เทคนิคการก่อสร้าง

พฤษภาคม 15, 2009 at 10:37 am ใส่ความเห็น

กรณีศึกษาเขื่อนคลองท่าด่าน
เทคนิคการก่อสร้าง / การจำลองสถานการณ์งานก่อสร้าง

ผศ.ดร.จิรวัฒน์ ดำริห์อนันต์


การจำลองสถานการณ์งานก่อสร้าง: กรณีศึกษาเขื่อนคลองท่าด่าน
CONSTRUCTION PROCESS SIMULATION: A CASE STUDY ON THADAN DAM

บทคัดย่อ:  การศึกษานี้ได้แสดงวิธีการจำลองสถานการณ์เพื่อวิเคราะห์และปรับปรุงกระบวน การก่อสร้าง โดยใช้งานขนส่งและบดอัดคอนกรีตบดอัดแน่นของเขื่อนคลองท่าด่าน อำเภอเมือง จังหวัดนครนายก เป็นกรณีศึกษา คณะผู้วิจัยทำการสำรวจและบันทึกข้อมูลในภาคสนาม เฉลี่ย 74 ตัวอย่างต่อหนึ่งกิจกรรมย่อยของงานก่อสร้างการศึกษาในครั้งนี้แสดงให้เห็น ว่าการจำลองสถานการณ์สามารถใช้เป็นเครื่องมือในการวิเคราะห์และปรับ ปรุงกระบวนการก่อสร้างได้ โดยผลจากการจำลองสถานการณ์สำหรับกรณีศึกษานี้ได้บ่งชี้ว่าอาจสามารถลดจำนวน รถบรรทุกที่ใช้ลงจากที่ใช้อยู่เดิมจำนวน 15 คัน เหลือประมาณ 8 คันได้ และจะได้อัตราการเทคอนกรีตประมาณ 700 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง

1  บทนำ

วิธีการสร้างแบบจำลองและ จำลองสถานการณ์ (Modeling and Simulation Methodology) ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาในระบบงานแขนงต่างๆ มาเป็นเวลานาน ระบบงานก่อสร้างนับเป็นระบบหนึ่งที่มีการวิจัยและพัฒนาวิธีการจำลอง สถานการณ์เช่นกัน [1]–[2] แม้กระนั้นวิธีการสร้างแบบจำลองและการจำลองสถานการณ์ก่อสร้างก็ยังไม่แพร่ หลายในประเทศไทย สาเหตุหนึ่งอาจเกิดจากการขาดความเข้าใจ และขาดแนวทางการประยุกต์ใช้วิธี การดังกล่าว

บทความนี้เสนอแนวทางการ ประยุกต์ใช้วิธีการจำลองสถานการณ์งานก่อสร้าง โดยแสดงตัวอย่างขั้นตอนการประยุกต์ใช้วิธีการดังกล่าวในกระบวนการก่อสร้าง จริง รวมทั้งได้แสดงตัวอย่างการประยุกต์ใช้ซอร์ฟแวร์ในส่วนของการวิเคราะห์ข้อมูล ที่รวบรวมได้จากหน้างาน และในการสร้างแบบจำลองเพื่อจำลองสถานการณ์งานก่อสร้าง โดยการศึกษาครั้งนี้ใช้งานขนส่งและบดอัดคอนกรีตบดอัดแน่น (Roller-Compacted Concrete (RCC)) ของโครงการเขื่อนคลองท่าด่าน อำเภอเมือง จังหวัดนครนายก เป็นกรณีศึกษา

2   งานขนส่งและบดอัด RCC โครงการเขื่อนคลองท่าด่าน

โครงการเขื่อนคลองท่าด่านเป็นการก่อสร้างเขื่อนคอนกรีตบดอัดแน่นขนาดใหญ่
มีความสูง 93 ม. ความยาวสันเขื่อน 2,720 ม. และความจุอ่างเก็บน้ำ 224 ล้าน ลบ.ม. (ดูรูปที่ 1)

รูปที่ 1 เขื่อนคลองท่าด่านขณะกำลังก่อสร้าง
กระบวน การทำงานเกือบทุกส่วนของโครงการเกี่ยวข้องกับการขนส่งและลำเลียงวัสดุ ระบบการขนส่งโดยสังเขปของโครงการฯ สามารถแสดงได้ดังรูปที่ 2

รูปที่ 2 งานระบบการขนส่งโดยสังเขปของงานก่อสร้างเขื่อนคลองท่าด่าน

กล่าว ได้ว่าความสำเร็จในการก่อสร้างเขื่อนคอนกรีตบดอัดนี้ ส่วนหนึ่งขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของระบบการผลิตและขนส่งภายในโครงการ หากสามารถวางแผนการผลิตตลอดจนการขนส่ง และการปฏิบัติงานในภาคสนามใหมีความสอดคล้องกันได้ดีย่อมจะส่งผลดีเป็นอย่าง มากต่อระบบการผลิตในภาพรวม

3. การเก็บข้อมูลภาคสนาม

ในการศึกษาครั้งนี้ได้ทำการรวบรวมและบันทึกข้อมูลของเวลาการทำงานจริงในภาคสนามจำนวน

6 กิจกรรมย่อย และได้จำนวนข้อมูลเฉลี่ย 74 ข้อมูลต่อหนึ่งกิจกรรมย่อย

4.  การวิเคราะห์รูปแบบและพารามิเตอร์การกระจายตัวของเวลาในการทำกิจกรรมย่อย
ใน ขั้นตอนนี้เป็นการนำข้อมูลเวลาในการทำกิจกรรมมาวิเคราะห์หารูปแบบและ พารามิเตอร์ของการกระจายตัว เพื่อใช้ในการสร้างแบบจำลอง การศึกษาครั้งนี้ใช้ซอร์ฟแวร์ ExpertFit [3] เพื่อทำการวิเคราะห์หารูปแบบการแจงแจงของข้อมูลการทำงานที่เหมาะสมกับกลุ่ม ข้อมูลที่รวบรวมมาได้ ในตารางที่ 1 แสดงผลบางส่วนจากการวิเคราะห์หารูปแบบการแจงแจงที่เข้ารูปสนิท (Goodness of Fit Test) ในรูปที่ 3 แสดงการรายงานผลหน้าจอของ ExpertFit ในการวิเคราะห์ภาวะเข้ารูปสนิทของกิจกรรมการถ่าย RCC จาก Hopper สู่รถบรรทุก
ตารางที่ 1 ผลบางส่วนจากการวิเคราะห์ด้วย ExpertFit
กิจกรรม
จำนวนข้อมูล
รูปแบบการแจกแจง
พารามิเตอร์ของการแจกแจง
Location
Scale
Shape
A
131
Weibull
0
60.186
2.569
B
66
Log-Laplace
0
72.498
4.957
C
118
Laplace
160
15.711
D
42
Log-Logistic
0
62.482
5.984
E
112
Gamma (E)
99.745
86.302
1.244
F
144
Log-Logistic
0
70.740
6.096
หมายเหตุ
กิจกรรม A หมายถึง เวลาในการถ่าย RCC จาก Hopper สู่รถบรรทุก
กิจกรรม B และ C หมายถึง เวลาที่รถบรรทุกเดินทางจาก Hopper ไปทำงานที่เขื่อน B และ S ตามลำดับ
กิจกรรม D และ E หมายถึง เวลาที่รถบรรทุกเดินทางจากเขื่อน B และ Sไป Hopper ตามลำดับกิจกรรม F หมายถึง เวลาที่รถบรรทุกเท RCC ลงจากรถ



รูปที่ 3 ตัวอย่างหน้าจอของผลการวิเคราะห์ภาวะเข้ารูปสนิทด้วย ExpertFit
ของกิจกรรมการถ่าย RCC จาก Hopper สู่รถบรรทุก
5.  การสร้างแบบจำลอง
ข้อมูลทั้งหมดที่รวบรวมมาจากข้อ 3 – 4 ถูกนำไปเป็นข้อมูลในการสร้างแบบจำลองของกระบวนการ วิธีการสร้างแบบจำลองที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้คือ Petri Nets [4]  การจำลองสถานการณ์ในการศึกษานี้ให้ความสนใจกับการจัดสรรทรัพยากรที่มีอยู่ แล้วให้เกิดการทำงานที่เหมาะสมยิ่งขึ้น โดยไม่ให้เกิดค่าใช้จ่ายทางตรงที่เพิ่มขึ้นมาจากการปรับปรุงวิธีการทำงาน

เป้าหมายของการปรับปรุงคือ การให้คนงานและเครื่องจักรสามารถทำงานโดยไม่ต้องเสียเวลารอคอยจนเกินความจำ เป็น ในการสร้างแบบจำลองได้นำเงื่อนไขและข้อจำกัดที่รวบรวมจากการเก็บข้อมูลในภาค สนามมากำหนดตรรกะให้กับแบบจำลองเพื่อให้สามารถจำลองสถานการณ์ได้ใกล้เคียง กับระบบจริงมากที่สุด ในรูปที่ 4 แสดงแบบจำลอง
Petri Nets ของกระบวนการขนส่ง RCC จาก Hopper ไปยังเขื่อน B


รูปที่ 4 แบบจำลอง Petri Nets ของการขนส่ง RCC จาก Hopper ไปเขื่อน B

6.  การจำลองสถานการณ์งานก่อสร้าง

หลังจากทำการทดสอบตรรกะในการสร้างแบบจำลองจนถูกต้องแล้ว คณะผู้วิจัยได้ทดลองใช้งานแบบจำลองเพื่อจำลองสถานการณ์ที่หน้างานก่อสร้าง ต้องการเทและบดอัด

RCC ในเขื่อน B ณ บริเวณที่เขื่อนมีความกว้าง 12 เมตร และยาว 800 เมตร โดยมีเงื่อนไขว่า รถบรรทุกที่ใช้อยู่ทั้งหมดประมาณ 15 คันสามารถเข้าเท RCC พร้อมกันได้ไม่เกินครั้งละ 2 คัน และรถบรรทุกแต่ละคันบรรทุก RCC ด้วยปริมาณคงที่เที่ยวละ 10 ลูกบาศก์เมตร คณะผู้วิจัยเลือกใช้ Visual SimNet [5] ในการจำลองกระบวนการก่อสร้างในที่นี้ เพื่อแสดงตัวอย่างการวิเคราะห์หาจำนวน รถบรรทุกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในกระบวนการ โดยทดลองกำหนดจำนวนรถบรรทุกที่ใช้ในการทำงาน 6 กรณี ตั้งแต่ 5 – 10 คัน ผลที่สำคัญที่ได้จากการจำลองสถานการณ์ได้แสดงไว้ในตารางที่ 2 และในรูปที่ 5 แสดงอัตราผลผลิต RCC เทียบกับจำนวนรถบรรทุก

ตารางที่ 2 ผลบางประการที่ได้จากการทำเลียนแบบ
จำนวนรถ
อัตราการเท RCC
(ลบม./ชม.)
เวลาที่รถบรรทุกขาดช่วง (นาที)
เวลารอคอย (วินาที)
แถวคอยรถบรรทุก
แถวคอยเท RCC
5
570.51
241.67
28.06
1.96
6
643.55
159.47
46.92
3.49
7
679.67
80.20
78.47
5.18
8
696.80
29.50
121.60
6.67
9
699.07
4.73
172.33
6.35
10
696.80
1.13
224.37
7.20
รูปที่ 5 อัตราผลผลิต RCC เทียบกับจำนวนรถบรรทุก
ผลที่ได้จากการจำลองสถานการณ์นี้แสดงให้เห็นว่า จำนวนรถบรรทุกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในกระบวนการนี้คือ 8 คัน การใช้จำนวนรถบรรทุกที่น้อยกว่าจำนวนนี้จะส่งผลให้ลดประสิทธิภาพของกระบวน การลำเลียง RCC จาก Hopper ไปยังหน้างาน ในขณะที่การใช้จำนวนรถที่มากขึ้นก็จะไม่ทำให้อัตราผลผลิตการทำงานมากขึ้นแต่ กลับทำให้แถวคอยของรถบรรทุกพร้อมใช้งานและแถวคอยของรถบรรทุกที่พร้อมสำหรับ การเท RCC ยาวขึ้น เป็นเหตุให้รถบรรทุกแต่ละคันเสียเวลาในแถวคอยนานขึ้นโดยไม่สร้างผลผลิตใดๆ

7.  สรุปผลการศึกษา
การ จำลองสถานการณ์สามารถใช้เป็นวิธีการหนึ่งในการวิเคราะห์และปรับปรุงกระบวน การก่อสร้างได้เป็นอย่างดี โดยในเบื้องต้นสามารถวิเคราะห์หาเวลารอคอยของทรัพยากร และทำนายอัตราผลผลิต อันนำไปสู่การปรับปรุงกระบวนการก่อสร้างเพื่อทำให้การใช้ทรัพยาการเป็นไป อย่างเหมาะสมได้ในที่สุด

เอกสารอ้างอิง
[1] Jirawat Damrianant (2003). COSMOS: A Discrete-Event Modeling Methodology for Construction Processes. International Journal of Internet and Enterprise Management (IJIEM) special issue on “Product and Process Modeling in Building and Related Industries, vol.1, no.2, 128-152.
[2] Shihyi Wang and Daniel W. Halpin (2004). Simulation Experiment for Improving Construction Processes. Proceeding of the 2004 Winter Simulation Conference, 1252-1259.
[3] Averill M. Law and Stephen Vincent (1999). ExpertFit User’s Guile. Averrill M. Law & Assosiates.
[4] Carl A. Petri (1962). Kommunication mit Automaten. Ph.D. Thesis, University of Bonn, Bonn, West Germany.
[5] Wolf Garbe (1996). Visual SimNet User’s Manual. Unpublished.
ขอบคุณที่มา  http://www.thaicontractors.com/

Entry filed under: เทคนิคการก่อสร้าง. Tags: .

การก่อสร้างบ้านทรงไทย การขออนุญาตจัดสรรที่ดิน

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

Trackback this post  |  Subscribe to the comments via RSS Feed


ปฏิธิน

พฤษภาคม 2009
พฤ อา
     
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

คลังเก็บ


%d bloggers like this: