CC BY
29АРХИТЕКТУРА
ВЛИЯНИЕ «ПРОРЫВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ» НА АРХИТЕКТУРУ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ*
Дмитриева Алёна Олеговна
преподаватель кафедры «Архитектура промышленных сооружений» Московский архитектурный институт (государственная академия) г. Москва
IMPACT OF "BREAKTHROUGH TECHNOLOGIES" ON THE ARCHITECTURE OF HIGH-TECH
PRODUCTION FACILITIES**
Dmitrieva Alena
tutor of the Department
"Architecture of industrial structures" Moscow architectural Institute (state Academy) Moscow
DOI: 10.31618/nas.2413-5291.2020.1.61.314
АННОТАЦИЯ
«Прорывные технологии», по средствам трансформации процессов производства, оказывают значительно влияние на архитектурные решения современных высокотехнологичных предприятий. Наиболее существенными тенденциями являются: объемно-планировочная компактность и гибкость, сокращение складских площадей и объемов, «открытость» и «проницаемость» производственной среды, «устойчивость» архитектурных решений. Сегодня уже существуют примеры производственных объектов, реализующих большинство этих тенденций. В будущем динамичность и трансформируемое^ станут важнейшими качествами архитектуры промпредприятий.
ABSTRACT
"Breakthrough technologies", by means of transformation of production processes, have a significant impact on the architectural solutions of modern high-tech facilities. The most significant trends are: space-planning compactness and flexibility, reduction of warehouse space and volumes, "openness" and "permeability" of the production environment, "sustainability" of architectural solutions. Today, there are examples of production facilities that implement most of these trends. In future, dynamism and transformability will become the most important qualities of industrial architecture.
Ключевые слова: «умная фабрика»; «прорывные технологии»; высокотехнологичные производственные объекты; объемно-планировочная гибкость; компактность архитектурных решений; «устойчивая архитектура».
Key words: "smart factory"; "breakthrough technologies"; high-tech production facilities; space-planning flexibility; compactness of architectural solutions; "sustainable architecture".
Промышленные здания и сооружения всегда являлись тем функциональным типом архитектуры, который раньше других реагировал на технические новации и научные открытия. Сегодня технологическим скачком, влекущим за собой фундаментальные изменения, в первую очередь, в сферах промышленности и экономики, является Четвертая промышленная революция. Её движущей силой и следствием выступают «прорывные технологии». Они основываются на последних научных достижениях и влекут за собой значительные положительные экономические, функциональные и эксплуатационные
трансформации тех структур и изделий, в которые они интегрируются. Благодаря этим технологиям, синтезируются принципиально новые системы и
компоненты с ранее недостижимыми свойствами [5, С.16-19].
К наиболее значимым «прорывным технологиям» относятся:
- автономная роботизация и гибкие производственные системы;
- аддитивное производство или 3D-печать;
- киберфизические системы;
- Интернет вещей или Промышленный Интернет;
- облачные вычисления и Большие данные;
- кибербезопасность, искусственный интеллект, виртуальная реальность и нано-материалы.
«Прорывные технологии» обуславливают масштабные изменения во всех сферах
* Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-312-90011.
** The reported study was funded by RFBR, project № 19-312-90011
производства, в первую очередь в наукоемких и высокотехнологичных отраслях промышленности.
Системная интеграция «прорывных технологий» формирует передовые предприятия нового вида - «интеллектуальные фабрики»1 -адаптивные, высокоцифровизированные и эффективные производственные объекты. Они включают в себя системы автоматизации и управления эксплуатационными и
технологическими циклами, коммуникации, трансляции информационных потоков, а также решения, отвечающие за безопасность, энергоэффективность, функционально-
техническое соответствие и гибкость [1, С.54].
Они способны функционировать автономно или вступать в симбиоз с такими же «умными» предприятиями; оперативно реагировать на внешние условия рынка, а в будущем даже прогнозировать эти изменения; анализировать собственную производительность и выбирать наиболее оптимальный режим эксплуатации [3; 7, P.5-7].
Через трансформацию процессов
производства интеграция «прорывных технологий» оказывает значительное влияние и на архитектурные решения высокотехнологичных предприятий. К наиболее значительным изменениям в объемно-планировочных и архитектурно-композиционных решениях
«интеллектуальных фабрик», отличающих их от традиционных производственных объектов, относится ряд следующих позиций.
Многоаспектная компактность. В связи с высоким уровнем роботизации производства и внедрением аддитивных технологий значительно сокращаются длины производственных цепочек, расстояния от производственного оборудования до проходов, проездов и компонентов строительной структуры [2, С.9]. Гибкие производственные модули позволяют перейти от линейной компоновки оборудования к более компактным ^ образной или стендовой схемам и отказаться от дополнительного подъемно-транспортного
оборудования, осуществляя передачу изделий непосредственно от машины к машине. Таким образом, реализуется уплотнение
производственной зоны.
Интеграция высотных автоматизированных складов способствует более эффективному использованию объемов производственного здания по высоте и, следовательно, его компактизации. Общее повышение экологической безопасности, в первую очередь связанное с заменой субстрактивного производства аддитивным, обеспечивает территориальное сближение всех функциональных зон. При этом отмечается, что более компактные производственные объекты
1 Термин «интеллектуальная фабрика» имеет
несколько синонимов «умная фабрика» (smart factory), «цифровая фабрика» (digital factory) и «фабрика будущего» (factory of the future)
лучше интегрируются в современную урбанизированную среду [8, P.437].
Сокращение складских площадей и объемов. Цифровизация производства позволяет реализовать принцип «точно в срок» не только внутри предприятия, но и по всей логистической цепочке. Все необходимые заготовки и расходные материалы будут доставлены на предприятие в нужное время в строго необходимом количестве, а готовые изделия «точно в срок» отправлены заказчику. На предприятиях исчезает необходимость иметь значительные запасы сырья и расходных материалов. В связи с этой тенденцией существенно редуцируются зоны промежуточного складирования, сокращаются объемы и площади хранения сырья и готовой продукции.
Гибкость объемно-планировочных решений. Частая модернизация производственного оборудования, изменения его габаритов и расстановки, повышение мобильности
производственных агрегатов, а также постоянное совершенствование выпускаемой продукции ведут к необходимости проектирования гибких и трансформируемых пространств. Целостные ортогональные пространства с использованием укрупненных сеток колонн и сборно-разборных компонентов без стационарных встроек и перегородок легче и быстрее адаптируются к производственно-технологическим изменениям [9, P.320-321]. Размещение производственных площадей в несколько уровней по вертикали также позволяет осуществлять более быстрое и простое перераспределение и изменение их назначения. Поэтому многоэтажные промышленные здания более целесообразны для гибких и изменяемых производств [4, С.38].
«Открытость» и «проницаемость» производственной среды. Открытые цифровые протоколы, системы кибербезопасности и технология «plug-&-pшduce»2 побуждают к активной коллаборации с такими же высокотехнологичными производствами и научно-исследовательскими объектами. Виртуальная открытость и прозрачность производственных систем выражаются в визуальной и физической «открытости» и «проницаемости» архитектуры современных промышленных предприятий. Реализуются специальные архитектурные решения, направленные на создание «осведомленности» производственной среды - высокой информативности и коммуникативности пространства, которые обеспечивают вовлечение всех сотрудников в «жизнь» предприятия [6, P.12].
Интеграция «устойчивых» архитектурных решений. Цифровизация производственной среды также ведет к росту энергопотребления. Энергетические безопасность и автономность производства становятся неотъемлемыми
2 «Plug-&-produce» - «подключай и работай» -быстрая, не требующая дополнительной наладки синхронизация новых устройств в производственных и других технических системах.
требованиями новых «интеллектуальных» предприятий. Для этого в структуру производственных объектов включаются различные альтернативные источники энергии, наиболее распространенными из которых являются фотоэлектрические панели, ветрогенераторы, тригенерационные и когенерационные установки. Кроме того, реализуются архитектурные приемы, направленные на энергосбережение, например, различные системы двойного фасада, тепловые коридоры и коллекторы, средства увеличения естественного освещения и солнцезащитные устройства.
На сегодняшний день в мире уже существуют промышленные предприятия, в архитектурных решениях которых реализовано большинство описанных выше тенденций. В качестве примеров можно привести «инновационную фабрику Витгенштейн» (G. Henn Architekten, Германия, 2014), станкостроительный завод «ДМГ Мори-Секи» (Россия, 2015) и «умную фабрику» «Фьючир Стич» (AZL Architects, Китай, 2018). Проекты «фабрики будущего» (G. Henn Architekten) и роботизированной фабрики «АББ» (Китай, 2020) полностью соответствуют особенностям производства, основанного достижениях Четвертой промышленной революции.
Постоянное совершенствование
производственных технологий ведет к принципиальным изменениям процессов производства. В свою очередь, эти трансформации побуждают к поиску новых соответствующих объемно-планировочных, функциональных и архитектурных решений высокотехнологичных производственных объектов. При этом, всё ускоряющиеся темпы научно-технического развития обуславливают всё большую востребованность в динамичных, мобильных и
адаптивных решениях архитектуры
высокотехнологичных промышленных
предприятий и «умных фабрик».
Список литературы
1. Волков, А. А. Интеллект зданий: формула // Промышленное и гражданское строительство. -2012. - № 3. - С. 54-57.
2. ГОСТ 12.2.072-98 Роботы промышленные. Роботизированные технологические комплексы. Требования безопасности и методы испытаний. -М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. - 15 с.
3. Технет: Передовые производственные технологии. Национальная технологическая инициатива. Фабрики будущего в цифровой экономике [Электронный ресурс] : URL: http://assets.fea.ru/uploads/fea/nti/docs/TechNET_boo klet_RUS_web%20version.pdf (дата обращения 10.10.2020).
4. Хенн, В. Промышленные здания и сооружения. Т. 1: Архитектура. Проектирование. Конструкции. / В. Хенн, под ред. К. Н. Карташова. - Москва : Госстройиздат, 1959. - 288 с.
5. Шваб, К. Четвертая промышленная революция. - М.: Эксмо, 2016. - 138 с.
6. Allen, TH. J. The Organization and Architecture of Innovation: Managing the Flow of Technology / TH. J. Allen G. W. Henn. - Oxford (UK): Butterworth-Heinemann, 2006. - 136 p.
7. Burke, R., Mussomeli, A., Laaper, St., Hartigan, Br., Sniderman, M. The smart factory: Responsive, adaptive, connected manufacturing. -Deloitte University Press, [2017]. - 24 p.
8. Rappaport, N. Vertical Urban Factory. - NY: Actar Publishers, 2019. - 480 p.
9. Wiendahl H.-P., Reichardt, J., Nyhuis, P. Handbook Factory Planning and Design. - Verlag, Berlin, Heidelberg: Springer, 2015. - 502 p.
АРХИТЕКТУРНАЯ ГРАФИКА КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ АРХИТЕКТОРА НА ОСНОВЕ ИЗУЧЕНИЯ ПАМЯТНИКОВ АРХИТЕКТУРНОГО НАСЛЕДИЯ
Саляхова Маргарита Ракифовна
Старший преподаватель Казанский государственный архитектурно-строительный университет
г. Казань
ARCHITECTURAL GRAPHICS AS A MEANS OF FORMING PROFESSIONAL COMPETENCIES OF THE ARCHITECT BASED ON THE STUDY OF ARCHITECTURAL HERITAGE MONUMENTS
Salyakhova Margarita
Senior lecturer
Kazan State University of Architecture and Engineering
Kazan
DOI: 10.31618/nas.2413-5291.2020.1.61.316
АННОТАЦИЯ
В настоящей статье даны методические рекомендации по организации практической проектной деятельности в процессе изучения памятников архитектурного наследия, а также рассматриваются возможности формирования профессиональных компетенций студента-архитектора средствами архитектурной графики.
