Оценка технологической надежности процессов

Строительные процессы во время всего периода функционирования подвергаются воздействию факторов внешней и внутренней среды, которая постоянно изменяется. Ежедневно возникает огромное количество случайных воздействий, которые могут привести к отказам работы техники и средств механизации, перерывам в работе по другим причинам. Наиболее часто встречающиеся проблемы:

• поломка транспортных средств и машин;
• невыход или опоздание рабочих к началу рабочего дня и т.д. неприятные явления. Любая накладка во время работы может привести к короткому или длительному простою, а это убытки. Непредусмотренные графиком перерывы в работе могут быть разными по длительности в зависимости от причины, которая привела к сложившейся ситуации. Под влиянием факторов любой природы любой строительный процесс протекает с определенной степенью надежности. Этот показатель не может быть гарантированно равен 100%. Под надежностью строительного процесса понимают вероятность того, что он, будучи разработан и начавшись, сохранит работоспособность на протяжении заданного периода. При разработке процесса следует учитывать надежность его функционирования при конкретных условиях производства.

Причины отказов могут быть разными. Они вызываются неодинаковыми факторами. Рассмотрим каждую группу более детально. Технико-организационные (ТС):

• неисправности и поломки транспортных средств, механизмов и машин;
• выход из строя водопровода и иных систем подачи воды;
• проблемы с электрическими сетями;
• не были выданы подробные указания технического персонала;
• имели место нарушения норм технической эксплуатации и иные причины. Организационно-технологические (МЭ):
• устранение обнаруженного брака;
• непредвиденно появившиеся работы;
• отсутствие или недостаток транспортных средств;
• некомплектность поставки материалов или изделий;
• нарушение запланированных сроков поставки;
• неисправность транспорта;
• выход из строя коммуникаций либо дорог;
• иные причины данной категории. Организационно-социологические (ТР):
• отсутствие рабочих необходимого уровня квалификации и специальностей;
• работник не вышел на работу;
• не были выполнены производственные нормы;
• простои по вине технологических факторов;
• простои из-за неправильной организации строительных процессов;
• климатические явления: сильный ветер, гололед, ливень, снег, аномально высокие либо низкие температуры и т.п.;
• иные факторы данной категории. Факторы влияют на строительные процессы как комплексно, так и индивидуально. Чтобы минимизировать опасность появления простоев, необходимо определить надежность каждого из рабочих элементов строительного процесса. Потом также просчитывают и уровень безотказности при совместном функционировании. В укрупненном расчете за элементы процесса принимают:
• технические средства (ТС): средства малой механизации, оснастка, машины;
• элементы материального типа (МЭ): полуфабрикаты, конструкции, материалы и т.п.;
• трудовые ресурсы (ТР): ИТР, служащие, рабочие. В каждом локальном условии строительства показатель надежности данных элементов не будет одинаковым. Она напрямую зависит от отказов, которые возникают в процессе проведения строительных работ. О – время функционирования элемента без перерывов. В – время, за которое устраняют возникший отказ.

Для расчетов применяются разнообразные математические формулы. Вероятность работы без отказов: P(t) = [N₁ – n(t)]/N₁, где:

• N₁ – количество разновидностей элементов в строительном процессе;
• n(t) – число разновидностей элементов в строительном процессе, которые продемонстрировали отказы за время (t);
• ∆h – число отказов за промежуток времени ∆t. Частота отказов: а(t) = ∆h(t)/N₁∆t Интенсивность отказов: λ(t) = ∆h(t)/[(N₁ – n)∆t] Коэффициент простоев: Kₙ = Kᵣ – 1 Коэффициент готовности: Kᵣ = tᵦ/(tᵦ + tₚᵣ), где:
• tᵦ – время безотказной работы элемента за весь срок наблюдения за его функционированием;
• tₚᵣ – время восстановления отказов (простоев). Количественная оценка невозможна без кропотливого сбора и анализа информации, которая касается фактов отказа и затрат времени на полное восстановление нормального функционирования элемента строительного процесса. На основе собранных данных производят расчет комплексных и частных показателей. Они и характеризуют количественную оценку надежности. Наиболее обобщающим показателем надежности следует считать коэффициент надежности как отношение времени безотказной работы элемента ко времени за весь период наблюдения. Для элементов строительного процесса коэффициент готовности по среднестатистическим значениям наработки на отказ находится в следующих пределах:
• для технических средств: от 0,86 до 0,92;
• для материальных элементов: от 0,80 до 0,85;
• для трудовых ресурсов: от 0,78 до 0,83. После того как была произведена установка количественных характеристик надежности всех элементов строительного процесса, производят расчет степени надежности всего процесса в целом. В данном случае надо знать периоды совместной работы элементов в каждый период времени в составе комплекса строительных работ на конкретных участках. Понимать, как происходит их совмещение. Для эффективной работы все три элемента строительного процесса должны работать без сбоев в одновременном режиме. В этом случае общая надежность рассчитывается путем перемножения показателей надежности всех 3 компонентов: Kᵣ.ₚᵣ₁ = Kᵣ.ₜₛ × Kᵣ.ₘₑ × Kᵣ.ₜᵣ Частичное совмещение взаимозависимых событий, если в процессе задействованы 2 элемента, равно произведению их надежности: Kᵣ.ₚᵣ₂ = Kᵣ.ₘₑ × Kᵣ.ₜᵣ За длительность полного цикла допустимо принять tₒᵦ, за t₁ – длительность взаимодействия этих элементов в рамках выбранного строительного процесса элементов 1 типа (Kᵣ.ₚᵣ₁). За t₂ – длительность взаимодействия этих элементов в рамках выбранного строительного процесса элементов 2 типа (Kᵣ.ₚᵣ₂). Общую надежность строительного процесса можно рассчитать через суммирование надежности доступных сочетаний: Kᵣ.ₚᵣₒᵦ = (t₁ × Kᵣ.ₚᵣ₁)/tₒᵦ + (t₂ × Kᵣ.ₚᵣ₂)/tₒᵦ Надежность процессов в строительной сфере грамотно учитывать при определении всего перечня требуемых для производства материалов и т.п.

Методов довольно много. Они классифицируются на ряд групп:

• информационные;
• структурные;
• управленческие;
• технологические;
• организационные и т.д. Их допустимо применять как отдельно, так и в виде комплексной меры в составе управляющих либо плановых решений. Данные методы помогают повысить надежность строительных процессов даже при возведении сложных сооружений и зданий:
• подбор палитры управленческих решений, которые положительно скажутся на уровне надежности как всего строительного процесса в целом, так и отдельных его элементов;
• разработка методик для обеспечения временных резервов ресурсов и времени для нивелирования отрицательных последствий возникших в работе простоев;
• обеспечение рабочих дублирующими методами организации и технологическими решениями для выполнения отдельных комплексов процессов в сфере строительства, которые повышают надежность;
• построение глобальной и эффективной системы управления конкретным проектом для непрерывного мониторинга всех актуальных процессов и своевременного принятия мер в случае, если было замечено отклонение текущих показателей надежности от плановых;
• грамотная разработка и внедрение управляющих и плановых решений для того, чтобы компенсировать возможные негативные воздействия со стороны внешних факторов в процессе работы. Простои и авральные работы приводят к дополнительным затратам и увеличению стоимости и себестоимости проекта. Этого в условиях рыночной экономики следует избегать. Постоянный контроль хода процессов позволяет получить положительную динамику по следующим направлениям для избежания удорожания проводимых работ:
• досрочное завершение строительного цикла без снижения качества работ;
• снижаются затраты, которые возникают по вине простоев, авральных работ, необходимости перекидывать трудовые, технические и материальные ресурсы на другие участки;
• рост эффективности и производительности основных работников и технологического оборудования;
• ощутимая экономия энергии и материалов.