Автоматизация строительных процессов

Однако осуществление монолитного  строительства с высоким насыщением арматуры при резко изменяющихся погодных условиях весьма трудоемко. Применение нахлесточных соединений арматуры приводит к существенному перерасходу ее и к значительным затратам ручного труда. Сухость воздуха в летнее или зимнее время в момент твердения бетона обезвоживает его открытую поверхность. В результате наблюдается шелушение, ограничивающее срок эксплуатации конструкции.

Немалые проблемы создают сравнительно продолжительные сроки естественного твердения бетонных изделий (набор прочности). В зимнее время большую угрозу представляет так называемое "ложное" твердение. Несвязанная вода превращается в лед и увеличивается в объеме (примерно на 9%). Возникающие напряжения разрушают структуру бетона. Замерзший бетон обладает высокой прочностью в то время, пока температура ниже нуля. При оттаивании набора прочности до проектной не происходит, а если конструкция возведена, существует реальная опасность разрушения, поскольку процесс гидратации цемента возобновляется с тех участков, на которых он был остановлен при замерзании воды. Естественно, эти и другие проблемы монолитного строительства вызвали необходимость увеличения масштабов сборного строительства.

С развертыванием строительства  заводов ЖБИ и ДСК заметно  увеличилась фондоемкость строительной продукции. В условиях типового проектирования этот процесс не вызывал значительного  роста себестоимости. Кроме того, в этот период значительное развитие получили формовочные технологии, обеспечивающие повышение долговечности, высокой точности размеров изделий с совершенно гладкой поверхностью. Поскольку продукция заводов ЖБИ после изготовления подвергалась статическим и динамическим нагрузкам при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировании, то имеющиеся недостатки легко обнаруживались и чаще всего изделия не доходили до строительного производства. В конструкции форм появились такие термины, как "вкладыши", "заглушки", "вставки". Это позволяет осуществлять переналадку форм с целью изменения устройства и размеров изделий и тем самым экономить материалы и трудозатраты. Рациональное совмещение оборудования по формованию и уходу за бетоном, например, установка на формах вибраторов и пропарочных устройств, а также использование форм-вагонеток обеспечивают повышение производительности труда и снижение брака. Для производства предварительно напряженных изделий были созданы формы с самораздвигающимися бортами. [1]

Вместе с тем стремление к повышению уровня полносборности любой ценой связано с необоснованно высокой себестоимостью строительной продукции. Значительные транспортные расходы перечеркивают многие достижения в части снижения себестоимости в заводских условиях. Следует отметить, что сборное строительство без широкой унификации строительных конструкций и изделий становится тормозом в процессе решения проблем снижения стоимости. Ограниченные возможности в этих условиях по обеспечению разнообразия архитектурных форм и комфортности приводят к тому, что полносборное жилищное строительство в перспективе более всего подходит для создания жилого фонда малообеспеченным застройщикам, а также при остром дефиците жилья по причине интенсивной миграции населения. Соответственно деятельность заводов ЖБИ и ДСК связана с гибкостью и маневренностью в условиях развивающихся рыночных отношений.

 

 

2. Автоматизация  строительных процессов

 

Ранее в проектно-строительной отрасли понятие "комплексный  подход" подразумевало работу архитекторов, конструкторов, смежников над одним  проектом одновременно. Сегодня это понятие переросло старые рамки и определяется более широко: как комплексная автоматизация строительного производства на основе чертежа. [4]

Основой автоматизированного  строительного производства является трехмерная цифровая модель здания, при этом чертежи по этой модели генерируются почти автоматически. Более того, автоматически подсчитываются строительные объемы, формируются ведомость работ, оценка стоимости и смета, календарные планы строительства, программы управления производством и так далее.

Информационную поддержку  строительства обеспечивает широко представленное на рынке специализированное программное обеспечение, относящееся  к следующим группам:

- Программы, предназначенные для расчета строительных смет

- Справочно-информационные системы (системы, содежащие нормативно-правовые акты и стандарты; системы содержащие информацию о современных строительных материалах и технологиях, особенностях их применения и критериях выбора, электронные каталоги поставщиков, производителей, архитектурных и строительных фирм и др.))

- Системы автоматического проектирования

- Специализированные базы данных (отопление и водоснабжение, строительные машины и механизмы и др.)

При комплексном подходе  к проблеме автоматизации строительных предприятий должны решаться задачи разработки автоматизированной технологии управления предприятием, задачи проектирования, подготовки производства, организационно-технологического и финансового планирования, производственного и бухгалтерского учета.

Наиболее продуктивной в данном случае может оказаться технология экспертных систем (элементов искусственного интеллекта) позволило автоматизировать такую трудоемкую задачу, как формирование индивидуальных организационно-технологических моделей строительства. Решение этой задачи, наряду с совершенствованием существующих алгоритмов планирования, позволяет создать комплексную технологию управления предприятием, с одной стороны систематизирующую все информационные потоки, а с другой – обеспечивающую полный мониторинг выполнения работ и поставок в режиме реального времени. [4]

Проблемы предприятий  строительной отрасли, которые может  решить автоматизация

1. Сложность планирования.

Для строительства характерно значительное движение денежных средств: закупка и поставка материалов, оборудования и машин, расчеты и поступления от заказчиков и покупателей. Даже краткосрочное планирование – это большая проблема, так как партнеров много, договора заключаются несвоевременно. В рамках автоматизированной системы управления можно осуществлять не только краткосрочное и долгосрочное планирование, но и контролировать выполнение работ.

2. Нехватка сведений  о денежных поступлениях и  выплатах.

Истинное управление в руках у того, кто владеет  информацией. "Кто владеет информацией, тот владеет миром" сказал Уинстон Черчилль. Без контроля "сверху" настоящим хозяином на стройке может стать прораб, имеющий несколько "левых" бригад и толкающий "из-под полы" материалы. Эффективный контроль – мечта каждого руководителя стройки, и автоматизация управления в строительстве предполагает строгую и своевременную отчетность и прорабов и участков.

Опыт показывает, что  при внедрении автоматизированных систем управления 70% положительного эффекта  достигается за счет наведения порядка, а остальные 30% – за счет изменения и улучшения управленческих процессов.

Результаты внедрения:

-  Повышение качества аналитической информации по капитальным вложениям, источникам финансирования, расчетам с подрядчиками и поставщиками, учету материалов и оборудования и т.д.

-  Сокращение расходов на аппарат заказчика строительства, повышение прозрачности информации по затратам на содержание подразделений.

-  Усиление контроля над затратами и использованием средств инвесторов.

-  Упрощение расчетов с инвесторами, подрядчиками, проектными институтами.

-  Исключение рутинных операций.

К автоматизации нужно  подходить с умом. В первую очередь  нужно правильно подобрать программный  продукт.

Не торопитесь. Обратитесь в фирму или к опытному специалисту. Вас проконсультируют, покажут деморолики и презентации, ответят на все ваши вопросы.

Наличие опыта у тех, кто будет внедрять для Вас  эти продукты – особенно важно, поскольку программные продукты по строительству очень специфичны и не могут быть в полной мере адаптированы и доработаны под вас неопытными в данной отрасли специалистами. Идеально, если вам назовут фирмы, которые были автоматизированы на том продукте, который интересует вас. В этом случае Вы сможете связаться непосредственно с конечными пользователями и узнать их мнение. [7]

Ассортимент программ для строительства на сегодня достаточно широк:

1С:Заказчик строительства.  Версия 1.0 локальная  Конфигурация  для использования с компонентой  "Бухгалтерский учет 7.7"

1С:Заказчик строительства.  Версия 1.0 сетевая на 5 польз.  Конфигурация для использования с компонентой "Бухгалтерский учет 7.7"

1С:Подрядчик строительства.  Версия 2.3 сетевая на 5 пользователей   Конфигурация для использования с компонентой "Бухгалтерский учет 7.7"

1С:Подрядчик строительства.  Версия 2.3 сетевая на 10 пользователей   Конфигурация для использования с компонентой"Бухгалтерский учет 7.7"

1С:Предприятие 8.0. Подрядчик  строительства 3.0. Управление строительным  производством

ВДГБ: Долевое строительство Дополнение к тип. конфигурации 1С:Бухгалтерия 7.7

ИКС: Строительство. Конфигурация для 1C:Бухгалтерии 7.7

ИКС: Управление Строительством Дополнение к тип. конфигурации 1С:Бухгалтерия 7.7

Смета Плюс 3.х локальная Конфигурация для 1С:Оперативный учет 7.7

Смета Плюс 3.х сетевая  на 3-х польз.

Смета Плюс 3.х сетевая  на неогранич. число польз.

Смета Плюс. Дополнительная база 2001 (Госстрой)

Элит-строительство 8.0 Конфигурация для совместного использования  с программой "1С:Бухгалтерия 8.0"

 

 

3. Новые технологии  в строительстве

 

Рассмотрим примеры  технологий, позволяющих быстро и без ошибок перейти от проекта к автоматизированному производству в строительной отрасли.

Полностью автоматическая сварка рулонов осуществляется в  соответствии с размерами перекрытия и результатами прочностного расчета  по СНиП. Эта технология позволяет сократить расход стали на монолитные перекрытия на 20-40%, а затраты времени на укладку арматуры – в 5-10 раз! Важно отметить, что ни один рулон не похож на другой.

Раскрой и фрезерование индивидуальной опалубки могут применяться, чтобы сформировать опалубку для изготовления малых серий (или даже единичных образцов) сложных железобетонных изделий, например, лестничных маршей, фундаментов технологического оборудования. Результатом работы системы является либо картограмма раскроя листового опалубочного материала, либо управляющая программа для пятикоординатного фрезерного станка. [7]

Активное ранее развитие технологий сборного железобетона в  СНГ сейчас остановилось. Поскольку  эти технологии в СНГ десятилетиями  не совершенствовались и далеки от современного уровня развития строительной отрасли, они неуклонно вытесняются монолитными технологиями, которые обеспечивают существенные конструктивные преимущества и не ограничивают творчество архитектора. Между тем, в Европе не забыты такие существенные преимущества сборных технологий, как низкая стоимость, высокая скорость монтажа и заводское качество ж/б элементов (панелей, блоков и других). В Германии 80% перекрытий на построенных объектах являются сборными (точнее, "полусборными": нижняя половина, включая необходимое армирование, сборная, в то время как верхняя доливается бетоном непосредственно на стройплощадке, в результате чего готовая конструкция приобретает прочность монолита).

Эта технология, получившая название Filigran, в сочетании со средствами комплексной автоматизации строительства, разработанными компанией Nemetschek, позволяет изготовить единичный комплект ж/б элементов под индивидуальный проект с максимальной экономической эффективностью. В качестве примера можно привести стадион Allianz Arena в Мюнхене, где было установлено 56 тысяч м2 полусборных перекрытий, причем ни одна плита не повторяла другую. Все проектные решения плит – геометрия, закладные элементы, армирование – были реализованы с помощью системы Allplan Сборные конструкции (средняя производительность работ - 1500 м2 в день).

Список технологий на пути от чертежа к строительству  включает подготовку управляющих программ для сварки индивидуальных сеток, используемых в сборном производстве, ввод данных о прогрессе строительства, ведение  дефектных ведомостей. [4]

Все вышеперечисленные  технологии являются базой для перехода от серийного производства к экономически выгодному строительству индивидуальных объектов, когда два соседних дома не похожи друг на друга и в то же время имеют разумную стоимость. Недостаточно разработать проект уникального здания – необходимо уложиться и в смету, и в сроки. Важными предпосылками экономической эффективности строительства является быстрое и достоверное определение объема работ, оценка стоимости на возможно более ранних стадиях проектирования, обеспечение взаимосвязи этих данных со сметами, с системами календарного планирования и управления строительными проектами.

Система Allplan позволяла  получать спецификации в соответствии с ГОСТ уже много лет назад. Применение нового программного модуля под названием Alltop Оценка стоимости дает возможность рассчитать объемы по позициям ведомости работ, включая работы, технологические позиции (например, снять/поставить опалубку), которые обычно не детализируются (например, "пирог" бетонного пола подвала), непосредственно на основе проекта, причем с погрешностью не более 3% по каждой позиции. Кроме того, эта система обеспечивает прямую связь с используемыми в странах СНГ сметными системами – ГЕКТОР (Сметчик-Строитель), ЭРТИ (ВинАверс), ИНАС (РиК), АВС-Казахстан, СИС – Беларусь, ТК-И и АВК-3 - Украина и другими, а также с системами управления проектами, такими как СПАЙДЕР, AUER Success, MS Project.