RESEARCH DIRECTIONS IN THE FIELD OF OPTIMISATION OF RESOURCE AND SCHEDULE PLANNING FOR CONSTRUCTION
RESEARCH DIRECTIONS IN THE FIELD OF OPTIMISATION OF RESOURCE AND SCHEDULE PLANNING FOR CONSTRUCTION
Abstract
Optimisation of resource and schedule planning (RSP) is one of the key tasks in construction. This is due to the necessity to improve the efficiency of resource utilisation, reduce costs and ensure timely execution of works. The analysis of research in the field of optimisation of resource and schedule planning of construction is important for structuring the existing work in the areas of research in order to identify shortcomings in the available methods of optimisation.
The article provides an analysis of the main research in the field of RCP on the basis of the world experience; it also derives three main directions of RCP and proposes a triune model of resource-calendar planning, which allows to optimise the existing methods of RCP optimisation.
1. Введение
Оптимизация ресурсно-календарного планирования (РКП) является важной составляющей организации строительства, это связано с несколькими обстоятельствами: рациональное использование ресурсов, уменьшение расходов и сокращение продолжительности строительства. Проблему оптимизации РКП строительства рассматривали множество авторов: Жигирь А.А.
, Кокодеев А.В. , Алексейцев А.В. , Омельченко Д.Ю. , Попова О.Н. , Зокирова Г.З. , Грачева Е.М. , Шпак Е.В. , Кушнарёв А.А. , Киянец А.В. и др.Разнообразие научных работ посвященных оптимизации РКП строительства и отсутствие структурированности в данной области создает препятствие для дальнейшего развития оптимизации РКП строительства, за счет точечной оптимизации РКП с разных сторон. В данной статье рассмотрены исследования по оптимизации РКП строительства, на основе которых выделены основные направления в оптимизации РКП. Данная работа позволяет структурировать имеющиеся исследования и облегчить поиск методов и решений по оптимизации ресурсно-календарного планирования в строительстве.
2. Методы и принципы исследования
Ресурсно-календарное планирование строительства — это непрерывный процесс, который направлен на определение и согласование оптимального способа организации строительно-монтажных работ (СМР) при соблюдении директивных сроков реализации проекта без потери качества по утверждённому бюджету доходов и расходов, позволяющий контролировать указанные параметры на соответствие требуемой скорости работы и сроков выполнения отдельных этапов СМР и всего строительного проекта в целом.
Изменение параметров ресурсно-календарного планирования с доведением их до требуемых величин называют оптимизацией. Оптимизация производится в ресурсно-календарном планировании при поточном методе производства работ, когда необходимые ресурсы в процессе строительства используются не эффективно, что приводит объект строительства в убыточное состояние по всем выше указанным параметрам.
В настоящее время имеется множество научных исследований
, , , , , посвященных оптимизации ресурсно-календарного планирования , , , , , анализ которых позволяет выделить 3 основных направления исследований в оптимизации РКП в строительстве (рис. 1).
Рисунок 1 - Основные направления исследований в области оптимизации ресурсно-календарного планирования (РКП) в строительстве
1. Применение информационных технологии в оптимизации РКП строительства, осуществляется путем внедрения технологий информационного моделирования (ТИМ) в процесс планирования. В данном случае предполагается создание модели, включающей 3D-визуализацию объекта и огромную базу данных, которые понадобятся при строительстве
, . Внедрение ТИМ в РКП позволяет производить планирование эффективнее, за счет модели отображающей все процессы строительства и самое главное в любой временной промежуток, начиная с земляных и заканчивая отделочными работами, с возможностью внесения правок в РКП в режиме реального времени. Главная задача оптимизации РКП с использованием информационных технологий заключается в управлении рисками возникающими в процессе строительства , .2. Инновационные технологии в оптимизации РКП строительства, включают в себя применение инновационных технологий в строительстве, за счет которых происходит повышение качества, снижение количества применяемых строительных материалов или же снижение сроков строительства. Главной задачей данного направления в оптимизации РКП, является рациональное распределение инновационных технологий в процессе строительства, чтобы оптимизация не влияла на такие критерии оптимизации как: время и стоимость строительства
, , .3. Многокритериальная оценка планирования в оптимизации РКП строительства. В данном случае оптимизация планирования осуществляется путем сравнения различных вариантов ресурсно-календарного планирования объекта строительства с учетом критериев оптимизации и выбора наиболее эффективного варианта
, , . Сравнение осуществляется путем использования вспомогательных специализированных программных комплексов для календарного планирования таких как: Microsoft Project, Primavera P6, Bentley, Адванта, Open Plan, Turbo Planner, Plan WIZARD, «Model Studio CS Строительные решения», «АВС-АККОРД», Pilot-BIM, SpiderProject и многие другие , , . Особенностью вышеперечисленных программных комплексов является возможность управления ресурсами (рабочая сила, строительная техника, оборудование, строительные материалы), корректировка сроков выполнение тех или иных строительных работ, а также автоматическое нахождение не соответствий между строительными процессами, что важно учитывать в процессе оптимизации РКП.Рассмотрев основные направления исследований в области РКП строительства, стоит отметить отсутствие комплексного учета трех направлений одновременно при оптимизации РКП. Так, при оптимизации с использованием информационных технологий, отсутствует учет применения инновационных технологий при строительстве объекта и не ведется многокритериальная оценка планирования с целью выбора оптимального варианта планирования.
3. Основные результаты
Анализируя научные исследования в области оптимизации РКП строительства, можно разделить на 3 основных направления, в каждом из которых учитываются отдельные индивидуальные параметры, которые позволяют оптимизировать ресурсно-календарное планирование в строительстве. Однако в каждом из 3-х рассмотренных направлений РКП отсутствует комплексный учет всех необходимых параметров для обеспечения наиболее эффективного ресурсно-календарного планирования в строительстве. Следовательно, эффективная модель ресурсно-календарного планирования в строительстве, по нашему мнению, должна включать совокупность индивидуальных параметров оптимизации РКП каждого из трех рассмотренных направлений, которые образуют триединую модель ресурсно-календарного планирования в строительстве (рис. 2).
Рисунок 2 - Эффективная модель ресурсно-календарного планирования в строительстве
Однако, триединая модель РКП строительства имеет определенные ограничения при ее использовании которые также необходимо учитывать при оптимизации РКП:
1) отсутствие комплексного учета всех необходимых параметров в каждом из трех основных направлений РКП, снижает эффективность модели;
2) интеграция и координация между различными направлениями оптимизации может потребовать дополнительных затрат ресурсов в виде: времени и финансов;
3) при адаптации существующих систем и процессов управления РКП, может вызвать сопротивление со стороны сотрудников и организаций.
4. Заключение
Основные направления оптимизации ресурсно-календарного планирования (РКП) в строительной отрасли включают в себя применение информационных технологий, внедрение инновационных методов и использование многокритериальной оценки процессов планирования. Эти подходы позволяют осуществлять оптимизацию РКП по отдельным параметрам, что способствует повышению эффективности строительных процессов без ущерба для качества возводимых объектов. В частности, сокращение сроков строительства, уменьшение количества задействованных специалистов и снижение числа ошибок, возникающих в ходе реализации строительных проектов.
Однако для достижения максимальной эффективности ресурсно-календарного планирования необходимо учитывать все параметры оптимизации в комплексе. Такой подход реализуется в рамках триединой модели РКП строительства, которая обеспечивает сбалансированное взаимодействие различных аспектов планирования. Только при условии комплексного учета всех факторов возможно достижение оптимальных результатов, включающих как экономическую эффективность, так и высокое качество строительства. Таким образом, интеграция информационных, инновационных и многокритериальных методов в единую систему планирования позволяет минимизировать риски и повысить общую производительность строительных процессов.