При капитальном строительстве компании нефтегазовой, атомной и других отраслей промышленности часто сталкиваются с возникновением на стадиях проведения изысканий, проектирования и планирования строительно-монтажных работ (СМР) ошибок, которые впоследствии становятся причинами проблем на строительной площадке. Вынужденный демонтаж уже сооруженных элементов; ожидание материалов, заранее не спланированных к доставке; простои людей и техники и т.д. влекут за собой дополнительные и значительные расходы материальных, человеческих, временных ресурсов.
Специалисты компании «НЕОЛАНТ» знакомы с такой ситуацией не понаслышке – они имеют богатый опыт взаимодействия с крупными вертикально-интегрированными холдингами: ОАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «Газпром», ОАО «Концерн Росэнергоатом» и другими. Основываясь на нем, они нашли выход – координация и оптимизация работы всех взаимодействующих на строительной площадке специалистов, которые имеют дело с одним объектом, но их усилия разрозненны. Например, зачастую геодезисты, подрядчики и проверяющие организации выполняют дублирующие работы на разных этапах проекта. Для этого компания предложила объединить в единую систему информационные технологии, используемые всеми специалистами, участвующими в создании объекта – от изысканий и проектирования до строительства, и это решение получило название Система Оперативного Мониторинга Объектов Капитального Строительства (СОМОКС).
Компанией «НЕОЛАНТ» за время ее существования уже разработано множество межсистемных решений, повышающих эффективность процесса капитального строительства. СОМОКС призван объединить различные решения по межсистемной интеграции и информационные технологии и поэтому представляет собой уже мультисистемную интеграцию. На сегодняшний день Система включает в себя следующие элементы:
- информационная 4D модель сооружаемых объектов,
- ГИС территориального планирования площадок строительства,
- локальная ГИС для управления площадкой строительства,
- система управления поставками,
- GPS/ГЛОНАСС,
- лазерное сканирование,
- технология автоматизированной идентификации на базе штрихового кодирования / радиочастотной идентификации,
- мобильные устройства,
- беспроводная широкополосная связь.
Какой же эффект произведет комплексное и взаимосогласованное внедрение всех этих технологий?
Благодаря СОМОКС представители заказчика, подрядчики, проверяющие организации, проектировщики и другие специалисты получают возможность работать в общей информационной среде, с единой базой данных проекта и информационной моделью, на основе которой строятся всевозможные планы, чертежи, планы-графики. При этом каждый из них решает свои задачи:- Руководитель достигает минимизации затрат на строительство, соблюдения его сроков;
- Проектировщик – повышения качества и скорости выполнения проектных работ; исключения необходимости перепроектирования;
- Логистик – автоматизации контроля перемещения оборудования и материалов на строительной площадке;
- И т.д.
Информационная 4D модель сооружаемых объектов (рис. 1) – центральное звено Системы, объединяющее 3D модели объектов с соответствующими работами календарно-сетевого графика строительных работ и включающее в себя 4 параметра: три пространственные координаты и время – и поэтому названное 4D.
Она позволяет визуально отследить все ошибки планирования, моделируя процесс строительства во времени – например, если монтаж оборудования запланирован ранее, чем будет готов фундамент здания, что в свою очередь приводит к простою специалистов, которые должны были заниматься его наладкой и т.д. В данном случае организация имеет дело с пространственно-временными коллизиями, которые практически невозможно отследить на плане-графике.
ГИС территориального планирования площадок строительства и локальная ГИС для управления площадкой строительства отличаются масштабом представления данных. Первая позволяет руководству всех уровней оценивать состояние строительства в целом на всех площадках, а вторая – позволяет пользователям получить доступ к информационной модели, графику выполнения строительных работ и другой информации по выбранному объекту.
Система управления поставками дополняет 4D модель информацией о поставках оборудования, материалов и комплектующих.
На основе проектной информации, поступающей из 4D модели, система в автоматическом режиме генерирует заявки на закупку; проводит тендер на поставку оборудования, материалов и комплектующих; определяет поставщика (из пополняемой базы данных поставщиков); определяет сроки отгрузки и доставки оборудования, материалов и комплектующих на строительную площадку. Все эти данные, включая статус закупок оборудования, комплектующих и материалов – визуализируются на информационной модели.
Таким образом, система обеспечивает:
- заказ оборудования, комплектующих и материалов на основании на данных стадии проектирования;
- централизацию закупок оборудования, комплектующих и материалов;
- контроль изготовления и логистики на строительной площадке;
- ведение учёта оборудования, комплектующих и материалов на складе.
GPS/ГЛОНАСС – глобальные навигационные спутниковые системы, используемые в СОМОКС для измерения географических координат объектов и осуществления связи виртуальной и реальной строительных площадок.
Через GPS/ГЛОНАСС приёмники автоматизируется измерение положения объектов и их элементов, например, компонентов монтажного крана, в пространстве. Эти данные в режиме реального времени поступают в информационную 4D модель и на их основании производится перемещение соответствующего виртуального объекта на виртуальной же строительной площадке.
Таким образом осуществляется виртуальное моделирование схемы механизации (рис. 3), заложенной в проекте организации строительства, оценивается её эффективность, правильность выбора моделей монтажных кранов и/или подъёмных механизмов. С помощью технологий GPS/ГЛОНАСС исключаются ошибки планирования, например, невозможность внести оборудование в готовое здание из-за нехватки пространства или отсутствие места для поворота строительного крана.
С помощью GPS/ГЛОНАСС производится минимизация общих затрат на выполнение СМР, что обусловлено исключением дополнительных трудозатрат на перепроектирование крупногабаритных строительных конструктивных элементов и узлов в случае обнаружения ошибок и сохранением планируемых сроков и темпов строительства технологического объекта.
Основные преимущества перед традиционными методами измерений (например, с помощью тахеометра):
- высокая скорость: 5000 измерений в секунду – в среднем два-три полных рабочих дня измерений обычным тахеометром;
- точность полученной информации – после измерений модель объекта представляет собой гигантский набор точек (от сотен тысяч до нескольких миллионов) (рис. 5), имеющих координаты с точностью в несколько миллиметров;
- отсутствие необходимости поиска наиболее удобной точки для проведения съемки и, вследствие этого, упрощение работы оператора;
- возможность работы с масштабными и нестандартными объектами: мостами, эстакадами и т. д. – и выполнения съемок внутри инженерных сооружений (цехов и т.п.);
- и другие.
Технология автоматизированной идентификации на базе штрихового кодирования / радиочастотной идентификации
Штриховое кодирование и радиочастотная идентификация (RFid) при капитальном строительстве применяется для идентификации сборных элементов – плит, блоков, перемычек, опор, от качества которых зависит надежность и долговечность объектов. При изготовлении этих элементов происходит их штрихкодовая или радиочастотная маркировка, затем с ее помощью изделия автоматически распознаются и отслеживаются на всем пути продвижения к месту монтажа и при эксплуатации.Установка на изделиях штрихкодовых или RFID-меток способствует обеспечению надлежащего качества изделий, предотвращению случаев подмены (если они обладают гарантийными свойствами), налаживанию жесткого автоматизированного учета и распознавания в местах временного хранения на базах комплектации и строительных площадках. В случае использования технологии радиочастотной идентификации, появляется возможность проверки, из каких изделий собран объект, выявления изделий, не соответствующих нормативным требованиям, даже после того, как проведена отделка помещений.
Результат использования технологии автоматизированной идентификации – создание эффективной системы надзора за изделиями.
Таким образом, все данные и документация собраны в одном устройстве и доступны для чтения в любой точке предприятия: как на стационарных, так и на удаленных рабочих местах, организованных через защищенные каналы связи в сети Internet. И поэтому сотрудники, взаимодействующие на строительной площадке, постоянно находятся в едином информационном пространстве, оперативно получают информацию, обновляют ее и не тратят время на лишние перемещения по предприятию.
Сеть беспроводного доступа необходима для подключения к сети мобильных устройств, геодезического оборудования и передачи новых измерений, полученных с помощью GPS\ГЛОНАСС и лазерного сканирования, а также систем учета, логистики. Средства широкополосной цифровой связи призваны обеспечить доступ пользователей к информационным моделям объектов, геоинформационным системам, базе данных о предприятии. Инфраструктура может быть использована для автоматизированного управления строительной техникой, мониторинга строительных процессов и управления логистическими цепочками.
Основные результаты применения системы:
- сокращение сроков выполнения работ за счёт оптимизации выполнения строительно-монтажных работ;
- повышение безопасности на строительной площадке за счет визуального контроля состояния объектов на 4D моделях и надзора за качеством используемых для строительства изделий;
- сокращение затрат на строительство за счет сокращения сроков и трудоемкости работ.
Структура использованных в Системе информационных технологий может изменяться и дополняться в зависимости от задач заказчика
Об авторах
Елена Конвисар - директор Департамента Маркетинга компании НЕОЛАНТ, Мария Юрченко - копирайтер компании НЕОЛАНТ.О компании:
Компания «НЕОЛАНТ» – лидер рынка межсистемной интеграции для предприятий топливно-энергетического комплекса. Основное направление деятельности компании – создание и внедрение информационных систем корпоративного уровня по поддержке принятия управленческих решений на основе интеграции технологий САПР, ГИС, PLM, PDM, СЭД, АСУП, АСУТП, MES.Эксперты компании разрабатывают индивидуальные решения под бизнес-задачи каждого клиента. Созданные ими информационные системы для поддержки этапов жизненного цикла объектов промышленного и гражданского строительства используются как на отдельных стадиях: проектирование, строительство, эксплуатация и вывод из эксплуатации, – так и обеспечивают сквозное сопровождение объекта.
Крупнейшие заказчики: ОАО «Газпром», ОАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «АК «Транснефть», ОАО «Концерн Росэнергоатом». Компания имеет филиалы в Калининграде, Санкт-Петербурге, Тюмени.
Официальный сайт – www.neolant.ru