Информационное 3D-4D моделирование в строительстве: модель ГРЭС

Рассматривая традиционное проектирование как двумерный процесс, а работу с объемными моделями — как трехмерный, любое рутинное внедрение технологии BIM открывает новые горизонты в области проектирования и реализации проектов. Применение BIM-модели выходит за рамки собственно проектирования и может быть весьма полезным на различных этапах жизненного цикла объекта. Так, 4D BIM представляет собой подход, при котором объект рассматривается не только в пространстве, но и во времени, то есть как «трехмерный объект плюс время». Информационная модель существует на протяжении всего срока эксплуатации здания, а порой и дольше. В ней содержащаяся информация может быть изменена, дополнена или заменена, точно отражая текущее состояние объекта. Интеграция календарного графика с моделью здания позволяет визуально и с помощью специализированных инструментов проверить корректность хода строительства.

С помощью классификатора можно привязать каждый конструктивный элемент, оборудование и т.п. к временному этапу и сформировать календарный график работ (как подробный, так и в укрупнённых показателях). Далее можно просмотреть весь процесс возведения в динамике, как анимационный видеоролик, с возможностью делать паузы и заметки, выявлять нестыковки или позиции для оптимизации общего процесса.

Специфика процесса такова, что мы имеем возможность вносить достаточно широкий спектр данных, которые напрямую могут и не касаться самой модели здания, но значительно влияют на процесс стройки. Это и расположение крана, и количество машин, которые могут проехать через стройплощадку в сутки, и многое другое. Всё вместе позволяет выявить возможные недочёты в логистике и исправить их на этапе, когда сам процесс стройки ещё не начался.

Цифровой прототип объекта PIM – единое актуальное и структурированное электронное хранилище совокупно инженерной и финансовой информации по каждому элементу объекта, необходимой для принятия решения об управлении активом на протяжении его жизненного цикла (ЖЦ).

Применение PIM обеспечивает своевременность, обоснованность и безошибочность инженерных и управленческих решений за счет:

  • использования полной, актуальной информации об объекте в целом и его отдельных элементах;
  • одновременного использования разносторонней информации об объекте – пространственной, финансовой, событийной, об изменениях физических характеристик элементов во времени и т.д.;
  • использования компьютеризированной обработки данных, что на порядок повышает скорость доступа к данным и возможности их анализа;
  • использования различных визуальных представлений данных и способов человеко-машинного общения с PIM – от 2D интерактивных генпланов до комнат виртуальной реальности, что значительно облегчает человеку восприятие больших массивов информации и принятие решений на их основе.

Конечным результатом использования PIM является обеспечение безопасности и максимальная оптимизация времени/ресурсов на всех стадиях ЖЦ объекта.

PIM объединяет разнородную информацию об объекте и всех участников процесса управления в единую информационную среду, включая эксплуатирующие, строительные, проектные, конструкторские, ремонтные, научно-исследовательские и прочие субподрядные организации. Именно такой метод позволяет минимизировать организационные, функциональные, информационные и финансовые разрывы и обеспечить эффективное управление активом на протяжении его жизненного цикла.

Похожее изображение

Структура, детальность, размерность модели, состав атрибутов элементов модели, способы пополнения и визуализации данных модели выбираются исходя из решаемой на предприятии задачи.

Так, могут использоваться модели разной размерности:

  • 2D – интеллектуальные схемы, генпланы, ГИС системы и так далее;
  • 3D – 3D инженерные модели, сферические панорамы (туры);
  • 4D – интеграция 3D инженерной модели с планом-графиком выполнения работ;
  • 5D – интеграция 4D модели с данными о закупках и поставках;
  • 6D – интеграция 5D модели с данными о стоимости ресурсов.

Кроме этого, PIM интегрируют с различными автоматизированными системами, поставляющими данные о текущей ситуации на предприятии, например, для эксплуатации это АСУТП, ТОиР, ERP и так далее.

Для полноценного процесса использования PIM-технологий важно понимать, что, так же, как и реальный объект, его информационная модель должна постоянно трансформироваться, как за счет актуализации ее геометрии и атрибутов, так и за счет пополнения данными, порождаемыми на соответствующих стадиях его существования и необходимыми для решения задач специалистами, включающимися на конкретном этапе.

Похожее изображение

Например, при проектировании проектировщик указывает в информационной модели параметр «Расчетное давление» для насоса Х. В рамках процесса сооружения под проектную позицию «насос Х» подбирается и закупается оборудование конкретного производителя и в информационную модель добавляется параметр «Максимальное давление» в соответствии с паспортными данными насоса. При эксплуатации объекта насос Х работает в соответствии с заданным режимом работы и в информационную модель добавляется параметр «Рабочее давление». При этом эксплуатационному персоналу интересны все три указанные характеристики. То есть в течение ЖЦ объекта PIM постоянно эволюционирует и пополняется данными, наиболее полно описывающими текущую конфигурацию объекта.

Таким образом, чем более полную, актуальную и всестороннюю информацию содержит информационная модель и чем более развитые инструменты комплексного инженерно-финансового сопровождения и анализа она предоставляет, тем более точные и безошибочные решения можно принимать с ее помощью. Лучше данные – лучше решения!

Вид информации Стадия ЖЦ, на которой информация появляется
Проектирование Строительство
Ручной ввод
Эксплуатация 
Повторный ручной ввод
Классификатор активов Х Х
Перечень атрибутов по каждому классу активов Х Х Х
Справочник типов/марок с заполненными значениями атрибутов Х Х
Системная структура учета активов (иерархия активов по технологическим системам) Х Х Х
Топологическая структура учета активов (иерархия активов по местоположению) Х Х Х
Значения проектных атрибутов Х Х
Уточненные значения атрибутов поставленного оборудования Х Х
Значения эксплуатационных атрибутов Х Х
Классификатор документации и атрибуты каждого класса документа Х Х
Электронный архив Проектной и Рабочей документации Х Х Х
Электронный архив Исполнительной документации Х Х
Документация заводов-поставщиков оборудования Х Х
Эксплуатационная и ремонтная документация, включая Технологические карты на ремонт Х
Справочники ремонтных циклов (стратегии ремонтов) Х
История эксплуатации (события вида Дефект, Ремонт, Осмотр, Обход, Освидетельствование и т.д.) Х

Автор: Дамир Хайрутдинов