Строительство и архитектура/3.

Современные технологии строительства, реконструкции и реставрации.

Проф.Спиридонов Э.С., Подгорный С.А., Бояринов Д.А.

ФГБОУ ВО «Российский университет транспорта (МИИТ)», Россия

Формирование информационной системы строительного производства

Информационный аспект в формировании структуры управления строительными процессами служит задачам изучения закономерностей поведения функциональных элементов этой структуры и упорядочения регулирования их взаимодействия как между собой, так и с внешней средой. Осуществляются эти задачи через систему информационных процессов, реализуемых, в свою очередь, с помощью информационных технологий, и связей.

Информационная технология - это различные способы воздействия труда (руководителей соответствующего уровня и технических работников) на предмет труда (информацию, числа, исходные данные, документы и т. д.) с помощью разнообразных технических средств и научных приемов (информационно-вычислительной техники, методов расчета, методик, программ и т. д.) с целью получения информационной продукции в виде управленческих (регулирующих) решений по наиболее эффективному осуществлению строительных технологий.

Как видим, приведенное определение весьма схоже по своей формулировке с определением строительной технологии. Однако, в отличие от чисто технических, информационные технологии не могут существовать сами по себе. Их возможности реализуются только тогда, когда они взаимосвязаны с другими технологиями, объединены в общие системы или структуры. В нашем случае информационные технологии - это инструмент, который служит достижению поставленных перед строительной организацией целей путем координации функционирования производственных процессов, т. е.

управления. Основным содержательным элементом этого инструмента является информация.

Информация (от латинского informatio - разъяснение, изложение) означает сведения, знания, сообщения о фактических событиях, физических и иных явлениях, свойствах объектов, которые содержат элементы новизны для получателя, передаются людьми устным, письменным или иным способом и используются в процессе принятия решений. По существу, информация является основой управления (регулирования) любыми, в том числе производственными процессами и выступает как совокупность символов, отражающих те или иные свойства этих процессов. С помощью информации реализуются связи, как между основными частями производственной системы (структуры), так и между ее отдельными элементами.

Информация, используемая в процессе производства строительно- монтажных работ, может быть: по источником возникновения - внешней (входной, выходной) и внутренней; по отражаемым объектам - научно-технической, технологической, организационной, о ресурсах, строительных машинах и т. п.; по форме представления - текстовой, графической, знаковой; по функциональному назначению - проектной, нормативной, контрольной, отчетной; по последовательности обработки (преобразованию) - первичной и производной, т. е. полученной после обработки первичной; по типу связей структуры - информацией, поступающей по каналам прямой и обратной связи.

Большое значение для выработки правильного регулирующего решения имеет качество информации, представляющее собой систему количественных оценок целенаправленности, полезности, своевременности, достоверности, полноты, плотности и потока, и других качеств информации. Не все виды информации, используемой в строительном производстве, соответствуют достаточно строгой ее количественной и качественной оценке. Это во многом зависит от способов ее передачи и фиксации, применяемых носителей и т.д.

Целенаправленность означает, что информация должна иметь определенное назначение. Например, данные акта на скрытые работы

используются для оценки их качества и определяют возможность выполнения последующих технологических процессов; показатели о выполненных объемах строительно-монтажных работ служат для определения производительности труда и т.д.

Полезность информации - это уменьшение неопределенности в оценке организационно-технологического состояния выполняемых строительных процессов.

Своевременность (оперативность) информации имеет важное значение для эффективности принятия регулирующего решения, т. к. устаревшая информация приведет к неправильным результатам.

Достоверность сведений зачастую зависит от субъективных факторов, поскольку само понятие информации во многом связано с деятельностью человека. Поэтому всякие сведения лишь с определенной степенью точности отражают реальные события. В то же время информация имеет объективные основания, которые зависят от методики и средств измерения, расчета, сбора информации. Чем выше достоверность, тем больше возможности выработать эффективное решение.

Своевременность и достоверность информации являются важнейшими требованиями, которые позволяют активно вмешиваться в ход выполнения строительных процессов для выявления отклонений контролируемых параметров, предотвращения сбоя и негативных последствий.

Полнота информации определяется соотношением необходимых для принятия регулирующего решения сведений и полученной фактически информации.

Плотность потока информации характеризуется объемом информации, передаваемой в единицу времени.

В период функционирования системы (структуры) информация подвергается преобразованию, которое может заключаться в изменении ее носителей, содержания и информационного языка. Упорядочение информационных потоков, т.е. систематического движения тех или иных

сведений по соответствующим каналам связи, во многом зависит как от характера информации, так и задач, стоящих перед той или иной структурой управления производством.

Применительно к создаваемой информационно-технологической структуре управления строительными процессами вся информация по источникам ее возникновения делится на две группы: внешнюю и внутреннюю.

Внешняя информация содержит сведения по всем исходным (заданным) организационно-технологическим параметрам функциональных элементов строительных процессов.

Идеология порядка выполнения технологических процессов на строительной площадке, значения исходных параметров их функциональных элементов задаются на стадии технологического проектирования, материалы которого содержат оптимальные для условий возведения конкретного объекта организационно-технологические решения по выполнению строительно-монтажных работ.

Внутренняя информация - это комплекс информационных процессов, реализуемых с помощью информационных технологий. Последние, в свою очередь, функционируют в общей управленческой системе первичной строительной организации на протяжении всего периода возведения объекта, по двум направлениям. Первое из них - регулярное формирование и своевременная отправка в нужные инстанции сообщений о фактическом состоянии заданных параметров строительных процессов. Второе - анализ в различных инстанциях полученной информации и выработка организационно - технологического регулирующего решения.

Информация о фактическом состоянии заданных организационно-технологических параметров, о необходимости их корректировки формируется непосредственно на строительной площадке в ходе оперативного руководства производством работ, осуществляемого линейными руководителями (прорабами, мастерами, бригадирами) и по результатам регулярно проводимого на всех этапах возведения сооружения контроля качества. Подобный контроль

заключается в проверке не только хода выполнения строительных процессов и качества создаваемой ими продукции, но и каждой технологической операции на предмет соответствия их состояния проектным решениям, требованиям норм, технических условий, стандартов и т. д.

Материалы технологического проектирования (ТП), сообщения линейных руководителей (ЛР) и результаты контроля качества (КК) строительно-монтажных работ являются, таким образом, теми элементами, которые составляют информационную совокупность структуры управления строительными процессами, обеспечивая их нормальное функционирование.

Организационно-технологические и информационные элементы строительных процессов, объединенные в одно целое с помощью информационных связей, образуют единую информационно технологическую структуру управления этими процессами (ИТСУ СП), функционирующую в общей управленческой системе первичной строительной организации. Принципиальная схема такой структуры приведена на рисунке 1, а ее концентрированное определение этой структуры выглядит следующим образом.

Информационно-технологическая структура управления строительными процессами есть объективное единство закономерно, на научной основе сформированных и связанных между собой функциональных и информационных элементов, взаимосодействующих достижению заданного результата - получению конечной продукции надлежащего качества.

Организационно-технологическая составляющая

Информационная составляющая

МР

ТР

ТП

ТС

ЛР

МР

ОПП

Внешняя среда

ОПВ

КК

Рисунок 1

Алгоритм функционирования строительных процессов. Изложенные выше принципы формирования информационно-технологической структуры, сформулированное в концентрированном виде ее определение, подчеркивают целенаправленный характер взаимосвязи производственных ресурсов, с одной стороны, и функцией управления этими ресурсами, с другой. Эта взаимосвязь, наполняя конкретным содержанием каждый из этапов управленческого цикла, превращает управление и регулирование сложными организационно-технологическими явлениями и информационными потоками, возникающими, постоянно меняющимися в единый, многостадийный информационно-производственный процесс. Таких стадий на пути создания строительной продукции можно выделить четыре:

разработка организационно-технологических параметров строительных процессов и техническая подготовка к их выполнению (технологическое проектирование, обработка и передача входной информации и т.д.); собственно, функционирование строительных процессов; контроль за ходом выполнения строительных процессов; регулирование, т.е. принятие решений, направленных на ликвидацию возможных отклонений в функционировании строительных процессов.

Последующие шаги по формированию ИТСУ СП связаны с такими понятиями как состояние структуры и связи структуры.

Состояние структуры - это совокупность значений организационно-технологических параметров, характеристик и свойств структуры в целом в данный момент: начальный (исходный), текущий (промежуточный), конечный.

Способность структуры переходить из одного состояния в другое, возвращаться, в случае необходимости, в исходное состояние, свидетельствует о ее гибкости и устойчивости. Такую гибкость и устойчивость структуры обеспечивают разнообразные связи между ее элементами и самой структуры с внешней средой.

Связь структуры - это степень свободы, содействующая или препятствующая в ходе функционирования структуры получению заданногорезультата. Связи обладают большим разнообразием и индивидуальностью, отличаясь своим направлением, характером, силой воздействия. Вместе с тем, эти связи имеют общий содержательный признак - все они являются носителями какой-либо информации, а потому называются информационными связями структуры. Подобные связи позволяют информировать о проектных значениях организационно-технологических параметров строительных процессов, о степени достижения заданных показателей этих параметров на каждом из этапов создания строительной продукции, о необходимости вмешательства того или иного регулирующего воздействия в ход выполнения отдельно взятых процессов или их организационных групп и т. д.

Таким образом, информационные связи, воздействуя на функциональные элементы строительных процессов, не только влияют на состояние информационно-технологической структуры в целом, но и обеспечивают ее целостность и целенаправленность, что обуславливается взаимодействием функциональных элементов структуры для достижения конечного результата - получения строительной продукции.

Наиболее существенными связями информационно-технологической структуры управления строительными процессами являются:

• внешние - с окружающей средой или производственными подразделениями строительной организации, функционирующими вне строительной площадки (отделы производственно-технический, контроля качества, главного механика и т. д.)

• внутренние - между различными элементами структуры, составляющими ее основу;

• вертикальные - между управленческими уровнями структуры (например, бригадир - мастер - прораб);

• горизонтальные - на одном управленческом уровне (мастер- мастер; прораб - прораб);

• прямые;

• обратные.

Особое место среди перечисленных видов связей занимает обратная связь, как один из универсальных принципов функционирования структуры. Это связь между входом и выходом, позволяющая информировать вход о состоянии структуры и ее элементов, о степени достижения заданного результата на выходе, о необходимости принятия регулирующего решения, если нарушены какие-либо параметры элементов структуры или если требуемый результат не достигнут. Причем понятие входа и выхода в структуре весьма условно. Их функции может выполнять один и тот же элемент структуры, в соответствии с характером рассматриваемых связей и состоянием структуры в данный момент.

На примере отдельно взятого технологически однородного комплексного строительного процесса - сооружение монолитного железобетонного фундамента, покажем принцип его функционирования и реагирования регулирующих этот процесс органов на возникающие при этом различные состояния.

Такой процесс, как объект управления, можно представить в виде элемента, имеющего на входе один общий и ряд промежуточных (по числу простых процессов) факторов и выходные параметры - промежуточные для каждого простого процесса и общий для всего комплексного.

Описать комплексный строительный процесс можно алгоритмом его функционирования, как последовательно взаимосвязанных математических (логических) операций - предписаний, обеспечивающих достижение запланированного результата. Процесс связывает цепочка состояний: начальных, заданных - исходное, общее и в начале каждого простого процесса и результирующих – соответственно и . Характеристики заданных и результирующих параметров считаются известными. Они определяются в рамках технологического проектирования, производственного задания или иного документа. Целью комплексного процесса является выполнение условия

Очевидно, что при переходе от исходного состояния к заданному промежуточному и далее к результирующему неизбежны отклонения (технологические, производственные, ресурсные и т.д.). Поэтому параметры состояний на каком-то этапе будут отличаться от плановых. Если эти отклонения окажутся в допустимых пределах, то ими пренебрегают и считают, что плановое состояние достигнуто. Если же отклонения окажутся выше нормы и или , то соответствующие простые процессы необходимо повторить (что весьма нежелательно), либо отрегулировать в нужном направлении (с привлечением дополнительных ресурсов или без оных). Алгоритм, отражающий изложенные выше принципы функционирования комплексного производственного процесса, представлен на рисунок 2.

Рисунок 2

Литература:

1. Моисеев Н. Н. Математические задачи системного анализа-М. .Наука, 1981,- 487 с.

2. Ткаченко В.Я., Цернант В.К., Косянский НА., Жданова В.Я. О методике исследования организации строительства железных дорог с использованием информационной объемной модели и машинной имитации. Труды ВНИИ транспортного строительства. Вып. 102,1988, с. 4-29.