Стадия КМД: деталировка для производства

Переход от КМ к КМД. После утверждения стадии КМ проект переходит в фазу деталировки – разработки рабочей документации марки КМД (конструкции металлические деталировочные). КМД – это комплект детальных чертежей для изготовления и монтажа, включающий полную спецификацию всех элементов, узлов и крепежа, маркировочные ведомости и сборочные схемы. Если КМ показывает «что и где» будет в строящемся объекте, то КМД отвечает на вопросы «как именно изготовить и смонтировать» каждую часть конструкции. По сути, это расшифровка и детализация КМ: на каждый узел выпускается отдельный чертеж крупным планом, каждая балка, пластина, раскос получает свой код (марку) и размеры, все отверстия, сварные швы, болты – точно привязаны, и даются инструкции по сборке каркаса в целое.

Чертежи деталей и узлов. На них показаны геометрия отдельных элементов (например, раскрой пластины или профильной балки с отверстиями) и соединение элементов в узле. Приведены все размеры вплоть до отверстий под болты с указанием диаметров и допусков. Изображаются сварные швы с маркировкой по ГОСТ (например, шов Т1 или С2 – тип и категория). Для узлов приводятся указания, какой болт куда, момент затяжки, схема раскрепления на время монтажа и т.д.

Спецификации и ведомости. Разработка КМД включает полную спецификацию металлопроката и материалов: перечень всех деталей (марки деталей) с обозначением материалов (сталь С255, С345 и пр.), массой каждой детали, количеством. Отдельно ведомость метизов (болтов, гаек, шайб), сварочных материалов. Такая спецификация – основа для закупки материала заводом. Ошибка здесь грозит закупкой не тех компонентов и срывом сроков.

Маркировка и схемы сборки. Каждой детали присваивается уникальный маркировочный номер (позиция), который будет нанесен на саму деталь в цеху. В КМД прилагаются схемы расположения элементов, на которых показано, какая марка детали куда устанавливается в общем каркасе. Например, схематичный план фермы с указанием: деталь №45 (пластина) ставится в узле между элементами №12 и №13 (раскосы) и крепится 4 болтами М16 класс 8.8. Такие монтажные схемы помогают бригадам на стройке быстро ориентироваться. Неправильная или отсутствующая маркировка вызывает путаницу при сборке, поэтому четкая система маркировки – одна из важных задач КМД.

Исполнители КМД. Разработкой КМД может заниматься либо та же проектная организация (особенно если это стадия РД – рабочая документация, по контракту), либо специализированное конструкторское бюро (особенно при сложных МК), либо сам завод-изготовитель (если у него есть собственный отдел деталировки). В любом случае детализаторы должны работать в связке с авторами КМ, поскольку возможно потребуются уточнения или изменения по ходу. К сожалению, на практике связь бывает недостаточной – и это источник ошибок. Часто КМД заказывают на стороне после выпуска КМ, и если подрядчик по КМД неопытен или не знаком со спецификой объекта, могут закрасться неточности.

·         Ошибка в размерах или допусках. Если на чертеже КМД хоть один размер проставлен неправильно – деталь изготовят нестыкующейся с остальными. Например, отверстия под высокопрочные болты в стыковочных пластинах смещены на пару миллиметров – при монтаже они не совпадают с отверстиями на балке. Или длина колонны дана без учета высоты базовой чашки – колонна не встанет на фундамент. Такие промахи, к сожалению, не редкость, особенно если КМД выполняется в спешке. Последствия: детали приходится дорабатывать прямо на монтаже (рассверливать отверстия, наращивать пластины) или переделывать заново. Это приводит к простою монтажников, лишним затратам и даже конфликтам. Так, реальный случай: при строительстве большого ангара КМД поручили фирме без опыта сложных проектов. В итоге на стройке обнаружилось, что болтовые соединения не сходятся, часть балок неверного размера, монтаж остановлен на 3 недели, понадобилась переделка деталей. Заказчик понес существенные убытки из-за задержки и переработки, а все из-за одной неправильной деталировки.
·         Неверный выбор материала или крепежа. Другая ошибка – указать в КМД не ту марку стали или болтов. К примеру, в спецификации стоит сталь С345, а по КМ требовалась С255 – завод закупил более дорогой металл впустую. Или перепутаны классы прочности болтов (вместо 8.8 указаны обычные 5.8) – если это не заметить, конструкция не выдержит расчетных нагрузок. Бывает, что игнорируются ГОСТы на прокат – был выбран профиль, которого нет на рынке (например, двутавр редкого размера). Всё это потом вылезает на производстве: пауза, поиск замены, согласование замены с проектировщиками. Ошибки в спецификациях материалов чреваты покупкой не тех комплектующих и задержками.
·         Несоблюдение стандартов оформления. КМД – это важный документ, по нему часто принимают работу. Если чертежи оформлены с нарушением ГОСТ (например, не указаны маркировочные позиции, нет требований к сварке, отсутствуют необходимые виды), производство может неправильно понять, как изготавливать, а технадзор может не принять документацию. Часто встречается, что чертежи перегружены лишней информацией или, наоборот, чего-то не хватает, из-за чего цех не может однозначно выполнить работу. Например, не указана длина шва – сварщик решает по-своему, что может ослабить узел. Или в чертеже узла так много линий и пометок, что сложно разобраться – повышается риск ошибки.
·         Неучет технологии монтажа. Разработчики КМД должны представлять, как конструкцию будут собирать на стройке. Если они проигнорируют реальные условия монтажа, то на месте может оказаться, что «это нечем и никак не собрать». Скажем, тяжёлую ферму длиной 30 м заложили без стыков – в цеху ее сделали, а поднять краном целиком невозможно или везти слишком дорого. Или последовательность сборки болтового узла не продумана – один болт невозможно затянуть, потому что мешает выступ детали. Такие нюансы должны отрабатываться на стадии КМД, часто с помощью 3D-моделей.
·         Отсутствие проверки чертежей. Пожалуй, главная причина большинства упомянутых ошибок – это недостаточный контроль качества КМД перед тем, как отдать их в цех. Иногда подрядчики по деталировке спешат сдать работу, и чертежи сразу уходят на завод без внешней проверки. Если сам заказчик не проявит инициативу перепроверить, проблемы найдутся уже «в железе». Как отмечают специалисты, заказчики порой пренебрегают проверкой КМД, считая, что раз заплатили – то документация идеальна. Но на практике без независимой проверки часто всплывают ошибки на производстве или монтаже, теряются время и деньги. Причины — отсутствие у заказчика своих квалифицированных специалистов по КМД или банальная спешка, желание побыстрее начать работы. В результате то, что казалось выигрышем времени, оборачивается переработками, простоями и лишними расходами.

·         Современные САПР и BIM. Использование 3D-проектирования (Tekla Structures, Advance Steel и др.) позволяет собрать виртуальную модель конструкций и автоматически проверять стыковку элементов. Перед выдачей чертежей стоит выполнить контрольную сборку модели и поиск коллизий – это выявит, например, несовпадение отверстий или пересечение деталей еще до резки металла.
·         Многоуровневый контроль чертежей. Хорошей практикой является внутренняя экспертиза КМД: один инженер выполнил, второй тщательно проверил по чек-листу ГОСТ и проекта. Также полезно привлечь представителей завода (технологов производства) к просмотру чертежей – взгляд с позиции изготовителя сразу отмечает неудобные узлы или нестандартные решения. Без такой приемки детализатором легко упустить критичные моменты.
·         Взаимосвязь с производством. Постоянный контакт между группой КМД и цехом значительно снижает риск. Идеально, когда детализатор учитывает возможности оборудования завода и даже адаптирует узлы под реальность производства. Например, если на заводе нет станка для резки листа толще 40 мм, можно еще на стадии КМД разбить пластину на части допустимой толщины и предусмотреть сварку – это лучше, чем завод потом самовольно внесет такие изменения. Некоторые организации практикуют участие инженеров-конструкторов в пробном монтаже сложных узлов или изготовлении первых образцов, чтобы убедиться, что на чертеже всё реально выполнимо.
·         Повышение квалификации. Быстрый путь к снижению ошибок – обучение персонала. Регулярное обновление знаний детализаторов о новых нормах и технологиях (например, новые СП, изменения в ГОСТах) убережет от применения устаревших решений. Курсы по расчету соединений, обмен опытом в профессиональных сообществах – всё это повышает качество. Также важно развивать у специалистов культуру ответственности: понимание, что ошибка на чертеже – это реальные убытки и головная боль для цеха и строителей.

Для завода металлоконструкций качество КМД напрямую определяет успех производства. Завод может предпринять ряд шагов, чтобы повлиять на этот этап:

·         Иметь свой отдел КМД или надежного партнера. Многие продвинутые заводы не полагаются на случайных субподрядчиков, а содержат штат конструкторов-детализаторов. Да, это затраты, но они окупаются снижением рисков. Своя команда знает возможности цеха досконально и сделает чертежи “под завод”. Если же отдел КМД отсутствует, стоит работать только с проверенными бюро, имеющими опыт подобных проектов, и закладывать в договор этап обязательной проверки с участием завода.

·         Контроль и проверка документации. Заводу имеет смысл настоять на предварительной проверке КМД перед запуском в резку. Выделить пару дней и грамотного инженера для ревизии чертежей – гораздо дешевле, чем потом вырезать новые детали. В идеале следует сверить КМД с КМ (нет ли расхождений), проверить маркировку, комплектность спецификаций, технологичность узлов. Как отмечалось, многие ошибки всплывают только на производстве, если их не поймать заранее. Поэтому завод, замечая несостыковки, должен оперативно запросить разъяснения или корректировки у разработчиков КМД, а не “авось пронесёт”.

·         Совместная работа с проектировщиком. Иногда в процессе деталировки выявляется необходимость менять проектные решения (например, добавить стыковое соединение, изменить толщину пластины). В таких случаях завод должен быть инициатором диалога между детализаторами и автором КМ. Цель – согласовать изменения без ущерба для прочности и сроков. Гораздо хуже, если завод самостоятельно поменяет что-то для удобства производства, а авторский надзор потом не примет эти отступления – придётся переделывать готовые конструкции. Поэтому взаимодействие со всеми участниками на этом этапе – прямая выгода заводу.

Пример из практики (КМД): В качестве иллюстрации приведем анонимный пример: строительство производственного ангара. Заказчик, пытаясь сэкономить, отдал КМД на аутсорс дешевому подрядчику. Результат – на монтаж пришли фермы, у которых не совпадают отверстия в узловых пластинах, а некоторые элементы оказались длинее нужного. Монтажная бригада, потратив день на попытки подгонки, остановила работы. В итоге проект встал на несколько недель, заводу пришлось переваривать узлы и высылать новые детали, понеся прямые убытки, а заказчик оплачивал простой техники. Только обратившись к квалифицированному бюро, проект удалось исправить. Вывод: экономия на профессиональной деталировке оборачивается гораздо большими потерями, а потому заводам стоит контролировать, кто и как выполняет КМД, ведь репутация и прибыль предприятия в итоге зависят от этого.