Sledování efektivity vybraného stavebního procesu s využitím statistických metod

Stanislav Smugala

Doctoral thesis

Controlling Effectivity of Chosen Construction Process by Application of Statistical Methods

Abstract:

Anotace Plánování procesu výstavby je ve většině případů založeno na zkušenostech stavebních inženýrů, kteří významnou měrou přispívají ke kontrole překročení nákladů a konečného termínu stavby. Kombinace technických zkušeností s řízením stavebního procesu a imple- mentací statistických metod je způsobem, jak vyřešit nutnost přesného plánovacího procesu založeného na shromažďování a vyhodnocení dat. Predikce přesné produktivity práce je jednou z klíčových otázek v procesu plánování výstavby stavebního projektu. V současné době je většina stavebních projektů plánována a posléze řízena pomocí výpočetní techniky. Nedílnou součástí řízení těchto projektů je aplikace statistických pravděpodobnostních metod do sofistikovaných softwarových podpor. Cílem řízení výstavby a organizace stavební výroby je zvýšení její konkurenceschopnosti redukováním nákladů stavby. Sledováním produktivity práce pomocí statistických metod v kombinaci s aplikací stavebních softwarů je možno dosáhnout nejen snížení samotných mzdových nákladů, ale i redukci správních i výrobních režií v souvislosti s dodržením nebo zkrácením doby výstavby. Automatizovaný systém přípravy staveb CONTEC v kombinaci se statistickými metodami, poskytuje možnost, jak na základě středních hodnot výkonu a jeho směrodatných odchylek, nasazených počtu pracovních čet, tak i na základě techno- logických vazeb, stanovit pravděpodobnost doby dokončení stavebního díla. Na základě těchto statistických rozborů je pak možno dostatečně včas stanovit opatření, nutná k dodržení termínů stavby, jak v oblasti personální, zvýšením počtu pracovníků, tak v neposlední řadě v oblasti změn technologií stavebních konstrukcí, které mohou zrychlit postup výstavby. V této studii jsou prováděny statistické analýzy druhu prací, jejichž polož- ky vedle materiálových nákladů, obsahují větší podíl mzdových nákladů, představují vyšší nároky na počet pracovníků nutných k jejich dokončení v souladu s časovým harmono- gramem provádění prací, a tedy hrají rozhodující roli v průběhu výstavby. Opakovaným sledováním efektivity těchto stavebních procesů pomocí statistických metod v kombinací s aplikací stavebních softwarů je možno dosáhnout vyšší produktivity práce, což může vést ke zkrácení celkové doby výstavby. Navržený způsob řízení stavebního procesu je určen především pro management výstavby. Hlavním cílem je ověření plánova- ných středních hodnot produktivity práce jednotlivých procesů, z nichž vychází časový HMG, provedením statistických analýz zaznamenaných dat výkonů pracovníků přímo na stavbě. Pomocí sběru dat reálných výkonů je predikován časový průběh daného procesu, potažmo celé stavby. Získané hodnoty produktivity práce jsou pak srovnávány s daty, kterých bylo dosaženo na obdobných stavbách za účelem analýzy důvodů poklesu výkonů. Pomocí vytvoření a aktualizace dat souboru výkonů je možno odhadovat pravděpodobnost průběhu stavebních procesů v případě budoucích staveb obdobného charakteru.

Abstract:

Annotation Planning of the construction process is mostly based on project engineers’ experiences who significantly contribute to control cost overrunning and completion date fulfilment. Combi- nation of technical experiences with the construction process management combined with the statistical method implementation is the way, how to solve exact planning process based on collecting and evaluating the data. Prediction of the work productivity is one of the key matters of the construction planning process. Many construction projects today are planned and managed using computer technology. The task of construction management and construction production organisation is the increa- se of its competitiveness ability by reduction of the construction costs. Controlling process of the work productivity with the involvement of the statistical methods and combined with the application of the construction software can be tools, how to achieve not only the wages costs decrease but the reduction of overheads and production costs connected to the ful- filment shortening of the building duration. Computerized system of the construction plan- ning CONTEC combined with statistical method provides the possibility on the basis of both the mean value and standard deviation, deployed numbers of the working groups and technological links to determinate probability of construction process completion. Such statistical analysis enables to take measures in due time which are necessary to fulfil construction project´s milestones both in personal direction by increasing of the work force and in the field of the construction change technology to enable an acceleration of the con struction process. This thesis implements the statistical analysis of the construction work whose items apart from material costs contain a bigger part of salary costs, thus are more demanding in terms of number of working groups necessary to complete the construction works according to the time schedule and play decisive role in the construction process. By the repeated monitoring of the construction process effectivity using the statistical method combined with application of the construction software is possible to achieve higher work productivity. The proposed construction process control method is intended primarily for the management of construction processes. Its main aim is to verify the planned mean labour productivity values for individual construction processes on which the time schedule (HMG) is based by performing statistical analyses of recorded worker performance data, directly at the construction site. By collecting real performance data, the course of this work in time and thus the entire construction process can be predicted. The values obtained for labour productivity are compared to the data achieved on similar construction projects and the possible reasons for drop in performance are then examined. By creating and updating the performance data, the probabilities of the course of construction processes in similar future construction works may be estimated.

Keywords

Klíčová slova Výstavba, objekt, řízení výstavby, produktivita, pravděpodobnostní metody, střední hodno- ta, směrodatná odchylka, výběrová relativní četnost, test hypotézy.

Keywords

Keywords construction, object, construction management, productivity, probabilistic methods, mean value, standard deviation, sample relative frequency, hypothesis test

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 3. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 28. 1. 2022
• Supervisor: Darja Kubečková
• Reader: Pavel Svoboda, Vít Motyčka, Jozef Gašparik

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta stavební

Doctoral programme / field:
Stavební inženýrství / Teorie konstrukcí