Маленький BIM

При чтении публикаций на тему информационного моделирования у меня складывается ощущение, что мир состоит из одних только гигантских объектов. Все проектные фирмы, исходя из сути этих публикаций, тоже монстры, с кучей отделов и даже филиалов. И презентации Autodesk, где аналогично по мелочам не размениваются, тоже навевают мысли о гигантизме. Но мир ведь не таков! На один крупный объект, или скажем не так, на один крупный проект, приходится сотня совсем маленьких, даже крошечных. И эти маленькие проекты к этому большому порою никаким боком не соотносятся. Кто и как их делает? Как технология информационного моделирования может внедряться в эти, совсем небольшие проекты? Об этом и будет мой рассказ.

1. Тепловые сети

Всем, живущим в крупных городах, да и в маленьких городках тоже, с раннего детства знакомо слово «байпас». Кому из нас не приходилось перелезать через эти урбанизационные украшения наших городов? Хотя слово «байпас» означает обводной участок, этим словом привыкли называть все трубы, идущие по поверхности земли.

Как возникает необходимость сделать что-то маленькое, в свете перекладки теплотрасс? — В планах города есть такой пункт: «перекладка теплосетей». Этот пункт там живет вечно. Сколько их не перекладывай, если сети старые, то эти «байпасы» растут как грибы после дождя. Когда появляется очередной «инвестор», которому вдруг понадобилось подключиться к теплу, его «обременяют» задачей что-то где-то переложить. Так было всегда, и так будет вечно.

Проект этой перекладки не включают ни в какие общие проекты, для того чтобы сдавая его на согласование, не мозолить глаза проверяющим лишними альбомами и прочей не нужной информацией. А проекты эти бывают до смеха крохотные. Начиная от реконструкции одной камеры и кончая перекладкой трубы, метров 10-20.

У таких проектов состав тоже крохотный. ПЗ, план, профиль, спецификация, расчет на прочность (отдельной папочкой + файл на диске). Так как происходит проектирование этих сетей сейчас?

Есть два варианта проведения таких работ:
1. Классическо-идиотический
2. Техническо-приспособленческий

Классическо-идиотический способ — это когда план и профиль делают вручную, порою даже без использования компьютера. Расчет на прочность производится в программе «Старт» путем ввода координат точек с калькулятором в руках и прищуренным глазом.

Техническо-приспособленческий — это когда используются для работы достижения технического прогресса и есть желание все сделать круто.

Первый способ разбирать не будем, поскольку он не имеет четкой логики и обоснования, а вот второй рассмотрим детально.

Сразу оговорюсь, все, что здесь я описываю, относится только к моему опыту, основанному на работе в программе AutoCAD. Есть и другие способы «рожать этих ёжиков», но они менее насыщены информационными прибамбасами.

Начнем с программы «Старт» (производитель НТП «Трубопровод»), которая получила довольно широкое распространение в недрах теплоснабжающих и теплотранспортирующих организаций, требующих делать расчеты преимущественно в ней (есть еще пара-тройка других, но они менее охотно принимаются).

Для того чтобы программа сделала расчет, ей надо путем ввода координат приращения или описаний векторов, ввести все точки теплотрассы.

Это и углы поворота, и отводы и места установки запорной арматуры, и опоры, как скользящие, так и мертвые. Кстати, расчет всегда делается от одной мертвой опоры до другой мертвой опоры.

Да, у программы «Старт» есть модуль импорта из файла открытого формата *.ini, но почему-то, у кого бы я ни спрашивал, даже в МОЭК, ни у кого этого модуля нет. А поскольку я делаю расчеты на ПО заказчика, приходится набивать координаты ручками.

Чтобы не мучиться с расчетом координат, я вместе со своим другом сделал макрос к программе AutoCAD, который по 3D полилинии создает в MS Excel таблицу координат, которые я и переношу через буфер в программу «Старт». Получается нечто типа этого:

Помимо векторной схемы программа может показывать трассу в 3D (хотя векторная схема тоже трехмерна). На трассу устанавливаются отводы, мертвые и скользящие опоры, арматура, утеплитель и пр. детали. На каждую деталь собираются довольно специфические сведения, типа марки стали, радиус поворота, толщина стенки и даже толщина возможной накипи. Конечно же, еще вес, габариты, условия эксплуатации и пр. После проведения расчета данные по нагрузкам и сведения об элементах трассы выдаются в виде таблиц. Все это распечатывается, переплетается и отдается в службу эксплуатации (в Москве это МОЭК). Но прежде чем вообще приступать к проектированию перекладки теплотрассы, надо сначала на ситуационном плане или геоподоснове нарисовать направление прокладки и согласовать его со всеми заинтересованными лицами (эксплуатация, заказчик, владельцы территорий, эксплуатация сетей, которые пересекает данная трасса и пр.).

Помимо самой теплотрассы на ней еще есть камеры.

Они содержат довольно много чего: и автоматику, и КИП, и насосы, и системы вентиляции (правда, примитивные), и электрику, и сигнализацию. И всю эту красоту делает один человек (ну два, от силы). Еще есть раздел ОДК — это Оперативный Дистанционный Контроль целостности конструкции трубопровода. Его тоже делать на коленке день-два максимум.

Понятное дело, что все это проще собирать в 3D из готовых деталей, чем прорисовывать от руки в 2D.

Если вы думаете, что это не BIM, то вы глубоко заблуждаетесь! Возьмем, к примеру, трубу. Выделим ее и посмотрим на ее свойства и атрибуты. Или, к примеру, блок ФБС Здесь есть все: и свойства изделия, и атрибуты использования (правда не везде заполненные, поскольку были не нужны). И таким вот способом практически все конструктивные части.

Заметьте, трубы можно растягивать (это 3D динамический блок), а в блок ФБС (тоже 3D динамический) заложен весь ГОСТ! То есть прямо через свойства можно менять и ширину и длину и высоту или делать выбор через марку изделия.

К программе AutoCAD написан макрос составления спецификации. Если выделить необходимую часть модели — получите ее спецификацию, хоть в MS Word, хоть в Excel, хоть в листе AutoCAD-a.

Еще одна немаловажная деталь. После согласования направления делается модель теплотрассы, а потом по осям труб и арматуры проводится 3D полилиния, из которой и получаем расчет. Если что-то не так, как надо, то двигаем, добавляем и убавляем (правда, уже в Старте) и потом редактируем модель под расчет.

Пока из модели выуживаем только информацию для спецификации и вектора для расчета нагрузок, но можно и в MS Project данные перегонять, в лист ресурсов. Можно составлять перечень кодов элементов, и, отправляя их на специальный сайт, получать их текущую стоимость.

Кто-то думает, что AutoCAD не предназначен для BIM. А вы как думаете?

2. Маленький IPD

Как известно, нет четкой грани между строительством плановым и строительством аварийным. Очень часто многие работы планового характера выполняют под аварийными ордерами. Это позволяет экономить время на оформлении работ и упрощает сдачу в эксплуатацию. В общей картине количественной оценки строительных объектов, мелкие ремонты превалируют.

Тут нет никаких бытовок, капитального ограждения, бытовых удобств и даже мойки для колес. Начинается все с вскрытия «аварийного» участка (он не всегда аварийный). Когда участок аварийный по настоящему, то даже отключить его порой проблематично.

Вся информация в таких случаях лежит только в головах инженеров ремонтных служб. Искать документацию иногда просто негде. Кроме геоподосновы с нанесенными на нее проектными решениями порой просто больше ничего нет. Сколько лет трубе, кто ее клал, где ее взяли и каково состояние в этом аспекте остальных труб этого участка решают потом, поскольку в данный момент главное ликвидировать аварию и восстановить теплоснабжение (или водоснабжение, или канализирование).

Потом начинается проблема, где взять трубы для ремонта. Все делается по телефону. От мастера участка к главному инженеру, от главного инженера к директору фирмы, от директора фирмы к бухгалтеру и снабженцу, а то и просто по телефону на соседний участок с просьбой дать в долг. Все это сопровождается минимумом оформления и информационного насыщения. Все вопросы по организации работ, организации дорожного движения, снабжения и пр. решаются исключительно по телефону.

В это время все имеющиеся трудовые ресурсы «кидаются на прорыв», где их чем больше, тем лучше, поскольку это создает видимость усердия и периодически набегающие волны посещений высокого руководства разбиваются о волнорез массовости. То, что при этом четверо работают, а трое стоят никого не волнует. Информационное насыщение таких строек очень низкое. Да и нет в нем заинтересованности у служб эксплуатации. Сколько зарыли денег на ремонт трассы — вопрос секретный. Точнее он известен, а вот, сколько из этой суммы реально потрачено — точно секрет. Правда иногда денег нет не то, чтобы что-то себе в карман положить, а даже на ремонт, и приходится делать все «из подручных средств», что является риском и в дальнейшем может привести к повторной аварии. Такое тоже никому афишировать не охота. Информация нужна, но временами. Когда надо в чем-то разбираться — она нужна, и все с горечью жалуются на ее отсутствие, а когда не нужна — стараются подать процесс информационного формирования как бюрократизм и расточительство времени.

Порою аварии происходят в условиях насыщенности инженерией и эксплуатации объекта в режиме «авось». Какие проекты? Тут хозяин инженер (чаще просто мастер), который обращается с этим хозяйством как со своим автотранспортным средством. Тут прикрутил, там отрезал, где-то заварил. Кроме принципиальных схем и паспорта с общими характеристиками ничего нет. А зачем? Что может заставить службу эксплуатации все это превратить в информационную модель и насытить соответствующей информацией?

Сколько лет должно пройти, чтобы нашлись деньги на полную замену этих памятников инженерной мысли? Как изъять их из оборота? Где взять библиотеки элементов, если даже стоя у двигателя не каждый раз можно по бирке на нем прочесть что это? Что толку, в таких случаях, что мы можем облаком точек срисовать контур объекта? Кто и зачем будет это делать?

Вот кончился срок службы насоса, решили его заменить, посчитали, определили, на что будем менять. Это уже IPD. Не хватает только инструмента формирования информационного потока. Точнее он есть, но сделан из бумаги и телефона. Неплохо бы в таких помещениях или в передвижных аварийных авто иметь информационные терминалы, с которых можно получать и редактировать «на ходу» эксплуатационные BIM. Открыл на кунге дверку, а там информационный терминал.

Мечты, мечты.......

3. Сценарий видеофильма на тему внедрения BIM и IPD

Вот небольшой предварительный сценарий, написанный для оценки трудозатрат к видеоролику, который я надеюсь в ближайшее время создать. Текст я даю как образец возможного развития событий на живом объекте. У меня есть уже предварительная договоренность с одним из филиалов МОЭК, на тему внедрения технологии BIM и IPD в практике аварийного и планового производства работ в этой организации, но я с удовольствием помогу и другим городским службам создать нечто подобное.

Этот фильм нужен как наглядное пособие для обучения персонала правилам работы. Очень трудно и долго объяснять всем кто и что должен делать. Гораздо проще всех собрать в конференц-зале и прокрутить ролик. Текучесть кадров в районах высокая, а современные технологии организации строительства не то чтобы сложны, а непривычны. Сколько регламентов не пиши, а все равно приходится объяснять на пальцах и на живом объекте. Но не на аварийном же объекте людей обучать!

BIM & IPD технологии. Фильм первый «Ликвидация аварии на трубопроводе»

Фильм частично анимационный, частично документальный.
Все, что выделено синим цветом — анимация.

Заставка-1. Коллаж из картинок с кусками проектов выполненных в 3D, наименований продуктов CAD и программ планирования работ, наименований вендоров. На этом фоне появляется надпись «BIM & IPD технологии».

Заставка-2. Черный фон, поднимающийся снизу пар, появление надписи «Фильм первый» затем надписи «Ликвидация аварии на трубопроводе». Пар заполняет все пространство и экран становится белым.

Эпизод-1 (начинается с анимации)

Человек обнаруживает идущий из-под земли пар. Звонит в диспетчерскую района МОЭК. Диспетчер принимает заявку и...
(спецэффект: замена на живой кадр съемки диспетчера)
...передает ее дежурному аварийной бригады (руководителю).

Эпизод-2 (начинается с анимации)

• Аварийная машина выезжает с базы МОЭК и приезжает на место аварии.
• Из машины выходит рабочий, выносит штатив с веб-камерой, устанавливает штатив, подключает к информационному терминалу аварийной машины (или к ноутбуку), устанавливает связь с базой и передает туда картинку с камеры.
• Обратно, в информационный терминал, работник ПТО передает геоподоснову участка теплосети, где произошла авария...
  (спецэффект: замена на живой кадр съемки рабочего у информационного терминала)
• Обсуждаются в режиме конференции с работником ПТО и руководителями района МОЭК меры по ликвидации аварии. На экране компьютера показана 2D геоподоснова с нанесенными на нее границами участков теплосети, по которым есть в базе службы ПТО отмоделированные конструкции тепловой сети и элементов ее пересечения другими коммуникациями.
• Открывается 3D модель участка, где произошла авария. Смотрятся приписанные свойства элементов, где указаны сведения о них. Принимается решение о частичной или полной замене поврежденного участка.
• В процессе обсуждения мер по ликвидации сотрудником ПТО ведется моделирование установки ограждающих конструкций, определение мест размещения техники, если есть необходимость в установке шпунтового ограждения, моделируется его устройство, моделируется выборка грунта, создается список требуемых материалов, техники и рабочей силы, рассчитывается список производственных заданий. (Все это происходит во время сеанса связи руководителя аварийной бригады, с места аварии, в режиме телеконференции с руководством филиала МОЭК и сотрудником ПТО). Это и есть живое IPD и BIM.

Весь процесс можно показать отдельными короткими кусками или ускоренной съемкой. Вместо реальных диалогов можно дать закадровое сопровождение диктором своего пояснения происходящих процессов.

Эпизод-3 (начинается с анимации)

Рабочий выносит из машины куски арматуры и натягивает ленту ограждения участка. С базы выезжают машины с техникой, материалами, рабочими.

На месте аварии:

• Если будет устанавливаться шпунтовое ограждение, устанавливается в рабочее положение буровая установка и бурит скважины.
• Затем буровая установка убирается и устанавливается постоянное ограждение (вместо ленты — забор на блоках ФБС), вешается временное освещение, паркуются служебные машины и бытовки на колесах.
• Если на ремонтируемом участке есть пересечения с кабелями, то в диспетчерскую МКС передается телефонограмма о начале аварийных работ и инспектору МКС через сеть Интернет показывается картинка с вэб-камеры, участок геоподосновы с местом пересечения и согласовываются места шурфления кабельной сети.
• Рабочие делают шурфы и находят кабель. Произведенная работа показывается инспектору МКС.
• Изготавливается и устанавливается средства защиты кабелей.
• Схематично, в ускоренном виде, показывается монтаж элементов крепления котлована и выборки грунта...
  (спецэффект: замена на живой кадр съемки отрытого котлована).

Эпизод-4. Начинается с живой съемки процесса сварки поврежденного участка трубопровода

Сотрудник ПТО добавляет в модель участка заплату или новый кусок трубопровода, где приписывает дату установки, данные на материал и пр.
(спецэффект: замена на анимацию с переходом к структурным схемам управления процессом производства работ).

В PowerPoint-e будут сделаны все схемы, которые надо будет последовательно показать и озвучить.

Эпизод-5. Живая съемка

• Руководителем служб филиала МОЭК ведется наблюдение за ходом работ на разных участках прямо со своего рабочего места
• Краткое интервью с руководителем
• Титры.