Информационная технология проектирования организационно-технологических процессов в строительстве

Актуальность темы

Современное состояние инвестиционно-строительного комплекса России, закономерности и тенденции развития рыночных отношений, изменение бюджетной и инвестиционной политики по приросту основных фондов предопределили необходимость разработки новых принципов и методов проектирования организационно-технологических процессов в строительстве. Появление, наряду с государственной, новых форм собственности, изменение источников финансирования проектов от преимущественно из федерального бюджета к бюджетам регионов, предприятий, частных инвесторов, интеграция России с международными сообществами и финансовыми институтами привели к необходимости системотехнического рассмотрения проблемы проектирования организационно-технологических процессов в строительстве. В условиях экономики переходного периода и развития рыночных отношений в России значительно возросла актуальность повышения эффективности предпроектных и проектных разработок, в которых обосновываются технические, технологические и организационные решения, затраты и эффективность реализации инвестиционных проектов. Как показывает мировой опыт повышение эффективности организационно-технологических решений в инвестиционных проектах основывается на системном подходе с применением современных методов и информационных технологий. Комплексное проектирование организационно-технологических процессов, в соответствии с международными требованиями проектменеджмента, должно осуществляться применительно к объектам управления (инвестиционно-строительным проектам), и субъектам (органам) управления инвестиционно-строительной деятельностью. Применяемые до последнего времени методы и информационные технологии проектирования организационно-технологических процессов в строительстве в недостаточной мере обеспечивают эффективность и надежность реализации инвестиционных проектов. Необходима разработка новых методов и информационных 6 технологий, которые, во-первых, способствуют повышению надежности организационно-технологических процессов на всех стадиях жизненного цикла от предпроектных разработок до завершения инвестиционного проекта. Во-вторых, обеспечивают организационно-технологическую и информационную увязку всех участников инвестиционных проектов, повышение эффективности деятельности каждого из них.

Автоматизация проектирования организационно-технологических процессов должна обеспечить подготовку и поддержку принятия системотехнических решений в процессе проектирования и строительства объектов. Для этого требуется преодоление ведомственной разобщенности субъектов управления и интеграция их информационных технологий. Необходимо развитие существующих информационных технологий с ориентацией на проектирование организации подготовки и поддержки принятия организационно-технологических решений. Потребность применения на практике таких технологий возрастает по мере совершенствования рыночных отношений и улучшения экономического состояния участников инвестиционных проектов. Поэтому, актуальным направлением развития информационных технологий организации проектирования и строительства объектов является разработка систем автоматизации подготовки и поддержки принятия организационно-технологических решений.

Особая роль в современной экономике Российской Федерации принадлежит инвестиционно-строительным проектам топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Внедрению эффективных инноваций в области проектирования и реализации организационно-технологических процессов в этой ключевой отрасли России во многом должно способствовать умелое применение передового отечественного и зарубежного опыта, международных требований и стандартов. Развитие и повышение эффективности инвестиционно-строительной деятельности в ТЭК связано во многом с созданием современной системы автоматизации организационно-технологических решений при 7 строительстве объектов нефти и газа. При этом необходимо учитывать прогрессивные информационные технологии, разработанные в других отраслях, а также специфические особенности инвестиционных проектов ТЭК, связанные, прежде всего, с их отраслевой направленностью, крупномасштабно-стью, особенностями технических и технологических решений, значительным территориальным размещением. Для проектов нефтегазового строительства значительное влияние на показатели их эффективности оказывает уровень технических и технологических решений по транспортировке нефти и газа, что значительно влияет на затраты по эксплуатации нефте и газопроводов. Необходимы новые инновации по совершенствованию технологических процессов на объектах ТЭК, позволяющие повысить совокупный эффект в период их строительства и эксплуатации.

Цель диссертации: разработка информационных технологий проектирования организационно-технологических процессов в строительстве.

Задачи исследования:

1. Анализ методов и информационных технологий проектирования организационно-технологических процессов в строительстве;

2. Разработка методологических основ проектирования организации инвестиционных проектов (на примере ТЭК);

3. Разработка методов организационно-экономических обоснований инвестиционных проектов и выбора подрядчиков;

4. Разработка информационных технологий проектирования организации и мониторинга строительства объектов;

5. Разработка методов оценки организационно-технологической надежности (ОТН) инвестиционных проектов ТЭК;

6. Разработка инноваций для повышения эффективности технологических процессов транспортировки нефти и газа;

7. Разработка структуры САПР организации строительства ТЭК- 8.

8. Практическое применение результатов исследований при строительстве объектов ТЭК.

Объект исследования — проектирование организационно-технологических процессов в строительстве.

Предмет исследования — информационная технология проектирования организационно-технологических процессов в строительстве.

Методологические и теоретические основы исследования базируются на работах отечественных и зарубежных ученых в области теории функциональных систем, имитационного моделирования, информатики и системотехники строительства, обобщении опыта организаций и предприятий по управлению инвестиционными и организационнотехнологическими процессами.

Научно-техническая гипотеза предполагает применение информационных технологий для системотехнической увязки всех участников инвестиционного процесса и обеспечивающих подсистем, что должно существенно повысить эффективность разработки и реализации инвестиционно-строительных проектов.

Научная новизна результатов исследования:

1. Разработаны методологические основы проектирования организационно-технологических процессов, обеспечивающие системотехническую увязку функциональных подсистем и информационно-аналитических задач;

2. Разработана информационная технология проектирования организационно-технологических процессов, интегрирующая все стадии жизненного цикла инвестиционного проекта и обеспечивающая унификацию и стандартизацию циркулирующей информации, повышение ОТН инвестиционного процесса, автоматизированное проектирование организации строительства объектов ТЭК;

3. Разработаны методы организационно-технологического обоснования инвестиционных проектов, позволяющие осуществлять многовариантное мо9 делирование технико-экономических показателей и выбор подрядчиков на проектирование и строительство объектов;

4. Разработаны системотехнические методы оценки ОТН инвестиционных проектов, позволяющие учитывать вероятностный характер строительства;

5. Разработаны методы проектирования технологических процессов транспортировки нефти и газа, влияющие на увеличение пропускной способности трубопроводов, более эффективную теплозащиту и изоляцию объектов ТЭК, уменьшение объемов ремонтно-строительных работ;

6. Предложена структура САПР и разработаны информационные технологии проектирования организационно-технологических процессов, которые позволили повысить точность и достоверность основных технико-экономических показателей.

На защиту выносятся следующие основные результаты:

1. Методологические основы проектирования организационно-технологических процессов строительства в современных условиях;

2. Организационно-технологические методы обоснования инвестиций и выбора подрядчиков;

3. Методы организации и мониторинга строительства объектов;

4. Методы оценки ОТН инвестиционных проектов (на примере ТЭК);

5. Методы проектирования технологических процессов объектов нефти и газа;

6. Структура САПР организации строительства объектов (на примере ТЭК).

Практическая значимость и внедрение результатов исследования.

Разработанные методы и информационные технологии проектирования организационно-технологических процессов нашли широкое применение при строительстве объектов ТЭК России и повысили эффективность инвестиционно-строительной деятельности крупнейших российских компаний, в частности РАО «Газпром», АО «Акционерная компания Транснефть», Тюменской нефтяной компании, АО «Стройтрансгаз», АО «Роснефтегазстрой» и других.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 7.

1. Разработанная методология проектирования организации строительством ТЭК использована при разработке ведомственных нормативно-методических документов Минтопэнерго Р Ф, основополагающих концептуальных методических материалах проектирования инвестиционных и организационно-технологических процессом в РАО «Газпром», АО «Роснефте-газстрой» и других организаций.

2. Результаты проведенных исследований нашли практическое применение в процессе создания крупномасштабных проектов ТЭК, наиболее значимыми из которых являются Каспийская трубопроводная система, магистральные газопроводы Ямал-Европа, Иркутск-Улан-Уде и другие.

3. Разработанные системотехнические инновации проектирования инвестиционных и организационно-технологических процессов использованы при разработке обоснований инвестиций, ТЭО строительства, конкурсной и сметной документации, календарных графиков строительства, проектов ор

251 ганизации строительства и проектов производства работ для оценки продолжительности, стоимости, трудоемкости, машиноемкости, надежности эффективности и других показателей проектов. Применение разработанных инноваций обеспечило повышение объективности, точности и достоверности основных показателей проектов и деятельности его участников.

4. Использование результатов проведенных исследований при разработке обоснований инвестиций Каспийской трубопроводной системы обеспечило сокращение продолжительности предпроектных работ на 10−15%.

5. Результаты исследований и разработок по выбору наиболее эффективных подрядчиков для проектирования и строительства объектов использованы при разработке методических документов по организации и проведению конкурсов в интересах Минтопэнерго РФ, РАО «Газпром», ОАО «Акционерная компания Транснефть» и других организаций, а также при разработке предквалификационной документации и оферты для российско-французского консорциума «Старстрой» Каспийской трубопроводной системы, ставший победителем торгов. Использование результатов исследований обеспечило сокращение продолжительности отдельных участков линейной части трубопроводов на 5−6%, снижение себестоимости строительно-монтажных работ на 3−4%.

6. Результаты исследований и разработок по оценки стоимости и продолжительности строительства объектов, с обеспечением необходимого уровня надежности инвестиционного процесса, использованы при разработке методических документов по расчету стоимости строительства с применением ресурсного метода, а также по определению организационно-технологической надежности строительства и ремонта магистральных трубопроводов. Кроме того, разработанные методы применены при формировании инвесторских смет, смет подрядных предприятий и календарных графиков поточного строительства Каспийской трубопроводной системы.

7. Результаты проведенных исследований внедрены в процессе создания интегрированной информационной технологии организации строительства Каспийской трубопроводной системы, что обеспечило сокращение продолжительности принятия решений в 2−3 раза с улучшением их качества за счет увеличения объема и повышения достоверности необходимой информации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Анализ отечественных и зарубежных методов и информационных технологий проектирования организационно-технологических процессов показал, что они требуют дальнейшего развития на основе системотехнического рассмотрения всех участников и стадий инвестиционного цикла с учетом специфических особенностей инвестиционных проектов ТЭК Российской Федерации. В результате анализа определены приоритетные задачи исследования: разработка системотехнических инноваций и информационных технологий организационно-экономических обоснований инвестиционных проектов, выбора подрядчиков, проектирования организации строительства ТЭК, оценки ОТН инвестиционного процесса, разработки структуры САПР организации строительства объектов нефти и газа.

2. Разработаны методологические основы проектирования организационно-технологических процессов на примере строительства объектов, учитывающие особенности ТЭК, инвестирования и строительства объектов, а также участников и стадий инвестиционного проекта. Предложенная декомпозиция объектов и субъектов управления инвестиционным процессом направлена на системное решение организационно-экономических задач и возможность создания современной отечественной интегрированной информационной технологии проектирования организации строительства объектов ТЭК. Обоснована необходимость комплексного применения системотехнического, вероятностно-статистического, информационно-технологического, экономико-математического, рыночно-экономического и программно-целевого подходов для решения поставленных задач исследования по обоснованию инвестиций, выбору эффективных подрядчиков для проектирования и строительства объектов, оценки ОТН и технико-экономических показателей инвестиционного процесса с учетом вероятностного характера строительного производства.

3. Разработаны состав и системотехническая увязка информационно-аналитических задач организации инвестиционного процесса, которые необходимы и достаточны для создания системы автоматизированного проектирования организации строительства ТЭК (САПР ОС ТЭК). Разработаны информационные технологии обоснования инвестиций при строительстве ТЭК, обеспечивающие расчет необходимых технико-экономических показателей с учетом международных стандартов и отечественной специфики. Разработанные информационные технологии позволяют осуществлять расчеты на пред-проектной, проектной и последующих стадиях инвестиционного процесса. Разработанный метод обоснования инвестиций на предпроектной стадии позволяет предотвратить бесперспективные затраты на проектно-изыска-тельские работы и определить привлекательность проекта для потенциальных инвесторов. Комплексное рассмотрение абсолютных значений приоритетных показателей претендентов и интегральной оценки их деятельности по относительным показателям позволяет объективно выбирать эффективного подрядчика.

4. Обоснованы критерии оценки уровня организации поточного трубопроводного строительства, которые включают в себя показатели непрерывности, равномерности, совмещения, ритмичности и интенсивности выполнения работ. Сформированы методы комплексной оценки уровня организации поточного строительства объектов ТЭК. Разработана модель формирования многоуровневого укрупнения работ, обеспечивающая увязку продолжительности и сроков их выполнения исполнителями различных иерархических уровней в составе календарных графиков строительства объектов. При этом достигается максимально возможное совмещение смежных видов работ. Разработан метод комбинированного применения ресурсного и калькуляционного способов идентификации стоимости строительства объектов ТЭК. Метод предназначен для оценки инвесторской сметы в интересах заказчиков.

255 проектов n сметы подрядчиков для подготовки оферты и расчета плановой себестоимости работ.

5.Разработана методология оценки и проектирования организационно-технологической надежности в составе САПР организации строительства ТЭК. Методология позволяет анализировать ОТН подрядной строительной организации на основе ее балльной оценки, ОТН продолжительности выполнения работ, ОТН стоимости строительства объектов по разделам локальных смет, а также ОТН инвестиционно-строительного проекта ТЭК в целом. В условиях переходного этапа рыночной экономики России ОТН, как критерий оценки, приобретает первостепенное значение для стратегически и экономически важных инвестиционных проектов, для которых ОТН может стать основным системообразующим фактором.

6. Разработаны и запатентованы методы совершенствования технологических процессов транспортировки нефти и газа, позволяющие сократить объемы ремонтно-строительных работ. Разработаны и запатентованы способы управления технологическим процессом высокотемпературного нагрева нефтяных остатков с целью снижения их отложений в трубопроводах. Разработаны и запатентованы способы управления термической обработкой изделий и измерения количества тепла с отходящими газами в газоходах для повышения теплоизоляционных свойств трубопроводов. Разработан и запатентован способ управления технологическим процессом торкретирования покрытий цементно-песчаной смесью с регулируемым температурным нагревом для повышения эффективности изоляции трубопроводов. Использование разработанных технологических инноваций в проектах нефти и газа обеспечило значительное сокращение эксплуатационных затрат на техническое обслуживание и ремонт трубопроводов.

7. Разработана структура САПР организации строительства ТЭК, включающая оценку организации строительства ТЭК, формирование подсистем организации строительства, сбор и обработку статистических данных,.

256 оценку ОТН инвестиционно-строительного процесса и подготовку предпро-ектной, проектной и производственной документации с задаваемым уровнем ОТН технико-экономических показателей реализации инвестиционных проектов. САПР ОС ТЭК построена как открытая система и включает известные отечественные, адаптированные зарубежные и новые разработанные программные продукты, которые объединяются единым интегрированным банком данных.

8. Результаты проведенных исследований и разработок нашли практическое применение и показали свою эффективность в крупномасштабных проектах ТЭК, (Каспийская и Балтийская трубопроводные системы, газопроводы Ямал-Европа, Иркутск-Улан-Уде и др.), использованы при разработке ведомственных нормативных документов Минтопэнерго РФ, РАО «Газпром», АО «Роснефтегазстрой», АК «Транснефть» и др., при разработке предквалификационной документации и оферты в интересах российско-французского консорциума «Старстрой», Каспийского Трубопроводного консорциума, РАО «Газпром» и др., оценки стоимости и продолжительности строительства объектов ТЭК, определению ОТН строительства и ремонта магистральных трубопроводов, формированию инвесторских смет, смет подрядных предприятий и календарных графиков поточного строительства Каспийской трубопроводной системы.

9. Определены следующие направления дальнейших исследований:

• разработка в составе САПР ОС ТЭК интегрированной информационно-аналитической системы управления инвестиционными проектами и деятельностью их участников при строительстве ТЭК;

• расширение состава задач САПР как открытой системы для получения комплексной оценки эффективности и ОТН создания проектов ТЭК;

• развитие информационных технологий организации и управления строительством объектов ТЭК с учетом оценки рисков, страхования инвестиций, оцен.