Путь древесины: от делянки до деревянного дома

В результате действий руководства страны и лесопромышленной отрасли в последние годы созданы условия, при которых предприятиям ЛПК разумнее и выгоднее налаживать деревообработку в России, нежели заготавливать и экспортировать необработанную древесину. Это подталкивает компании, занятые исключительно заготовкой, к тому, чтобы вкладывать деньги в новые высокотехнологичные производства.

Иллюстрации и таблицы см. в PDF-версии статьи

По мере улучшения экономической ситуации в стране все больше предприятий заявляют об утверждении инвестиционных проектов, связанных с переработкой древесины, подразумевая под этим полный цикл — от заготовки леса до создания деревянного дома (далее, говоря об этом виде деятельности в целом, мы будем использовать термин «деревообработка»).

Окупить вложения и получить прибыль

Иногда инвестиции предприятий в деревообработку оказываются не столь эффективными, как ожидалось. В частности, отдача от реализации проекта может наступить не в те сроки, которые были определены при его планировании. В каждом конкретном случае причины подобных программ свои, но есть общие, которые присущи большинству проектов. Например, расчеты сделаны правильно, а вот программа реализации проработана недостаточно тщательно, без учета важных деталей. Можно выделить три момента, которые не всегда принимаются во внимание при разработке проекта:

1. Мало построить производственные корпуса, закупить и смонтировать оборудование — чтобы запустить производство и вывести его на проектную мощность, оборудование нужно «оживить» и правильно организовать подготовку ежедневных производственных заданий для всех участков.

2. Предприятие нужно обеспечить заказами для полной загрузки производства и скорейшей окупаемости вложенных средств, то есть привлечь потенциальных клиентов и наладить прием заказов от них.

3. Необходимо обеспечить однозначное соответствие пожеланий заказчика, оформленных в виде проекта, конечному результату — комплекту деталей заказанного дома, который будет изготовлен на производстве и собран на участке покупателя. От объема и качества выпускаемой продукции зависит скорость окупаемости инвестпроекта.

Именно в последнем кроется распространенная ошибка, которую допускают при планировании нового производства, — недостаточное внимание к взаимной увязке трех составляющих в работе домостроительного предприятия: его продукции, технологий её продажи и обеспечения её производства по принципу «от проекта до станка». Ведь в России почти каждый покупатель индивидуального деревянного дома хочет внести в типовой проект изменения.

Рассмотрим способ решения названных проблем на примере, когда конечной продукцией полного цикла деревообработки являются дома из бревна и бруса.

Домостроение из бревна и бруса

Производство деревянных строений включает следующие основные этапы: проектирование дома и согласование проекта с заказчиком, расчет комплектации дома и его стоимости, подготовка производства и изготовление деталей дома, сборка. Такая технология работы невозможна без качественной и точной подготовки технической документации и организации производственного процесса. Для успешного решения этих задач необходимо наличие следующих составляющих:

ПО для деревянного домостроения

По оценке специалистов, программное обеспечение является такой же производственной составляющей, как и приобретаемое оборудование, а верная технология его использования — ключ к успеху. Поэтому в качестве базовой из перечисленных выше трех составляющих выделим именно программно-информационные средства и технологии. Подробно остановимся на их использовании на примере разработок «Центра программных разработок „Геос“» (Нижний Новгород), специалисты которого создали и развивают программный комплекс «К3-Коттедж». «Этот программный комплекс позволяет автоматизировать все этапы работы домостроительной компании над проектом: проектирование, расчет комплектации и стоимости дома, подготовку рабочей документации для производства комплектов домов и их сборки на строительной площадке, — говорит руководитель направления научной и инновационной деятельности группы компаний „Геос“ Василий Розанов. — Наше программное обеспечение позволяет обеспечить точными заданиями все этапы работы домостроительной компании: проектирование, подготовку производства и сборки строения. От эффективности их выполнения зависит степень загрузки и производительность работы приобретенного оборудования и в конечном счете прибыль домостроительного предприятия».

В работе программы реализованы два ключевых принципа: «от проекта до станка в одной программе» и «от трехмерной модели дома к автоматическому получению рабочих документов». За счет этого обеспечивается высокая скорость проектирования и выпуска рабочих заданий для производства, практически устраняются причины возникновения ошибок, связанных с «ручной» подготовкой проектной и производственной документации. Цель программы — обеспечение автоматической подготовки рабочих заданий на изготовление всех деталей проектируемого дома, опираясь на созданную при проектировании трехмерную модель строения.

Остановимся подробнее на этапах работы домостроительной компании с использованием комплекса «К3-Коттедж».

Проектирование дома

Основное отличие деревянного домостроения от других производств, имеющих отношение к деревообработке, — работа непосредственно с индивидуальным заказчиком. Отсюда вытекают особенности производства деталей, из которых дом будет собран. Заказчик приходит в домостроительную компанию с определенными пожеланиями или выбирает понравившийся ему дом из каталога готовых проектов. Над созданием облика будущего дома работает архитектор-проектировщик. Ему необходимо согласовать с заказчиком все детали: планировки этажей, расположение дверных и оконных проемов, внешний вид дома, виды отделочных материалов и проч. При этом учитывается чисто техническая возможность выполнить тот или иной элемент конструкции: часто заказчик изначально выбирает решения, которые невозможно реализовать в деревянном домостроении (например, взятые из каталога проектов кирпичных домов).

Программа позволяет работать с трехмерной моделью дома для точного его проектирования во всех деталях. Работа на этапах создания проекта будущего здания может быть выполнена либо одним специалистом (архитектором-проектировщиком), либо тремя: архитектором, конструктором и технологом. Во втором случае эти специалисты получают возможность последовательно работать над одной и той же моделью дома, выполняя каждый свою часть работы и не производя повторных построений в разных программах.

Программа дает свободу проектирования, но при этом контролирует техническую возможность изготовления тех или иных узлов дома, сообщая об этом проектировщику. Специалист должен сам найти оптимальное решение.

ПО «К3-Коттедж» позволяет каждому предприятию настроить его соответственно своим особенностям, например ввести в исходные данные о требуемом сечении бревна или бруса, информацию о применяемых пиломатериалах и т. д., то есть параметры, которые определяют точные размеры каждого элемента дома. Это очень важно при последующей передаче заказа на производство.

Смета

Выбирая те или иные элементы для своего дома, заказчик исходит также и из их стоимости. Именно оценка сметы позволяет ему принять окончательное решение о начале строительства.

Ведомость, в которой указаны количество и стоимость всех материалов, использованных при проектировании дома, рассчитывается в «К3-Коттедж» автоматически. Программа позволяет получать эти документы на каждом этапе, тогда как при проектировании дома «вручную» смета обычно составляется только по готовому проекту.

Для выяснения стоимости, в частности, нужно знать, сколько потребуется материала (бревна или бруса), поскольку все детали дома изготавливаются из профилированных заготовок определенной длины. «К3-Коттедж» позволяет рассчитать раскладку деталей на заготовках разной длины с учетом их стоимости.

При этом расход материалов можно оптимизировать — свести к минимуму количество отходов. Если раскрой заготовок получается неоптимальным, можно внести изменения в конструкцию дома — как с целью снижения его стоимости, так и для более рационального использования материала.

Проектно-производственная документация

После того как модель дома согласована с заказчиком, необходимо подготовить проектную и производственную документацию. В нее входят:

1. Архитектурный проект. Он составляет основу проектной документации и объединяет комплект документов, который должен быть представлен и согласован в архитектурно-проектном управлении. Одновременно готовятся развертки скатов крыши, ведомость окон и проемов — документы, которые будут переданы предприятиям, производящим соответствующие элементы дома.

2. Производственный комплект документов. Его основой является таблица бревен (или спецификация стеновых элементов, а в обычном лексиконе — «разбревенка» или «разбрусовка»). Это главный документ, который нужен для производства дома. Он содержит описание и чертежи всех деталей с указанием точных мест расположения пазов, отверстий и т. д. По этим чертежам будут изготавливаться все детали строения (для операторов, работающих на станках с ручным позиционированием деталей, этот документ является рабочим заданием, а для операторов оборудования с ЧПУ он необходим для контроля точности изготовления деталей).

Одновременно печатаются шильдики — этикетки на каждую деталь дома, позволяющие маркировать детали при их изготовлении.

В производственное задание также входит раскрой — оптимизация раскладки деталей дома на заготовки фиксированной длины (в том числе раскрой может быть сделан на заготовках разной длины). Отметим ещё таблицу досок (пиломатериалов), которая содержит описание деталей полов, отделки, стропильной системы и т. п.

Подготовка всех перечисленных документов «вручную» — большая и рутинная работа. Программное обеспечение способно создавать все эти документы автоматически. Причем «оформительские» ошибки, связанные с человеческим фактором, в этом случае исключаются, так как можно обойтись одним специалистом, который должен только проверить документы, подготовленные программой. Поскольку документы формируются с трехмерной модели автоматически, проектировщик может увидеть в них свои ошибки, если они по какой-то причине были допущены им на этапе проектирования. После исправления модели и устранения ошибки программа снова автоматически подготовит все необходимые документы. Тогда проект готов, и его можно отправлять на производство.

Изготовление деталей

Станки для изготовления деталей деревянного дома бывают двух типов: с ручным управлением и с автоматическим (иначе: с числовым программным управлением — ЧПУ). На станках с ручным управлением детали изготавливаются рабочими на основе таблицы бревен и схемы раскроя заготовок на детали. «К3-Коттедж» также позволяет подготовить единый документ: раскрой с чертежами бревен для станков с совмещенным набором операций.

Станки с ЧПУ, как правило, импортируются из европейских стран, и освоение этой техники не всегда проходит гладко. В частности, из-за языкового барьера и отсутствия квалифицированных специалистов в отрасли.

Чаще всего предприятия приобретают станки таких производителей, как Kruesi, Stromab, Schmidler, Hundegger, Makron. В комплект каждого из этих видов оборудования включено специализированное программное обеспечение, разработанное специально для каждого из станков. Но оно не позволяет проектировать дома — лишь задавать в ручном режиме размеры деталей для них и программировать операции, которые нужно с ними произвести. Такая работа не обеспечивает увеличения производительности работы по сравнению со станками с механическим управлением и не устраняет человеческий фактор.

Использование программы совместно со станками с ЧПУ делает процесс значительно более эффективным и снижает риск производственных ошибок. Оно дает возможность автоматически создать, а затем загрузить в любой из перечисленных станков задание на изготовление в автоматическом режиме полного комплекта деталей дома со всеми их особенностями. То есть информация с рабочего места проектировщика в нужном для станка формате поступает напрямую на изготовление деталей. Для устранения возможных ошибок перед автоматической генерацией программ для станка проектировщик обычно проверяет производственную документацию, о чем говорилось выше. А оператор станка проверяет изготавливаемые детали по таблице бревен стеновых элементов, также подготовленных программой проектирования домов автоматически (о чем говорилось выше), и контролирует режимы обработки подаваемых заготовок при автоматической обработке деталей.

Сборка дома

Для обеспечения сборки дома из комплекта изготовленных на производстве деталей строителям также нужна техническая документация — сборочный проект дома, который значительно облегчает их работу. В него входят развертки стен дома, поэтажные и повенцовые планы, эскизы внешнего вида дома и другие документы, которые также автоматически формируются с помощью программы. Расчет полного комплекта пиломатериалов на отделку дома и стропильную систему, выполненный на этапе проектирования, позволяет обеспечить объект именно тем количеством материалов, которое необходимо и достаточно для строительства дома.

Не повторять ошибок

Любое предприятие, заготавливающее лес, может приобрести лесопильное оборудование и производить доски и брус или организовать деревообрабатывающее производство, выпускающее заготовки для деревянного домостроения (оцилиндрованное бревно или профилированный брус), — и уже станет предприятием глубокой переработки. Но большинство компаний стремится заниматься производством комплектов деревянных домов из произведенных пиломатериалов и заготовок, стремясь таким образом получить максимальную прибыль на единицу заготовленного леса.

В начале публикации мы утверждали, что при разработке проекта инвестирования и запуска нового производства деревянных домов иногда упускаются такие важные моменты, как обеспечение эффективной подготовки производственных заданий и создание грамотного алгоритма работы с покупателем.

Использование профессионального программного обеспечения на предприятии позволяет устранить эти недочеты и не только полностью обеспечить работу с заказчиком над проектом дома, но и перейти к автоматизированному формированию производственных заданий для его производства и сборки. То есть решить обе проблемы. При этом дополнительно можно обеспечить экономию материалов, высокую скорость перехода от проекта к производству, избежать ошибок, возникающих при «ручном» проектировании, и т. д.

Программное обеспечение «К3-Коттедж» может быть применено при строительстве домов ручной рубки, домов из оцилиндрованного бревна и профилированного бруса. Благодаря функциональным возможностям и простоте освоения этой программы уже более 300 предприятий России и стран СНГ стали её лицензированными пользователями.

В заключение

Следует отметить, что для создания дома с помощью современной компьютерной программы достаточно одного специалиста, однако его квалификация должна быть высокой. «Мы предлагаем профессиональный инструмент, но результаты работы и качество использования этого инструмента определяются профессиональным уровнем того специалиста, в руках которого он находится», — говорит Василий Розанов.

Надежность и долговечность будущего дома — это репутация домостроительной компании. В связи с этим подбор специалистов для работы на новом производстве целесообразно вести параллельно с приобретением оборудования, а работу с заказчиком и разработку проектов нужно начинать ещё раньше. Ведь иногда процесс согласования проекта с заказчиком может затянуться на несколько месяцев и даже лет. Кроме того, сейчас отрасль деревянного домостроения испытывает настоящий кадровый голод и найти готового специалиста очень непросто. А на обучение нового сотрудника также требуется время.

Но вопросы обеспечения нового предприятия кадрами мы рассмотрим в другой статье.

Материалы подготовлены Центром «Геос» при участии Анастасии ШИКК