Обеспечение организационно-технологической надежности и комплексной безопасности реконструируемых объектов методами зонирования и блокирования функциональных систем: На примере реконструкции промышленных предприятий Красноярского края

Актуальность темы

По прошествии двух десятилетий «перестройки» хозяйственного механизма в нашей стране приходится констатировать, что большинство промышленных предприятий нуждаются в незамедлительной коренной реконструкции .

Причиной этому: износ парка средств производствастабильное отсутствие финансирования и поддержки существовавших ранее организационных структур, технологий и производствзначительное изменение методов организационного взаимодействия новых собственников в условиях ухудшения креминогенной ситуации (в том числе — усиления явно выраженных террористических тенденций).

Стремление обеспечить организационно-технологическую надежность (ОТН) и комплексную безопасность реконструируемых промышленных предприятий как на протяжении процесса реконструкции, так и после её завершения стимулирует поиск надежных и экономичных методов защиты территорий таких предприятий, находящихся на них зданий и сооружений, а также строителей и производственного персонала этих организаций от возможных прогнозируемых и неожиданно возникающих техногенных и антропогенных воздействий .

Научно-практические разработки таких методов, начиная с первых лет XXI века (Овчинников С.Г., 2001 — блокирование и зонирование Дома юстиции в г. НижневартовскеМорозова К.И., Кудымова С. Г., 2002;2005 -градоэкономическое зонирование технологического и агропромышленного уклада на основе формирования рекреационных видов деятельностиряд других отечественных и зарубежных проектов технологии и организации строительного переустройства и нового строительства, оцениваемых по критериям комплексной безопасности и улучшения качества производственной деятельности и жизнедеятельности — Чулков В. О., 1996;2005гг.- Грифф М. И., 20 012 005гг.- Смирнов П. Н., 2001 г.- Бурьянов П. Д., 20 012 005 г.- Макаренцев А. В., 2002;2005гг. и др.), свидетельствуют о стабильном развитии этой тематики, о её важности как для практики функционирования производственных и социальных объектов, так и для строительной науки в целом.

Такая проблематика является приложением системно-функционального представления строительного переустройства в процессе реконструкции к новой парадигме перехода строительных процессов и объектов из класса «необу-чающихся» в класс постоянно обучающихся и приспосабливающихся к воздействиям постоянно изменяющихся природных, техногенных и антропогенных воздействий внешней среды. При этом реструктуризации и реорганизации будут постоянно подвергаться представления о сущности, необходимом и достаточном уровне организационно-технологической надежности и комплексной безопасности процессов и результатов такой реорганизации.

Необходимы не только поиск и разработка принципиально новых подходов и методов обеспечения организационно-технологической надежности и комплексной безопасности, но и рациональное зонирование и блокирование функциональных систем переустраиваемых локальных территорий и расположенных на них строительных объектов.

В последнем случае речь идет о процессах проектирования, строительства и управления, связанных с получением, анализом, переработкой и формированием значительных объемов информации, результативное использование которых возможно только в среде современных информационных компьютерных технологий.

Все сказанное подчеркивает актуальность, научную и практическую значимость темы диссертационного исследования, которая соответствует пунктам 1, 4 и 12 паспорта специальности 05.23.08 — Технология и организация строительства.

Научно-техническая гипотеза предполагает возможность существенного повышения организационно-технологической надежности и комплексной безопасности реконструируемых строительных объектов путем: выявления и использования новых инновационных конструктивных, технологических и организационных решений строительного переустройства локальных территорий и расположенных на них зданий и сооружений в сочетании с модернизируемыми или вновь используемыми технологиями основного реорганизуемого промышленного производстварационального сочетания методов и технологий зонирования и блокирования функциональных систем строительного производства (как средства обеспечения результативности реорганизации предприятия) и функциональных систем основного производства промышленного предприятиярегулирования и рационального ограничения территориально-технологического и организационно-информационного доступа в процессе строительного переустройства и последующего функционирования реорганизуемой локальной территории и расположенных на ней зданий и сооружений.

Цель диссертации — разработка организационно-технологических решений строительного переустройства реорганизуемых локальных территорий и расположенных на них зданий и сооружений с целью обеспечения их защиты от непреднамеренных природных и преднамеренных антропотех-нических и техногенных воздействий по критериям организационно-технологической надежности и комплексной безопасности .

Задачи исследования: анализ отечественной и зарубежной теории и практики строительного переустройства промышленных предприятий с целью их реорганизациианализ существующих подходов и технологий обеспечения организационно-технологической надежности и комплексной безопасности реорганизуемых локальных территорий и расположенных на них зданий и сооруженийанализ существующих представлений о цикле реорганизации, а также моделей реализации этого цикла в строительном переустройстве реорганизуемых локальных территорий и расположенных на них зданий и сооруженийразработка организационной и функциональной структуры реорганизуемых локальных территорий и расположенных на них зданий и сооруженийразработка конкурентоспособных организационно-технологических решений, обеспечивающих заданный уровень организационно-технологической надежности и комплексной безопасности реорганизуемых локальных территорий и расположенных на них зданий и сооруженийразработка и адаптация технологий системотехнической диагностики проектных организационно-технологических решений по критерию комфортности производственных процесс-сов строительного производства при переустройстве реорганизуемых локальных территорий и расположенных на них зданий и сооружений, а также по критерию комфортности функционирования и жизнедеятельности в среде обитания переустроенных объектовэкспериментальная практическая проверка научных результатов диссертационного исследования.

Объект исследования — организационно-технологические решения, обеспечивающие заданный уровень ОТН и комплексной безопасности реорганизуемых локальных территорий и расположенных на них зданий и сооружений.

Предмет исследования — методы зонирования и блокирования функциональных систем реорганизуемых локальных территорий и расположенных на них зданий и сооружений.

Методологические и теоретические основы исследования. Существенный вклад в решение рассматриваемой проблемы внесли научные труды и разработки отечественных и зарубежных ученых, таких как: Антанавичюс К. А., Барановская Е. Ю., Баркалов С. А., Брушлинский А. В., Булгаков С. Н., Власов М. Ю., Вольфсон B.JI., Воробьев B.C., Гла-дунцов А.И., Горшкова О. П., Гранов Г. С., Давиденко П. Н., Данилычев И. А., Дончева А. В., Еремеев А. В., Захаров.

И. Б., Кадышев Г. И., Карасев А. В., Каштанова Т. А., Киевский Л. В., Климова С. П., Любимов В. М., Мохов А. И., Муравьева Т. Н., Новоселов Ю. А., Обухова В. Н., Овчинников.

C.Г., Олейник П. П., Пресняков Н. И., Прыкин Б. В., Ревзон А. Л., Сардарян Т. Г., Семечкин А. Е., Синенко С. А., Спи-цнадель В.Н., Стойков В. Ф., Стомахина К. Г., Суминов А. А., Тревгода Т. Ф., Ульяхина Л. Ф., Федоров В. В., Фролов А. Е., Чистов В. И., Чулков В. О., Шабанова К. Н., Шахнов И. Ф., Щеголь А. Е., Яровенко С. М., Avraham Shtub, Glo-berson S., Jonatan F. Bard, Nung A., Rabcewicz L., Robey.

D., Ruffert G. и др.

При проведении диссертационного исследования автор применил методы теории функциональных систем, системотехники строительства, вероятностно-статистического и эк-спертно-логического анализа, математического и геометрии-ческого моделирования, имитационного моделирования и ин-фографии, теории информационных систем, а также прикладные исследования по экономико-математическому моделированию функционирования строительного комплекса.

Достоверность результатов обеспечена применением обоснованных экспериментальных и теоретических методов, аппарата инфографического моделирования, а также результатами строительного переустройства реконструируемых промышленных предприятий Красноярского края (в частностистроительного переустройства в процессе реконструкции зданий и сооружений промышленного назначения на станции Уяр Красноярского края, первая очередь строительства).

Научная новизна выносимых на защиту результатов исследования состоит в том, что впервые: разработана концепция обеспечения организационно-технологической надежности и комплексной безопасности реконструируемых промышленных объектов методами зонирования и блокирования функциональных систем строительного переустройства и функциональных систем промышленного предприятияразработана информационная технология и методика научно обоснованного выбора организационно-технологических решений строительного переустройства реконструируемого промышленного предприятия, позволяющая обеспечить заданный уровень ОТН и комплексной безопасности функционирования объекта после реконструкцииразработана организационно-функциональная структура совокупности взаимосвязанных процедур организационно-технологического проектирования монофункциональных зонированных и блокированных условно автономных территорий и расположенных на них зданий и сооружений.

Практическая значимость и внедрение результатов работы. Результаты диссертационного исследования (информационная технология, методика научно обоснованного выбора организационно-технологических решений строительного переустройства реконструируемого промышленного предприятия и организационно-функциональная структура совокупности взаимосвязанных процедур организационно-технологического проектирования монофункциональных зонированных и блокированных условно автономных территорий и расположенных на них зданий и сооружений) в виде разработанных соискателем инструкций, рекомендаций и руководящих материалов, были использованы в процессе строительного переустройства промышленных предприятий Красноярского края в 20 032 005гг., что подтверждено справками об опытно-промышленном внедрении.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы были доложены и, получили одобрение научно-технической общественности на: научно-практических конференциях и семинарахзаседаниях секции «Строительство» Российской инженерной академии, г. Москва (2001;2004гг.) — семинаре секции «Системотехника строительства» Научного Совета по комплексной проблеме «Кибернетика» РАН, г. Москва (2002— 2003 гг.), Московском городском семинаре «Системология и системотехника комплексной обработки данных и документации» (2001;2005гг.) — научных семинарах лаборатории «Информационные технологии, экономика и безопасность жизнедеятельности» ЦНИИОМТП, г. Москва (20 022 005гг.) — Межрегиональной научно-практической конференции МК-103−15 «Экология и жизнь», г. Пенза (2005г.) — региональной научно-практической конференции «Современные проблемы технического, естественно-научного и гумма-нитарного знания», г. Губкин, Белгородской области (2005г.) — на научных и научно-методических семинарах проектных организаций отрасли строительства РФ.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано в 2002 — 2005 гг. семь печатных научных работы общим объемом 3,4 п.л. (доля соискателя 2,2 п. л.) .

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Основной текст диссертации (без рисунков, таблиц, списка использованной литературы и.

— 147-ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Анализ зарубежного и отечественного опыта строительного переустройства при реконструкции действующих промышленных объектов без их полной остановки (то есть, с временной частичной корректировкой цикла их основного производства) в условиях заранее заданных характеристик организационно-технологической надежности и комплексной безопасности реорганизуемых производств выявил, что существовавшие в нашей стране на протяжении длительного периода подходы, методы и строительные организационные структуры не всегда соответствуют новым объективно складывающимся рыночным условиям хозяйствования и не популярным в предыдущее время, но реально бытующим ныне силовым методам решения проблем (в частности — террористическим).

В силу этих обстоятельств наблюдаются: снижение вероятности гарантированной реализации проектов переустройства и реконструкции, несоблюдение изначально предполагаемых сроков и финансового обеспечения этапов строительного производстваснижение организационно-технологической надежности (ОТН) процессов переустройства и комплексной безопасности (КБ) процессов переустройства и функционирования промышленного предприятия после его реконструкции.

— 148 В диссертации выявлена актуальность инфографического моделирования процессов строительного переустройства и организационно-технологических структур строительного производства, а проект реконструкции промышленного объекта предложено рассматривать как систему «человек-техника-среда, ЧТС».

2. Теоретические и научно практические исследования соискателя были направлены на: соблюдение ограничений и выполнение требований заказчика процедур и технологий строительного переустройства при реконструкции промышленного предприятиямаксимально возможное совмещение реализации этих процедур и технологий с функционирующими процессами основного производства реконструируемого промышленного объектаобеспечение заданного уровня ОТН и КБ как в процессе строительного переустройства, так и при функционировании промышленного предприятия после его реконструкциирациональное использование производственных площадей строительного переустройства и основного производства реконструируемого промышленного предприятияэкономию трудовых и материально-технических ресурсов, обеспечение своевременного возврата инвестируемых ресурсов и средств.

— 1493. В результате анализа возможностей использования современных методологических основ (теории функциональных систем, системотехники строительства, вероятностно-статистического и экспертно-логического анализа, математического и геометрического моделирования, имитационного моделирования и инфографии, теории информационных систем, результатов прикладных исследования по экономико-математическому моделированию функционирования строительного комплекса и т. д.) сделан вывод о приоритетности при решении задач диссертационного исследования современных методов зонирования и блокирования (как целенаправленного соединения или разграничения) функциональных систем строительного производства (в процессе строительного переустройства объекта) и основного производства промышленного предприятия (как в процессе такого переустройства, так и после завершения реконструкции объекта).

4. Предложено моделировать многопараметрическую систему ЧТС строительного переустройства реконструируемого объекта совокупностью многоточечных п — мерных инфо-графических логик (по Жукову Д.С.), не принадлежащих одновременно никакому подпространству размерности п-1. Частным случаем такого моделирования является к — мерный симплекс, представляющий собой гомеоморфный образ плоского евклидова пространства, среди одноточечных логик (монад) которого по определенному признаку можно выделять несколько приоритетных логик. Инфографическая модель позволяет отнести выделенные сущности (будь то процессы, локальные территории, здания или сооружения) к более высокому иерархическому слою, что является основанием для блокирования (функционального, информационного или территориального объединения) выделенных монад.

Отнесение сущностей к разным иерархическим уровням инфографической модели служит основанием их разграничения (функционального, информационного или территориального зонирования).

5. Множество альтернативных (сопоставляемых) вариантов строительного переустройства при реконструкции промышленного предприятия, сформированных методами зонирования и блокирования по разным совокупностям признаков, рекомендовано представлять в виде мультиплексных комплексов (полиэдров), которые формируют из рассмотренных выше к — мерных симплексов по правилам теории гомологии. Анализ полиэдра инфографической моделью (п.4) позволяет выбрать единственный (для заданного множества признаков) приемлемый вариант строительного переустройства действующего промышленного предприятия.

6. Выявлена принадлежность (инцидентность) отдельных сущностей (монад) конкретным симплексам или полиэдрам. В результате построены матрицы инцидентности, формирующие по заданным ограничениям мультиплексные комплексы. Каждый из этих комплексов характеризует режим взаимодействия ресурсных потоков при реконструкции и адекватность варианта проектного организационно-технологического решения по критериям ОТН и КБ.

Многоаспектную оценку динамики изменения каждого исследуемого параметра выбранного варианта строительного переустройства при реконструкции промышленного предприятия отображают базовыми инфографическими секторными моделями, объединяют их затем в композиционные инфогра-фические модели и определяют на них численные значения ОТН и КБ.

7. Результаты диссертационного исследования (информационная технология, методика научно обоснованного выбора организационно-технологических решений строительного переустройства реконструируемого промышленного предприятия и организационно-функциональная структура совокупности взаимосвязанных процедур организационно-технологического проектирования монофункциональных зонированных и блокированных условно автономных территорий и расположенных на них зданий и сооружений) в виде разработанных соискателем инструкций, рекомендаций и руководящих материалов, были экспериментально внедрены при строительном переустройстве в процессе реконструкции зданий и сооружений промышленного назначения на станции Уяр Красноярского края (первая очередь строительства). В итоге осуществлен выбор варианта, характеризующегося наибольшими значениями ОТН и КБ, снижением затрат на проектирование и высокой вероятностью своевременного возврата инвестируемых в реконструкцию предприятия средств.

8. Дальнейшее развитие диссертационных разработок соискателя связано с созданиием банка знаний экспертной консультирующей системы по проблемам строительного переустройства и реконструкции функционирующих промышленных предприятий по критериям ОТН и КБ.