Utilaje

402

Calculul eficienței mașinilor de construcții și sustenabilitatea lucrărilor de terasament

autor

infoCONSTRUCT.ro

distribuie

A fi conștienți de eficiența muncii mașinilor de construcții este una dintre condițiile cheie ale planificării dinamice a lucrărilor de mașini pe șantier și poate fi considerată ca unul dintre factorii de sustenabilitate a lucrărilor de terasament. Tema a fost abordată în lucrarea cu titlul ”Analysis of the Construction Machinery Work Efficiency as a Factor of the Earthworks Sustainability”, întocmită de  K Tijanic și Devomir Car-Pušic de la Faculty of Civil Engineering, University of Rijeka.Determinarea abaterilor Subiectul principal al acestei lucrări este analiza studiului de timp a unui proces tehnologic ciclic standard de mașini de construcții (excavatoarele care încarcă vehiculul de transport), a fost observat și analizat în detaliu pe șantier. Datele la fața locului au fost obținute prin metoda cronometriei snapback cu scopul de a determina eficiența efectivă a muncii. În timp ce eficiența muncii planificată (în afara șantierului) a fost determinată cu ajutorul tabelelor standardizate. Scopul a fost acela de a determina existența unei abateri și de a examina diferențele dintre eficiența muncii planificată și efectivă a unui anumit proces tehnologic în lucrările de terasament, precum și de a identifica zona rentabilă a acesteia ca o condiție prealabilă pentru identificarea sustenabilității lucrărilor de terasament. Întrucât sustenabilitatea lucrărilor de pământ este sinteza și concordanța activităților benefice pentru contextul performanței tehnologice, economice, de mediu și sociale, este nevoie de echilibrul eficienței muncii excavatoarelor. S-a ajuns la concluzia că pentru a atinge durabilitatea, adică pentru a fi într-o zonă rentabilă, valoarea maximă a timpului de ciclu al excavatoarelor se extinde până la 50 de secunde. Conservarea energiei Odată cu industrializarea în creștere a lucrărilor de construcții, rolul utilajelor pe șantier a devenit vital pentru atingerea productivității, a standardelor de lucru și a performanței antreprenorilor. Proiectele de construcție actuale sunt puternic mecanizate și au evoluat continuu. Adoptarea practicilor mecanizate accelerează executarea lucrărilor pe șantier, scurtând astfel timpul și costul finalizării proiectului. Alegerea utilajelor pentru un anumit șantier este în principal rezultatul găsirii unei soluții care oferă cea mai mare realizare practică sau planificată, adică eficiența muncii la cel mai mic cost. Totuși, fenomenul din ce în ce mai popular al durabilității în construcții pune accent pe conservarea energiei, eficienței, mediului, economiei și bunăstării umane. În acest context, selectarea celor mai potrivite utilaje dintre opțiunile disponibile este foarte solicitantă. Prin urmare, la selectarea utilajelor de construcții, este nevoie de cele mai diverse criterii care să aibă un impact pozitiv asupra eficienței operaționale, productivității, reducerii costurilor, mediului și bunăstării umane. Antreprenorul nu are întotdeauna posibilitatea de a selecta mașina optimă pentru scopul construcției, ci de a efectua lucrări cu utilajele disponibile. Deci, este de o importanță crucială să se calculeze eficiența de lucru a mașinilor disponibile pentru a obține cel mai bun rezultat posibil. Mai exact, eficiența este una dintre condițiile cheie ale planificării dinamice a lucrului mașinilor pe șantierul de construcții rezultând în eficiența costurilor și productivitatea dorită. Factorii de durabilitate O astfel de luare în considerare de ansamblu a diverșilor parametri are ca rezultat informații privind eficiența muncii care pot fi considerate drept unul dintre factorii de durabilitate a lucrărilor de terasament. Pentru a examina diferențele de eficiență a muncii planificate și efective, în această cercetare a fost efectuată măsurarea la fața locului a lucrărilor excavatorului cu metoda cronometriei snapback. Dar, se poate determina existența unei abateri între standardele de lucru obținute prin măsurarea la fața locului și cele obținute prin calculul mașinii de construcții ciclice standard prin tabele standardizate? Pe baza rezultatelor obținute, este necesar să se identifice condițiile de lucru în care mașina efectuează cea mai productivă și mai rentabilă muncă și, în acest sens, să contribuie parțial la crearea unor condiții de lucru durabile ale excavatorului observat. Planificarea fiabilă a consturilor și a timpului Pentru o planificare fiabilă atât a costurilor de lucru, cât și a timpului, este necesară cunoașterea eficienței în muncă a utilajului care se dorește a fi utilizat, în special eficiența în condiții specifice de lucru în construcții. Eficiența muncii mașinii poate fi definită ca cantitatea de lucru cu o calitate satisfăcătoare, exprimată în unități de calcul adecvate (m3 , m2 , m, buc, t), care are loc într-o unitate de timp, de obicei o oră. Eficiența teoretică de lucru a mașinii este randamentul maxim al mașinii și poate fi măsurată pe baza funcționării mașinii fără pierderi de timp și defecțiuni, în condiții optime. Eficiența practică sau planificată a mașinii, pe de altă parte, încearcă să determine mai precis valoarea eficienței reale a muncii și ia în considerare defecțiunile legate de muncă datorate tehnologiei în sine, modului mașinii și persoanei care îl gestionează. Aceste condiții de șantier sunt introduse sub formă de coeficienți de reducere în calculul eficienței practice. Determinarea eficienței efective Determinarea eficienței efective de lucru a standarduluid mașinile de construcții reprezintă una dintre condițiile prealabile cheie pentru planificarea dinamică a lucrărilor de șantier. De aceea, metodele de calcul al randamentului de lucru al mașinilor de construcții sunt adesea supuse cercetărilor în domeniul organizării și tehnologiei construcțiilor și sunt, de asemenea, un subiect special de interes al producătorilor de mașini de construcții. Un alt element foarte important în planificarea lucrărilor de mașini, care este direct legat de eficiența de lucru a mașinii, este determinarea costului de lucru al mașinii, care este exprimat în principal în costuri unitare. Costurile unitare ale forței de muncă sunt costuri directe și sunt calculate în analiza prețului unitar ca multiplicare a costului unei anumite mașini (cât costă contractorii) și standarde de timp care ar trebui să fie dimensiunea invers proporțională cu randamentul mediu atins. Pentru practica construcțiilor, necunoașterea eficienței muncii necesare pentru a planifica costurile și timpul este o problemă comună, adică lipsa standardelor adecvate, prin urmare Vidakovic și colab. sugerează ca fiecare companie de construcții să-și creeze propriile standarde interne pentru lucrările efectuate și pentru mașinile pe care le utilizează, pentru a avea date relevante pentru a-și calcula eficiența muncii. Elaborarea standardelor Elaborarea acestor standarde ar trebui să implice eficiența reală a muncii pe care mașinile au realizat-o pe șantier în timp real. Ele sunt cel mai bine obținute prin măsurarea funcționării mașinii, fie prin metoda cronometriei, fie prin unele metode mai sofisticate, cum ar fi tehnologia avansată fără fir (cum ar fi GPS, RFID, senzori, lasere etc.). Car-Pusic și colab. au determinat existența unor diferențe între eficiența muncii obținute în etapa de planificare și cele obținute prin măsurători la fața locului și au arătat că problema decurge din valorile coeficienților standard, asociate condițiilor organizaționale. Cercetările ulterioare, în care s-a aplicat metoda cronometriei, au confirmat că randamentul de lucru măsurat al utilajului, în raport cu randamentul de lucru planificat, a fost mai mare cu 30%. Cercetarea a confirmat existența diferențelor între eficiența muncii planificată și cea reală și a subliniat necesitatea studierii în continuare a lucrului cu mașini. Aspectele durabilității Acest lucru este deosebit de important dacă sunt luate în considerare aspectele durabilității. De fapt, sustenabilitatea poate fi văzută din punctul de vedere al procesului de lucru, sau din punctul de vedere al conservării naturii. Din această perspectivă, lucrările de terasament au un impact major, pzitiv sau negativ, asupra mediului. Dar, care sunt condițiile preliminare pentru realizarea sustenabilității lucrărilor de terasament? Realizarea cu succes a lucrărilor de terasament din punct de vedere al durabilității se reflectă în capacitatea de a atinge echilibrul între planificarea optimizată și eficientă și acțiuni performante, profitabile, păstrând în același timp natura și cu efecte pe termen lung ale tuturor rezultatelor și resurselor. Optimizarea și eficiența planificării și executării lucrărilor de terasament este aplicarea celor mai bune practici, standarde și tehnologie cu criteriile de rentabilitate, disponibilitatea mașinilor și siguranță. În raport cu proiectul planificat, este necesar să selectați mașina cu putere optimă și dimensiunea sculei corespunzătoare. De asemenea, este important să se reducă volumul de muncă inutil, utilizarea mijloacelor de muncă și consumul de energie. Efectele pe termen lung în rezultate înseamnă realizarea unui proiect de înaltă calitate cu criteriul de conservare a naturii și cel mai scăzut nivel de poluare a aerului, apei și solului. Efecte pe termen lung Având în vedere efectele pe termen lung, un segment important este starea mecanică a utilajelor, vechimea acestora și regularitatea întreținerii. Întreținerea programată și regulată a utilajelor reduce posibilitatea defecțiunilor bruște, neașteptate, care provoacă întârzieri și pierderi pe șantier. În plus, defecțiunile mașinii pot duce la condiții nefavorabile și nefavorabile ale mediului. Urmărirea și monitorizarea operațiunilor de terasament permit luarea corectă a deciziilor, implementarea îmbunătățirilor, predicțiile mai precise ale duratei activității, costurile și resursele necesare, precum și detectarea timpurie a defectelor pentru a lua în timp util măsurile corective adecvate. Acțiunile profitabile reprezintă operațiuni și activități care contribuie la conservarea și promovarea bunăstării întregii comunități și a mediului. De asemenea, este important să încurajăm un mediu de lucru motivat, cu accent pe soluții. Deci, durabilitatea lucrărilor de terasamente reprezintă sinteza și concordanța activităților benefice pentru contextul performanței tehnologice, economice, de mediu și sociale. Rezultatele durabile ale lucrărilor de terasament sunt durata și exploatarea bunurilor pe termen lung. Realizarea responsabilă a lucrărilor de terasament răspunde nevoilor și asigură progresul fără a compromite activitățile viitoare. Un proces tehnologic particular Un proces tehnologic particular al lucrărilor de pământ este încărcarea materialelor din excavare în vehiculele de transport. Pentru a efectua eficient munca, este deosebit de important să dimensionați utilajul. Acest lucru trebuie efectuat pentru a permite funcționarea continuă a mașinilor care încarcă material, cum ar fi excavatoare sau încărcătoare pe roți, asigurați un număr suficient de vehicule de transport, cum ar fi un autobasculant sau un basculant. Măsurarea eficienței efective de lucru a utilajelor de construcții reprezintă un aspect al urmăririi și monitorizării operațiunilor ca parte a sustenabilității lucrărilor de terasament. Monitorizarea lucrărilor Propunerea de metodologie pentru urmărirea și monitorizarea operațiunilor de terasament constă în pregătirea teoretică, selectarea unui instrument de urmărire adecvat, cercetare în teren, analiză comparativă și concluzii. Pregătirea teoretică presupune definirea unei mașini cheie, sau a mașinilor pentru procesul tehnologic de terasament și calcularea eficienței lor planificate de lucru în condițiile asumate ale șantierului. Cercetarea pe teren presupune urmărirea și monitorizarea mașinii în scopul de a măsura eficiența reală a muncii acesteia în timpul operațiunilor de pe șantier. Legătura esențială dintre pregătirea teoretică și cercetarea pe teren este alegerea unui instrument adecvat pentru urmărirea mașinii fără a perturba activitatea sa normală. Instrumentul de urmărire ar trebui să aibă capacitatea de a fi utilizat rapid, precis, ușor și ieftin. Analiza comparativă a randamentului de lucru planificat și efectiv al mașinii cu ipoteza că randamentul de lucru planificat este calculat în mod corespunzător, permite detectarea abaterii dintre pregătirea teoretică și cercetarea în teren sau detectarea eficienței muncii mai mici decât cele planificate. Observarea discrepanțelor mari între eficiența lucrării planificată și cea reală indică o posibilă eșec în efectuarea lucrărilor de terasament. Apoi, este necesar să se detecteze posibilii parametri critici care periclitează executarea cu succes a lucrărilor de terasament și să se exploreze posibilitățile de eliminare sau reducere a efectelor adverse ale acestora și, în final, să se ia măsurile corective adecvate. Măsurarea eficienței Măsurarea eficienței efective de lucru a excavatorului oferă o estimare mai precisă a timpului și costurilor necesare și permite identificarea zonei sale rentabile ca o condiție prealabilă pentru identificarea durabilității lucrărilor de terasament. Procesul tehnologic din această cercetare care a fost monitorizat și analizat a fost măsurarea timpului de ciclu al excavatorului în timpul încărcării autobasculantelor pe șantier. Pregătirea teoretică a fost efectuată pe baza datelor colectate de pe șantier și pentru condițiile care se presupunea că vor rula pe șantier în timpul încărcării materialului excavat. Eficiența de lucru planificată a excavatorului a fost calculată prin formula de calcul a eficienței de lucru planificată care include coeficientul de reducere calculat folosind tabelele standardizate existente. Cercetarea pe teren include măsurarea, adică înregistrarea timpului de ciclu al excavatorului pe șantier. Măsurarea timpului de ciclu al excavatorului a fost în scopul estimării eficienței sale efective de lucru. Instrumentul de urmărire folosit a fost cronometrul cu metoda cronometriei snapback. După fiecare parte înregistrată a operațiunii de încărcare, contorul cronometrului a fost resetat la zero. Din punct de vedere al optimizării și eficienței, încărcarea a fost efectuată de un excavator nou, întreținut regulat, cu putere optimă și dimensiunea sculei corespunzătoare. Condițiile pe șantier au fost medii, cu o bună utilizare a orelor de lucru. Analiza comparativă Rezultatele pregătirii teoretice și cercetării de teren au fost comparate și analizate pentru a determina abaterea dintre eficiența de lucru planificată și cea reală a mașinii. Din analiza comparativă și discutarea rezultatelor au fost generate concluziile corespunzătoare. Colectarea manuală a datelor de pe șantier, deoarece metoda cronometriei snapback este depășită, de lungă durată, insuficient de precisă și necesită o atenție deosebită în utilizare. Cu toate acestea, metoda cronometriei snapback reprezintă în acest scop o metodă practică și simplă de estimare a eficienței efective de lucru a excavatorului pe șantier. Concluzii Măsurarea eficienței efective de lucru a utilajelor de construcții reprezintă un aspect al urmăririi și monitorizării operațiunilor ca parte a sustenabilității lucrărilor de terasament. Urmărirea și monitorizarea operațiunilor de terasament permit luarea corectă a deciziilor, implementarea îmbunătățirilor, previziunile mai precise ale duratei activității, costurile și resursele necesare, precum și detectarea timpurie a defectelor pentru a implementa în timp util măsurile corective adecvate. Întrucât sustenabilitatea lucrărilor de pământ este sinteza și concordanța activităților benefice pentru contextul performanței tehnologice, economice, de mediu și sociale, este nevoie de echilibrul eficienței muncii excavatoarelor. În cadrul acestei cercetări, o analiză comparativă a eficienței muncii planificate și efective a arătat că acestea sunt aproximativ egale ceea ce ne dă confirmarea că lucrările s-ar desfășura conform planului. S-a ajuns la concluzia că pentru a atinge durabilitatea, adică pentru a fi într-o zonă rentabilă, valoarea maximă a timpului de ciclu al excavatoarelor se extinde până la 50 de secunde. Următorul pas ar fi luarea în considerare a posibilităților și condițiilor de încărcare cu un timp de ciclu cât mai scurt pentru a îmbunătăți eficiența excavatorului. Metodologia propusă permite urmărirea și monitorizarea mașinilor de construcții cu posibilități de creștere a eficienței muncii acestora, vizând sustenabilitatea lucrărilor de terasament. Cheia implementării cu succes a acestei metodologii este selectarea instrumentului de urmărire adecvat. Cu toate acestea, pentru procesele tehnologice mai complexe din lucrările de terasament, atunci când se selectează instrumentul de urmărire adecvat, ar trebui luate în considerare și tehnologiile fără fir avansate precum GPS, RFID și tehnologiile bazate pe viziune (fotogrammetrie și analiză video). Mai exact, aplicarea unor astfel de tehnologii reduce semnificativ posibilitatea erorilor umane. Este cert că potențialul acestor tehnologii nu este pe deplin explorat. Prin urmare, se așteaptă pe bună dreptate atenția cercetărilor suplimentare asupra acestor probleme.

aflat

anterior
urmator

read

newsletter1

newsletter2