Ананьева и В.П. Купрвича. -М.: Машиностроение, 1961.-423 с.

100. Тимофеева Н.М., Матадов Н.М. Опыт проектирования развития отрасли техники на основе статистической обработки патентов. -М.: ЦОПИ, Атомиздат, 1970.-59 с.146

101. Третюк А.Н., Громов Н.Н. Мобильные бетоносмесительные установки: Оценка технологической надежности. -"Механизация строительства". 1982. № 5. с. 21-23.

102. Уайлд Д. Оптимальное проектирование / Пер. с англ. -М.: 1981.-286 с.

103. Философия техники в ФРГ / Пер. с нем. и англ. -М.: Прогресс, 1989.-528 с.

104. Ханцен Ф. Основы общей методики конструирования. -М.: Машиностроение, 1969.-166 с.

105. Шумков Е.Б., Соловьев Н.Н., Электрическое оборудование и автоматика подъемно-транспортных машин. -М.: Транспорт, 1980.-272 с.

106. Building Desiqn L Construction, 1991, v. 32, № 3.

107. Concrete Plant and Production, 1991, January.

108. Concrete Producen News, 1990, March.

109. Concrete Producen News, 1991, January.

110. Construction News, 1991, May 30.

111. Internetional Conctruction, 1989, January.

112. Koller R. Konstruktionsmethode fur den Maschinen-Gerate-und Apparatenban. Berichtigter Nachdruck. -Berlin (West): Springer, 1979.-191 s. mit 86 Abbil-dungen.

113. PilbeamD. 1972. The evolution of Man, London: Macmillan.

114. Stanley S.M. 1979. Macroevolution: Pattern and Process, San Francisco: Freeman.