Harmonogramowanie produkcji przedsiębiorstwa budowlanego

Transkrypt

1 ZARZĄDZANE ORGANZACJA Harmonogramowane producj predsęborstwa budowlanego Dr ab. nż. Roman Marcnows, Soła Nau Tecncnyc Społecnyc Poltecn Warsawsej 1. stota armonacj producj budowlanej Producja budowlana odnosona jest do predsęborstwa realującego usług budowlane na amówene nwestorów lub erującyc realacją nwestycj budowlanyc. Dałalność taa dotycy welu adań nwestycyjnyc (rys. 1), tóryc bór ares ulega cągłym manom. Jedne adana nwestycyjne ońcą sę, nne prybywają do systemu, bór prac do wyonana mena swój ares. Predsęborstwo budowlane mus spełnć wymagana amawającyc usług ora ustalać orystne dla sebe programy robót budowlanyc armonogramy producj. Predsęwęce A Program dałalnośc realatora nr 1 Predsęwęce D Predsęwęce C Węsość prac teoretycnyc, dotycącyc agadneń armonogramowana adań, odnosonyc jest do predsęwęć jao amnętyc systemów organacyjnyc. Są to najcęścej armonogramy budowy [2], w tóryc opracowanu nany jest bór ares robót, normy casowe c wyonana, ależnośc tecnologcne td. Tecn opracowana oceny [3] tyc armonogramów są powsecne nane, a do c opracowywana polecane są lcne programy omputerowe. Harmonogramy producyjne predsęborstwa budowlanego dotycą procesu realowanego w sposób cągły. Z prycyn pratycnyc, cynność planowana Predsęwęce B Predsęwęce E Rys. 1. Scemat współależnośc armonogramów realacj predsęwęć armonogramów producyjnyc realatorów predsęborstw budowlanyc podejmowana jest oresowo cylcne lub doraźne. Wymusane to jest: maną boru adań (prybycem do systemu nowego lecena na roboty budowlane), maną dostępnyc asobów (spowodowaną np. awaryjnoścą masyn), ałócenam w realacj planowanyc adań (spowodowanym np. warunam atmosferycnym, opóźnenam w otwarcu frontów robót td.). W normalnej, neałóconej dałalnośc jednost organacyjnej, planowane realowane jest cylcne roem dostosowanym do potreb uatualnana planu atualne obowąującego. Dotyccasowy plan jest modyfowany na tyle, na le Program dałalnośc realatora nr 3 powalają na to narucone warun, uwględnane są w nm nowe adana, nowe cele, many warunów realacj adań, odsuwany jest oryont casu planowana. Scemat taego postępowana predstawono na rysunu 2. W sytuacjac nadwycajnyc (nagłego ałócena strutury systemu) planowane podejmowane jest doraźne. Ma ono carater apobegawcy, obejmujący blżsy oryont casu, w tórym musą nastąpć many planowanej upredno dałalnośc. Planowane to odbywa sę najcęścej w warunac ogranconej najomośc sytuacj decyyjnej w ogranconym case. Mówąc o predsęborstwe budowlanym, mamy na myśl jego potencjał producyjny, a onretne robotnów budowlanyc, masyny urądena. Harmonogram producj predsęborstwa tworony jest pre prymat jego asobów cynnyc. Jest to ta naprawdę armonogram pracy asobów (cynnyc) predsęborstwa. Opracowując ta armonogram należy ustalć ta scenarus wyonana adań producyjnyc, aby apewnć jednostce producyjnej uyswane (w case) prycodów pracy własnego potencjału producyjnego [1]. Prycody te są tym węse, m węsy potencjał (węsa lcba 41

2 Z A R Z Ą D Z A N E O R G A N Z A C J A Plan beżący Zadana realowane w blżsym oryonce casu Zadana planowane do realacj w dalsym oryonce casu Zadana do wyonana Plano wane Plan następny Zadana realowane w blżsym oryonce casu Zadana planowane do realacj w dalsym oryonce casu 42 Zadana do wyonana Plano wane asobów cynnyc) predsęborstwa aangażowany jest w producję budowlaną. W dynamcne mennym bore adań nwestycyjnyc realowanyc pre predsęborstwo, aangażowane potencjału producyjnego predsęborstwa ulega cągłym manom w case. Wele masyn wyorystywanyc jest doraźne, atrudnene ulega manom, obserwowane są oresy spętrena prac brau producj. Słabe wyorystywane asobów predsęborstwa w blżsym oryonce casu sutuje mnejsenem prycodów predsęborstwa, w dalsym aś oryonce może ulec mane popre poysane nowyc leceń na usług budowlane. Harmonogram producj jest wją wyorystywana asobów cynnyc predsęborstwa w perspetywe casu. Celem jego jest wyelmnowane neuasadnonyc prerw w pracy tyc asobów. Pownnśmy jedna cel ten realować różną wagą w odnesenu do oryontu ropatrywanego casu. Blżse termnowo programy producyjne pownny apewnać możlwe masymalne wyorystane asobów (mnmalne prerwy w c pracy), dalse termnowo programy mogą tę asadę realować mnejsą onsewencją. Należy auważyć, że w armonogramowanu producj ne jest celem sprawne wyonane pojedyncego predsęwęca (poa onecnoścą sprostana warunom umownym dotycącym lecena usług). Sprawne wyonane pojedyncyc predsęwęć ne gwarantuje bowem efetywnośc dałalnośc predsęborstwa budowlanego. 2. Metodya opracowana armonogramu producj predsęborstwa budowlanego W pracac [6, 7] predstawono sposób oceny jaośc armonogramów budowlanyc. Podstawę metodycną taej oceny stanow predstawony tam model procesu armonogramowana predsęwęca. Ocena armonogramów odnesona jest do bewględnej Plan następny Zadana realowane w blżsym oryonce casu Rys. 2. Poglądowy scemat cylcnośc planowana realacj planów Zadana planowane do realacj w dalsym oryonce casu sal (w predale 0,1 ) jest obetywowana pre prymat ostów prestoju środów realacj. Zadane tam modelowane odnesone jest do welu jednoste wyonawców jednego predsęwęca. W nasym prypadu mamy do cynena jednym wyonawcą (predsęborstwem budowlanym) weloma predsęwęcam. Z tego wyna potreba ponownego sformułowana modelu adana armonogramowana. W pratyce planowana producj budowlanej wyorystuje sę atalogową baę budownctwa o naładac recowyc KNR, umożlwającą omputerowe ostorysowane robót budowlanyc omputerowe planowane predsęwęć. Dla ażdego adana predsęwęca budowlanego, dla tóryc są nane tecnologe wyonana procesów pracy c ares, jesteśmy w stane stosunowo sybo co najważnejse warygodne, ustalć nałady asobów na c wyonane. Problemem jest jedyne wyorystane tyc nformacj dla sterowana asobam, prydelana asobów do adań, ustalana termnów realacj prac. Wsysto to jest predmotem armonacj producj budowlanej. Predstawmy model procesu armonogramowana realowanego tecną omputerową wyorystanem bay atalogowej o naładac recowyc. Nec (ja w [6]) wsyste adana bay atalogowej (KNR) tworą bór: O = {o 1, o 2,..., o,..., o }. Dla ażdego adana jest oreślona jednosta obmaru j ( = 1, 2,..., ) ora użyce naładów recowyc nałady pracy asobów cynnyc użyce materałów budowlanyc. Załóżmy, że asoby tworą bór: S = {s 1, s 2,..., s,..., s K }, w tórym r perwsyc numerów stanową asoby cynne. Poostałe asoby w bore S to asoby berne. Możemy pryjąć dalej, że rejestr naw asobów cynnyc twory podbór: S a, a nawy asobów bernyc podbór: S b ={s 1 b, s 2 b,..., s q b,..., s Q b }. Nałady asobów na jednostę adana są carateryowane:

3 ZARZĄDZANE ORGANZACJA KOMPUTEROWA BAZA DANYCH Zbory asobów (ndes naw): S = {s 1, s 2,..., s,..., s K }, a a a a b b b b - cynnyc S s, s2,..., s,..., s S s, s2,..., s,..., s b - bernyc 1 l a r 1 q Q Potencjał wyonawcy: Stan asobów cynnyc: P = [p l ] (l = 1, 2,..., r) Zbór adań tecnolog budowlanyc: O = {o 1, o 2,..., o,..., o } ora normatywy użyca naładów: n K N na jednostę obmaru adań J = [ j 1, j 2,..., j,..., j ] Wybór lsty (bay danyc) Ustalene borów procesów budowlanyc realowanyc na poscególnyc O ( f ) o, o,..., o..., o ; O ( f ) frontac (f 1, f 2,..., f,..., f Z ): 1 2 O, wra podanem c obmaru: J ( f ) j 1, j 2,..., j,..., j N ( f ) n Oblcene naładów recowyc na wyonane adań: K pracocłonnośc n l ( l 1,2,..., r) ; użyca asobów bernyc ( q r 1, r 2,..., K) Budowa armonogramów realacj adań na frontac (dla predsęwęć): - scalane adań boru O (f ) tworene boru O ( f ) o, o,..., o..., o ; - oreślene casu realacj termnów ropocęca lub aońcena adań, - defnowane olejnośc realacj adań ależnyc (modelowane secowe). Oblcene naładów asobów dla adań boru O (f ) : N ( f ) n K - pracocłonnośc n l ( l 1, 2,..., r) ; użyca asobów bernyc ( q r 1, r 2,..., K) ; - wynacene roładu ww. naładów w case, na podstawe analy armonogramu. 1 2 n q n q Budowa armonogramu producj predsęborstwa: - scalane borów O p p p p p (f ) tworene boru O o o,..., o..., o ; 1, 2 - defnowane olejnośc realacj adań ależnyc pomędy frontam (modelowane secowe). - oblcene naładów pracy asobów dla armonogramu producj predsęborstwa - weryfacja termnów ropocęca lub aońcena adań na frontac robót. Ocena wyorystana potencjału producyjnego wyonawcy (predsęborstwa): oreślene naładów casu pracy dla asobów wyonawcy w wyróżnonyc oresac, oreślene casu becynnośc poscególnyc asobów w wyróżnonyc oresac. Ocena jaośc armonogramu producj predsęborstwa budowlanego Rys. 3. Scemat bloowy armonogramowana producj predsęborstwa 43

4 Z A R Z Ą D Z A N E O R G A N Z A C J A 44 pracocłonnoścą adań oreślonyc w macery N=[n ] x K elementam n l dla l=1, 2,..., r, wyrażającyc użyce asobu l : s l S a na jednostę realacj adana : o l O. użycem asobów bernyc oreślonyc w macery N=[n ] x K elementam n q dla q = r+1, r+2,..., K, wyrażającyc użyce asobu q : s q S b na jednostę realacj adana : o O. Pre prymat asobów cynnyc występującyc w bae danyc o adanac należy carateryować potencjał producyjny wyonawcy budowlanego, defnując dla nego stan posadana asobów. Zbory S, O, R ora macere N, P, wetor jednostowy J tworą omputerową baę danyc o naładac recowyc (KNR). Bloowy algorytm opracowywana armonogramu producj e wspomaganem omputerowym (be optymalacj) predstawono na rysunu 3. W preentowanym tam procese możemy wyróżnć następujące stada: oceny pracocłonnośc potreb materałowyc na wyonane planowanyc do realacj adań na frontac robót (w predsęwęcac); armonowana prac na frontac wra oceną potreb w arese środów producj; utworena armonogramu producj dla wyonawcy scalena armonogramów dla frontów; planowana wyorystana potencjału producyjnego wyonawcy (badana obcążeń reerw w pracy asobów cynnyc); ocena jaośc armonacj producj w sal casu. W programac omputerowyc do planowana ontrol realacj predsęwęć stneje możlwość łącena planów w jeden wspólny plan (armonogram). Wyorystując tę właścwość tworymy armonogram producj predsęborstwa budowlanego defnując w nm podplany [8], tórym są armonogramy prac na frontac robót. W ta utworonym armonograme jest możlwość lcana naładów pracy asobów, modelowana ależnośc pomędy adanam do realacj na różnyc frontac. Mając oreśloną dostępność asobów możemy oreślć casy becynnośc asobów, tóryc najomość jest nebędna do oceny jaośc armonogramu producj predsęborstwa. 3. Ocena jaośc armonogramu producj Dążenem plansty w armonogramowanu producj pownno być ja najpełnejse wyorystane środów producj predsęborstwa, scególne w najblżsym case. Cel ten ne jest łatwy do osągnęca. Zadana ne są podelne, mają oreśloną olejność wyonana, dyretywne casy realacj, angażują różne estawy asobów. Zasoby (środ pracy) mają bardo różncowany carater. Prestój jednego środa może być mało nacący w stosunu do pełnejsego wyorystana nnego. Każdy asób o caratere cynnym pracując prynos wyonawcy (predsęborcy) oreślone oryśc fnansowe. Wynają one ostów pośrednc ysu, nalcanyc wsaźnem procentowym od ostów bepośrednc pracy robotnów sprętu budowlanego. W prypadu, gdy asób ne pracuje, predsęborca trac potencjalne oryśc fnansowe (nawjmy je ostam strat) w woce stanowącej 70 90% wartośc pracy asobu. Wyna to e stosowanyc narutów ostów pośrednc ysu w ostorysowanu robót budowlanyc. Jednostowe (na jednostę casu) osty strat tytułu ne wyorystana asobów c l (l : s l S a ) możemy oreślć ależnośc: j gde: c l cena jednostowa pracy l-tego asobu (środa producj); w p, w wsaźn procentowe ostów pośrednc ysu. (1) Sumarycne osty strat a prestój, będącyc w dyspoycj predsęborcy asobów w predale casu T;T + t można oreślć ależnoścą: (2) gde: p l dostępność asobu (lcba robotnów, masyn); N l (t) nałady casu l-tego asobu w case t, ustalone na podstawe armonogramu producj. Kosty strat (wg woru 2) ne stanową jesce o jaośc armonogramu. nformują jedyne o dotyccas newyorystanyc możlwoścac potencjału producyjnego predsęborstwa w predale casu T;T + t. Jaość armonogramu producj predsęborstwa budowlanego proponuje sę ocenać dwojao: 1. Pre prymat reduowanyc ostów, oblcanyc ależnośc: (3) gde: K s (t ) osty strat a prestój asobów w predale casu T ;T + t, d = 0,1 współcynn wag stotnośc armonacj pracy asobów w -tym predale planowana, w odnesenu do atualnego termnu ropatrywana planu. 2. Popre wsaźn oceny armonacj pracy (ja w [1]) sorygowany współcynnam d, według ależnośc:

5 ZARZĄDZANE ORGANZACJA gde: α l (t ) jest współcynnem wyorystana casu pracy l-tego asobu w predale casu T ;T + t. W prypadu mennego proflu dostępnośc asobów, wartość p l we wore (4) należy amenć na wartość oreślającą lcbę dostępnyc godn pracy asobu l w poscególnyc predałac casu =1, 2,..., H Współcynn wyorystana casu pracy l-tego asobu wynaca sę według woru: (5) gde: N l (t ) nałady casu pracy l-tego asobu w predale casu T ;T + t, ustalone na podstawe armonogramu producj. Pry ta oreślonyc wsaźnac oceny jaośc, w armonogramac producj budowlanej predsęborstwa należy dążyć do: (6) Predały casu = 1, 2,..., H pownny być defnowane na podstawe obserwacj własnej dałalnośc predsęborstwa budowlanego. Mogą to być oresy mesęcne, wartalne lub półrocne. Współcynn d można utożsamać ryyem brau poysana leceń na roboty budowlane do realacj w -tym predale casu. (4) do armonogramowana pracy asobów. Wprawde powalają śledć ajętość asobów, jedna armonogramowane pracy asobów to dałane atywne na prydał adań do asobów, a ne ja to jest w programac asobów do adań. Potrebujemy śledć atywne oddaływać na asoby wolne ne ajęte pracą w oreślonyc predałac casu. Cod bowem o to, aby jeżel to możlwe atrudnać środ pracy scególne w blżsym oryonce casu planowana, to atrudnać te, tóryc cena jednostowa pracy jest wysoa. Unając, że ne jest możlwe ścsłe optymalowane armonogramu, pomjamy formuły adana optymalacj, a predstawamy jedyne ogólny preps postępowana organatorsego w dążenu do opracowana dobrego armonogramu producj predsęborstwa budowlanego. Planowane producj jest procesem analtycnym twórcym. Analtycne wynacamy nałady casu pracy na wyonane adań, borów adań realowanyc na frontac robót, ja dla całego programu producyjnego ora armonogramy pocodne (atrudnena środów producj użyca materałów). Twórco ustalamy armonogram adań recowyc armonogram producj. Pryjmując, że armonogram tworymy w programe omputerowym, proces budowy armonogramu polega na cylcnym dosonalenu perwotne utworonego armonogramu ja w dolnej cęśc scematu bloowego na rysunu 3. Dla ażdego opracowanego armonogramu producyjnego możemy wynacać caraterysty umożlwające ocenę jaośc armonogramu. Jest możlwe Tabela 1. Pryład arusa pracy asobów programu PROJEKT+ 4. Koncepcja mplementacj pratycnej Treba stwerdć, że dla recywstyc programów producyjnyc jednoste wyonawstwa budowlanego, ne da sę wynacyć armonogramów optymalnyc w ścsłym tego słowa nacenu. Problemy tego typu należą do lasy problemów NP-upełnyc ja dotyccas ne opracowano dla c rowąana efetywnyc algorytmów oblcenowyc. Równeż współcesne programy omputerowe do planowana ontrol realacj predsęwęć, nawet te bardo aawansowane metodologcne (ja PERTMASTER, POWERPROJECT TEAMPLAN), ne sprostają w pełn temu adanu. Programy te ne są dostosowane bowem, np. w programe PROJEKT+, generowane estaweń pracy asobów newyorystana pracy asobów w defnowanyc oresac casu (patr tab. 1). Wyorystując te dane defnując poostałe menne stotne dla oceny jaośc armonogramu, możemy budować analator jaośc armonogramu w arusu alulacyjnym ompatyblnym programem 45

6 Z A R Z Ą D Z A N E O R G A N Z A C J A Tabela 2. Arus alulacyjny do analy jaośc armonogramu producj (fragment) Zasoby Robotncy Cena jedn. a god. pracy 12 ł Kopara 0,6 m 3 45 ł Spycara 100 KM Samocody wywrot 40 ł 39 ł Wyscególnene J.m. Caraterystya armonacj producj weceń maj cerwec wartał współcynn stotnośc armonacj 1 0,9 0,8 0,9 dostępność godn pracy wyorystano godn pracy poostało godn pracy osty strat a newyorystane ł 1159,2 1352,4 3284, reduowane osty strat ł 1159,2 1217, , ,4 współcynn wyorystana casu pracy % 95,24 94,70 87,12 92,31 dostępność godn pracy wyorystano godn pracy poostało godn pracy osty strat a newyorystane ł 1738,8 1738, ,6 reduowane osty strat ł 1738,8 1564, ,2 4433,94 współcynn wyorystana casu pracy % 71,43 71,43 77,27 73,44 dostępność godn pracy wyorystano godn pracy poostało godn pracy osty strat a newyorystane ł 6568, , ,2 reduowane osty strat ł 6568,8 5216,4 4430, ,88 współcynn wyorystana casu pracy % 42,05 48,86 51,14 47,35 dostępność godn pracy wyorystano godn pracy poostało godn pracy osty strat a newyorystane ł , ,6 reduowane osty strat ł , , ,04 współcynn wyorystana casu pracy % 50,00 50,00 40,00 46,67 Zreduowane sumarycne osty strat ł ł ł ł ł Sorygowany wsaźn oceny armonacj pracy 0,67 0,76 0,79 0,73 46 do armonogramowana. Pryładową struturę taego arusa predstawono w tabel 2. Jest to jedyne fragment tabel. Neodowne jest bowem prowadene anal na pełnym bore asobów cynnyc predsęborstwa w perspetywe dłużsego oryontu casu planowana. Prygotowany arus alulacyjny umożlwa automatyację oblceń oceny jaośc armonogramu, nformuje o reerwac pracy poscególnyc asobów w wyróżnonyc oresac casu (mesącac, wartałac). Ne daje jedna możlwośc wypracowana optymalnego armonogramu. Pry tworenu armonogramu producj predsęborstwa budowlanego należy stosować następujące asady: 1. Zbór adań podlegającyc armonowanu ropatrywać w jednym plane. 2. Zadana opatryć prorytetam (wsaźnem prorytetu) odpowedno do wartośc pracy robotnów sprętu w adanac (m wyżsa wartość R+S tym wyżsy prorytet wyonana). 3. Ne wprowadać ależnośc pomędy adanam, jeżel one ne są uwarunowane tecnologą wyonana dostępem do frontu robót. 4. Zadana do wyonana umescać należy na sal casu, według asady: ja najwceśnej wysom prorytetem, pry acowanu wymagań termnowyc olejnoścowyc (oreślonyc modelem secowym). 5. Zbory adań tworącyc duże podplany umescać należy w armonograme w perwsej olejnośc, badając pry tym dostępność asobów (pracy asobów). Zadana małe pojedynce wprowadać do armonogramu jao ostatne. 6. Poprawę perwotne utworonego armonogramu prowadć sewencyjne, menając położene na sal casu pojedyncego adana lub grupy spójnyc e sobą adań, badając pry tym dostępność stopeń wyorystana asobów. 5. Podsumowane Predstawony sposób oceny armonacj producj predsęborstwa budowlanego może być stosowany

7 ZARZĄDZANE ORGANZACJA do oceny porównywana jaośc dowolnyc armonogramów, w tym armonogramów opracowywanyc neależne pre lu planstów dla wyonana tego samego aresu dałalnośc. Wyrażene oceny jaośc armonogramu ostam strat, cy syntetycnym wsaźnem oceny, ja to ostało aproponowane w artyule, jest możlwe tylo w tym prypadu, gdy stneje możlwość wartoścowana, neorystnego dla armonacj, prestoju (becynnośc) różnyc środów pracy (asobów cynnyc). W preentowanym podejścu stosowano współcynn wag stotnośc armonacj pracy. Zamauje on ocenę loścową wyorystana potencjału producyjnego w ropatrywanym predale casu. Umożlwa jedna recowe porównywane armonogramów mędy sobą (wartoścować c jaość w całośc). Poleca sę dlatego ocenać armonację producj w jednostowyc predałac casu (np. mesącac) be uwględnana tego współcynna, a dopero w ocenac globalnyc stosować reduowane sumarycne osty strat lub sorygowany wsaźn oceny armonacj pracy. Sumarycne osty strat są bowem nformacją cytelną dla menadżerów, poneważ nformują o newyorystanyc możlwoścac poysana środów fnansowyc pracy potencjału producyjnego predsęborstwa. Treba dawać sobe sprawę tego, że w pratyce rado jest możlwe apewnene cągłej, neprerwanej pracy dla wsystc asobów. Najcęścej lwdacja necągłośc atrudnena jednego asobu powoduje powstane prerw w pracy nnego asobu. Z tego powodu wystąpła potreba wartoścowana becynnośc asobów. Pryjęto asadę, że asób drożsy, tórego praca prynos węse docody, pownen meć apewnony węsy współcynn wyorystana, od tego, tórego praca prynos mnejse oryśc fnansowe. BBLOGRAFA [1] Adamec K., O nauce organacj, Warsawa, PWE, Warsawa 1985 [2] Jawors K.M., Metodologa projetowana realacj budowy, PWN, Warsawa 1999 [3] Jawors K.M., Weloryteralna anala jaośc armonogramów budowlanyc, Pregląd Budowlany, nr 1, styceń 2002 [4] Jonson R., Te Economcs of Buldng: A Practcal Gude for te Desgn Professonal, Jon Wley, New Yor 1999 [5] Praca borowa pod red. O. Kaplńsego, nformatya stosowana w nżyner producj budowlanej, Wydawnctwo Poltecn Ponańsej, Ponań 1996 [6] Marcnows R., Metody rodału asobów realatora w dałalnośc nżyneryjno-budowlanej, Wyd. WAT, Warsawa 2002 [7] Marcnows R., Qualty Assessment of Constructon Scedules, Communcatons, Scentfc Letters of te Unversty of Żlna, 1/2003 Słowacja [8] Zelńs B., Mcrosoft Project 98. Zarądane predsęwęcam, Wyd. MKOM, Warsawa