BIM как достойный повод для молодости и её эффективный рецепт

1. Автобиография

Автобиография типична для послевоенного времени 45-х годов прошлого столетия – детский дом, железнодорожное училище Трудовых резервов, служба в Армии, вечерняя школа, заочный строительный институт ВЗИСИ в г. Москва. Во время заочной учебы работал в проектной организации Казгорстройпроект в городе Алма-Ата инженером конструктором. Заложил город Узень на Мангышлаке. Начал трудовую деятельность в 1952 году. Общий беспрерывный стаж составляет 62 года. В этом году исполняется 80 лет.

Автор много лет проработал в сфере управления строительным производством в различных качествах, начиная с бригадира монтажников верхолазов, затем мастером, прорабом, начальником участка, главным инженером, главным технологом и заместителем главного инженера ПО Камгэсэнергостроя. Последняя должность — заместитель начальника Камгэсэнергострой по строительству в Замбии. Проработал в объединении КГЭС 20 лет.

Для строительства Татарской Атомной Электростанции организовал Проектно-технологический трест по подготовке строительного производства этого уникального сооружения. Поэтому все сложности организации строительства выработали сознания того, что строительство организовано нерационально и в противоречии с принципами бережливого строительства, где главное — доктрина, принятая мировым сообществом в строительстве: «Точно в срок с наименьшими затратами».

Первые компьютеры для Камгэсэнергостроя были поставлены автором в 1990 году. Практически началась компьютеризация объединения. Это было первое информационное перевооружение Камгэсэнергостроя. Теперь наступила новая эра в строительной индустрии. Эра Информационного Моделирования Зданий под международным названием BIM (Building Information Modeling).

Автор предлагает очередное перевооружение — переход на Информационное Моделирование Строительного производства – BIM технологию управления строительством. Информационное Моделирование Здания окончательно сформировалось на Западе примерно лет десять тому назад, где успешно внедряется. Только Россия в очередной раз присматривается: стоит ли этим заниматься. Это обстоятельство чревато тем, что можем безоговорочно отстать и передать российский строительный рынок в западные и юго-восточные руки.

Примерно три года тому назад автору попалась информация по BIM технологиям. При этом на русском языке ее почти не оказалось. Пришлось разобраться. Оказалось, это та технология, при которой появилась возможность поставить в необходимое русло стройку, т.е. организовать поток создания ценностей трактуемой Бережливым производством и привести стройку в надлежащее состояние: создать Строительный Конвейер на базе Информационного Моделирования Зданий — BIM технологии.

Последние два года я пытаюсь привлечь внимание государственных структур к этой уникальной технологии Проектирования, Строительства и Эксплуатации Здания, т.е. всего жизненного цикла здания на базе Информационного Моделирования BIM. Однако, пока результат оставляет желать лучшего.

Нами организовано Партнерство по BIM Технологиям, разрабатывается Российский BIM стандарт. Проводятся встречи с госчиновниками. Делается опытный экземпляр Эксплуатационной BIM Модели - «Казань Арены» - уникального сооружения Футбольного стадиона построенного к Универсиаде 2013 года в Казани, которая наглядно покажет возможности использовать BIM модель при эксплуатации здания. Такой подход оправдывается тем обстоятельством, что Инвестор (владелец здания) – главное заинтересованное лицо – это главный плательщик, который не имеет представление о возможностях BIM при эксплуатации здания

Автор пришел к выводу, что благодатной почвой для внедрения служит обучение студентов строительных вузов. Что через год-другой, выйдя из стен ВУЗа, они внесут новую струю в проектирование и строительство, и будут востребованы предпринимателями и государственными структурами. Старые кадры по проектированию, привычные к AutoCAD, воспринимают BIM двояко: интересно, но необходимо переучиваться, а это лишние хлопоты и усилия.

Для осуществления задуманного, при Набережно-Челнинском филиале Казанского Федерального Университета (КФУ) на строительной кафедре организовал «BIM лабораторию – Информационного Моделирования Здания» по адресу ГЭС 9/10 города Набережные Челны Республики Татарстан.

2. Об открытии BIM-лаборатории в г. Набережные Челны

Инициатором создания данной лаборатории, её создателем выступил инженер с многолетним опытом работы Олег Пакидов. По его словам, это своего рода, подарок на своё 80-летие. Автор Проекта «Российскому объединению стандартизации информационного моделирования в строительстве» «РоСИМС» – Олег Игоревич выступил с предложением новой концепции строительства в России. Он уже трижды обращался к Президенту Владимиру Путину с инновационными идеями, но поддержку пока получил только в Набережночелнинском институте КФУ.

BIM (Building Information Model) – информационная модель здания – новый подход в проектно-строительной практике. Такая система позволяет управлять всем жизненным циклом строительного объекта. Визуализация строящегося здания, а точнее, его трёхмерная модель, даёт возможность контролировать процесс на всех этапах. При этом доступ к информации может иметь как архитектор, проектировщик, так и рабочий. Все они работают в одном информационном пространстве, а внесенные изменения становятся общедоступными для корректирования рабочих чертежей. Особенность такого подхода заключается в том, что строительный объект проектируется как единое целое. В то же время изменение какого-либо одного из его параметров влечёт за собой автоматическое изменение остальных параметров и объектов.

В мировой практике есть примеры применения BIM - концертный зал имени Уолта Диснея в Лос-Анжелесе, небоскреб One Island East в Гонконге, олимпийские объекты в Пекине и др. Использование технологии информационного моделирования зданий приводило к сокращению сроков проектирования и строительства и уменьшению расходов на возведение объектов. Однако на сегодняшний день в России нет широкого применения BIM-технологий. По мнению Олега Пакидова, их использование в сфере строительной индустрии – вопрос времени:

– Многие ещё не понимают для чего это нужно. Но уверен на 105 процентов, что к BIM-технологиям придут. Очень хорошо, что автомобилисты и авиационщики пришли. Они уже 15 лет этим занимаются! – заметил Олег Пакидов.

В свою очередь заведующий строительным отделением Руслан Галеев высказал несколько иную позицию относительно данного вопроса:

– Мы должны подготовить достойные кадры, которые будут разбираться в новых технологиях. Помимо лаборатории у нас пояивлось два современнах компьютерных класса. Думаю, достаточно ввести соответствующий предмет, но всю систему образования переводить на BIM-разработки не надо, потому что мы ориентируемся на запросы работодателей. А они, как известно, ещё не применяют технологии информационного моделирования.

По словам заместителя министра Юрия Аляшева, «сегодня данная система в Татарстане не применяется, мы пока отстаём в этом вопросе». Однако он готов встретиться ещё раз, чтобы подготовиться к теме беседы более основательно.

– Безусловно, это очень перспективное направление, – подвёл итоги встречи директор института Махмут Ганиев. – Есть единые программы, в которых можно объединить все этапы производства. Их надо давать студентам для изучения, но в каком объёме – вопрос. В Челнах огромное количество предприятий, которые нуждаются в кадрах. Я считаю, что обязательно должна быть обратная связь с руководителями этих предприятий. Для этого необходимо создать Попечительский совет, где будут решаться вопросы, связанные с подготовкой наших выпускников.

3. Схема О.Пакидова «BIM – применительно к Российской строительной индустрии»

Предложенная схема более четко распределяет информационные данные по циклам проектирования, строительства и эксплуатации здания. Соответственно в программных продуктах, поддерживающих эти циклы, нет необходимости поддерживать избыточную информацию по элементам/компонентам здания.

Строительный цикл информационного моделирования – «BIM –Стройка» включает несколько моделей. На основании российских законодательных актов переданная Заказчиком ПСД должна быть «выдана в строительное производство» ответственным лицом Генподрядной организацией (обычно главным инженером). Процедуры «Проекта организации строительства» (ПОС), «Проектов производства работ» (ППР) в установленном порядке, предусмотренной в каждой строительной организации, также должна быть соблюдена на основании «стандартов предприятия». Что зачастую не соблюдается строителями, т.к. не является подконтрольным актом, соответствующим российскими органами строительного надзора.

«Строительная BIM Модель» не может быть измена без согласования с Заказчиком – это эталон (образец), который хочет получить Инвестор в результате строительства. Однако в процессе строительства могут возникнуть «коллизии». Все «коллизии», возникшие в процессе строительства, должны быть оформлены надлежащим образом и должны разрешаться процедурами, предусмотренными «Российским стандартом по Информационному моделированию здания –rusBIM стандартом». Заказчик выпускает «Проектную BIM Модель» (определенного BIM стандартом) очередной «релиз № хх-ххх на: 23.11.2014 Проектной BIM модели». Соответственно, генподрядная организация выдает в производство очередной разработкой «релиз (№ хх-ххх на: 23.11.2014) Строительной BIM Модели». Последняя Проектная BIM Модель является «эталоном Эксплуатационной BIM модели, которую принимает Заказчик вместе с Эксплуатацией.

Так как «Строительная BIM Модель» не изменяемая, для оперативного управления строительным производством выпускается и утверждается в строительное производство «Оперативная BIM Модель» для повседневного/оперативного управления строительством.

Выполнение работ размещаются в «Исполнительных Моделях» двух уровней – первых уровень в «Оперативной BIM Модели КС-3» - выполнено, но не сдано Заказчику. «Оперативной BIM Модели КС-2» - выполнено, сдано Заказчику.

4. Строительная BIM Модель на «Виртуальном BIM стапеле

Часть 1. Информационное моделирование зданий
1.1 Рассмотрим BIM модель глазами строителя
1.2 ЕДИНАЯ МОДЕЛЬ С МНОГОУРОВНЕВЫМ НАПОЛНЕНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫМИ ДАННЫМИ на стадии: «ПРОЕКТИРОВАНИЯ», «СТРОИТЕЛЬСТВА» и «ЭКСПЛУАТАЦИИ»
1.3 Принципиальная идеология по формированию «Российского BIM стандарта»

Часть 2. ОРГАНИЗАЦИИ «BIM СТРОИТЕЛЬНОГО КОНВЕЙЕРА»
1. Общая часть - Исходный материал
2. Сценарий формирования «Строительного конвейера»
3. Примерный «Российский BIM стандарт» по обмену данными при формировании «Строительной BIM модели здания»
2.1 ФОРМИРОВАНИЕ «СТРОИТЕЛЬНОЙ BIM МОДЕЛИ»
2.2 ФОРМИРОВАНИЕ «ОПЕРАТИВНОЙ BIM МОДЕЛИ»
2.3 ФОРМИРОВАНИЕ «ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ BIM МОДЕЛИ»
2.4 ФОРМИРОВАНИЕ «ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ BIM МОДЕЛИ»

От автора

Советую ознакомиться с книгой «Основы BIM: введение в информационное моделирование» автора и пропагандиста новых технологий В.В.Талапова. Считаю ее уникальной и единственной книгой, изданной на русском языке к концу 2013 года. Прочтение этой книги побудило меня попытаться описать «BIM строительную Модель» и частично затронуть «BIM эксплуатационную Модель» как продолжение темы «BIM проектирования» в России.

Складывается впечатление, что информационное моделирование необходимо только для визуального представления будущего строения Заказчику, который представляет интересы Инвестора, — причём, только в процессе проектирования. На уровне проектировщиков также ведутся дебаты в целесообразности Моделирования – есть ли в этом необходимость, когда имеется опробованная и надежная система плоскостного проектирования в AutoCAD, которым владеет большинство проектировщиков.

Моя попытка выяснить у проектировщиков, для чего же необходима такая визуальная модель здания, почему, в их понимании её назначение ограничивается личными интересами проектировщика представить свою продукцию в более наглядном изображении и практического использования только при проектировании. Поэтому проектирование в BIM в понимании проектировщиков ведется для проектирования вопреки интересам строителей, которым даже при наличии такой BIM проектной модели приходится «снова да ладом» приступить к перепроектированию «BIM Модели» под строительное производство. Так как строитель допускается к Проекту, когда проектирование уже закончено, сметная цена утверждена, при этом, рассчитана в тиши проектной конторы без учета современных технологий и возможностей современного строительства. Необходимо отметить, что проект проходит экспертизу также по непонятным нормативам продолжительности и стоимости укрупненных расценок. Казалось бы, у независимых экспертов имеется реальная база данных по аналогам или по каким-то реальным утвержденным нормативам, дающим им право делать реальную экспертизу зданий и сооружений. Можно привести массу примеров несоответствия заключений против реальных затрат. Примером могут служить объекты Универсиады в Казани, да и Сочинские объекты Зимней Олимпиады грешат многомиллиардными ошибками.

Заказчик (Инвестор) не представляет тех колоссальных возможностей, которые имеются у этой современной и прогрессивной технологии проектирования – строительства и эксплуатации здания - как говорится, процесса «все в одном стакане» на единой информационной базе данных для «элементов/компонентов здания» из которых собирают «BIM Модель здания». То есть решать проблемы создания материальных ценностей современными инструментами и BIM-программными продуктами (Autodesk–Revit, Navisworks, Archicad, Bentley, Tekla, Allplan и других программных продуктов).

После процесса BIM проектирования на единой информационной базе об элементах/компонентах здания можно иметь постоянную информацию о ходе строительства, учета расходовании средств и (самое основное качество BIM проектирования!) —– это иметь уверенность, что вложенные средства будут освоены в установленные сроки и с наименьшими затратами. Это безусловный принцип «бережливого строительства».

В основу представленного материала учтен мой личный многолетний опыт в строительстве. Где все болевые точки в управление строительством автором данной публикации испытаны на собственных ошибках и достижениях, и он может сделать объективный вывод в целесообразности незамедлительного использования BIM технологий практически в Российском строительном комплексе.

Разве могли мы в прошлом веке иметь такие возможности, когда в реальном доступе к «виртуальной модели» в масштабе, удобном для интерактивного просмотра и принятия действенных решения, можно «развязывать сложные узлы по ликвидации узких мест»? При этом, моментально разобраться в «непроходимых дебрях строительных неурядиц и бесконечной нестыковке узлов и конструктивных пересечений, подрядчиков с субподрядчиками».

Как строитель КамАЗа, я с завистью наблюдал, как организован «автомобильный конвейер», где рабочий, который производит конечный продукт в виде автомобиля, может остановить его из-за отсутствия элементарного «шплинта». Где комплектующие изделия в определенном порядке размещены и доступны сборщику в определенном месте. Где остановленный конвейер — чрезвычайное событие и скрыть остановку невозможно, где сразу можно установить виновника и принять действенные меры по ликвидации несоответствия с утвержденной технологией в производстве. Все это можно организовать при условии организационных мероприятий и реального сценария, как будет произведена та или иная производственная операция на виртуальном макете с исполнителями.

Впервые «строительный конвейер по монтажу перекрытия корпусов автомобильного завода КамАЗ» - я увидел при строительстве здания основного пролета «Главного конвейера Завода КамАЗ». Там на специальном «сборочном стапеле» производили сборку стальных ферм со связями и плитами перекрытий собранных в «конструктивные блоки», которые затем по рельсовому пути смонтированных постоянных колон здания постепенно надвигались — тем самым, постепенно перекрывали пролеты здания. Поток был организован с момента рытья котлована, устройства фундаментов, обратной засыпки, уплотнения основания под полы, монтажа колонн, подкрановых балок, рельсового пути для продвижения «блоков здания» перекрытия».

Я благодарен судьбе, давшей мне возможность осуществлять идеи задуманной еще в молодости «Единой системы подготовки строительного производства» (ЕСПСП) по реальному управлению стройкой на основе «Виртуального Строительного Стапеля» с возможностью организовать реальный «Строительный конвейер» для всего строительного комплекса.

Читать далее (pdf).