Совершенствование системы организации проектирования объектов промышленного строительства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Козлова Анастасия Юрьевна

• Козлова Анастасия Юрьевна
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Козлова Анастасия Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

1.1. Особенности архитектурно-строительного проектирования промышленных зданий

1.2. Анализ научных и практических работ в области организации проектирования объектов промышленного строительства

1.3. Подходы к организации проектирования объектов промышленного строительства

1.3.1. Основные критерии исполнителей проектных работ

1.3.2. Характеристики объекта проектирования

Выводы по главе

ГЛАВА 2. КОМПЛЕКСНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ СЛОЖНОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

2.1. Оценка сложности проектирования объектов промышленного строительства

2.2. Определение факторов, оказывающих влияние на сложность проектирования объектов промышленного строительства

2.3. Определение значений комплексного показателя сложности

проектирования промышленных объектов

Выводы по главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

3.1. Разработка алгоритма совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства

3.2. Формирование модели организации проектирования объектов промышленного строительства

3.3. Методика совершенствования системы организации проектирования

объектов промышленного строительства

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО

СТРОИТЕЛЬСТВА

4.1. Основные положения внедрения результатов диссертационного

исследования

4.2. Применение методики совершенствования системы организации

проектирования объектов промышленного строительства

4.3. Результаты внедрения основных положений диссертационной

работы

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование системы организации проектирования объектов промышленного строительства»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена необходимостью совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства с целью повышения эффективности проектирования, сокращения сроков и минимизации ошибок в проектной документации.

Проектирование и строительство промышленных объектов имеет значительное экономическое и производственное значение как для строительной отрасли, так и для экономической системы страны. Функционирование крупных производственных предприятий напрямую зависит от подхода к проектированию, что также подчеркивает актуальность выбранной темы исследования. Влияние сроков и качества выполнения проектно-сметной документации на реализацию строительного проекта обусловлено сложившейся системой организации производства. До 70% промышленных объектов сдвигают сроки строительства на этапе проектирования или начальной стадии строительства, что влечет за собой организационные и финансовые издержки. Допущенные ошибки в проектной документации могут приводить к значительным ущербам и снижению эффективности строительства, создавая тем самым опасность для окружающей среды и жизни людей.

За прошедшие годы произошли значительные изменения в строительном производстве, которые коснулись всех этапов жизненного цикла промышленных объектов, в том числе и проектирования. Стратегия инновационного развития строительной отрасли Российской Федерации до 2030 года ставит следующие задачи в области проектирования:

- снижение временных, финансовых и трудовых затрат при проектировании и строительстве зданий и сооружений;

- предельное сокращение административных барьеров в целях повышения эффективности проектирования и строительства;

- повышение конкурентоспособности продукта градостроительной деятельности, как на внутренних, так и на международных рынках.

Решение данных задач создает предпосылки для поиска новых подходов к организации проектирования предприятий промышленной отрасли. Не смотря на растущие объемы проектных работ и увеличение числа проектных организаций, при организации проектирования существует ряд проблем, связанных с дефицитом квалифицированного персонала, усложнением проектирования уникальных объектов, неудовлетворительным и дорогостоящим информационным обеспечением проектной деятельности и пр.

Система организации проектирования выступает одним из инструментов эффективной работы, своевременной реализации проектов и успешного проектирования. Для достижения целей проектирования выбор системы организации должен иметь под собой научно-практическое обоснование.

Степень разработанности проблемы. Различные аспекты организации строительства и совершенствования организации проектирования строительства нашли свое отражение в работах российских и зарубежных исследователей. Для данного исследования существенными являются труды таких авторов, как Асаул А.Н., Гусаков А.А., Дикман Л.Г., Киевский Л.В., Красновский Б.М., Лапидус А.А., Михальченко О.Ю., Морозенко А.А., Олейник П.П., Опарина Л.А., Тускаева З.Р., Ширшиков Б.Ф., Шрейбер А.К. и др. Опыт зарубежных исследователей представлен трудами Вебера М., Голдмана С., Дэвидоу У., Зибера П., Нойферта Э., Мильнера Б.З., Уорнера М. и др.

Несмотря на широкое освещение тем и большого количества проведенных исследований, открытым остается вопрос о создании единого подхода к совершенствованию системы организации проектирования объектов промышленного строительства. Данный факт повлиял на выбор темы диссертационного исследования, постановку его цели и задач.

Научно-техническая гипотеза заключается в предположении, что совершенствование системы организации проектирования объектов промышленного строительства возможно при рациональном выборе и реализации

ключевых параметров системы в зависимости от уровня сложности проектирования промышленного объекта.

Цель исследования заключается в разработке методики совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства на основании рационального выбора значений параметров в соответствии с уровнем сложности проектирования промышленного объекта.

Для реализации поставленной цели исследования необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ теории, практики, состояния и перспектив проектирования объектов промышленного строительства;

2. Провести анализ существующих подходов к организации проектирования объектов промышленного строительства;

3. Сформировать комплексный показатель сложности проектирования объектов промышленного строительства как инструмент оценки промышленного объекта;

4. Определить ключевые параметры системы организации проектирования промышленных объектов и математическую модель, которая позволит моделировать взаимодействие элементов системы для достижения необходимого уровня организации проектирования в соответствии со значением комплексного показателя сложности проектирования;

5. Разработать методику совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства, позволяющую достичь целей проектирования объектов промышленного строительства;

6. Провести внедрение и оценку результатов диссертационного исследования.

Объект исследования - проектирование объектов промышленного строительства, предмет исследования - система организации проектирования объектов промышленного строительства.

Научная новизна диссертационного исследования определяется совокупностью полученных результатов, а именно:

- сформирован комплексный показатель сложности проектирования промышленного объекта и представлен алгоритм оценки сложности проектируемых промышленных объектов;

- разработана модель совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства, основанная на выявлении ключевых параметров системы организации и вариантов их сочетаний между собой в соответствии с полученным значением комплексного показателя сложности проектирования;

- разработана методика совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства, позволяющая достичь целей проектирования.

Теоретическая значимость работы заключается в исследовании теории и практики совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства и выявлении зависимости значений параметров системы организации проектирования от комплексного показателя сложности проектирования.

Практическая значимость работы заключается в возможности применения полученных результатов диссертационного исследования в организации проектирования объектов промышленного строительства. Методические рекомендации по совершенствованию системы организации проектирования позволят участникам инвестиционно-строительного проекта улучшить свою деятельность, что подтверждают полученные результаты внедрения.

Методология и методы исследования: методологической базой диссертационного исследования являются труды отечественных и зарубежных авторов в области организации проектирования объектов промышленного строительства. Применяемые методы при проведении данного исследования -метод системного анализа, метод экспертных оценок и математической обработки

результатов опытов, многокритериальный анализ, метод математического моделирования.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты анализа подходов к организации проектирования объектов промышленного строительства и обоснование необходимости применения комплексного подхода;

2. Разработанный комплексный показатель сложности проектирования объектов промышленного строительства, который позволит получить оценку сложности проектирования в соответствии с разработанной шкалой;

3. Разработанная методика совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства, сформированная на основе выбора и реализации ключевых параметров системы в зависимости от значений комплексного показателя сложности проектирования промышленного объекта.

Степень достоверности проведенных соискателем исследований обеспечена применением общепринятых гипотез и методов исследований, соотнесением полученных данных с другими исследованиями в данной предметной области.

Апробация результатов диссертационного исследования была проведена на следующих научных мероприятиях:

1. Международная научно-практическая конференция «Технические науки: проблемы и решения», 2020;

2. IX Международная научно-практическая конференция «Технологии, организация и управление в строительстве - 2023» (ТОМЮ-2023);

3. X Международная научно-практическая конференция «Технологии, организация и управление в строительстве - 2024» (ТОМЮ-2024).

Публикации: материалы диссертации достаточно полно изложены в 7 научных публикациях, из них 7 работ опубликованы в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой

степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук (Перечень рецензируемых научных изданий).

Личный вклад автора заключается в постановке задач диссертационного исследования, в проведенных анализах по теме исследования, в выполненных теоретических и экспериментальных исследованиях, а также в обработке полученных результатов. Автор самостоятельно провел обзор научной и нормативной литературы по теме диссертации, выполнил наукометрический анализ, определил методологию и методы исследования, поставил цель и задачи, обосновал научную гипотезу, подготовил и провел экспертные опросы, сформулировал выводы по главам научной работы, осуществил внедрение положений диссертационной работы.

Область исследования соответствует следующим пунктам паспорта научной специальности ВАК 2.1.7. Технология и организация строительства:

12. Разработка и оптимизация существующих форм управления строительным производством; обоснование и выбор рациональных организационных структур и методов управления в строительстве.

15. Разработка и совершенствование методов планирования и организации инвестиционно-строительной деятельности, развитие методов создания и эксплуатации недвижимости.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и 5 приложений. Диссертация состоит из 160 страниц, из них 22 рисунка и 38 таблиц. Список литературы состоит из 106 источников.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

1.1. Особенности архитектурно-строительного проектирования промышленных

зданий

Согласно статистическим данным в строительной отрасли наблюдается рост занятого населения и увеличение числа организаций. Анализ деятельности действующих строительных организаций показал, что произошёл прирост их количества на 125% за последние двадцать лет [6, 79, 89].

За 2024 год в России введено 475,4 тысячи жилых объектов. Общая площадь построенных объектов достигла 170,8 миллионов квадратных метров. Если провести сравнение общего объема строительных работ за 2024 год, объем работ в строительной отрасли вырос на 2,1% и составил 16,8 трлн рублей [91].

Рассмотрим статистические данные, представленные в сборнике «Россия в цифрах» в период с 2000 года по настоящее время. Объем работ, выполненных по виду экономической деятельности «Строительство» представлена на рисунке 1.1.

[79, 80].

18000

16000

12000

10000

14000

4000

2000

8000

6000

.5245

1992 2000 2005 2010 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023

Рисунок 1.1 - Выполненный объем строительных работ (млн руб.)

Только в первой половине 2025 года объем строительных работ, выполненных в российских регионах, составил 7,34 трлн рублей. Число населения, занятого в строительстве, имеет высокий показатель, в отличие от других сфер. Так, в производстве и распределении электроэнергии, газа и воды занято 3,2% населения от общего числа, в машиностроении 2,4%, в образовании 9,2. Занятость населения в строительстве в разные годы колеблется от 7,5% до 8,8%. В 2023 среднегодовая численность составила 2383 тысячи человек (Рисунок 1.2) [6, 25, 92].

3 500,0 3 000,0 2 500,0 2 000,0 1 500,0 1 000,0 500,0 0,0

! 061,0

2 619,0

■ 455,0 2 460,0 2 409,0 2 407,0 2315 2326 2352 2383

2010 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Среднегодовая численность занятых в строительстве (тыс. чел.)

Рисунок 1.2 - Среднегодовая численность занятых в строительстве

Промышленное строительство является одним из наиболее сложных направлений строительной деятельности, определяющих основу промышленности страны. Целью промышленного строительства является введение новых, либо реконструкция уже действующих промышленных объектов (заводов, фабрик), позволяющих обеспечить устойчивые темпы увеличения внутреннего валового продукта страны. За последние два года в России было запущено около 150-200 промышленных проектов различного масштаба [66].

Среди них — крупные инвестиционные проекты в металлургии, нефтегазовой промышленности, химической промышленности и энергетике. Промышленные объекты имеют широкую гамму характерных признаков, так как основной их особенностью являются не столько здания и сооружения, сколько

производственная технология с наличием специального оборудования [1, 82]. Объекты промышленного строительства представлены на Рисунке 1.3.

Объекты промышленного строительства

производственные объекты, которые обеспечивают основные производственные процессы (шахты, карьеры, прокатные, кузнечные и другие аналогичные цеха)

подсобные объекты, которые обеспечивают вторичные производственные процессы (ремонтные, тарные и другие аналогичные цеха)

транспортные объекты (гаражи, электровозные депо, вагонные депо и другие аналогичные объекты)

энергетические объекты, которые обеспечивают производственные объекты электроэнергией, паром и газом (теплоэлектростанции, паровые и компрессорные установки)

санитарно-технические объекты, которые необходимы для обслуживания водопроводов и канализации (различные очистные сооружения, канализационные сети и другие аналогичные объекты) —

складские объекты, которые необходимы для хранения сырья, материалов, полуфабрикатов, готовой продукции

вспомогательные и общезаводские объекты (административные помещения, столовые, медицинские пункты и другие аналогичные объекты)

Рисунок 1.3 - Объекты промышленного строительства

Основными особенностями промышленного строительства являются:

1. Неоднотипность строительного производства и характера конечной продукции;

2. Технологическая взаимосвязь всех операций;

3. Нестабильность пропорций строительно-монтажных работ по их трудности и разнообразию в течение отчетного периода;

4. Участие различных уровней организаций в возведении промышленного объекта;

5. Выделение промышленными предприятиями вредных веществ, опасных для природы и здоровья человека;

6. Большие площади строительства;

7. Необходимость прохождения сложной системы сертификации.

Данные особенности обусловлены спецификой возводимого объекта, параметрами используемых технологий, условиями материально-технического обеспечения, управления производством и работы строителей [59, 67, 81, 45] и подчеркивают значение подготовки к реализации строительства.

Важным этапом строительства промышленного объекта являются предпроектная и проектная стадия. В рамках данных стадий осуществляется формирование образа будущего объекта, а также происходит определение границ технологических и организационных решений [42]. Рынок промышленного проектирования активно расширяется. В 2024 году его объем превысил 1090 млрд рублей, 270 из которых относятся к промышленному проектированию, что на 10% выше показателя 2023 года.

По данным государственного информационного ресурса, объединяющего официальные статистические ресурсы, единой межведомственной информационно-статистической системы (ЕМИСС), объем инвестиций в проектирование и строительство объектов промышленной и технологической инфраструктуры только промышленных технопарков составляет более 900 миллионов рублей. Динамика приведена на Рисунке 1.4.

Российская Федерация, тысяча рублей

Рисунок 1.4 - Объем инвестиций в проектирование и строительство объектов промышленной и технологической инфраструктуры промышленных технопарков

в период 2020-2023 гг.

Проектирование, как этап жизненного цикла, определяет уровень будущего строительного объекта по нескольким причинам: на данном этапе происходит установка запасов прочности несущих конструкций, проверка прочности и обеспечения безопасности эксплуатации, определяются сроки возведения объекта, основные технико-экономические показатели реализации проекта [49, 56].

Согласно исследованиям, до 40% инцидентов и проблем на промышленных объектах связаны с проектными ошибками. Допущенные ошибки влекут за собой такие последствия как деформации конструкций, перерасход материалов, возврат на дообработку проектной документации, ошибочно рассчитанные параметры объекта. В конечно итоге это может привести к авариям и обрушениям зданий и сооружений.

По статистике, допущенные недочеты при подготовке проектов ежегодно приводят к 500-600 недопустимым дефектам строящегося объекта и являются причиной от 10% до 35% аварий, что, в свою очередь, может нести угрозу жизни людей. В следствии допущенных ошибок, возможно снижение эксплуатационных качеств строительных объектов, что, в свою очередь, приводит к повреждениям конструктивных элементов [7].

Отдельно необходимо указать, что срок строительства, рассчитанный на этапе проектирования, может быть сдвинут в случае, если были допущены ошибки. Данные опроса (2025 год) на тему определения причин изменения сроков строительства и поиска оптимальных решений по планированию и контролю продолжительности строительства показывают, что в случае корректировки проектной документации в процессе реализации проекта процент смещения фактического срока строительства от планового может превышать 200% [9].

Согласно статистическим данным, к наиболее частым ошибкам при проектировании объектов промышленного строительства относятся:

1. Ошибки при соблюдении техники безопасности и обеспечении экологической безопасности: неверное расположение технологического

оборудования, отсутствие защитных барьеров, игнорирование требований по выбросам, отходам и санитарным зонам. Данные ошибки являются причиной 30% аварий на промышленных предприятиях и влекут за собой доработки проекта или штрафные санкции при вводе объекта в эксплуатацию;

2. Ошибки при проектировании технологических линий и компоновки оборудования: неэффективное размещение оборудования, неэффективное использование пространства. В 20% случаев данные ошибки ведут к увеличению стоимости производства и снижению производительности;

3. Ошибки при расчете функционирования инженерных сетей: неправильные оценки потребления, недопустимый риск перебоев или перегрузок;

4. Несоответствие разработанной проектной документации нормативным требованиям и стандартам, что ведет к повторному прохождению экспертизы, доработкам и привлечению дополнительных ресурсов.

Чтобы снизить риск возникновения аварий, важно уделять внимание оценке рисков на производственных объектах, в первую очередь, на стадии проектирования [77]. При этом, важно учитывать достаточно длительный срок проектирования, что связано как с технологическим процессом, так и с организационным: осуществляется стадийность проектирования с продолжительными затратами времени на экспертизу и внесение изменений в соответствии с заключением экспертизы, затраты времени на согласование с заказчиком и другими участниками проекта и пр.

Проектирование промышленных объектов представляет собой длительный и технологически сложный процесс, состоящий из этапов и включения большого количества участников в процессе выполнения проектных работ. Эффективность проектного решения при создании нового промышленного предприятия можно определить в тех временных границах, в которых будет достаточно производить многократные технические, инновационные и архитектурные модернизации здания без необходимости прибегнуть к новому этапу проектирования.

Проектирование в промышленном строительстве, как и сам процесс возведения, имеет ряд своих особенностей, так как промышленный объект

отличается от других видов зданий и сооружений. В отличие от объектов гражданской инфраструктуры в проектировании промышленных зданий критически важно учитывать все правовые, технические и экономические особенности проекта, а значит необходимо строго соблюдать требования государственных норм и стандартов, применяемых к возведению таких построек.

Согласно ГОСТ Р 56639-2015 «Национальный стандарт Российской Федерации. Технологическое проектирование промышленных предприятий» [18], проектирование является составной частью процесса подготовки промышленного производства. Основой проектирования промышленных предприятий является технологический процесс выпуска заданной номенклатуры продукции в заданном объеме. Распределение ответственности в части проектирования при подготовке производства включает в себя участие в формировании задания на проектирование, создание проекта (разработка концепции, проектной и рабочей документации), авторский надзор на этапе строительства, участие в приемке и контроле изменений. На стадии предпроектных проработок технологических решений необходимо тесное взаимодействие с технологами для выбора оптимальной технологии, начиная с логистических цепочек поставки и заканчивая плановым объемом и качеством выпускаемой продукции.

При проектировании объектов промышленного строительства необходимо учитывать основные особенности промышленных объектов, а именно:

- обширную номенклатуру отраслей промышленности и значительное число разновидностей технологических процессов;

- выделение вредных веществ, опасных для окружающей среды и здоровья человека;

- необходимость использования при строительстве объекта специальных видов техники и транспорта;

- насыщенность территории промышленного предприятия инженерными сетями;

- обязательное применение норм технологического проектирования [68, 93].

Для определения места проектирования в системе строительного производства необходимо учитывать динамику и изменение подходов к организации проектного дела в России на протяжении двух последних веков.

В начале XIX века сформировалась система проектирования посредством составления заданий на проектирование в форме письменных указаний, проводился выбор площадки, анализ земельного участка и грунтовых условий, составлялись чертежи и сметная опись, а по окончании работ проводился прием с рассмотрением и утверждением подготовленных материалов. Привычная на сегодняшний день последовательность «задание на проектирование - инженерные изыскания - проектные работы - экспертиза» стала обязательной при создании проектов, а к середине XIX века ни одно строительство не начиналось без работы специалистов по чертежному и сметному делу. В данный период времени формируется понятие типового архитектурно-строительного проектирования. Отдельно развивается система нормативной документации.

К началу XX века проектное дело в России имеет все признаки самостоятельного направления: организованы проектные конторы, в образовательных учреждениях обучают новых специалистов, развивается и совершенствуется техника выполнения проектных работ, типизированы объемно-планировочные решения и т.д. В самой системе проектирования ведущую роль играют научно-технические знания, именно в это время (начало 20-х годов XX века) создаются первые в стране комплексные организации, занимающиеся проектно-изыскательскими работами. Для решения сложных технических и инженерных задач формируются научных проектные институты, объединяющие в себе специалистов различных направлений [34].

В советское время строительство промышленных объектов развивалось особенно динамично. Только за период с 1959 по 1965 годы было выстроено более 5500 крупных предприятий, к 1970 году в стране было сооружено около 300 домостроительных комбинатов. В 60-70-е годы в промышленное строительство было внедрено большое количество разнообразных эффективных строительных конструкций и систем. Основное промышленное строительство было

сосредоточено в районах, связанных с производством электроэнергии, нефти, газа, химии и нефтехимии. В соответствии с темпами развития промышленности, процесс проектирования промышленных объектов претерпевал изменения. К традиционным отраслям промышленности, таким как металлургическая, металлообрабатывающая и легкая промышленность, добавляются развивающиеся новые отрасли: машиностроение, электротехническая и газодобывающая промышленность, развитие транспортного строительства.

Производственные здания меняют свой облик, отвечая необходимым требованиям по размещению и обеспечению технологических процессов. Появляются одноэтажные, многопролетные, освещаемые верхним светом здания, а также многоэтажные здания с крупными световыми проемами. Такие изменения, в свою очередь, повлекли усложнение процесса проектирования, формирование и укрупнение проектных организаций. Возникшая потребность в специалистах для реализации проектирования и строительства крупных и важных для страны промышленных объектов оказала влияние на систему подготовки профессиональных кадров.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Козлова Анастасия Юрьевна, 2026 год

- 2 - 2 =

Полученный результат говорит о правильно составленной матрице.

Следующая задача, которую необходимо решить - определить, насколько согласованы мнения экспертов и можно ли их оценку принять для дальнейших исчислений. Для решения данной задачи воспользуемся коэффициентом конкордации Кэнделла. Его значения варьируются в диапазоне от 0 до 1 и показывают степень согласованности. В случае, если расчет менее 0,5, мнения не считаются согласованными. Расчет коэффициента приведен в формулах 2.3 и 2.4.

М- 123 (23)

т2(п3 — п)'

где S = 1882,5, п = 10, т = 5.

12 X 1696,5 (2 4)

^ - —гг^г - 0,913 ( . )

52(103 — 10)

W = 0,913 говорит о наличии высокой степени согласованности мнений экспертов.

Для оценки значимости коэффициента конкордации, рассчитанного выше, применен расчет критерия согласования Пирсона. Данный критерий дает возможность оценить значимость различий между выбранными данными и сделать вывод о том, могут ли полученные результаты быть использованы в дальнейшем. Для расчета воспользуемся формулой 2.5.

2_ 125 ^ (25)

X2 =-;-гт = п(т — 1)Ш

тп(п + 1)

По итогу вычислений %2 = 41,07. Так как 41,07 превышает табличное значение, равное 16,91898 для числа степеней свободы К = 9 и при заданном уровне значимости а = 0,05, можно сделать вывод о том, то W = 0,913 - величина не случайная.

Для получения весомости рассмотренных факторов, необходимо преобразовать первоначальную матрицу опроса в матрицу преобразованных рангов (Бу = хтах - Ху), с условием, что хтах =10. Результаты представлены в Таблице 2.6, соотношение весов представлено на Рисунке 2.3.

Таблица 2.6 - Матрица преобразованных рангов

Эксперты 1 2 3 4 5 I Вес X

1 0 1 0 1 1 3 0,01333

2 2 2 2 0 3 9 0,04

3 4 4 6 6 5 25 0,1111

4 9 8 8 9 8 42 0,1867

5 7 6 7 4 6 30 0,1333

6 8 9 9 8 9 43 0,1911

7 3 0 1 2 0 6 0,02667

8 6 7 4 7 7 31 0,1378

9 1 3 3 3 2 12 0,05333

10 5 5 5 5 4 24 0,1067

Итого 225 1

0,25

к1 к2 к3 к4 к5 к6 к7 к8 к9 у10

■ Вес Л

Рисунок 2.3 - Диаграмма распределения весов факторов

Как видно из распределения весов (Рисунок 2.3), некоторые факторы имеют наименьшее значение и в общей сумме дают менее 15% (0,13). Так как они оказывают минимальное влияние, ими можно пренебречь в дальнейших исследованиях. В нашем случае данными факторами оказались: «Класс капитальности промышленного объекта», «Класс опасности промышленного объекта», «Необходимость применения ТИМ-технологий» и «Срок проектирования».

Таким образом, сформирован перечень наиболее значимых факторов при проектировании объектов промышленного строительства, к которым относятся: «Конструктивные решения», «Объем проектирования», «Проработанность технического задания», «Состав объекта и объемно-планировочные решения», «Технологические линии для реализации производственной деятельности промышленного объекта», «Участники проектирования промышленного объекта» в сумме веса которых составляют 0,87.

После проведения повторного опроса оставшихся факторов экспертной группы, были получены итоговые весовые значения факторов (Таблица 2.7). На Рисунке 2.4 представлена итоговая диаграмма распределения весов факторов.

Таблица 2. 7 - Весовые значения итоговых факторов сложности проектирования

Наименование фактора Экспертная оценка I Вес X

1 2 3 4 5

1. Технологические линии для реализации производственной деятельности промышленного объекта 1 1 2 1 2 23 0,3067

2. Объем проектирования 2 2 1 2 1 22 0,2933

3. Проработанность технического задания 3 5 3 4 5 10 0,1333

4. Состав объекта и объемно-планировочные решения 5 3 5 5 3 9 0,12

5. Конструктивные решения 4 4 4 3 6 9 0,12

6. Участники проектирования промышленного объекта 6 6 6 6 4 2 0,02667

Итого 21 21 21 21 21 75 1

к1

0,35

к2

Вес Л

к5 к3

к4

Рисунок 2.4 - Итоговая диаграмма распределения весов факторов сложности проектирования промышленного объекта

Таким образом, были проанализированы и определены основные факторы сложности проектирования объектов промышленного строительства, описаны характеристики каждого фактора и рассчитаны веса. Следующий этап диссертационного исследования - разработка шкалы оценки сложности проектирования объектов промышленного строительства и формирование общего вида комплексного показателя.

2.3. Определение значений комплексного показателя сложности проектирования

промышленных объектов

Исходя из приведенных кратких характеристик и разнообразия объектов промышленного строительства, встает вопрос о дальнейшем применении значений тех или иных факторов при формировании комплексного показателя сложности проектирования объектов промышленного строительства. В свою очередь, существует огромное количество вариантов сочетания факторов друг с другом и различная степень влияния друг на друга. Как правило, каждый промышленный объект является уникальным и имеет свои характерные черты, связанные с технологических процессом и отраслевыми особенностями. Соответственно, перед соискателем стоит задача сформировать понятный алгоритм проведения оценки сложности проектирования промышленного объекта.

Соискателем предложено воспользоваться шкалой оценки сложности проектирования промышленного объекта от 1 до 3, где 1 - характеристика простого уровня сложности проектирования, 2 - характеристика среднего уровня сложности проектирования, а 3 - характеристика высокого уровня сложности проектирования. Для получения более точных значений комплексного показателя сложности проектирования промышленных объектов проектирования предложено учитывать весовые характеристики факторов (Таблица 2.7).

В Таблице 2.8 представлено общее описание для каждого уровня сложности проектирования промышленных объектов. Построение данного способа оценки строится на проведенном исследовании имеющихся классификаций и методик.

Таблица 2. 8 - Общая характеристика определения сложности проектирования

Уровень Описание

Простой Простой проект, имеющий типовые решения, которые уже были реализованы. Не требует привлечения специалистов высокого класса, в работе могут быть использованы типовые проектные решения.

Средний Проект средней сложности, имеющий так типовые решения, так и необходимость разработки новых проектных решений. Требует привлечения специалистов различного уровня и специализации.

Высокий Проект высокой сложности, требующий наибольшее количество временных и трудовых ресурсов. Требует разработки новых проектных решений, в том числе в части технологического проектирования. Требует привлечение специалистов высшей категории и с должным опытом работы.

В Таблице 2.9 приведено описание оценки по каждому фактору.

Таблица 2.9 - Система оценки факторов сложности проектирования промышленного объекта

Наименование фактора Уровни варьирования фактора Значение

1. Технологическое оборудование для реализации производственной деятельности промышленного объекта Не требует разработки новых проектных решений для проектирования технологических линий. Проектная организация имеет базу разработанных аналогичных проектов, к которой может обращаться. 1

Требует частичной разработки проектных решений для проектирования технологических линий оборудования. Проектная организация имеет базу частично разработанных проектов, но часть проектной документации необходимо разрабатывать с нуля. 2

Требует принципиально новые проектные решения для проектирования технологических линий. Проектная не имеет базу аналогичных проектов. 3

Наименование фактора Уровни варьирования фактора Значение

2. Объем проектирования Объем проектирования точно определен, проектная организация может обратиться к опыту распределения объема среди исполнителей и не требует дополнительных ресурсов. Объем проектирования рассчитан на один объект. 1

Объем проектирования определен, но требуется уточнение по разделам. Проектной организации требуется привлечение дополнительных ресурсов в пределах 30% от имеющихся. Объем проектирования рассчитан на один объект и прилегающие к нему объекты непроизводственного назначения. 2

Объем проектирования частично определен, проектная организация действует в условиях недостаточности информации в связи с большим количеством проектируемых объектов. Объем проектирования рассчитан на группу объектов производственного и непроизводственного назначения. 3

3. Проработанность технического задания Полученное техническое задание содержит все необходимые технические детали, расчеты, спецификации, стандарты и нормативы. 1

В ТЗ включены более детальные параметры, технические требования, стандарты, допустимые отклонения и некоторые расчеты. 2

У технического задания объём, недостаточный для выполнения проектирования. Ограничивается описанием общего назначения объекта, основными характеристиками и функциональными требованиями. 3

Наименование фактора

Уровни варьирования фактора

Значение

4. Состав объекта и объемно-планировочные решения

Небольшое число зданий и сооружений, часто типовых, без детальной взаимосвязи и инженерных систем.

Используются стандартные решения и шаблоны, работы ведутся по упрощенной схеме с минимальной детализацией и автоматизацией.

В процессе формируется более точная схема взаимного расположения зданий,

протяженности коммуникаций, инженерных систем, с учетом технологических требований и логистики.

Вся организация строится на полной интеграции данных и системном подходе, что позволяет обеспечить надежность, безопасность и эффективность промышленного объекта._

2

3

Типовые конструктивные решения минимальной разработкой новых._

с

5. Конструктивные решения

Внедрение нестандартных или комбинированных конструкций, требующих индивидуального проектирования._

Разработка уникальных, сложных и зачастую инновационных конструктивных решений.

2

3

Проектирование выполняется в рамках одной организации или с минимальным привлечением внешних специалистов._

6. Участники проектирования промышленного объекта

В проектировании задействовано несколько профессиональных групп или отделов: инженерно-технический отдел, технологи, эколог, специалисты по автоматизации и электрике. Вовлечение внешних подрядчиков, консультантов или экспертов для решения определённых вопросов._

В проекте участвуют многочисленные внутренние и внешние организации: проектные институты, научно-

исследовательские центры, подрядчики, поставщики оборудования, эксперты по безопасности, экологической устойчивости и

2

1

1

1

сертификации.

Следующая задача - формирование пограничных значений по каждому уровню сложности. В данном диссертационном исследовании имеется 6 факторов сложности проектирования промышленного объекта, каждый из которых имеет 3 уровня оценки от 1 до 3, таким образом можно определить границы значений, зная максимальные и минимальные значения.

После определения минимальных и максимальных границ оценки значений промышленного объекта, воспользуемся рассчитанными весами факторов (Таблица 2.7), полученными в результате экспертного опроса. Данные веса (X) позволят сделать оценку сложности проектирования более объективной. Таким образом, можно определить границы комплексного показателя сложности проектирования промышленного объекта, представленных в Таблице 2.10.

Таблица 2.10 - Максимальные и минимальные значения по показателю Кп

Наименование фактора Вес X Ктах Ктт

1. Технологические линии для реализации производственной деятельности промышленного объекта 0,3067 0,9201 0,3067

2. Объем проектирования 0,2933 0,8799 0,2933

3. Проработанность технического задания 0,1333 0,3999 0,1333

4. Состав объекта и объемно-планировочные решения 0,12 0,36 0,12

5. Конструктивные решения 0,12 0,36 0,12

6. Участники проектирования промышленного объекта 0,02667 0,08001 0,02667

Итого 3 1

Общее уравнение комплексного показателя представлено в следующем виде (2.6):

Ксп = Кх * А_1 + ^2 * ^-2 + * ^-3 + * + * ^-5 + ^6 * , (2.6) где Ксп - значение комплексного показателя сложности проектирования, К -значение фактора по шкале оценки, X - вес фактора.

Для оценки комплексного показателя сложности проектирования промышленного объекта предложено воспользоваться психофизической шкалой Харрингтона [48, 70]. Это универсальная вербально-числовая шкала, которая служит для измерения степени интенсивности проявления того или иного свойства (параметра) разрабатываемого решения. Она позволяет установить соответствие между лингвистической оценкой и числовыми интервалами предпочтительности. С помощью шкалы Харрингтона можно привести векторные оценки с различной размерностью к безразмерному виду. Числовые интервалы шкала Харрингтона представлены в Таблице 2.11.

Таблица 2.11 - Числовые интервалы шкалы Харрингтона

Лингвистические оценки Числовое значение свойств

Отлично 0,8-1,0

Хорошо 0,64-0,79

Удовлетворительно 0,37-0,63

Плохо 0,2-0,36

Очень плохо 0-0,19

Значение 0,37 обычно используют в качество границы допустимых значений. Выбор отметок на шкале желательности 0,37 и 0,63 объясняется удобством вычисления, т.к. 0,37-1/е, а 0,63-1 - 1/е. Нижняя граница каждого интервала значений включается в соответствующий интервал. В данном исследовании предложено воспользоваться тремя лингвистическими категориями «низкая» (диапазон 0,00 - 0,36), «удовлетворительная» (диапазон 0,37 - 0,68) и «высокая» (диапазон 0,69 - 1,00).

В Таблице 2.12 представлены значения комплексного показателя проектирования промышленного объекта.

Таблица 2.12 - Значения комплексного показателя сложности проектирования объекта промышленного строительства

Лингвистическая оценка Интервалы значений функции желательности Диапазон значений Комплексный показатель

Хорошо 0,69 - 1,00 2,34 - 3,0 Проект высокого уровня сложности проектирования

Удовлетворительно 0,37 - 0,68 1,67 - 2,33 Проект среднего уровня сложности проектирования

Плохо 0,00 - 0,36 1,0 - 1,66 Проект простого уровня сложности проектирования

Таким образом, проведя исследования в области сложности проектирования промышленных объектов и определив основные факторы, представляется возможным сформировать комплексный показатель сложности проектирования промышленного объекта. Полученные данные будут использованы в дальнейшем при формировании системы организации проектирования объектов промышленного строительства.

Выводы по главе 2

1. В рамках второй главы введено понятие «комплексный показатель сложности проектирования объектов промышленного строительства»;

2. С целью определения значений комплексного показателя сформирован перечень факторов, влияющих на сложность проектирования объекта промышленного строительства;

3. По результатам применения метода экспертных оценок определены наиболее значимые факторы, к которым относятся: «Технологические линии для реализации производственной деятельности промышленного объекта», «Объем проектирования», «Проработанность технического задания», «Состав объекта и

объемно-планировочные решения», «Конструктивные решения», «Участники проектирования промышленного объекта», а также рассчитаны веса;

4. Для каждого из факторов разработана шкала числовой оценки от 1 до 3, составлено описание каждого уровня;

5. Для формирования значений комплексного показателя сложности проектирования приведены пограничные значения каждого уровня в соответствии со психофизической шкалой Харрингтона, позволяющие в дальнейшем отнести проектируемый объект к одному из уровней сложности проектирования: простому, среднему или высокому.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ПРОМЫШЛЕННОГО

СТРОИТЕЛЬСТВА

3.1. Разработка алгоритма совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства

На организацию проектирования объектов промышленного строительства оказывает влияние большое количество различных условий, представленных на Рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Условия, влияющие на организацию проектирования объектов

промышленного строительства

Проведенный анализ условий позволил определить основные сложности в организации проектировании, влияющие на конечный результат проектирования:

• необоснованно выбранная стратегия управления проектированием;

• отсутствие гибкости в организации и сложность перестройки системы в зависимости от запроса отрасли;

• отсутствие проработок на случай негативного сценария развития событий при реализации проектирования;

• недостаточность обеспечения кадровой системы для выполнения задач проектирования;

• недостаточный уровень координации между участниками проектирования;

• недостаточность исходной информации для начала работы над проектом;

• отсутствие современного оборудования и программного обеспечения;

• недостаточный уровень интеграции систем проектирования;

• изменение исходных данных в процессе проектирования;

• недостаточность компетенций организаторов проектирования;

• изменение численности и квалификационного состава исполнителей в течение выполнения проекта и пр.

Часть проблем имеет внутреннюю основу и решается внутри проектной организации, другая часть имеет более сложный процесс решения, так как связан с экономическими условиями и состоянием строительной отрасли. Задача совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства состоит в том, чтобы полученная система позволяла минимизировать возникающие проблемы и повысить эффективность проектирования, что достигается принятыми решениями на этапе начала работы над проектом.

При разработке алгоритма совершенствования системы организации проектирования были учтены следующие факторы:

1. Проектируемый объект промышленного строительства должен быть отнесен к одному из трех уровней сложности проектирования - простому, среднему или высокому;

2. В зависимости от комплексного показателя сложности проектирования система организации проектирования будет иметь свои характеристики и условия функционирования;

3. Параметры системы организации проектирования должны быть измеримы и быть способными к изменениям в случае, когда это необходимо. В данном случае под изменениями понимается повышение значений параметров в соответствии с тем или иным уровнем сложности проектирования.

Алгоритм совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства представлен на Рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Алгоритм совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства

С целью определения показателей, позволяющих обеспечить выполнение проектирование в срок и в рамках бюджета был проведен анализ, который позволил определить параметры, характеризующие состояние системы организации проектирования объектов промышленного строительства (Таблица 3.1).

Таблица 3.1 - Параметры системы организации проектирования объектов промышленного строительства

Название Обозначение

1. Организация управления проектированием Х1

2. Единая информационная среда для участников проектирования Х2

3. Использование современных технологий и инструментов проектирования Х3

4. Качество и полнота исходных данных для проектирования Х4

5. Квалификационный уровень ГИПа, являющегося руководящим лицом проектной команды Х5

6. Квалификационный уровень главного технолога проекта Х6

7. Состав проектной команды, выполняющей проектно-сметные работы Х7

8. Координация и взаимодействие участников проектирования Х8

9. Наличие опыта проектирования объектов промышленного строительства у проектной команды Х9

10. Присутствие членов проектной команды в национальном реестре специалистов в области проектирования Х10

11. Обеспечение мотивации и стимулирования участников Х11

12. Уровень планирования проектных работ Х12

С целью дальнейшего формирования математической модели представленные параметры должны быть описаны и иметь вариацию в трех уровнях от нижнего до верхнего: нижний с кодированным значением «-1», основной с кодированным значением «0» и верхний с кодированным значением «+1».

Параметр 1 «Организация управления проектированием» (Х1)

Данный параметр подразумевает эффективность управления проектированием, основанной на задачах проектирования, обеспечивающей надежность и достижения целей.

Уровни варьирования параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру, если управление строится ситуационно, процессы разрознены, отсутствует системный менеджмент (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено данному параметру, если управление носит фрагментарный характер, используются стандартные подходы и типовые решения, частичное внедрение корпоративных стандартов, отсутствует долгосрочное планирование (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено данному параметру, если управление системное, основано на анализе целей и задач проектирования, внедрены процессы автоматизации и управления рисками с использованием единых стандартов и нормативов (высокий уровень).

Параметр 2 «Единая информационная среда для участников проектирования» (Х2)

Данный параметр определяет достаточный или недостаточный уровень единой информационной среды, обеспечивающий своевременный обмен информацией.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру в случае отсутствия единой информационной среды и единых стандартов, использования разнородных подходов, несвоевременного обновление информации (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено этому данному параметру, если имеется единая информационная среда, реализующая обмен ключевой информацией между участниками, однако её функциональность ограничена или

используется не полностью. Некоторые данные обновляются с задержками, есть разрозненность систем и возможные трудности при доступе к актуальной информации (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено этому данному параметру, если единая информационная среда, обеспечивающая обмен данными, документами и знаниями между всеми участниками проекта с использованием единых стандартов и нормативов, разработанных внутри организации или отрасли, внедрение стандартных шаблонов, регламентов и методик (высокий уровень).

Параметр 3 «Использование современных технологий и инструментов проектирования» (Хз)

Данный параметр определяет наличие или отсутствие современных технологий и инструментов при выполнении проектирования объекта промышленного строительства, а также специалистов по направлению ТИМ.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру, если проектирование реализуется с минимальным применением современных технологий, отсутствуют ТИМ-специалисты (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено этому данному параметру, если происходит использование СЛО-систем, 3О-моделирования, некоторых автоматизированных инструментов. ТИМ-технологии применяются частично, тим-специалисты привлекаются на общее согласование проектно-сметной документации, ТИМ-специалисты имеет квалификационный индекс 1,84 и ниже (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено этому данному параметру в случае полной реализации проектирования с использованием ТИМ-технологий и наличием в проектной команде специалистов по ТИМ-технологиям внутри разделов проектно-сметной документации, ТИМ-специалисты имеют квалификационный индекс выше 1,84 (высокий уровень).

Параметр 4 «Качество и полнота исходных данных для проектирования» (Х4)

Данный параметр определяет качество и полноту исходных данных, необходимых для проектирования.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру, если исходные данные по проекту недостаточные, устаревшие и противоречивые, требующие длительного времени на дополнение информации (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено этому данному параметру, если присутствует частичное использование существующих данных, возможны неточности и неполнота с необходимость уточнения (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено этому данному параметру, если исходные данные предоставлены в достаточном объеме, налажена системы обмена информацией (высокий уровень).

Параметр 5 «Квалификационный уровень ГИПа, являющегося руководящим лицом проектной команды» (Х5)

Данный параметр определяет достаточный или недостаточный квалификационный уровень главного инженера проекта, назначенного на выбранный проект. В зависимости от квалификации ГИПа проектная команда будет показывать разный результат совместной деятельности.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру, если квалификация ГИПа ограничена, он обладает недостаточным опытом и слабой управленческой подготовкой, опыт работы менее 1 года в должности ГИПа, квалификационный индекс ниже 1,60 (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено этому данному параметру, если ГИП имеет уверенные знания в области проектирования, способен руководить командами и выполнять основные функции, хорошо ориентируется в нормативных документах, умеет координировать работу, опыт работы от 1 года

до 5 лет в должности ГИПа, квалификационный индекс не ниже 1,60 (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено этому данному параметру, если ГИП обладает высоким профессионализмом, широким опытом управления командой, может внедрять инновации и обладает высокой компетентностью, опыт работы более 5 лет в должности ГИПа, квалификационный индекс 2,00 и выше при наличии членства в национальном реестре специалистов в области проектирования (высокий уровень).

Параметр 6 «Квалификационный уровень главного технолога» (Хб)

Данный параметр определяет наличие и квалификацию главного технолога, привлеченного для реализации проектирования объекта промышленного строительства.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру, если главный технолог имеет профильное высшее образование, опыт работы менее 3 лет, квалификационный индекс ниже 1,60 (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено этому данному параметру, если главный технолог имеет профильное высшее образование, опыт работы 3-5 лет, квалификационный индекс от 1,60. Технолог хорошо ориентируется в существующих технологиях, умеет внедрять стандартные решения и следить за нормативами (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено этому данному параметру, если главный технолог имеет профильное высшее образование, опыт работы более 5 лет, квалификационный индекс 2,00 и выше. Главный технолог обладает глубокими техническими знаниями, умеет руководить внедрением новых технологий, разрабатывает и оптимизирует технологические процессы, внедряет инновационные решения, следит за актуальностью технических стандартов (высокий уровень).

Параметр 7 «Состав проектной команды, выполняющей проектно-сметные работы» (Х7)

Данный параметр определяет достаточный или недостаточный уровень состава проектной команды.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру в случае, если состав команды минимален, недостаточный для полноценного выполнения проектирования с необходимостью привлечения дополнительных специалистов, уровень компетенций недостаточен для решения сложных или нестандартных задач (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено данному параметру в случае, если состав команды достаточен, включает профильных специалистов, однако междисциплинарное взаимодействие развивается недостаточно, отсутствуют руководящие должности или ведущие эксперты (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено данному параметру в случае, если проектная команда полностью достаточна и междисциплинарна, представлена специалистами, занимающими ключевые должности, в составе присутствуют эксперты с высоким уровнем компетенций, обладающие опытом работы со сложными объектами и инновационными методами (высокий уровень).

Параметр 8 «Координация и взаимодействие участников проекта» (Х8)

Данный параметр определяет эффективность системы коммуникации у участников проектирования, что способствует более слаженной совместной деятельности.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру, если взаимодействие слабо организовано, отсутствуют автоматизированные системы обмена данными, обмен информацией происходит нерегулярно и с задержкой времени, нарушения в части распределения ролей в командах (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено этому данному параметру, если координация налажена, взаимодействие строится на основе регламентированного порядка, но при этом присутствуют нарушение в части выполнения задач при отсутствии мониторинга и контроля (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено этому данному параметру, если создана эффективная и системная координация между всеми участниками проекта с четким распределение ролей и с осуществлением мониторинга и контроля (высокий уровень).

Параметр 9 «Опыт проектирования объектов промышленного строительства проектной командой, выполняющей проектно-сметные работы» (Х9)

Данный параметр определяет достаточный или недостаточный опыт проектирования объектов промышленного строительства проектной командой, выполняющей проектно-сметные работы.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру в случае, если проектная команда имеет недостаточный опыт проектирования промышленных объектов, реализует простые задачи с необходимостью высокого уровня контроля и усиления команды (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено данному параметру в случае, если проектная команда обладает достаточным опытом для выполнения стандартных задач, участвует в типовых проектах. В ней есть специалисты, умеющие решать большинство типовых задач и специалисты более высокой квалификации (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено данному параметру в случае, если проектная команда имеет достаточный опыт, успешно реализует проекты любой сложности, обладает портфолио реализованных объектов, внедряет инновационные методы (высокий уровень).

Параметр 10 «Присутствие членов проектной команды в национальном реестре специалистов в области проектирования» (Х10)

Данный параметр определяет наличие или отсутствие специалистов проектной организации в реестре специалистов в области проектирования, что характеризует профессиональный уровень специалистов.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру, если в структуре отсутствуют специалисты, внесенные в реестры специалистов в области проектирования (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено данному параметру, если в структуре присутствуют специалисты, внесенные в реестр специалистов в области проектирования - не менее 1 специалиста (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено данному параметру, если в структуре присутствуют специалисты, внесенные в реестр специалистов в области проектирования - не менее 2 специалистов (высокий уровень).

Параметр 11 «Обеспечение мотивации и стимулирования участников»

(Х11)

Данный параметр определяет достаточный или недостаточный уровень мотивации и стимулирования, что будет имеет влияние на эффективность работы специалистов.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру в случае, если стимулирование реализуется слабо, отсутствуют условия для профессионального роста (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено данному параметру в случае, если используются стандартные системы поощрений, отсутствие прозрачной системы стимулирования (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено данному параметру в случае, если используются разнообразные системы поощрений, сформирована четкая система мотивации в условиях профессионального роста (высокий уровень).

Параметр 12 «Уровень планирования проектных работ» (Х12)

Данный параметр определяет уровень планирования и контроля проектных работ среди исполнителей.

Уровни варьирования данного параметра:

- кодированное значение «-1» будет присвоено данному параметру в случае отсутствия четкого плана, реагирование на ситуации по мере их возникновения, слабого контроля сроков, чрезмерной загруженности специалистов (нижний уровень);

- кодированное значение «0» будет присвоено данному параметру, если сформирован общий график работ, частичный контроль исполнения, использование стандартных методов планирования. Участники имеют представление о своих задачах, но возможны задержки или недоразумения, связанные с недостаточной равномерной нагрузкой (средний уровень);

- кодированное значение «+1» будет присвоено данному параметру, если существует детальное планирование с учетом всех этапов, использование систем управления проектами (например, MS Project, Primavera), контроль сроков и ресурсов. Все участники точно знают свои задачи, сроки и взаимозависимости с равномерной нагрузкой (высокий уровень).

Дальнейшим вопросом в диссертационном исследовании является создание математической модели для поиска эффективных решений для формирования системы организации проектирования объектов промышленного строительства.

С целью составления прогноза состояния математической модели и ее поведения необходим анализ всех состояний системы. В данном случае, представлено 12 параметров системы организации проектирования, имеющих три уровня варьирования (+1, 0, -1). Согласно полному факторному эксперименту, общее количество экспериментов составит почти 60 тысяч опытов (312=59049). Данный расчет строится исходя из формулы 3.1:

pk =N, (3.1)

где p - число уровней фактора;

k - число переменных (параметров); N - полученное количество опытов.

Полученное количество опытов, необходимое для формирования результатов воздействия тех или иных параметров на искомую функцию, а

именно эффективность организации проектирования объектов промышленного строительства, является практически невозможными для проведения в реальном режиме времени. Решение данной задачи требует длительного времени и анализа, а также учет большого количества сопутствующих внешних и внутренних факторов. Соответственно, встает вопрос о сокращении данного количества, с этой целью предлагается выявить степень значимости параметров.

Для получения информации о степени значимости представленных параметров предложено воспользоваться методом экспертного анализа. К оценке привлечено 5 экспертов, отвечающих необходимым требования: специалисты с высшим образованием, имеющие достаточный опыт в проектировании объектов промышленного строительства и входящие в национальный реестр специалистов НОПРИЗ или НОСТРОЙ.

Разработанная соискателем анкета для экспертов позволила собрать и провести обработку полученных данных после проведения априорного ранжирования. Форма разработанной анкеты, состоящей из 2 частей, представлена в Приложении Б.

Экспертная группа провела ранжирование параметров системы организации проектирования путем проставления оценки от 1 до 12 в зависимости от уровня значимости. На основе проведенного экспертного опроса составлена сводная матрица рангов, результаты представлены в Таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Результаты экспертного опроса по представленным параметрам

№ пп. / Эксперты 1 2 3 4 5

Х1 8 8 8 8 2

Х2 7 7 б б 4

Хз б б 7 7 3

Х4 10 9 9 10 12

Х5 1 4 3 3 5

Хб 2 5 4 4 б

Х7 3 2 5 5 8

№ пп. / Эксперты 1 2 3 4 5

Х8 9 10 10 9 9

Х9 4 3 1 2 7

Х10 12 12 11 12 11

Х11 11 11 12 11 10

Х12 5 1 2 1 1

Для проверки правильности составления матрицы необходимо рассчитать отклонение суммы рангов по формуле 2.1, проверку правильности составления матрицы сверяем по формуле 2.2. Согласно результату, матрица составлена верно.

Проведенный расчет коэффициента конкордации Кэнделла (формула 2.3) определил, что W = 0,821, соответственно, в данном случае определена высокая степень согласованности мнений экспертов. Критерий согласования Пирсона (формула 2.5) равен 45,15, которая свидетельствует о том, что полученные результаты могут использоваться в дальнейших исследованиях. Рассчитанные веса параметров системы организации проектирования представлены в Таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Веса параметров системы организации проектирования

Параметры Вес X Параметры Вес X

Х1 0,07879 Х7 0,1121

Х2 0,09091 Х8 0,03939

Х3 0,09394 Х9 0,1303

Х4 0,0303 Х10 0,00606

Х5 0,1333 Х11 0,01515

Хб 0,1182 Х12 0,1515

I 1

Полученные результаты можно представить в виде диаграммы (Рисунок 3.3), на которой отражено соотношение значимости параметров Х1- Х12 по мнению экспертов.

0,16 -

0,14 -

0,12 -

0 1 0,09091 0,09394

, 0,07879 — 0,08

0,1515

0,1303

0,06

0,04

0,01515

0,02 0,00606

0,0394

0

Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Х6 Х7 Х8 Х9 Х10 Х11 Х12

Рисунок 3.3 - Диаграмма значений параметров системы организации проектирования объектов промышленного строительства

Как видно из рисунка, часть параметров имеет минимальные влияние и ими можно пренебречь в связи с допустимой потерей информации [10] (их суммарное влияние на модель не превышает 10% - 0,091). В данном случае это 4 параметра: «Качество и полнота исходных данных для проектирования», «Присутствие членов проектной команды в национальном реестре специалистов в области проектирования», «Обеспечение мотивации и стимулирования участников», «Координация и взаимодействие участников проектирования».

Таким образом, после проведения экспертного опроса по параметрам системы организации проектирования объектов промышленного строительства перечень состоит из 8 параметров. Сумма весов оставшихся параметров составляет 0,909.

Далее повторно был проведен экспертный опрос по уже выбранным показателям с целью определения весовых значений. Проверка результатов экспертного опроса показала следующие результаты: матрица составлена верно, коэффициент конкордации W = 0,819 говорит о наличии высокой степени согласованности мнений экспертов, рассчитанный критерий согласования

Пирсона доказывает, что полученные результаты имеют смысл и могут использоваться в дальнейших исследованиях.

В Таблице 3.4 и Рисунке 3.4 представлены весовые значения рассмотренных параметров.

Таблица 3.4 - Весовые значения параметров системы организации проектирования

Х Наименование параметра Вес X

Х1 Организация управления проектированием 0,00714

Х2 Единая информационная среда для участников проектирования 0,05

Хз Использование современных технологий и инструментов проектирования 0,07857

Х4 Квалификационный уровень ГИПа, являющегося руководящим лицом проектной команды 0,2357

Х5 Квалификационный уровень главного технолога проекта 0,2214

Хб Состав проектной команды, выполняющей проектно-сметные работы 0,15

Х7 Уровень планирования проектных работ 0,1286

Х8 Наличие опыта проектирования объектов промышленного строительства у проектной команды 0,1286

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

I

I

Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Х6 Х7 Х8

0

Рисунок 3.4 - Диаграмма весовых значений параметров системы организации проектирования объектов промышленного строительства

Таким образом, в рамках данного раздела представлен алгоритм совершенствования системы организации проектирования объектов промышленного строительства.

3.2. Формирование модели организации проектирования объектов промышленного строительства

Несмотря на сокращение количества параметров, общее количество экспериментов остается достаточно большим с учетом, что каждый параметр имеет свою степень вариативности (Рисунок 3.5).

Рисунок 3.5 - Визуальное представление вариантов значений параметров системы организации проектирования объектов промышленного строительства

С целью сокращения и объединения параметров предложено воспользоваться методом парной корреляции. Коэффициент корреляции отражает

степень взаимосвязи между двумя показателями, определяя наличие или отсутствие связей между переменными. В случае, когда значение приближено к единице, можно сделать вывод о сильной прямой связи и наоборот, близость к крайней точке -1 подразумевает, что выражена обратная связь.

В данном случае, для выявления взаимосвязи между параметрами системы организации проектирования предложено использование коэффициента корреляции Пирсона. Коэффициент Пирсона позволит определить, насколько пропорциональна изменчивость двух переменных. Для вычисления коэффициента воспользуемся формулой 3.2.

__£ц=1(х1и х1)(х2 и х2)

'х1х2 = ------—, (3.2)

Еи=1(х1и- Х1)2 Еи=1(х2и- Х2)2

где х± = и~^ 1и; х2 = и=^ 2и ;ихх,х2- среднее арифметическое значение параметров х1,х2.

Проведя вычисления, стало возможно получить результаты парной корреляции, матрица представлена в Таблице 3.5.

Таблица 3.5 - Матрица интеркорреляции переменных

Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Х6 Ху Х8

Х1 1 -0,88 -0,05 0,41 -0,13 -0,13 -0,61 0,58

Х2 -0,88 1 -0,44 -0,61 0,53 0,20 0,92 -0,25

Х3 -0,05 -0,44 1 0,51 -0,85 -0,17 -0,76 -0,57

Х4 0,41 -0,61 0,51 1 -0,87 0,22 -0,67 -0,27

Х5 -0,13 0,53 -0,85 -0,87 1 -0,07 0,76 0,53

Хб -0,13 0,20 -0,17 0,22 -0,07 1 0,22 -0,58

Х7 -0,61 0,92 -0,76 -0,67 0,76 0,22 1 0,07

Х8 0,58 -0,25 -0,57 -0,27 0,53 -0,58 0,07 1

Положения факторного анализа определяют, что если коэффициент корреляции между параметрами равен нулю, то это означает независимость параметров. В случае, если значения коэффициентов находятся в диапазоне 0,3-

0,4, можно сделать вывод о слабой степени зависимости, в диапазоне между 0,50,75 определяет хорошую степень зависимости, если же в диапазоне между 0,80,95, то корреляция является очень хорошей [11].

По итогам анализа матрицы (Таблица 3.7) составлены следующие группы:

1. Параметры х4 и х5 со значением -0,87 попадают в группу, объединяющую квалификационный уровень ГИПа, являющегося руководящим лицом проектной команды и квалификационный уровень главного технолога проекта;

2. Параметры х3 и х7 со значением -0,76 попадают в группу, объединяющую использование современных технологий и инструментов проектирования с уровнем планирования проектных работ;

3. Параметры х1 и х2 со значением -0,88 попадают в группу, объединяющую организацию управления проектированием и единую информационную среду для участников проектирования;

4. Параметры х6 и х8 со значением -0,58 попадают в группу, объединяющую количественный и квалификационный состав проектной команды, выполняющей проектно-сметные работы с наличием опыта проектирования объектов промышленного строительства у проектной команды.

Таким образом, проведя работу с экспертной группой и получив информацию по параметрам системы организации проектирования, стало возможным получить данные о значениях каждой группы, а также сформировать группы. Общее приведенное количество групп параметров равно четырем, каждый параметр внутри группы имеет уровень варьирования +1, 0 и -1, что представляет большой массив значений и вариантов для проведения дальнейших исследований.

Так как необходимо сократить количество опытов, не теряя при этом необходимую и значимую информацию и точность, предложено обратиться к теории планирования эксперимента.

Исходя из анализа существующих моделей и проведенных исследований с целью нахождения взаимосвязи между различными параметрами и их влияние на

результат, предложено воспользоваться полиномиальным уравнением в виде (3.3).

п п п

+ ^^ Ьц X^Xj + ^^ Ь^уХ2, (3 3)

¿=1 ¿,; = 1 ¿=1 ¿</

где Ь0 - свободный член; bi - линейные эффекты; Ьу - эффекты парного взаимодействия; Ьн - квадратичные эффекты; х^ Xj - влияющие факторы.

Для того, чтобы решить поставленную задачу необходимо провести планирование многофакторного эксперимента. Планирование заключается в поиске и реализации действий, которые позволят сохранить точность результатов при том, что количество опытов будет минимально. Для этого проведем опыты как с однократным измерением, так и с повторным (количество повторов п), что позволит измерить функцию отклика Y при фиксированных значениях X. Совокупность опытов называется планом эксперимента, при этом величина Y -отклик, а сама зависимость - функция отклика, независимые переменные -факторы. Факторное пространство (область определения Y) при п=3 Y представляется в виде куба.

С целью дальнейшего формирования математической модели представленные параметры должны быть описаны и иметь вариацию в трех уровнях от нижнего представлена блок-схема решения задачи в заданных рамках

г = ь„ + У

(Рисунок 3.6).

Выбор факторов и областей их варьирования ♦

Выбор вида уравнений регрессии *

Построение плана эксперимента и его

осуществление ♦

Проверка значимости функции отклика *

Определение численных значений в уравнении

регрессии *

Проверка значимости факторов *

Проверка адекватности уравнения регрессии

Рисунок 3.6 - Блок-схема решения интерполяционной задачи

Метод планирования экспериментов подразумевает решения нескольких задач для получения результатов. Данные задачи выполняются последовательно, при этом полученные данные на одном этапе необходимы для следующего. В первую очередь необходимо определить сочетания групп факторов и сколько таких сочетаний необходимо взять для определения функции отклика. Следующая задача заключается в определении точности представленной функции отклика. Далее необходимо найти коэффициенты регрессионного уравнения (Ь0, ьь... Ьк). Заключительная задача состоит в использовании полученной функции отклика для поиска наиболее эффективных значений Y.

По формуле 3.4 определим диапазоны изменения факторов, что необходимо для дальнейшей математической модели.

= п-0, (3.4)

где 71 -кодированное значение фактора, 71 - значение ьго фактора в натуральном масштабе, 70 - натуральное значение основного уровня фактора, Аг - интервал варьирования.

Для получения 70 воспользуемся формулой 3.5.

(^тах- рг1т\п ) 20 =---. (3.5)

Кодированные значения представлены в Таблице 3.6 согласно полученным ранее результатам, где группа 71 характеризует квалификационный уровень руководителей проекта, группа 72 - технологии проектирования и координацию, группа 73 - организацию управления проектированием и единую информационную среда, группа 74 - состав и опыт проектной команды. При этом каждый фактор принимает одно из значений -1 (нижний уровень), 0 (основной уровень), или +1 (верхний уровень).

Группа Нижний уровень значений («-1»)

Z1 - квалификационный уровень ГИПа и квалификационный уровень главного технолога проекта - квалификация ГИПа ограничена, он обладает недостаточным опытом и слабой управленческой подготовкой, опыт работы менее 1 года в должности ГИПа, квалификационный индекс ниже 1,60 - главный технолог имеет профильное высшее образование, опыт работы менее 3 лет, квалификационный индекс ниже 1,60

Z2 - использование современных технологий и инструментов проектирования и координация и уровень планирования проектных работ - проектирование реализуется с минимальным применением современных технологий, отсутствуют ТИМ-специалисты - отсутствие четкого плана, реагирование на ситуации по мере их возникновения, слабого контроля сроков, чрезмерной загруженности специалистов

Z3 - организация управления проектированием и единая информационная среда для участников проектирования - управление строится ситуационно, процессы разрознены, отсутствует системный менеджмент - отсутствие единой информационной среды и единых стандартов, использования разнородных подходов, несвоевременного обновление информации

Z4 - состав проектной команды, выполняющей проектно-сметные работы и наличие опыта проектирования объектов промышленного строительства у проектной команды - состав команды минимален, недостаточный для полноценного выполнения проектирования с необходимостью привлечения дополнительных специалистов, уровень компетенций недостаточен для решения сложных или нестандартных задач - проектная команда имеет недостаточный опыт проектирования промышленных объектов, реализует простые задачи с необходимостью высокого уровня контроля и усиления команды

Группа Основной уровень значений («0»)

Z1 - квалификационный уровень ГИПа и квалификационный уровень главного технолога проекта - ГИП имеет уверенные знания в области проектирования, способен руководить командами и выполнять основные функции, хорошо ориентируется в нормативных документах, умеет координировать работу, опыт работы от 1 года до 5 лет в должности ГИПа, квалификационный индекс не ниже 1,60 - главный технолог имеет профильное высшее образование, опыт работы 3-5 лет, квалификационный индекс от 1,60

Z2 - использование современных технологий и инструментов проектирования и координация и уровень планирования проектных работ - происходит использование CAD-систем, 3D-моделирования, некоторых автоматизированных инструментов. ТИМ-технологии применяются частично, тим-специалисты привлекаются на общее согласование проектно-сметной документации, ТИМ-специалисты имеет квалификационный индекс 1,84 и ниже - сформирован общий график работ, частичный контроль исполнения, использование стандартных методов планирования