CC BY
29Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Крупнопанельное домостроение: модернизация заводов
УДК 69.056.53
Б. ХАЙЛМАЙЕР, дипломированный инженер, KLEBL GmbH, Neumarkt (Германия)
Внедрение программной системы проектирования сборных элементов и планирования производства
Allplan Precast / TIM
Внедрение новой IT-системы требует больших, усилий. Фирма Klebl (Верхний Пфальц, ФРГ) решилась на введение таких технических изменений. В статье приведен опыт работы с системами Allplan Precast и TIM компании Nemetschek; сделаны предварительные выводы.
Ключевые слова: программное обеспечение, САПР, автоматизация, техническая информация, Allplan Precast.
Многое известно о приложениях САПР в 3D и даже в 4D и 5D; о BIM, их преимуществах, достоинствах, недостатках и т. д. Создается впечатление, что каждый разработчик IT-систем интерпретирует эти понятия по-своему, а описания систем не всегда понятны потребителю. BIM («Building Information Modeling» - «Информационное моделирование зданий») создает основы для обеспечения всех участников строительства оперативной информацией и обозначает цельный интегрированный процесс проектирования, строительства и эксплуатации сооружения [1].
Решающими для потребителя при внедрении программной системы проектирования сборных элементов являются:
- возможность вводить данные только один раз и именно там, где они возникают;
- возможность иметь единую сквозную систему, позволяющую направлять эти данные и информацию всем участникам процесса (многократный ввод данных пока еще широко распространен, что является серьезным источником ошибок);
- наглядность представления данных и автоматизацию их обработки.
Площадкой для внедрения нового программного обеспечения стал завод в г. Пеннинг. Строительная фирма Klebl
Рис. 1. Производственный корпус с предварительно напряженными сборно-монолитными перекрытиями
наряду с подземным строительством, возведением зданий без отделки и строительством под ключ, специализируется на производстве сборных конструкций. Группа компаний Klebl GmbH относится к крупнейшим немецким производителям сборных конструкций, так как имеет шесть заводов на территории Германии, на котором помимо ферм, колонн и прогонов изготавливаются также предварительно напряженные сборно-монолитные перекрытия. При пролете до 8 м без поддерживающего ряда и до 12 м при наличии такового (рис. 1, 2) открываются новые конструкторские и коммерческие перспективы, которые вносят существенный вклад в оптимизацию строительства. Целью первого этапа замены программного обеспечения являлись достижение качественных улучшений при проектировании сборных элементов и планировании производства, а также уменьшение назгрузки на сотрудников (без их сокращения).
Проектирование сборных элементов - от архитектуры до планирования производства. Как правило, сначала получают данные от архитекторов и конструкторы проверяют их. Прямое заимствование этих данных в систему проектирования возможно только в редких случаях. Программные интерфейсы с DXF имели различные версии, большие здания присылались в основном по кускам, данные ред-
Рис. 2. Предварительно напряженные сборно-монолитные перекрытия
Крупнопанельное домостроение: модернизация заводов
------ЖИЛИЩНОЕ ---
строительство
Научно-технический и производственный журнал
На СИ* САДО (ЙГ* Ьлчвяь ЬЦял «г -Я X
в£ В 6)1) а ^ -1-ьшшv|sтдиDA ко в эт ЯЯЯ
Рис. 3. План торгового центра со сборно-монолитным перекрытием площадью 9500м2
Научно-технический и производственный журнал
Крупнопанельное домостроение: модернизация заводов
IIIIII II III
NEMETSCHEK
Engineering
Рис. 5. Вид в плане с разбиением на элементы. TIM распознает одинаковые элементы и раскрашивает их одинаковым цветом
ко были структурированы и часто содержали ошибки. В настоящее время импорт сводится к простому переносу мышью файлов DXF/DWG или PDF в рабочее пространство Allplan. Система распознает формат, адаптирует стандарты бюро и исключает мелкие ошибки. Утомительная и трудоемкая работа превратилась в рутинную. Более того, раньше приходилось «резать» чертежи, так как объемы данных были слишком велики; теперь можно объединять получаемые данные и тем самым устранить источники ошибок. Проектировщики здания, представленного на рис. 3, прислали его план на трех PDF-файлах, которые специалисты скомпоновали без каких-либо проблем.
Планирование и обмен данными. Передаче в производство любого конструктивного элемента предшествует оживленный обмен данными. В настоящее время специалисты общаются с проектировщиками посредством чертежей в формате PDF, комментарии также даются в PDF, и самое главное, можно сразу же обнаружить внесенные изменения. Пометка «см. облако контроля» является стандартной для любого изменения. Накладка чертежей друг на друга на экране позволяет с помощью «облака» визуально либо функцией сравнения установить, затрагивает ли данное изменение существующий процесс планирования.
План 2D / Модель 3D. При принятии решения в пользу внедрения САПР специалисты задавались вопросом: для чего необходимо 3D применительно к плитам перекрытия? Существовали опасения дополнительных затрат как для геометрии, так и при маршрутизации процесса армирования. Что касается геометрии, то необходимость ввода данных объемной модели практически дополнительных затрат не требует. Там, где имеются перепады высот и различные уровни здания, наклонные стены, рампы и т. п., то есть там, где речь действительно идет о трех измерениях, трехмерная модель сразу же обнаруживает свои преимущества, так как исключает источники ошибок. Возможности визуализации здания являются бесспорными преимуществами и возникают в качестве побочного продукта без дополнительных усилий.
Проектирование сборных конструкций - армирование. Проектирование армирования концентрируется на двух пунктах: собственно на арматуре и на позиционировании. По мнению автора, при производстве предварительно напряженных сборно-монолитных перекрытий 3D-армирование дает определенное преимущество, пусть и меньшее, чем при армировании монолита, сборного каркаса или КПД (рис. 4).
Проектирование сборных конструкций - позиционирование (назначение номеров элементов). Для разработки оптимального и экономичного производства, транспортировки и монтажа удобнее иметь боль-
Allplan Precast
Программное решение для заводов сборных конструкций
От архитектурного плана или даже идеи - к комплекту индивидуальных изделий с автоматическим получением рабочих чертежей
Включая подготовку производства, управление машинами, логистику и учет
При необходимости проектирование всех разделов на русском языке по СНиП и ГОСТ
Думать в новых измерениях
Nemetschek Engineering GmbH
www.nemetschek-engineering.com
Генеральный партнер в СНГ: Allbau Software GmbH
Список офисов и партнеров в СНГ:
www.allbau-software.de
Берлин / Алматы / Киев / Минск / Москва
Крупнопанельное домостроение: модернизация заводов
Ц M .1
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 6. Для четырехэтажного здания необходимо изготовить более 1500элементов
ше одинаковых элементов, чтобы в том числе наладить выпуск продукции заранее. Как правило, определенный участок системы плит позиционируется автоматически. Но это означает, что при изменениях этот процесс повторяется и возникают новые номера элементов. А сборные элементы, в которых не было изменений, должны, напротив, сохранить свои старые номера. САПР сравнивает сборные элементы с высокой точностью, иногда слишком точно для практических целей. Поэтому специалисты программного обеспечения работают с допусками. При автоматическом анализе геометрии, арматуры и закладных деталей программа объединяет сборные элементы, которые находятся внутри данного допуска.
Для многих проектов выпуск продукции начинается заранее, чтобы избежать простоев на стройплощадке. Иногда производство изделий начинается еще до того, как передаются чертежи, что обеспечивает своевременное снабжение стройплощадки. На рис. 5 показано размещение плит: идентичные сборные элементы имеют один и тот же цвет. На этом результате работы программы можно было бы и остановиться. Однако специалисты компании способны при необходимости перекомпоновать размещение плит. До настоящего времени подобная работа производилась на бумажных чертежах или планах с помощью цветных карандашей и с большими трудозатратами. Однако при существующем объеме данных провести такую работу вручную невозможно. Теперь программа дает актуальные и правильные результаты после одного нажатия кнопки.
Проектирование сборных конструкций - результаты. До настоящего времени такие результаты, как чертежи изделий с выписками об объемах и схемой размещения, специалисты получали в аналоговой форме, а в электронном виде только частично. Теперь имеется возможность получать объекты в цифровом формате и не только как файлы PDF, но и как полный набор данных в виде базы данных. Программа TIM («Technical Information Manager» - «Диспетчер технической информации») обращается к этой базе данных и позволяет каждому сотруднику, в том числе и не имеющему навыков работы с САПР, непосредственно и без необходимости ввода новой информации получать дальнейшие результаты, такие как планирование поставок или производства.
Планирование производства - видеть и понимать. Время, отводимое на выпуск продукции для проектов, часто очень ограничено. Занятых производством сотрудников необходимо обеспечить безупречной рабочей документацией. Специалисты, обеспечивающие подготовку производства, вынуждены были затрачивать большие усилия: работа вы-
Рис. 7. Загрузка дорожек с выбором элементов на обзорном чертеже
полнялась в Excel ручными усилиями исполнителей. Новая система TIM претендует на то, чтобы данный уровень исполнения обеспечивал почти автоматически, что давало бы неоценимые преимущества. Это маркетинговый ход или за этим действительно скрывается нечто большее? Можно ли одновременно графически обработать более 1000 сборных плит? По мнению автора, программа TIM станет вехой для подготовки и организации производства, как в свое время САПР стали вехой для проектировщиков. Существовавшие прежде горы чисел с тысячами элементов первоклассно визуализируются и могут обрабатываться с хорошей производительностью.
Загрузка дорожек. Для планирования и подготовки производства TIM поставляет нам результаты в произвольной и наглядной форме (рис. 6). Имеются содержательные функции для быстрой и оптимальной загрузки дорожек. Загрузку с выбором элементов можно выполнить из графики или из таблицы (рис. 7). Загрузка выполняется автоматически, так что, по сути, требуется одно движение, чтобы расположить сотни элементов. На временной диаграмме можно проследить загрузку дорожек по неделям и сменам. Функции учитывают все особенности производства. Можно размещать элементы по краям дорожки, по центру, с зазорами или без них. В особых случаях точное размещение элементов вручную облегчают измерительные функции. Работа значительно упрощается благодаря функциям подгонки, вставки или поворота элементов, а также контроля столкновений.
Подготовка производства - документы. Задачей, которая решается при подготовке работы, является передача подготовленных рабочих документов отдельным рабочим станциям завода сборных конструкций. Для производственного отдела это производственный план. Он представляет собой полностью автоматический результат загрузки дорожек. Выглядит он как и прежде, так как необходимо было упростить задачу для рабочих на дорожках. Производитель программного обеспечения - компания Nemetschek - сделал это по нашей просьбе [2]. В настоящее время Allplan автоматически создает подобные графические отчеты [2]. И документы для гибочного и сварочного производства выглядят, как и раньше (рис. 9). При работе с программой нужно только выбрать проект из базы данных и определить время. Таким способом создаются гибочные спецификации для гибочного цеха, спецификации для сварщиков, спецификация закладных деталей, производственный план, а также чертежи изделий и этикетки.
Контроль качества - план контроля. План контроля необходим для контроля качества продукции. Он аккумули-
Научно-технический и производственный журнал
Крупнопанельное домостроение: модернизация заводов
Рис. 9. Производственное задание на арматурные элементы: вручную через Excel (а) и полностью автоматически в TIM (б). Выделенные места показывают повторный ввод ручного режима
рует все документы и создается автоматически. План контроля снабжен кодом (идентификационным номером), автоматически назначаемым программой; этот код также включается во все соответствующие документы.
Заключение. Что понимается под BIM? Не только САПР в 2D или в 3D. Специалистам необходима возможность ввода данных и информации только один раз, причем там, где они возникают. Простым примером служат гибочные спецификации и оптимизация каркасов. Специалистам необходима единая сквозная система, позволяющая направлять эти данные и эту информацию всем участникам процесса. Примером является производственное здание или план контроля. По мнению автора, использование новой программы позволяет быстрее, чем раньше, как при проектировании сборных элементов, так и при планировании производ-
ства, выполнять необходимый объем работы при возросшем качестве. Риск ошибки стремится к нулю, а сотрудники работают без стрессов. У фирмы Klebl, кроме того, имеется удобная позиция - работать с открытой системой, с помощью которой создаются графические отчеты. Именно программные инструменты визуализации делают эффективнее проектирование, планирование и строительство.
Список литературы
1. Вильдермут Г., Шкатов В. Индивидуальная архитектура - индустриально // Жилищное строительство. 2011. № 3. С. 32-35.
2. Шкатов В., Вильдермут Г. Новый модуль Allplan Precast для конструктивных многослойных панелей // Жилищное строительство. 2011. № 6. С. 20-23.
НОВЫЕ КНИГИ
«Закрепление грунтов инъекцией цементных растворов»
Ибрагимов М.Н., Семкин В.В.
Монография. М.: Изд-во АСВ, 2012. 256 с.
В монографии рассмотрены вопросы, связанные с цементацией грунтов путем инъекции цементных и других растворов на основе цементных вяжущих. Приводится обзор исследований физико-механических и реологических свойств, применяемых составов инъекционных растворов и технологий приготовления и инъекции их в грунты, а также анализ опыта практического применения цементации в различных областях строительства.
Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников проектных, строительных и научно-исследовательских организаций, аспирантов и студентов строительных специальностей вузов.
«Противопожарная защита зданий. Конструктивные и планировочные решения»
Федоров В.С., Колчунов В.И., Левитский В.Е.
Учебное пособие. М.: Изд-во АСВ, 2012. 176 с.
Изложены краткие сведения о возникновении и развитии пожара. Приведены пожарно-техническая классификация строительных материалов, конструкций, зданий и методы определения пожарно-технических показателей. Представлены нормативные требования по ограничению распространения пожара и обеспечению безопасности людей при пожаре. Приведены краткие сведения по огнестойкости, пожарной опасности и огнезащите строительных конструкций, а также основные положения методики расчета огнестойкости железобетонных, металлических и деревянных конструкций.
Книга предназначена для студентов вузов строительного и пожарно-технического профиля, аспирантов, слушателей курсов дополнительного профессионального образования.
«Вертикальная планировка территорий. Основы автоматизированного проектирования»
Шукуров И.С.
Учебное пособие. М.: Изд-во АСВ, 2012. 224 с.
Учебное пособие написано в соответствии с действующим Государственным образовательным стандартом. Содержание книги соответствует учебным программам направления «Архитектура» и «Строительство». В пособии изложены общие понятия о природных условиях местности. Представлен материал о рельефе и его оценке. Приведены теоретические основы и традиционные методы вертикальной планировки, а также пример проектирования. Даны методические указания по организации рельефа жилой застройки, улиц, площадей и других территорий города с учетом действующих нормативных документов. Учебное пособие построено по модульному принципу, позволяющему преподавателям сокращать или исключать отдельные разделы курса в зависимости от требований специальностей. Для автоматизации процессов проектирования используется модуль CREDO-MIX программного комплекса CREDO.
Книга предназначена для студентов строительных, автомобильно-дорожных и архитектурных факультетов, а также может быть полезна в практической работе инженерно-технических работников.
