Μεταφέροντας το 95% της κατασκευής στο εργοστάσιο: Η Zhongwei Heavy Industry καθιερώνει ένα νέο γενιάς μοντουλαρικό σύστημα κατασκευής προκατασκευασμένων χαλύβινων δομών

Μεταφέροντας το 95% της κατασκευής στο εργοστάσιο: Η Zhongwei Heavy Industry καθιερώνει ένα νέο γενιάς μοντουλαρικό σύστημα κατασκευής προκατασκευασμένων χαλύβινων δομών

Με τυποποιημένες συνδέσεις, ενσωματωμένη αντιδιαβρωτική και αντιπυρική επεξεργασία και ψηφιακό προ-μοντάρισμα βασισμένο σε BIM, το σύστημα μετατοπίζει την παράδοση βιομηχανικών εγκαταστάσεων, αποθηκών λογιστικής και γραφείων από την επιτόπια συντονισμό στην εργοστασιακή κατασκευαστική δυνατότητα.

και γραφείων από την επιτόπια συντονισμό στην εργοστασιακή κατασκευαστική δυνατότητα.

Για να καλυφθεί η ζήτηση για γρήγορη παράδοση βιομηχανικών εγκαταστάσεων, αποθηκών λογιστικής και κτιρίων υποστήριξης γραφείων, η εταιρεία Shenyang Zhongwei Heavy Industry Steel Structure Engineering Co., Ltd. κυκλοφόρησε ένα νέο σύστημα μοντουλαρικών προκατασκευασμένων κατασκευών από χάλυβα. Το σύστημα μεταφέρει την επεξεργασία των στοιχείων, την αντιστοίχιση των συνδέσεων, την επεξεργασία για αντιδιαβρωτική και αντιπυρική προστασία, καθώς και την ψηφιακή προσυναρμολόγηση στο εργοστάσιο, δημιουργώντας μια κλειστή διαδικασία παράδοσης από το στάδιο του σχεδιασμού και της κατασκευής μέχρι την εγκατάσταση επιτόπου. Σύμφωνα με τα υλικά κυκλοφορίας, το σύστημα μπορεί να επιτύχει ποσοστό προκατασκευής στο εργοστάσιο πάνω από 95%, να μειώσει τον χρόνο εγκατάστασης επιτόπου κατά 40% σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους κατασκευής από χάλυβα και να περιορίσει το σφάλμα εγκατάστασης της ψηφιακής προσυναρμολόγησης με βάση το BIM σε 2 mm.

Η εταιρεία Zhongwei Heavy Industry επικεντρώνεται εδώ και πολύ καιρό στις κατασκευές από χαλύβδινες δομές και στα μεταλλικά συστήματα περιβλήματος. Η παραγωγική της βάση βρίσκεται στο Σενγιάνγκ και καλύπτει περίπου 50.000 τετραγωνικά μέτρα. Η εταιρεία διαθέτει 24 χρόνια εμπειρίας στον τομέα των χαλύβδινων δομών και έχει ενσωματώσει την τεχνολογία BIM και την ψηφιακή διαχείριση στην αναβάθμιση του παραγωγικού της μοντέλου. Για έργα χαλύβδινων δομών που στοχεύουν διεθνές κοινό, η σταθερή συντονισμός μεταξύ σχεδιασμού, κατασκευής, μεταφοράς και εγκατάστασης αποτελεί πλέον καθοριστικό παράγοντα στις αποφάσεις αγοράς.

Αυτό το μοντάρισμα σύστημα δεν αφορά απλώς τη μετατροπή σιδηροκατασκευαστικών εξαρτημάτων σε τυποποιημένα μέρη. Αντίθετα, καθιερώνει ένα επαναληψιμό σύνολο τεχνικών κανόνων που επικεντρώνονται στα προβλήματα που προκύπτουν κατά την παράδοση των μηχανικών έργων: οι τυποποιημένες συνδέσεις μειώνουν το ποσοστό μη τυποποιημένων λεπτομερειών· η ενσωματωμένη εργοστασιακή επεξεργασία μειώνει τη δευτερεύουσα εργασία επιτόπου· και η προ-συναρμολόγηση με BIM επιλύει εκ των προτέρων τα προβλήματα σύγκρουσης, στοίχισης οπών, επιφανειών άκρων και σειράς εγκατάστασης. Για τα γραφεία μηχανικών, τους εργολάβους και τους ιδιοκτήτες έργων, αυτό σημαίνει ότι τα έργα δεν εξαρτώνται πλέον αποκλειστικά από την προσωρινή συντόνιση επιτόπου· μεγαλύτερη βεβαιότητα ενσωματώνεται στην εργοστασιακή κατασκευή και στο ψηφιακό μοντέλο.

Σχήμα 1. Μοντάρισμα με ηγεσία εργοστασίου: τα εξαρτήματα επεξεργάζονται, αριθμούνται, ελέγχονται και προστατεύονται στο εργοστάσιο· επιτόπου, η εργασία αφορά κυρίως τη συναρμολόγηση.

1. Προβλήματα της βιομηχανίας: Οι κατασκευές από σιδηροκατασκευές χρειάζονται περισσότερο από απλή κατασκευασιμότητα – χρειάζονται εύσταθη παράδοση

Σε παραδοσιακά έργα χαλύβδινων κατασκευών, η αποδοτικότητα της παράδοσης συχνά περιορίζεται όχι από την προμήθεια των κύριων υλικών, αλλά από λεπτομέρειες όπως μη τυποποιημένες συνδέσεις, διάτρηση οπών επιτόπου και επισκευαστική συγκόλληση, τμηματική αντιδιαβρωτική και πυροπροστατευτική επεξεργασία, ασαφής αρίθμηση των εξαρτημάτων και επαναλαμβανόμενη προσαρμογή των σειρών εγκατάστασης. Σε κτίρια μεγάλου ανοίγματος, όπως εργοστάσια και αποθήκες, ο αριθμός των συνδέσεων, των παρτίδων εξαρτημάτων και των επικαλυπτόμενων επιτόπου εργασιών είναι υψηλός. Εάν παρουσιαστεί απόκλιση μεταξύ του σχεδιαστικού μοντέλου και των δεδομένων κατεργασίας, το αποτέλεσμα στο επόμενο στάδιο μπορεί να είναι καθυστερήσεις στην ανύψωση, δευτερεύουσες διορθώσεις και επανεργασία.

Για τους γενικούς εργολάβους και τις μηχανικές εταιρείες, κάθε μείωση ενός ακατάσχετου επιτόπου διαδικασίας προσθέτει βεβαιότητα στο χρονοδιάγραμμα του έργου. Για τους ιδιοκτήτες έργων, μια συντομότερη περίοδος κατασκευής σημαίνει όχι μόνο χαμηλότερη καταπόνηση κεφαλαίου κατά τη φάση κατασκευής, αλλά και νωρίτερη θέση σε λειτουργία των γραμμών παραγωγής, των λειτουργιών αποθήκευσης ή των γραφειακών εγκαταστάσεων. Ο ανταγωνισμός στη βιομηχανία χαλύβδινων κατασκευών μετατοπίζεται από τη μονοδιάστατη σύγκριση τιμών προς την ολοκληρωμένη ικανότητα παράδοσης: σχεδιασμό που μπορεί να κατασκευαστεί, κατασκευή που μπορεί να εντοπιστεί και εγκατάσταση που μπορεί να προβλεφθεί.

Το σύστημα που κυκλοφόρησε η εταιρεία Zhongwei Heavy Industry αποτελεί μια μηχανική ανταπόκριση σε αυτά τα προβλήματα. Μεταφέρει πολλές κρίσεις, διορθώσεις και επεξεργασίες που προηγουμένως εκτελούνταν επιτόπου στο εργοστάσιο· μετατρέπει τις πληροφορίες από τα σχέδια σε ψηφιακά μοντέλα, κωδικούς εξαρτημάτων και τεχνικά έγγραφα διαδικασίας· και μετατρέπει την εμπειρία ανά έργο σε επαναχρησιμοποιήσιμες βιβλιοθήκες συνδέσμων και διαδρομές διαδικασίας.

Σχήμα 2. Τυποποιημένος σχεδιασμός σύνδεσης: η επαναχρησιμοποίηση κόμβων, οι κανονικοποιημένοι προτύπου τρύπες και η παρακολούθηση των εξαρτημάτων βελτιώνουν τη συνέπεια μεταξύ κατασκευής και εγκατάστασης.

2. Λύση: Μεταφορά των κύριων διαδικασιών στο εργοστάσιο και μεταφορά της αβεβαιότητας στο μοντέλο

Το πρώτο βασικό στοιχείο του συστήματος είναι ο τυποποιημένος σχεδιασμός σύνδεσης. Παρά την ικανοποίηση των δομικών και συνδετικών απαιτήσεων, η λογική σύνδεσης μετατοπίζεται από την εξατομικευμένη λεπτομερή σχεδίαση κάθε έργου σε μια μοντάρισματική, επαναχρησιμοποιήσιμη σχεδίαση. Με την ενοποίηση των αξόνων, των θέσεων των τρυπών, των τελικών πλακών, των ενισχυτικών στοιχείων και των κανόνων σύνδεσης, το σύστημα μειώνει την εξάρτηση από την ατομική εμπειρία κατά την κατασκευή και την εγκατάσταση. Η τυποποίηση των συνδέσεων δεν μειώνει τη δυνατότητα εξατομίκευσης· αντιθέτως, διασπά την πολύπλοκη εξατομίκευση σε μια μηχανική γλώσσα με λιγότερες προδιαγραφές και περισσότερους συνδυασμούς, επιτρέποντας τη γρήγορη προσαρμογή εργοστασίων, αποθηκών και γραφείων υπό ένα ενιαίο σύνολο κανόνων.

Το δεύτερο βασικό στοιχείο είναι η ενσωματωμένη επεξεργασία για αντιδιάβρωση και πυροπροστασία. Στις παραδοσιακές πρακτικές, η μεταφορά των εξαρτημάτων, η ανύψωσή τους, η επαναβαφή επιτόπου και η επεξεργασία για πυροπροστασία μπορεί να ανήκουν σε διαφορετικές διαδικασίες, ενώ η ποιότητα μπορεί να επηρεαστεί από τις καιρικές συνθήκες, τις συνθήκες του χώρου εργασίας και την εμπειρία των εργαζομένων. Το νέο σύστημα μεταφέρει την επεξεργασία για αντιδιάβρωση και πυροπροστασία όσο το δυνατόν περισσότερο στο εργοστάσιο, προκειμένου να διεξαχθεί με ενιαίο τρόπο, μειώνοντας έτσι την αβεβαιότητα που προκαλείται από την επικάλυψη διαφορετικών εργασιών και τη δευτερογενή επεξεργασία επιτόπου. Δεδομένου ότι τα δημοσιευθέντα υλικά δεν αποκαλύπτουν συγκεκριμένα συστήματα επικάλυψης, όρια αντοχής στη φωτιά ή πάχος επικάλυψης, οι σχετικές τεχνικές προδιαγραφές θα πρέπει να επιβεβαιωθούν με βάση τα τεχνικά έγγραφα της εταιρείας και τις αρχικές εκθέσεις δοκιμών πριν από την επίσημη δημοσίευση.

Το τρίτο βασικό στοιχείο είναι η ψηφιακή προ-συναρμολόγηση με βάση το BIM. Πριν από την είσοδο των εξαρτημάτων στην τοποθεσία, το σύστημα χρησιμοποιεί το μοντέλο για την ολοκλήρωση ελέγχων σύγκρουσης, ταιριάσματος οπών, σειράς σύνδεσης και επαλήθευσης της συσκευασίας για μεταφορά, προσδιορίζοντας εκ των προτέρων πιθανές αποκλίσεις μεταξύ σχεδιασμού, κατασκευής και εγκατάστασης. Στα δημοσιευμένα υλικά αναφέρεται ότι η ψηφιακή προ-συναρμολόγηση με βάση το BIM μπορεί να ελέγχει το σφάλμα εγκατάστασης εντός 2 mm. Η αξία αυτού του δείκτη δεν είναι μόνο η ακρίβεια καθεαυτή· μετατρέπει επίσης τη διαδικασία από την ανακάλυψη προβλημάτων επιτόπου στην επίλυση προβλημάτων εκ των προτέρων στο μοντέλο και στο εργοστάσιο.

Σχήμα 3. Διαδικασία ψηφιακής προ-συναρμολόγησης με βάση το BIM: ο σχεδιασμός, η κατασκευή, η μεταφορά και η εγκατάσταση μοιράζονται μία κοινή λογική δεδομένων.

3. Βασικές Παράμετροι: Επαληθεύσιμα Δεδομένα για Τεχνικές Αποφάσεις Προμηθειών

Γύρω από τους δείκτες παράδοσης που απασχολούν περισσότερο τις ομάδες προμηθειών, η Zhongwei Heavy Industry παρουσιάζει τις κλειδιαριές παραμέτρους αυτού του συστήματος σε επαληθεύσιμη τεχνική γλώσσα:

4. Πρακτικά οφέλη: Ορατή βεβαιότητα για αποφάσεις σχεδιασμού, κατασκευής και επενδύσεων

Για τα γραφεία σχεδιασμού, οι τυποποιημένες συνδέσεις και τα μοντέλα BIM μπορούν να βελτιώσουν την αποδοτικότητα της λεπτομεροποίησης και να μειώσουν την επαναλαμβανόμενη συντονιστική διαδικασία και τις αποκλίσεις μεταξύ εκδόσεων. Στο στάδιο της πρότασης, οι σχεδιαστές μπορούν να συνδυάσουν τυπικά διαστήματα στηλών, ανοίγματα, συστήματα δοκών, συστήματα περιβλήματος και προβλέψεις για τις εγκαταστάσεις ΜΗΠ, προκειμένου να δημιουργήσουν σχεδιαστικά αποτελέσματα που μετατρέπονται ευκολότερα σε σχέδια κατασκευής και δεδομένα κατασκευής.

Για τις μηχανικές εταιρείες, η αξία εστιάζεται στην αποτελεσματικότητα της οργάνωσης επιτόπου. Ένα ποσοστό προκατασκευής στο εργοστάσιο μεγαλύτερο του 95% σημαίνει ότι περισσότερα εξαρτήματα επεξεργάζονται, αριθμούνται, ελέγχονται και προστατεύονται σε ελεγχόμενες συνθήκες εργοστασίου. Η εργασία επιτόπου μετατοπίζεται από την επεξεργασία και την εγκατάσταση σε επιθεώρηση, ανύψωση και σύνδεση. Όταν ο χρόνος εγκατάστασης συντομεύεται κατά 40% σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους χαλύβδινης κατασκευής, τότε υπάρχει δυνατότητα βελτιστοποίησης ταυτόχρονα του εξοπλισμού ανύψωσης, του προσωπικού διαχείρισης της περιοχής, των προσωρινών εγκαταστάσεων και της συντόνισης διασταυρούμενων εργασιών.

Για τους ιδιοκτήτες έργων, η βασική αξία του μοντουλαρικού συστήματος είναι μια πιο προβλέψιμη απόδοση των επενδύσεων. Οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις μπορούν να υποστηρίξουν νωρίτερη εισαγωγή εξοπλισμού και θέση σε λειτουργία των γραμμών παραγωγής· τα αποθηκευτικά κέντρα λογιστικής μπορούν να μειώσουν το χρονικό διάστημα μέχρι την έναρξη λειτουργίας· και τα κτίρια υποστήριξης γραφείων μπορούν να παραδοθούν παράλληλα με τους χώρους παραγωγής σε βιομηχανικούς κόμβους. Σε σύγκριση με την απλή μείωση των τιμών του χάλυβα ή των μονάδων επεξεργασίας, η συντόμευση της διάρκειας κατασκευής, η μείωση του κινδύνου επανεργασίας και η βελτίωση της προσαρμοστικότητας για μελλοντική επέκταση μπορούν να έχουν μεγαλύτερη επίδραση στο κόστος κατά τη διάρκεια ζωής.

Σχήμα 4. Πολυσεναριακή προσαρμογή: βιομηχανικές εγκαταστάσεις, αποθηκευτικά κέντρα και κτίρια γραφείων μπορούν να διαμορφωθούν στο πλαίσιο μιας ενιαίας μοντουλαρικής λογικής, διατηρώντας παράλληλα τις διαφοροποιημένες λειτουργίες τους.

5. Σενάρια Εφαρμογής: Από τους χώρους παραγωγής έως τους κόμβους λογιστικής και τα κτίρια υποστήριξης γραφείων σε βιομηχανικούς κόμβους

Όσον αφορά τα σενάρια εφαρμογής, το σύστημα προορίζεται για βιομηχανικές εγκαταστάσεις, αποθήκες, κτίρια γραφείων και άλλους τύπους κτιρίων. Τα έργα εγκαταστάσεων επικεντρώνονται συνήθως στα ανοίγματα, τα διαστήματα μεταξύ των στηλών, τις δοκούς για τους γερανούς και την προσαρμοστικότητα σε φορτία εξοπλισμού· τα έργα αποθηκών επικεντρώνονται στην απόδοση του χώρου, τη διάταξη των ραφιών, την αποδοτικότητα φόρτωσης και την ταχεία θέση σε λειτουργία· ενώ τα κτίρια γραφείων ή τα κτίρια υποστήριξης βιομηχανικών πάρκων δίνουν μεγαλύτερη έμφαση στην ολοκληρωμένη συνεργασία της δομής, του περιβλήματος, των συστημάτων ΜΗΕ (Μηχανολογικά, Ηλεκτρολογικά, Εγκαταστάσεις Υδραυλικών Εργασιών) και της εκφραστικότητας της πρόσοψης. Το πλεονέκτημα των μοντουλαρικών προκατασκευασμένων σιδηροκατασκευών είναι ότι μπορούν να επαναχρησιμοποιούν τη βασική λογική σύνδεσης και κατασκευής σε διαφορετικά σενάρια, ενώ διατηρούν ελεύθερο χώρο για λειτουργική και εξωτερική προσαρμογή.

Για διαπεριφερειακά και διασυνοριακά μηχανικά έργα, το μοντέλο του μοντισμού προσφέρει επίσης αξία στη μεταφορά και στη διαχείριση της κατασκευαστικής περιοχής. Τα εξαρτήματα μπορούν να κωδικοποιηθούν, να συσκευαστούν ανά λωρίδα εγκατάστασης, να υποστούν προεγκαταστατικό έλεγχο και να συσκευαστούν πριν από την έξοδό τους από το εργοστάσιο. Μετά την άφιξή τους στην κατασκευαστική περιοχή, η ανύψωση μπορεί να οργανωθεί σύμφωνα με τη σειρά εγκατάστασης, μειώνοντας έτσι το κόστος επικοινωνίας που προκαλείται από διαφορές στη γλώσσα, στις πρακτικές κατασκευής και στους διαθέσιμους πόρους της περιοχής. Δημόσιες πληροφορίες της εταιρείας Zhongwei Heavy Industry δείχνουν ότι παρέχει ολοκληρωμένες λύσεις για χαλύβδινες κατασκευές, από την έρευνα και τον σχεδιασμό μέχρι την παραγωγή, την κατασκευή, την εγκατάσταση και τη λειτουργία-συντήρηση, καθώς και ότι έχει δημιουργήσει δίκτυο υπηρεσιών για πολλές χώρες και περιοχές. Αυτή η δυνατότητα αποτελεί τη βάση για την εφαρμογή του μοντισμού σε διεθνή έργα.

Συμπέρασμα: Μετατρέποντας την ακρίβεια του εργοστασίου σε αποδοτικότητα επιτόπου και τη συστημική δυνατότητα σε εγγύηση ολοκλήρωσης

Στην αγορά κτιρίων με σιδηροκατασκευή, αυτό που πραγματικά πείθει τους λήπτες αποφάσεων αγορών δεν είναι μια αφηρημένη ρητορική για υψηλή ποιότητα, αλλά δείκτες παράδοσης που είναι εξηγήσιμοι, δοκιμάσιμοι και ελέγξιμοι. Ένα ποσοστό εργαστηριακής προκατασκευής πάνω από 95%, μια μείωση κατά 40% του χρόνου εγκατάστασης επιτόπου και ο ψηφιακός έλεγχος σφαλμάτων προ-συναρμολόγησης BIM εντός 2 mm αποτελούν την πυρήνα έκφραση της αξίας του νέου γενιάς ενός μοντουλαρικού, προκατασκευασμένου συστήματος σιδηροκατασκευής της Zhongwei Heavy Industry.

Καθώς οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις, οι σύγχρονες εγκαταστάσεις λογιστικής, τα βιομηχανικά πάρκα στο εξωτερικό και τα ολοκληρωμένα έργα παραγωγής-γραφείου συνεχίζουν να αναπτύσσονται, ο ανταγωνισμός μεταξύ των εταιρειών χαλυβδοκατασκευών θα εξαρτάται όλο και περισσότερο από την τυποποίηση των μηχανικών λύσεων, την ψηφιακή κατασκευή και την ικανότητα συναρμολόγησης επιτόπου. Για τα γραφεία μηχανικών, τις μηχανικές εταιρείες και τους ιδιοκτήτες έργων, η επιλογή ενός ώριμου μοντουλαρικού συστήματος αποτελεί, κατ’ ουσίαν, την επιλογή υψηλότερης βεβαιότητας παράδοσης. Με την παρούσα κυκλοφορία του συστήματος ως αφετηρία, η Zhongwei Heavy Industry μετατρέπει την ακρίβεια της εργοστασιακής κατασκευής σε αποτελεσματικότητα στις περιοχές υλοποίησης έργων και προσφέρει μια σαφέστερη πορεία για τις κατασκευές χαλυβδοκατασκευών να υποστηρίζουν τόσο την πράσινη, χαμηλούς ρύπους ανάπτυξη όσο και τους στόχους γρήγορης κατασκευής.