Z E S Z Y T Y N A U K O W E P O L I T E C H N I K I 5 L A S K I E J
S e r i a : A U T O M A T Y K A z. 1 09 __________ 1992
N r kol. 1 1 7 5
Z d z i s ł a w Hajducki, O u l l u t z H r o z ow lc z
Instytut Budownictwa Po li te ch ni ki Wr ocławskiej
H A R M O N O G R A M O W A N I E PR AC Y B R YG AD RO BOCZYCH Z W Y K O R Z Y S T A N I E M M E T O O Y ROwNO- LEGt.0-P0T0K0.VE0
S C H E O U L I N G OF T H E W O R K I N G G A N G OO BS BY M E A N S OF THE P A R A L L E L - STREAM M E T H O O
KAJ1EHHAPHOE nnAHHPOBAHHE PABOTH EPHTAU C HCTI0nb3OBAHHEM n A P A n n E n b H O -n c rro M H o ro m eto zia
Stresz cz en ie i W arty ku le pr ze ds ta wi on o a l go ry tn h a r o on og ra no wa ni s pr ac y bryg ad roboczych z u w z g lę dn ie ni a» równoległej pr ac y w i e l u brygad jednej specjalności.
Summaryi The a l g o ri th m of the s c hs du li ng of the wo rking-gang jobs into account p a ra ll el jo b of ma ny g a n y of the same s p e c ia li za ti on is p r e s en te d in the paper.
P e o m n e - B c T a r b e n p o n c T a i M H a n r o p H T K i c a n » H n a p « o r o n n i H u p o » » « » « p a 6 5 T 5 — c y y e r o e n a p a n n e n t w o s p a 6 o r u m o r « x S p e r m o d m o« C n BU KA HkMOCTH .
1. Ustęp
M e to dy ró wn ol eg ło -p ot ok ow ę sę rozwin ię ci em kl as y c z n y c h metod p o t o k o wych, w celu leps ze go od wz or ow an ia p r o c e s ó w te ch no lo gi cz ny ch w re al iz o
wany ch k o mp le ks ac h robót budowlanych, w których niek tó re częściowe potoki w y r ó ż n i a j ę eię z n ac zn ę dł ug ot r w a ł o ś c i ę robót* Umoż li wi aj ę one s y n c hr on i
zację robót, po w p r o w a d z e n i u do tych c z ę ś c i o w y c h p o t o k ó w o na jd łu żs zy ch cz as ac h realiz ac ji k i l k u bryg ad jednej specjalności.
W y r ó ż n i a się ^ a n a l og ic zn ie jak w k l a s y c z n y c h m e to da ch po to ko w y c h ^ p i ę ć metod r ó w n o l e g ł o - p o t o k o w y c h :
1. r«todq z c i ęg ły m vjykorzystanism ś r od kó w realizacji, . 2. m e t o d ę z c i ęg ły m p r o w a d z e n i e m robót na frontach roboczych,
3. meto dę z ró wn oc ze sn ym u w zg lę dn ie ni em sp r z ę ż e ń międ zy środkami realiza
cji i frontami roboczymi,
4. meto dę z ró wn oc ze sn ym u w z g lę dn ie ni em s p r z ę ż e ń m i ęd zy środkami realiza
cji, frontami ro boczymi i s p rz ęż eń di ag onalnych,
5* m a t o d ę z ró wn oc ze sn ym u w zg lę dn ie ni em s p r z ę ż e ń między ś-odkami re a l i z a cji, frontami ro boczymi i o d wr ot ny ch sp r z ę ż e ń diagonalnych.
Sy n c h r o n i z a c j ę robót z w y k o r z y s t a n i e m wy m i e n i o n y c h powyżej metod pr z e p r o w a d z a m y w d w u ko le jn yc h krokach. Ok re śl am y racjonalnę kole jn oś ć p r o w a dzenie robót na po s z c z e g ó l n y c h frontach l obiektach), następnie wyznaczamy c h a r a k t e r y s t y k i cz as ow e nl e r y t m l c z n e g o p o t o k u dla każdej z metod.
W referacie p r z e d s t a w i o n o a l go ry tm us talania kolejn oś ci robót, z z a s
t o so wa ni em mi ni m a l n e g o czas ow eg o kryterium, dla jednej z metod, z cięgłym w y k o r z y s t a n i e m śr od kó w realizacji.
Podsta wo we poję ci a, definicje oraz n i ek tó re zaga dn ie ni a dotyczęce omawianej p r o b l e m a t y k i zo st ał y pr ze ds ta wi on e między innymi w [l, 2, 3, 4]»
2. Meto da z ci e p ł y m w y k o r z y s t a n i e m śr o d k ó w realizacji
Podstawowe za ło że ni e tej metody, to z a pe wn ie ni e cięgłości pracy brygad ro bo cz yc h i sprzętu. Za c h o w a n y zostaje wa ru ne k ci ęgłości pracy w c z ęś ci o
wy ch poto ka ch . Dla meto dy ró wn ol eg ło -p ot ok ow ej op racowano sposób budowy ma c i e r z y wyjścionej uwzgi ęHnl «1 nc»' J»J «pwcufikę.
Z d z i s ł a w Held uc ki . J u li us z M r o z o w l c z
S t o s o w a n e są n a s t ę p u j ą c e z a s a d y :
- w p r o w a d z e n i e do k a ż d e g o c z ę ś c i o w e g o p o t o k u b r y g a d y d a n e j s p e c j a l n o ś c i az do p e ł n e g o s k o m p l e t o w a n i a ( p o z o s t a j ą c e b r y g a d y w y k o r z y s t u j e się, w p r o w a d z a j ą c je j a k o r ó w n o l e g ł e do o d p o w i e d n i c h c z ę ś c i o w y c h potoków);
- u s t a l e n i e s k ł a d u i l i c z b y d o d a t k o w y c h b r y g a d j e d n e j s p e c j a l n o ś c i p r z y j m u j ą c z a ł o ż e n i e z b l i ż o n e g o c z a s u w y k o n a n i a p o s z c z e g ó l n y c h r o d z a j ó w r o bót ;
- w p r o w a d z e n i a w p i e r w s z e j k o l e j n o ś c i d o d a t k o w y c h b r y g a d j e d n e j s p e c j a l n o ś c i do w y k o n y w a n i a n a j b a r d z i e j d ł u g o t r w a ł y c h r o b ó t w p o t o k a c h w i l o ś ci p o z w a l a j ą c e j ne w y k o n a n i e k o m p l e k s u r o b ó t w p l a n o w a n y m t e r m i n i e ; - w p r o w a d z e n i a d o d a t k o w y c h b r y g a d J e d n e j s p e c j a l n o ś c i do w y k o n y w a n i a n a j
b a r d z i e j d ł u g o t r w a ł y c h r o b ó t k r y t y c z n y c h ;
- w p r o w a d z e n i e do p o t o k u c a ł e g o s t a n u i l o ś c i o w e g o b r y g a d j e d n e j s p e c j a l ności, j e ż e l i i c h l i c z b a n ie p r z e k r a c z a i l o ś c i f r o n t ó w r o b o c z y c h .
'.V m e t o d a c h r ó w n o l e g ł o - p o t o k o w y c h , p r z y j m u j e s ię , ż e k a ż d a z b r y g a d p o r u s z a s i ę p o s w o i c h f r o n t B c h r o b o c z y c h , w e d ł u g w ł a s n e j d r o g i r u c h u , r ó ż nej od d r ó g i n n y c h b r y g a d . D r o g i r u c h u b r y g a d m o g ą b y ć s p o w o d o w a n e o k r e ś l o n y m i w z g l ę d a m i t e c h n i c z n y m i l u b t e c h n o l o g i c z n y m i . S t w i e r d z o n o na p o d s t a w i e d o ś w i a d c z e ń , że n a j l e p s z e w y n i k i o t r z y m u j e s i ę s t o s u j ą c z a s a d ę o b c i ą ż e n i a p r a c ę w p i e r w s z e j k o l e j n o ś c i b r y g a d o n a j w i ę k s z y c h m o ż l i w o ś c i a c h w y k o n a w c z y c h .
C z ę ś c i o w e p o t o k i w m a c i e r z y w y j ś c i o w e j d z i e l i m y n a r ó w n o l e g ł e p o t o k i s z c z e g ó ł o w e p o p r z e z w p r o w a d z e n i e d o d a t k o w y c h b r y g a d j e d n a k o w e j s p e c j a l n o ś c i . N a s t ę p n i e k o r z y s t a m y z z a ł o ż e n i a m a k s y m a l n e g o z b l i ż e n i a m i ę d z y s o bą, tak p o t o k ó w c z ę ś c i o w y c h , j a k i s z c z e g ó ł o w y c h . P o d s t a w o w y m p r o b l e m e m do r o z w i ą z a n i a J e s t w y z n a c z e n i e t e r m i n ó w r o z p o c z ę c i a r o b ó t w k o l e j n y c h c z ę ś c i o w y c h i s z c z e g ó ł o w y c h p o t o k a c h .
P r o c e d u r B w y z n a c z a n i a p o d s t a w o w y c h d a n y c h d o h a r m o n o g r a m o w a n i a r o b ó t p o l e g a na p r z y j ę c i u m a k s y m a l n y c h w a r t o ś c i z r ó ż n i c m i ę d z y t e r m i n a m i z a k o ń c z e n i a r o b ó t w p o p r z e d z a j ą c y c h r o d z a j a c h r o b ó t a s u m ą c z a s ó w t r w a n i a r e a l i z a c j i r o b ó t ne p o p r z e d z a j ą c y c h f r o n t a c h w u s t a l o n y m p o r z ą d k u . P r z e p r o w a d z e n i e t y c h o p e r a c j i w y m a g a n a s t ę p u j ą c y c h z a ł o ż e ń : p r z y j ę c i e dla p i e r w s z e g o c z ę ś c i o w e g o l u b p i e r w s z y c h s z c z e g ó ł o w y c h p o t o k ó w t e r m i n u r o z p o c z ę c i a r ó w n e g o z e r o o r a z u t w o r z e n i e d l a n a s t ę p n y c h c z ę ś c i o w y c h lub s z c z e g ó ł o w y c h p o t o k ó w z b i o r u f r o n t ó w ^ n a k t ó r y c h w y k o n y w a n e są r o b o t y d a n e g o r o d z a j u p r a c p r z e z d a n ą b r y g a d ę .
K o l e j n o ś ć c z y n n o ś c i p r z y w y z n a c z a n i u t e r m i n ó w r o z p o c z ę c i a i z a k o ń c z e n ia r o b ó t :
- dla p i e r w s z e g o c z ę ś c i o w e g o p o t o k u u s t a l a s i ę t e r m i n y w e j ś c i a b r y g a d J e d n e j s p e c j a l n o ś c i na p l a c b u d o w y j a k o r ó w n e z e r o ;
- w y z n a c z a s i ę t e r m i n y r o z p o c z ę c i a i z a k o ń c z e n i a r o b ó t na k o l e j n y c h f r o n t a c h z u w z g l ę d n i e n i e m z e r o w y c h s p r z ę ż e ń m i ę d z y ś r o d k a m i r e a l i z a c j i ; - k o r z y s t a j ą c z t e r m i n ó w z a k o ń c z e n i e r o b ó t o b l i c z o n y c h d i s p i e r w s z e g o
c z ę ś c i o w e g o p o t o k u , w y z n a c z a s i ę t e r m i n y r o z p o c z ę c i a d l a n a s t ę p n y c h c z ę ś c i o w y c h l u b s z c z e g ó ł o w y c h p o t o k ó w ;
Harmonogramowąnie pracy brygad.. 99
- p o z o s t a ł e t e r m i n y r o z p o c z ę c i a 1 z a k o ń c z e n i a robót w n a s t ę p n y c h c z ę ś c i o w y c h czy s z c z e g ó ł o w y c h p o t o k a c h na k o l e j n y c h f r o n t a c h w y z n a c z a m y u w z g l ę d n i a j ą c zerowe s p r z ę ż e n i a m i ę d z y śr o d k a m i r e a l i z a c j i .
3. A l g o r y t m m a c i e r z o w e g o w y z n a c z a n i a r a c j o n a lnej k o l e j n o ś c i p r o w a d z e n i a robót
Et ap 1
W m i e j s c e p i e r w s z e g o w i e r s z a w p r o w a d z a się k o l e j n o w s z y s t k i e wiersze m a c i e r z y . Ola tak u s t a l o n y c h w i e r s z y o b l i c z a się " g r a n i c z n i e m o ż l i w e ml- n u m u m " G M M k o r z y s t a j ą c ze z m o d y f i k o w a n e g o a l g o r y t m u J o h n s o n a . B u d u j e się d r z e w o w a r i a n t ó w , o p i s u j ą c w ę z ł y o b l i c z o n y m i w a r t o ś c i a m i GMM. Rozwija się te węzły, w k t ó r y c h w a r t o ś ć G M M jest n a j m n i e j s z a .
E t a p XI
W m i e j s c e d r u g i e g o i n a s t ę p n y c h w i e r s z y u s ta l a się p o z o s t a ł e nie u s t a lone wiersze m a c i e r z y . W y z n a c z a się w a r t o ś c i G M M dla b u d o w a n y c h macie r z y p o ś r e d n i c h . R o z w i j a się g a ł ę z i e d re w na w a r i a n t ó w z węzłów, w k t ó r y c h w a r tości G M M są n a j m n i e j s z e .
Etap III
Jest to e tap k o ń c o w y , w k t ó r y m u s t a l o n o w m a c i e r z y p o ł o ż e n i e n-2 w i e r s z y ; n a s t ę p u j e p r z e s t a w i e n i e tylko p o z o s t a ł y c h dwu w i e r s z y . P r z e c h o dzi się od m a c i e r z y p o m o c n i c z y c h do re a l n y c h , dla k t ó r y c h w y z n a c z a się c z a s r e a l i z a c j i k o m p l e k s u robót,
W r ó w n D l e g ł o - p o t o k o w y c h m e t o d a c h o r g a n i z a c j i b u d u j e m y d r z e w o w a r i a n tów, k tór e p o d c z a s p r o w a d z e n i a o b l i c z e ń p o m o c n i c z y c h w s k a z u j e nam, które g a ł ę z i e dr zewa n a l e ż y r o z w i j a ć dalej. F u n kc j a c e l u moża w n a s z y m przypadku być typu c z a s o w e g o , k o s z t o w o - c z a s o w e o o i k o s z t o w e g o .
Ze względu na konieczność dokonywania różnych przekształceń macierzy na pośrednich etapach nie jest możliwe operowanie czasem realizacji kompleksu jako funkcją celu. Przekształcenia te mczna prowadzić po przy
jęciu pomocniczego wskaźnika w miejsce realnego czasu realizacji. Wskaź
nik ten nazwano "granicznie możliwe minimum".
O b l i c z e n i e " g r a n i c z n i e m o ż l i w e g o m i n i m u m " ( G M M ) p o l e g a na o d p o w i e d n i m w y k o r z y s t a n i u a l g o r y t m u J o h n s o n a , dla w i e l u c z ę ś c i o w y c h p o t o k ó w . W m a c i e r z a c h k o m p l e k s u robót i l o ś ć c z ę ś c i o w y c h p o t o k ó w nie jest o g r a n i c z o n a , a w p r a k t y c e może w y n o s i ć k i l k a n a ś c i e . A l g o r y t m ten z o s t a ł o d p o w i e d n i o zastosowany, a b y można było r o z w i ą z a ć z a g a d n i e n i e k o l e j n o ś c l o w e dla tak duZej i l o ści c z ę ś c i o w y c h i s z c z e g ó ł o w y c h p o t ok ó w.
Viprowadzaj ąc p o d z i a ł w y b r a n y c h c z ę ś c i o w y c h p o t o k o w na p o t o k i s z c z e g ó ł ow e , do d a l s z e g o o b l i c z e n i e G M M p r z y j m u j e m y m a k s y m a l n e w a r t o ś c i c z a s ó w r o z w i n i ę c i a .
P rze d p r z y s t ą p i e n i e m do b a dan ia d rz e w a w a r i a n t ó w re leży o b l i c z y ć k o l ej n o m a c i e r z e pom ocnicze:
B i j .s .11 , j = 1 i m-i) , s * X r ‘ t = 1 ... r ,
od zie: - i l o ś ć b r y g a d realizuj ę c y c h rodzaj r o b o t y j.
M a c i e r z 3 ( j , s , t ) p o w s t a j e p r z ę z z a s t o s o w a n i e a l g o r y t m u p o d s t a w o w e g o dla m a c i e r z y d anych A złożonej z k o l u m n o n u m e r a c h [ J ,s), ( j+j'« r ) <
A ■ [ ' i . J 1 * 1 ... n
k « ( J .s), ( j+1. tj
g d z i e : (j.s] ~ oz n a c z a k o l u m n ę o d p o w i a d a j ę c ę s-tej b r y g a d z i e s p o ś r ó d j - t e g o ro d z a j u robót.
Dla każdej m a c i e r z y B ( j , s , t j w y z n a c z a m y tj s t ” ° ^ res r o z w i n i ę cia p o m i ę d z y J - t y m a \ j + l ) r o d z a j e m robót r e a l i z o w a n y m p r z e z b r y g a d y o n u m e r a c h s i t, co p r z e p r o w a d z a się w s p o s ó b s t a n d a r d o w y .
GI-IK w y z n a c z a m y z z a l e ż n o ś c i :
m-2
G M M max | t r . L m-l, s,t „ + s. tj + 7 L — m a x [ t *"\ J,s,t' J-l
s « 1.... . rm_ 1 s « 1,. . . , Tj
x " 1 ... rm 1 “ 1 ... rj + i
z . Z a s t o s o w a n i e a l g o r y t m u do p l a n o w a n i a r e a l l z a c i i k o m p l e k s u o b i e k t ó w b u d o w l a n y c h
Z a p l a n o w a n a zo s t a ł a r e a l i z a c j a c z t e r e c h o b i e k t ó w b u d o w l a n y c h . P r z e w i d ywa n e do w y k o n a n i a r o b o t y s c a l o n o w c z t e r y c i ę g i o r g a n i z a c y j n e , przy c zy m r e a l i z a c j a p i e r w s z e g o i c z w a r t e g o r o d z a j u robót o d b y w a ć s i ę b ę dzie dwoma r ó w n o l e g ł y m i c z ę ś c i o w y m i p o t o k am i .
Dane w y j ś c i o w e p r z e d s t a w i o n e sę w t a be l i - m a c i e r z y , e l e m e n t a m i k t ó rej sę c z a s y w y k o n a n i a p o s z c z e g ó l n y c h r o d z a j ó w robót p r z e z b r y g a d y na obiektach.
M a c i e r z w y j ś c i o w a
0 5 IE (ńTT C Z E 5 C I O W E P O T O K I
1i 1 2 2 3 ^ 2
1 0 U 11 ^ 6 2 2 23 U 9 7 6 53
2 0 12 12 2 2 5 2 7 27 11 353 9 6 (.7 3 12 5 17 27 u 3i 3B 9 ¿ 7 17 5
U u 1 0 U 31 7 3S w 6 53 53 12 fc6
----
-I.
l
Dl a w y jś ciowej k o l e j n o ś c i r e a l i z a c j i o b i e k t ó w 1 - 2 - 3 - 4 p r z e w i d y w a n y c z a s r e a l i z a c j i k o m p l e k s u w y nosi 6 5 j e d n o s t e k .
Podwójn a m a c i e r z e p o m o c n i c z e
Harmonogramowąnie pracy brygad.. 101
e t a p I
1-,
2!
h ó i
7 1 12:5
K
- 4
12 2 14 8 5 4 101 7
2 3 8
-r4 9
5 11 7 6
3 Ai 4 11 8
9 5 6
3 42 A 6 6 12 9 11
i 1 i ! 2 2 i 12.
W s k a ź n i k G M M 50
8
2 5 4 14 5 10 7
2 3 5 11 A 9 7 6 8 A
3 4i 11 8 9 5 6 4
3 42 11
4 6 6 12 9
P o d o b n i e w m i e j s c e p i e r w s z e g o w i e r s z a w p r o w a d z a m y k o l e j n o w i e r s z Nr 3 i
W a r t o ś c i w s k a ź n i k ó w c h a r a k t e r y z u j ą c y c h w ę z ł y drzswfa w a r i a n t ó w na p i e r w s z y m p o z i o m i e w y n o s z ę o d p o w i e d n i o 42 i 4 8 j e d n o s t e k .
£ t a p II
.(prowadzone z o s t a j ę j a k o us t a l o n e d o d a t k o w e w i e r s z e m a c i e r z y
W s k a ź n i k GMM
W s k a ź n i k G M M
1l 2 3 5 4
1 6
46
7
12 5
2
¡ 3 j 5 4 12 12 5 SQ | 8
! ?
^2 2 4 14 8 V ,10 5
12 2 l
a
!
14 8 i 10 7 !
2 3 4 9 B 4 5 11 7 6
2 3 4 9 5 11 7 6 8 A
li. 2 1 Mii 2 i 2 -i u
! 3 ; o A ; i 1A 1 4 9 U I 7: ¡101 7 1 7 6 Wskaźnik GMP. = 45 i_ 8! ■ ! 5 i c 11
¡12 5 i |
ia18 i 6 4
3, A 9 5 A 11 8
6
3, 4 9 5 11 8
6 A
3 4, 9 5 6 11 6
4
32 4 9 4 6 6 12 11
3, 4 9 11 4 6 6 12
3 4 2
9
6 12
4 12
11
102
Etap III
----
li 2 3 4 i A 2
3 ° 5 5 13 A 17 18 9 27 43 * 5 43
4 " » u 17 ^ 24 27 ^ 3 3 5312 15
1
10 «■ 24 24 8 32 4 37 45 3 5, 2 5 12 17 * * * 37 11 ^ 46 a
8 56
A
U n
I2 2 3 4-1 Az
3 0 5 5 6 4 12 12 9 21 83 5 26
A 0.10 10 12 7 1? 21 6 27 3° 12
42 5 12 17 . 19 5
24 27 11 38 3 6 8
46 .
1 10 1Ł
24 24
6 22 26 4 42 42 6 48
W w y n i k u p r z e p r o w a d z o n y c h o b l i c z a ń u z y s k a n o e fekt w p o s t a c i s k r ó c e n i a c z a s u r e a l i z a c j i k o m p l e k s u o b i e k t ó w z 6 5 j e d n o s t e k do 4 8 . Nowa k o l e j n o ś ć r e al i z a c j i ! 3 - 4 -2- 1.
L I T E R A T U R A
[ lj H e j d u c k i Z., M r o z o w i c z O.: Z a g a d n i e n i e s y n c h r o n i z a c j i k o m p l e k s ó w r o bót b u d o w l a n y c h . Z e s z y t y Na u k o w e P o l i t e c h n i k i S l ę s k i e j , S e r i a : A u t o m a t y k a z. 95, G l i w i c e 1988, s. 7 9-85.
[¿I H e j d u c k i Z., M r o z o w i c z O.: U s t a l e n i e k o l e j n o ś c i w z b i o r z e p o t o k ó w o b e j m u j ę c y c h k o m p l e k s o b i e k t ó w b u d o w l a n y c h . Z e s z y t y Nauk o w e P o l i t e c h n i k i Slęskiej , Serie: A u t o m a t y k a , z. 85, G l i w i c e 1 9 B 5 , s. 85-93.
[a 1 M r o z o w i c z 3.: M e t o d y p o t o k o w e o r g a n i z a c j i robót b u d o w l a n y c h o c h a r a k terze d e t e r m i n i s t y c z n y m . W P W r , W r o c ł a w 1982.
4 f a n a s j e v V , A . , A f a n a s j e v A . V , : P r o j e k t i r o v a v a n i j e o r g a n i z a c j i s t r o i t e l s t v a , O r g a n i z a c j i i P r o i z w o d s t v a rabot. L e n i n g r a d 1988.
LISI.
Recenzent: Prof.dr in2. Henryk Kowalowski Wptyneio do RedakcjM dc 30.04.1992 r.
Harmonogramowanie pracv brvgad 103
Abstract:
The algorithm of complexes of contruction work timing, exercising the flow methods of organization is presented in this paper. This issue frequently appears in constructing practice during the realisation of rebuilding and constructing works, where the single fragmentary longest time of realisation flows can be spotted. The planning algorithm of non-collision work of few the same speciality gangs of workers, with regard to specificity of flow methods, is here proposed.
In elaborated procedure of graphic schedule making the condition of gangs continuity of work was taken into consideration by introduction of zero-couplings between the means of realisation. The work synchronization is performed with bringing the minimal time-consuming criterion into practice, which makes possible the rational, well planned utilization of gangs of workers.
In the process of establishing the proper sequence of works the Branch and Bound methods was exercised.