Podstawą opracowania planów zapotrzebowania na siłę roboczą w przedsiębiorstwie budowlanym jest plan produkcyjny, obejmujący przewidywany do realizacji portfel zleceń. Planowanie przebiegu realizacji zleceń z wykorzystaniem metod harmonogramowania pozwalających na analizę przebiegu realizacji procesów pod względem czasu i wykorzystania zasobów pozwala na ocenę wpływu wielkości zatrudnienia na terminowość realizacji poszczególnych przedsięwzięć. W artykule przedstawiono model matematyczny problemu harmonogramowania przedsięwzięcia z ustalonym terminem dyrektywnym (zilustrowany przykładem), obejmującego procesy powtarzalne, pozwalający na określenie racjonalnego poziomu zatrudnienia brygad roboczych.
EN
The basis for the development of labor demand plans in a construction company is the production plan, including the expected portfolio of orders. Planning the course of order execution with the use of scheduling methods that allow for the analysis of the course of the execution of processes in terms of time and resource use allows for the assessment of the impact of the number of employees on the timeliness of the implementation of individual projects. The article presents a mathematical model of the problem of scheduling a project with a fixed directive deadline (illustrated by an example), involving repetitive processes, allowing to determine a rational level of employment of work brigades.
W artykule rozważano problem doboru metod intensyfikacji pracy z uwzględnieniem ich kosztów i efektów w postaci skrócenia czasu trwania procesów budowlanych. Metody te obejmują: pracę w nadgodzinach, pracę w weekendy, pracę na dwie zmiany oraz zatrudnianie bardziej wydajnych brygad roboczych. Opracowano model matematyczny dla powtarzalnych procesów budowlanych, zapewniający minimalizację przerw w pracy brygad oraz redukcję czasu realizacji całego przedsięwzięcia. W celu weryfikacji poprawności modelu opracowane podejście zastosowano do wyznaczenia wariantów organizacyjnych (działań redukujących czas realizacji procesów) dla przykładowego przedsięwzięcia budowlanego.
EN
The paper considers the problem of selecting methods of work acceleration, taking into account their costs and effects in terms of reducing the duration of construction processes. These methods include: working overtime, working on weekends, working in two shifts and employing more efficient work brigades. A mathematical model was developed for repetitive construction processes, ensuring minimization of interruptions in the crews’ work and reduction of the time of the entire project. In order to verify the correctness of the model, the developed approach was used to determine organizational variants (activities that reduce process completion time) for a sample construction project.
It is a usual practice for a contractor to deliver several projects at a time. Typically, the projects involve similar types of works and share the same pool of resources (i.e. construction crews). For this reason, the company’s portfolio of orders considered for a particular planning horizon can be modeled as a project with repeatable processes to be performed in heterogeneous units located in a number of construction sites. Its scheduling requires determining the best sequence of the resources’ moving from unit to unit while minding the due dates related with particular orders as well as resource continuity constraints. The authors present a model of this scheduling problem in the form of a mixed-integer linear program. The aim is to schedule a portfolio of projects in a way that minimizes the total of the resource idle time-related costs, the indirect costs, and the delay penalties. The model can be solved by means of a general-purpose solver. The model is applied to schedule a portfolio of multifamily housing projects.
PL
W artykule opracowano model matematyczny umożliwiający przydział brygad roboczych do realizacji poszczególnych procesów, spośród będących w dyspozycji przedsiębiorstwa w przyjętym horyzoncie planowania, a także na ustalenie harmonogramu ich pracy - terminów realizacji przydzielonych im procesów na wznoszonych obiektach. Model ma na celu zapewnienie redukcji łącznych kosztów pośrednich i przestojów w pracy brygad oraz kar umownych. Straty spowodowane przestojami w pracy każdej brygady są obliczane jako iloczyn czasu przestoju po wykonaniu procesu na działce roboczej oraz jednostkowych (dziennych) kosztów przestoju. Wysokość kar umownych jest obliczana jako iloczyn różnicy między czasem realizacji przedsięwzięcia a czasem dyrektywnym oraz jednostkowej kary. W przypadku ukończenia realizacji w czasie krótszym od dyrektywnego wykonawca nie zostanie obciążony karami finansowymi, przyjęto również, że nie uzyska za to bonusu. Zaproponowany sposób doboru zmiennych decyzyjnych oraz zapisu analitycznego ograniczeń problemu o charakterze permutacyjnym pozwolił na sformułowanie modelu w postaci modelu mieszanego całkowitoliczbowego, do którego rozwiązania można stosować dostępne na rynku solvery. Oczywiście dotyczy to modeli problemów o niewielkiej złożoności obliczeniowej, lecz stwarza możliwość opracowania bazy przykładów testowych i weryfikacji jakości tworzonych w przyszłości algorytmów dedykowanych. Zaproponowane podejście do modelowania i rozwiązania problemu szeregowania zleceń przedsiębiorstwa przedstawiono na przykładzie realizacji stanu surowego zamkniętego sześciu budynków wielorodzinnych wznoszonych w technologii monolitycznej (fundamenty, ściany i stropy żelbetowe monolityczne; stropodach z żelbetowych płyt prefabrykowanych z warstwami izolacyjnymi; ściany ocieplone z wykorzystaniem ETICS (External Thermal Inusulation Composite System). Realizacja każdego obiektu wymaga wykonania następujących procesów powierzanych do wykonania odrębnym brygadom branżowym: roboty ziemne i fundamentowe (stan zero), konstrukcja monolityczna żelbetowa (stan surowy), dach, elewacja. Realizacja tych obiektów stanowi portfel zleceń analizowanego przykładowego przedsiębiorstwa w okresie jednego roku.
The problem described in this paper deals with construction project scheduling for multi-object projects. The use of the flow shop model allows for quick execution through optimal, simultaneous means of production. The correct order of tasks according to assumed criteria is the subject of a lot of research. In this paper, we have focused on the aspect of multi-project work crews. In practice, we often observe cases where overburdened crews are supported by ones with downtime. This paper presents a newly developed model used to smoothe out schedules in terms of maintaining crew work continuity. A full description of the algorithm and example usage are presented.
PL
Harmonogramowanie przedsięwzięć wieloobiektowych jest tematem wielu prac naukowych z zakresu inżynierii przedsięwzięć budowlanych. Podstawowym założeniem jest organizacja robót przy zastosowaniu metody potokowej, a więc takiej w której mamy do czynienia z brygadami wykonującymi prace kolejno po sobie i przechodzącymi pomiędzy poszczególnymi działkami roboczymi. Pierwszym krokiem jaki należy wykonać jest opracowanie harmonogramu bazowego. Chcąc wykonać jego optymalizację w pierwszej kolejności wykonuje się szeregowanie zadań mające na celu ustalenie właściwej kolejności przechodzenia brygad pomiędzy działkami roboczymi, czyli ustalenie kolejności działek roboczych. Tą część optymalizacji można wykonać m. in. z zastosowaniem sprzężeń czasowych, można posłużyć się kolejnościowaniem z zastosowaniem kryterium czasowo-kosztowego, możliwe jest również na przykład zastosowanie zagadnienia komiwojażera. Swoje zastosowanie mogą znaleźć tutaj zarówno modele stosowane w produkcji przemysłowej jak również modele oparte na metodach z zakresu metod sztucznej inteligencji. Próbę rozwiązania zadania z zastosowaniem techniki przeglądu zupełnego podejmował również autor w swoich wcześniejszych pracach.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Modelowanie pracy zespołu roboczego w warunkach ryzyka oznacza identyfikację warunków losowych budowy, zaprojektowanie organizacji oraz probabilistyczne oszacowanie kosztu i czasu wykonania robót. Dane te są niezbędne do oszacowania kosztów i opracowania harmonogramu budowy. Brygada złożona składa się z zespołów (zasobów) elementarnych, które powinny harmonijnie współpracować podczas wykonywania robót. Z tego punktu widzenia jest określany elementarny zespół prowadzący. Odpowiednio do jego możliwości wyznaczana jest liczba zespołów elementarnych. Czas pracy brygady złożonej wyznacza zespół prowadzący. Całkowity czas pracy złożonej brygady roboczej zależy od współdziałania i organizacji pracy zespołów elementarnych.
EN
Modeling of operation of a working team in risk conditions means identification of random construction conditions, designing organization of the team and probabilistic estimation of the cost and time of its work. These data are required to estimate and develop a schedule of construction. Complex working team consists of elementary teams (resources) which should cooperate harmoniously during the execution of works execution. From this point view the leading elementary team is determined. According to its capability the number of elementary teams is adjusted. Time of the complex team work determines a leading elementary team. The total time of work of the complex working team depends on cooperation and organization of work of the elementary teams.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Planning the course of construction works is complex and complicated, requiring reflection on many aspects related to the implementation of the project. High importance is placed on duration and cost of the project, as well as the separation of necessary resources. This article deals with the subject of planning the size of the workforce for a project, presenting widely available workforce planning methods, in accordance with academic approaches. A survey was conducted among Polish construction contractors – with differing scopes and ranges of activities, regarding practical methods for determining the size of the workforce. Factors that influence the size of a construction team were also investigated. The results obtained will develop with further research in this area.
PL
Planowanie przebiegu robót budowlanych jest zadaniem złożonym i skomplikowanym, wymagającym zastanowienia się nad wieloma aspektami związanymi z realizacją inwestycji budowlanej. Jednym z nich, mającym duże znaczenie dla czasu i kosztów przedsięwzięcia, jest rozdzielenie niezbędnych zasobów. W artykule podjęto temat planowania poziomu zatrudnienia dla realizacji robót budowlanych i przedstawiono ogólnodostępne metody planowania zatrudnienia, zgodne z podejściem akademickim. Przeprowadzono ankietę wśród polskich wykonawców budowlanych – o różnym zakresie i zasięgu działalności, na temat praktycznego sposobu ustalania wielkości zatrudnienia. Badano również czynniki, które wpływają na liczebność brygad roboczych. Otrzymane wyniki zostaną rozwinięte o dalsze badania w tym zakresie.