Кіріспе
Құрастыру алдында компоненттерді дайындау – бұл құрылымның компоненттерін зауытта немесе басқа өндіріс орнында жинау және толық жинақтарды немесе ішінара жинақтарды құрылыстың салынатын орнына тасымалдау тәжірибесі. Кейбір зерттеушілер оны "соңғы орнату процедурасын құру үшін бірге біріктірілген әртүрлі материалдар" деп түсіндіреді. Ең көп сілтеме жасалатын анықтама 2007 жылы Гудиер мен Гибб берген, олар құрылыс алаңдарына жіберіліп, орнатылғанға дейін құрылыс компоненттерінің, модульдердің және элементтердің белгілі бір санын өндіру және алдын ала жинау процесін сипаттады. Алдын ала дайындау термині құрылыстардан өзге де заттарды белгілі бір орында өндіруге де қолданылады. Ол жиі машинаның немесе кез келген жылжымалы құрылымның бөлігін жасауды негізгі өндіріс орнынан басқа жерге көшірген кезде қолданылады, ал бұл бөлік жиналған күйде және орнатуға дайын жеткізіледі. Бұл термин әдетте машинаның электрлік немесе электрондық компоненттеріне немесе әдетте жеке-жеке жеткізілетін сорғылар, редукторлар және компрессорлар сияқты механикалық бөліктеріне қатысты қолданылмайды, бірақ бұрын бүкіл машинамен бірге жасалған машина корпусының бөліктеріне қолданылады. Машина корпусының алдын ала дайындалған бөліктерін басқа компоненттерден ажырату үшін "ішінара жиынтықтар" деп атауға болады.
Prefabrication is the practice of assembling components of a structure in a factory or other manufacturing site, and transporting complete assemblies or sub assemblies to the construction site where the structure is to be located. Some researchers refer it to “various materials joined together to form a component of the final installation procedure“. The most commonly cited definition is by Goodier and Gibb in 2007, which described the process of manufacturing and preassembly of a certain number of building components, modules, and elements before their shipment and installation on construction sites. The term prefabrication also applies to the manufacturing of things other than structures at a fixed site. It is frequently used when fabrication of a section of a machine or any movable structure is shifted from the main manufacturing site to another location, and the section is supplied assembled and ready to fit. It is not generally used to refer to electrical or electronic components of a machine, or mechanical parts such as pumps, gearboxes and compressors which are usually supplied as separate items, but to sections of the body of the machine which in the past were fabricated with the whole machine. Prefabricated parts of the body of the machine may be called 'sub assemblies' to distinguish them from the other components.
Процесс және теория
Үй салудан алынған мысал алдын ала дайындық процесін көрсетеді. Үй салудың дәстүрлі әдісі – кірпіш, ағаш, цемент, құм, болат және құрылыс қоспаларын құрылыс алаңына тасымалдау және осы материалдардан үйді сол жерде салу болып табылады. Алдын ала дайындық құрылысында негіздер осылай салынады, ал қабырғалардың, едендердің және шатырдың бөліктері зауытта (терезе және есік жақтауларымен бірге) дайын күйінде құрастырылады, құрылыс алаңына тасымалданады, кран көмегімен орналастырылып, бұрандаланады. Алдын ала дайындық кемелерді, ұшақтарды және барлық түрдегі көлік құралдары мен машиналарды жасауда қолданылады, онда бұрын соңғы құрастыру орнында жиналған бөлімдер соңғы жинау үшін жеткізілгенге дейін басқа жерде жиналады. Бұл әдістің мәні – егер ұқсас құрылыс жұмыстарын біріктіруге және білікті жұмыс күші бар жерде конвейерлік тәсілдерді қолдануға болады, онда уақыт пен шығын үнемделеді, сондай-ақ құрастыру алаңындағы қиындықтарды азайтуға болады, себебі ол уақытты ысыраптайды. Бұл әдіс әсіресе құрылым қайталанатын бөліктерден немесе формалардан тұрғанда немесе бірдей негізгі құрылымның бірнеше данасы салынатын жағдайларда тиімді. Алдын ала дайындық көптеген білікті жұмысшыларды құрылыс алаңына тасымалдау қажеттілігін жояды және қуаттың жетіспеуі, судың жетіспеуі, ауа райының қолайсыздығы немесе қауіпті орта сияқты басқа да шектеулерден сақтайды. Алайда, осы артықшылықтарға қарсы алдын ала дайындық бөлімдерін тасымалдау және орнату шығындары ескерілуі керек, өйткені олар әдетте жасалған материалдар мен бөлшектерге қарағанда үлкен, нәзік және өңдеуге қиын болады.
Тарих
Алдын ала дайындамалар ежелгі заманнан бері қолданылып келеді. Мысалы, әлемдегі ең көне инженерлік жол, Англияда б.з.д. 3800 жылы салынған Sweet Track, құрылыс орнында емес, алдын ала дайындалған ағаш бөліктерімен құрастырылған деп есептеледі. Ежелгі Шри-Ланканың сингал патшалары 2000 жыл бұрын салынған алып құрылыстарды салу үшін алдын ала дайындамалар технологиясын пайдаланған, онда кейбір бөлімдер бөлек дайындалып, содан кейін біріктірілген, әсіресе Анурадхапура және Полоннарува патшалықтарында. 1755 жылы Лиссабонда болған жер сілкінісінен кейін Португалия астанасы, әсіресе Баиша ауданы, бұрын-соңды болмаған көлемде алдын ала дайындалған құрылыстарды пайдалану арқылы қайта салынды. Себастьяо Хосе де Карвалхо э Мело басшылығымен, ол Маркиз де Помбал деп танымал, Д. Хосе I-нің ең күшті патша министрі, архитектура мен қала құрылысының жаңа Помбалин стилі пайда болды, ол ертедегі сейсмикалық дизайн ерекшеліктерін және инновациялық алдын ала дайындалған құрылыс әдістерін енгізді. Осы әдіс бойынша үлкен көп қабатты ғимараттар толығымен қаладан тыс жерде өндіріліп, бөліктерге бөлініп тасымалданды, содан кейін құрылыс орнында жиналды. Бұл процесс он тоғызыншы ғасырға дейін жалғасты. Сондай-ақ Португалияда 1773 жылдың 30 желтоқсанында құрылған Альгарведегі Вила-Реал-де-Санто-Антонио қаласы алдын ала дайындалған материалдарды жаппай пайдалану арқылы тез арада салынды. Алғашқы тас 1774 жылдың наурыз айында қаланды. 1776 жылдың 13 мамырында қаланың орталығы аяқталып, ресми түрде ашылды. 19 ғасырда Австралияға Ұлыбританиядан көптеген дайын үйлер әкелінді. Бұл әдіс 20 ғасырда, мысалы, Ұлыбританияда, екінші дүниежүзілік соғыс кезінде "бомбадан зардап шеккен" мыңдаған қалалық отбасылар үшін уақытша тұрғын үй ретінде алдын ала дайындалған тұрғын үй құрылысында кеңінен қолданылды. Зауыттарда бөліктерді құрастыру құрылыс орнында уақытты үнемдеді, ал панельдердің жеңілдігі іргетастың және құрастырудың құнын төмендетті. Боялған сұр бетон және жалпақ шатыры бар алдын ала дайындалған үйлер оқшауланбаған және суық болды, ал алдын ала дайындалған үйде өмір сүруге белгілі бір күдікпен қаралатын. Бірақ Лондондағы кейбір алдын ала дайындалған үйлер күтілген 10 жылдан әлдеқайда ұзақ уақыт бойы пайдаланылды. Алдын ала дайындалған тұрғын үйлердің сапасы дәстүрлі құрылыстардан айыру қиын деңгейге жетті. Бұл әдіс кеңсе ғимараттарында, қоймаларда және зауыттарда да қолданылады. Үлкен ғимараттардың сыртқы жағында алдын ала дайындалған болат және шыны секциялар кеңінен қолданылады. Жеке тұрғын үйлер, коттедждер, бұркеме үйлер, сауналар және т.б. да алдын ала дайындалған элементтермен бірге сатылады. Модульді қабырға элементтерін алдын ала дайындау күрделі жылу оқшаулау, терезе рамалары сияқты компоненттерді құрастыру желісінде орнатуға мүмкіндік береді, бұл әр қабырғаның немесе раманың құрылыс орнындағы сапасын жақсартады. Ағаш құрылыстар ерекше жақсарған сападан пайда көреді. Дегенмен, көптеген елдерде дәстүрлі қолмен салу әдісі басымдыққа ие, ал "арзан" әдіс ретіндегі алдын ала дайындаманың имиджі оның қабылдануын тежейді. Бірақ қазіргі тәжірибе клиенттің талаптарына сәйкес қабат жоспарын өзгертуге және беттік материалдарды таңдауға мүмкіндік береді, мысалы, жүк көтергіш элементтері ағаш болса да, жекелендірілген кірпіш қасбетін қалап қоюға болады. Бүгінде алдын ала дайындама денсаулық сақтау, бөлшек сауда, қонақжайлылық, білім беру және мемлекеттік басқару сияқты әртүрлі салаларда және құрылыс секторларында қолданылады, себебі оның дәстүрлі құрылысқа қарағанда көптеген артықшылықтары бар, мысалы, орнату уақытын қысқарту және шығындарды үнемдеу. Ол бір қабатты ғимараттарда да, көп қабатты жобаларда да қолданылады, жобаның белгілі бір бөлігіне немесе оның барлық бөлігіне қолдануға мүмкіндік береді. Бұл жұмыстардың тиімділігі мен жылдамдығы, мысалы, білім беру саласында, білім беру мекемелерінің жұмысын тоқтатпай жобаларды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Алдын ала дайындама азаматтық инженерлік жобаларында құрылыс алаңында инженерлік уақытты үнемдейді. Бұл көпiрлер мен қар көшкінінен сақтану галереялары сияқты жобалардың табысқа жетуі үшін маңызды болуы мүмкін, себебі ауа райының жағдайы құрылысқа қысқа мерзімде ғана мүмкіндік береді. Алдын ала дайындалған көпір элементтері мен жүйелері көпір дизайнерлері мен мердігерлеріне құрылыс уақыты, қауіпсіздік, қоршаған ортаға тигізетін әсер, құрылысқа қолайлылық және құн тұрғысынан маңызды артықшылықтар ұсынады. Алдын ала дайындама көпір салу кезінде жол қозғалысына тигізетін әсерді де азайтуға көмектеседі. Сонымен қатар, бетон тіреулер сияқты кішкентай, жиі қолданылатын құрылымдар көбінесе алдын ала дайындалады. Ұялы телефон және басқа да қызметтерге арналған радио мұнаралары көбінесе алдын ала дайындалған бөліктерден тұрады. Заманауи торап мұнаралары мен тіреуіш мұнаралары да көбінесе алдын ала дайындалған элементтерден құрастырылады. Алдын ала дайындама ұшақтар мен ғарыш кемелерін құрастыруда кеңінен қолданылады, компоненттер, мысалы, қанаттар мен фюзеляж бөліктері көбінесе соңғы құрастыру орнынан басқа елдерде немесе штаттарда өндіріледі. Бірақ бұл кейде коммерциялық емес, саяси себептерге байланысты, мысалы, Airbus компаниясы үшін.
Кемшіліктер
Көлемді алдын ала дайындалған бөліктерді (әсіресе, арнайы белгілер, сүйемелдеу көліктері және уақытша жол жабылуын қажет ететін аса ірі жүктер құрайтын үлкен бөліктерді) тасымалдау құны, олардың құрамына кіретін материалдарға қарағанда жоғары болуы мүмкін. Олар көбінесе тығызрақ жинақталады және стандартты көліктерге сыюы ықтимал. Ірі алдын ала дайындалған бөліктерді орнату үшін ауыр жүк көтергіш крандар мен нақты өлшеу және мұқият тасымалдау қажет болуы мүмкін.
Жерден тыс өндіріс
Орындардан тыс өндіріс – алдын ала дайындау және алдын ала құрастыруды қамтитын процесс. Бұл процесс әдетте жұмыс орнынан тысқары жерде бөліктер немесе модульдерді жобалау және өндіруді, содан кейін оларды жұмыс орнында орнатып, тұрақты құрылысты қалыптастыруды қамтиды. Толық мағынасында, орындардан тыс өндіріс жоба стратегиясын талап етеді, ол жоба процесінің бағытын құрылыстан өндіріске және орнатуға қарай өзгертеді. Орындардан тыс өндіріске мысалдар – үйлердің қабырға панельдері, ағаш фермалы көпірлер, әуежай басқару станциялары. Орындардан тыс өндірістің төрт негізгі санаты бар, бұл көбінесе орындардан тыс құрылыс деп те аталады. Оларды компоненттік (немесе ішінара жиналымдық) жүйелер, панельдік жүйелер, көлемдік жүйелер және модульдік жүйелер деп сипаттауға болады. Осы санаттардың астында әртүрлі тармақтар немесе технологиялар дамытылуда. Нарықта осы санаттарға жататын көптеген жүйелер бар, ал соңғы жылдары цифрлық жобалаудағы, мысалы, құрылыс ақпараттық модельдеу (BIM) саласындағы жетістіктер осы әртүрлі жүйелерді құрылыс жобасына біріктіру міндетін «цифрлық» басқаруға айналдыруда. Дайын құрылыс нарығы қарқынды өсуде. Ол Солтүстік Америка және Еуропа сияқты дамыған нарықтарда да, Азия-Тынық мұхиты аймағында (негізінен Қытай және Үндістан) да үдемелі қарқынмен өсіп жатыр. Алдағы жылдары айтарлықтай өсім күтілуде, 2022 мен 2030 жылдар аралығында дайын модульді құрылыс нарығының күрделі жылдық өсім көрсеткіші (CAGR) 8% құрауы күтілуде. 2030 жылға қарай бұл көрсеткіш 271 миллиард АҚШ долларына жетеді деп болжануда.