Технические средства автоматизизированных систем управления в строительстве

контрольная работа

14. Особенности строительного производства как объекта управления, основы его автоматизированного моделирования и оптимизации

  • Для любой задачи управления характерна множественность ее решений. Кроме того, постоянное усложнение техники и технологии строительного производства и связанное с ним усложнение процесса управления делают выбор оптимального решения чрезвычайно трудным.
  • Выход из этого положения при решении многих проблем управления строительным производством состоит в применении экономико-математических методов (ЭММ) и вычислительной техники (ВТ) в основных сферах и звеньях управления строительством. Использование моделей - характерная черта ЭММ.
  • Модель представляет собой абстрактное отображение наиболее существенных характеристик, процессов и взаимосвязей реальных систем. Модель - это условный образ объекта, сконструированный для упрощения его исследования.
  • По свойствам модели можно судить о наиболее существенных свойствах объекта, которые аналогичны и в модели и в объекте и являются основными для исследований и решений определенного круга задач. Модель содержит и порождает информацию, адекватную информации моделируемого объекта (оригинала).
  • В организационно-технологическом проектировании, основой функционирования которой является информация, модели создаются для получения информации о свойствах и поведении реальных систем в определенных условиях. С учетом этого модель можно определить как систему, исследование которой служит средством для получения информации о другой системе - оригинале. Существуют различные классификации моделей.
  • Виды моделей. Различают два вида моделей: физические и символические (абстрактные).
  • Физическая модель представляет собой некоторую материальную систему, которая отличается от моделируемого объекта размерами, материалами и т.п. Физическая модель может быть масштабной (например, макет здания, строительной конструкции и т.д.) или аналоговой, построенной на основании того или иного физического процесса, протекающего в моделируемом явлении (например, динамическая модель гидроэлектростанции и т.п.).
  • Символические (абстрактные) модели создаются с помощью языковых, графических, математических средств описания и абстрагирования.
  • Математические модели нашли наибольшее использование в управлении благодаря их свойству - возможности использования в разных, на первый взгляд совершенно непохожих, ситуациях.
  • Приняты и используются следующие группировки математических моделей в зависимости от характера математических зависимостей:
  • а) линейные, когда все зависимости связаны линейными соотноше-ниями, и нелинейные при наличии хотя бы частично нелинейных соотношений;
  • б) детерминированные, в которых учитываются только осредненные значения параметров, и вероятностные предусматривающие случайный характер тех или иных параметров и процессов;
  • в) статические, фиксирующие только один период времени, и динамические, в которых рассматриваются и рассчитываются параметры по различным периодам, этапам;
  • г) оптимизационные, в которых выбор элементов и самого процесса осуществляется с учетом экстремизации целевой функции, и неоптимизационные с заранее данным объемом выпуска, производства;
  • д) с высоким уровнем детализации, когда модель отображает многие факторы процесса или включает в себя большое число элементарных составляющих, и агрегированные укрупненные модели, где объединяются многие параметры, близкие по назначению.
  • Очевидно, что в каждой модели возможны различные сочетания этих признаков с определенным приоритетом одного из них.
  • Выбор модели осуществляется исходя из характера процесса, деятельности, его целевой направленности, необходимой информации и требований к точности получаемых решений. Формулировка модели требует главным образом глубокого понимания физического существа моделируемого явления, процесса и характера.
  • К моделям предъявляют два взаимопротиворечивых требования - адекватности (соответствия), с одной стороны, и простоты - с другой. В связи с этим в модель включают только наиболее существенные для проводимого исследования свойства.
  • До настоящего времени основной моделью управляемых систем служат простые графические методы в виде графиков Ганта - календарные линейные графики, на которых в масштабах времени показывают последовательность и сроки выполнения работ. Применяемые реже циклограммы отражают ход работ в виде наклонных линий в системе координат и являются, по существу, разновидностью линейного графика.
  • Линейный график прост в исполнении и наглядно показывает ход работы. Однако здесь динамическая система строительства представлена статической схемой, которая в лучшем случае может только отобразить положение на объекте, сложившейся в какой-то определенный момент. Линейный график не может отобразить сложность моделируемого в нем процесса, модель не адекватна оригиналу, форма модели вступает в противоречие с ее содержанием. Отсюда основные недостатки линейных графиков:
  • 1) Отсутствие наглядно обозначенных взаимосвязей между отдельными операциями (работами); зависимость работ, положенная в основу графика, выявляется составителем только один раз в процессе работы над графиком (моделью) и фиксируется как неизменная; в результате такого подхода заложенные в графике технологические и организационные решения принимаются обычно как постоянные и теряют свое практическое значение вскоре после начала их реализации;

    2) Негибкость, жесткость структуры линейного графика, сложность его корректировки при изменении условий; необходимость многократного пересоставления, которое как правило, из-за отсутствия времени не может быть выполнено;

    3) Сложность вариантной проработки и ограниченная возможность прогнозирования хода работ;

    4) Сложность применения современных математических методов и ЭВМ для механизации расчетов параметров графиков.

    Все перечисленные недостатки снижают эффективность процесса управления при использовании линейных графиков.

    Сетевая модель свободна от этих недостатков и позволяет формализовать расчеты для передачи на ЭВМ. В основе сетевого планирования лежит теория графов - раздел современной математики, сформировавшейся в качестве самостоятельного в последний период.

    Делись добром ;)