Цифровые активы в Цифровой экономике

• Информационный метаболизм инженерного объекта
• Цифровой актив = BIM + СУИД + бизнес-процессы сооружения и эксплуатации
• Готовность ИТ-отрасли к реализации Цифровых активов
• Стандарты на Цифровые активы – кто, как, когда?
• Государство как драйвер стандартизации в области BIM технологических объектов?
• Возможна ли самоорганизация отрасли?
• Как получить открытый опыт для обобщения в стандартах?
• Образцовый Цифровой актив

Информационный метаболизм инженерного объекта

При этом он еще и не может сопоставить эти данные ни в ручном, ни в автоматическом режиме, так как они хранятся в различных форматах и представлениях. Но каждая из этих систем содержит определенный род данных о конкретном элементе объекта, необходимый для принятия решений.

Важно учесть, что в информационном метаболизме участвуют все стадии жизненного цикла: от концепции через проектирование, создание рабочей документации, непосредственно строительство объекта до эксплуатации, откуда мы опять возвращаемся в проектирование, чтобы провести, например, реконструкцию. И на каждом из этих этапов инженерные данные также создаются и потребляются в совершенно различных форматах и в различных организациях – проектных, строительных и так далее.

Говоря о модели, необходимо сделать уточнение, что речь не идет исключительно о 3D-модели. 3D-реализация совершенно не обязательно является признаком информационной модели, это всего лишь один из возможных видов представления данных, реализованный в ИТ-системах, но не всегда востребованный. Например, на стадии эксплуатации самое главное в модели – это ее логическая структура, и в этом случае интеллектуально-технологическую 2D-схему также можно считать информационной моделью. На нее может и не быть «натянута» 3D, и тем не менее она полезна для принятия решений, поддержки задач эксплуатации и прочего.

Информационной моделью в широком смысле может быть фотопанорама с нанесенными на нее различными точками привязки, технологические схемы, ГИС при обустройстве месторождений (линейно-протяженный объект удобнее представлять в ГИС, а не в 3D-модели). Также удобно интегрировать ГИС-представление с 3D-представлением, чтобы линейные объекты просматривать в ГИС, а увеличивая масштаб, видеть подробную 3D-модель конкретного объекта на линейном трубопроводе. То есть связка «информационная модель = 3D-модель» не работает однозначно.

Далее, помимо непосредственных участников жизненного цикла объекта, есть большое количество заинтересованных соучастников этого процесса: надзорные органы, диагностические и страховые компании, банки, генеральный проектировщик, управляющая компания и другие. И все они также потребляют и порождают инженерные данные об объекте.

Итак, в процессе работы над объектом задействованы специалисты различных дисциплин внутри предприятия; разные организации вне предприятия, работающие на разных стадиях жизненного цикла; различные программные продукты с разными форматами и ИТ-системы различающихся версий. Кроме того, мы должны иметь возможность передать инженерную историю объекта и знания о нем через поколения специалистов, ведь заводы эксплуатируются десятки лет.

Таким образом, информационный метаболизм – это крайне насыщенный, сложный, многосоставный процесс, и потому инструмент его упорядочивания должен быть совершенно особым.

Цифровой актив = BIM + СУИД + бизнес-процессы сооружения и эксплуатации

То есть BIM-модель на стадии стройки и эксплуатации начнет жить, только если ее погрузить в специфическую среду, позволяющую добавлять и актуализировать данные. Такой средой является система управления инженерными данными (СУИД) – инструмент для управления инженерными данными в структурированной информационной модели. Он позволяет менять и пополнять данные в модели как вручную, так и в автоматическом режиме, интегрируясь со всеми окружающими информационными системами, порождающими инженерные данные. Какие данные могут и должны содержаться в строительной и эксплуатационной модели?

Строительная модель (СтрИМ):

• трехмерная модель «как построено»;
• модуль недельно-суточных заданий;
• модуль графиков СМР, закупок, поставок;
• хранилище фотопанорам;
• результаты лазерного сканирования;
• архив исполнительной документации;
• хранилище чертежей, технологических, электрических схем, сводных ведомостей, спецификаций и пр.

• трехмерная модель «как эксплуатируется»;
• результаты имитационного моделирования;
• результаты эксплуатационных задач (RCM, RBI, FMEA/FMECA);
• АСУ ТП, SCADA;
• результаты регламентных мероприятий (ТОиР);
• хранилище чертежей, технологических, электрических схем, сводных ведомостей, спецификаций, исполнительной документации, фотопанорам и так далее.

Но можно ли сказать, что связка BIM + СУИД – то, что нужно для управления инженерными объектами? Еще полтора года назад казалось, что да, этого достаточно. Но жизнь идет вперед, и вскоре появилось понимание, что BIM, погруженная в СУИД, это тоже всего лишь справочник. Безусловно, актуальный и с точки зрения геометрии, и с точки зрения данных, но и этого уже недостаточно. Хотелось бы перейти к автоматизированному принятию решений, к использованию СУИД в аналитике, к мониторингу, к тому, чтобы система сама отслеживала критические уровни снимаемых параметров или вычисляла нужные атрибуты или их совокупность.

Например, в случае с аварией на Саяно-Шушенской ГЭС система помогла бы понять, что не стоит по конкретной линии пускать нагрузку, потому что на этой линии находится насос, вышедший из ремонта с недопустимым уровнем вибрации. И если туда пойдет дополнительное усилие, то у него вырвет крепежные элементы, что, собственно, и случилось. СУИД помогла бы диспетчеру оперативно проанализировать обстановку в критической ситуации, а в идеале – если бы была преднастроена автоматическая проверка требований – то и подсказала бы, что при определенных показателях вибрации нельзя пускать больше такой-то нагрузки. И аварии не случилось бы, были бы предотвращены жертвы и сэкономлены средства.

Таким образом, цифровой актив (ЦА) должен решать реальные задачи стройки и эксплуатации. Поэтому сегодня определение цифрового актива звучит так: это BIM, погруженный в СУИД, в которой настроены все бизнес-процессы, протекающие на предприятии на этапах сооружения и эксплуатации. Цифровой актив призван поддерживать принятие решений на этих этапах и является тем самым принципиальным выходом из типичных проблем информационного метаболизма.

В ЦА вся необходимая для принятия решений информация консолидирована, интегрирована, единообразно структурирована и доступна для любого компьютерного анализа. И, в конечном итоге, как идеал, к которому нужно стремиться, – все бизнес-процессы управления объектом реализованы в Цифровом активе, и все решения принимаются только в нем.

Готовность ИТ-отрасли к реализации Цифровых активов

Что касается первого: очевидно, что все субподрядчики, задействованные в проектировании, сдают свои разделы проекта в разных форматах, порождаемых различными САПР и BIM-решениями. Генподрядчик или заказчик вынужден каким-то образом собирать различные части в единую информационную модель, и самые большие проблемы возникают при интеграции Hexagon (Intergraph) и AVEVA. Сейчас эта проблема разрешена – с помощью InterBridge – продукта, позволяющего считывать не только геометрию, но и семантику, и атрибутику в модели. То есть стало возможным собирать не просто единую геометрическую 3D-модель для автоматической проверки геометрических коллизий, а именно единую информационную модель. Таким образом, можно здесь получить единые спецификации, единые ведомости по всему объекту, проверять закупки по всему объекту, а не в разбивке по частям. После этого собранная в InterBridge из разных частей модель погружается в НЕОСИНТЕЗ – систему управления инженерными данными. И здесь настраиваются любые процессы стройки и эксплуатации. Также СУИД НЕОСИНТЕЗ интегрирует данные из других систем, существующих на предприятии – ERP, АСУ ТП, ТОиР – и привязывает их к единой структуре инженерного объекта.

Если на предприятии уже используются просмотровщики моделей от российских или зарубежных производителей, например Autodesk, AVEVA, Bentley, Hexagon (Intergraph), часто возникает проблема открытия модели крупного технологического объекта – обычные пользовательские ПК их «не тянут», приходится нарезать проект по частям, организовывать распределенную работу, что допустимо при работе проектировщиков, но неудобно эксплуатационному персоналу. Продукт InterBridge решает эту проблему, так как открывает модели любого объема за считанные секунды. «НЕОЛАНТ» готов это гарантировать, поскольку уже работал с моделями всех атомных станций России, нефтеперерабатывающих заводов, крупных технологических объектов других отраслей. Понятие «открывает модель» значит, что пользователь может ее целиком просматривать, анализировать, отправлять запросы любого характера и визуализировать на модели ответы типа «какое оборудование сейчас находится в ремонте» – они будут подсвечиваться цветом на трехмерной модели. А для своего партнера Hexagon (Intergraph) «НЕОЛАНТ» разработал специальное решение InterStorage, позволяющее просматривать модели любого масштаба непосредственно в среде Intergraph – для тех заказчиков, которые уже используют эту среду. Таким образом, проблема больших объемов и разных форматов решена.

Следующая проблема: при малейшей реконструкции геометрия модели теряет свою актуальность. При этом проектировщики ранее передавали модель заказчику в неизменяемом формате, предназначенном только для просмотра. Заказчик со стороны эксплуатации просто не мог внести изменение в модель, это было технически невозможно. InterBridge читает и такие неизменяемые форматы, тем самым позволяя вносить корректировки в модель при изменении в объекте.

Для этого «НЕОЛАНТ» предлагает использовать продукт для информационного моделирования ПОЛИНОМ. Причем изначально он был продуктом исключительно для создания информационной модели, и лишь позже «научился» выпускать чертежи и превратился в САПР. То есть изначально он был сделан под задачи создания и актуализации именно цифровых активов. Как это происходит? При реконструкции объекта модель выгружается из НЕОСИНТЕЗ в ПОЛИНОМ, средствами ПОЛИНОМ вносятся изменения в ее геометрию (при необходимости и в атрибутику), затем модель загружается обратно в НЕОСИНТЕЗ. При этом вся семантика сохраняется. Важно, что поскольку ПОЛИНОМ изначально продукт для моделирования, то он не требует глубокого проектного опыта и знаний, что позволяет даже человеку со скромными проектными навыками внести изменения в модель. Кто может оказывать услуги актуализации модели? Это может быть генпроектировщик, любая внешняя проектная организация, собственное ПКО или ПКБ завода, это может быть и компания, специализирующаяся именно на информационном моделировании. То есть проблема постоянного изменения геометрии на стадии эксплуатации технологически решена.

Таким образом, сегодня мы имеем всегда актуальную, полную модель, которую можем в любой момент изменять и наполнять, как вручную, так и автоматически. То есть на сегодняшний день неразрешенных технических проблем не осталось. Важно отметить, что все продукты российские, входят в базу Минкомсвязи России и доступны к покупке для госкомпаний и компаний, находящихся под западными санкциями, недорогие по сравнению с западными аналогами, субсидируемые дополнительными скидками Минпромторга России. Таким образом, это экономически выгодная инвестиция, не имеющая ограничений с точки зрения импортозамещения, санкций и валютных рисков. Получается, что на сегодня нет ни технологических, ни политических, ни экономических препятствий для использования информационного моделирования и Цифровых активов. Отечественные технологии по созданию цифровых активов полностью готовы к внедрению в России!

Стандарты на Цифровые активы – кто, что, как?

Но ведь есть большое число не машиностроительных отраслей, а технологических производств, которые характеризуются огромным количеством трубопроводов, причем подобные технологические установки могут вообще располагаться под открытым небом, архитектурная часть в таких проектах представлена очень ограниченно. А ведь отрасли, относящиеся к технологическим, – одни из системообразующих в нашей экономике, в том числе в части экспорта продукции. Это нефтегаз, атом, минеральные удобрения, а также – металлургия, энергетика, целлюлозно-бумажная промышленность, фармацевтика.

И над всеми ними нет единого исполнительного органа власти, который бы взял на себя лидерскую роль с точки зрения развития цифровых активов, систем управления инженерными данными. Потому что именно они нужны на стадии эксплуатации для повышения производительности, безопасности, снижения потерь. Не BIM, если мы имеем в виду под BIM все-таки автоматизацию на стадии проектирования или BIM как проектную модель. Хотя в Минстрое говорят, что и стройку, и эксплуатацию нужно автоматизировать и создавать для них стандарты, но все равно очевидно, что на сегодня государственный заказ существует только на стадию проектирования.

Государство как драйвер стандартизации в области BIM технологических объектов?

Размышляя над тем, кто заинтересован в большей информационной прозрачности всех подобных производств, мог бы объединить их под своим крылом и стандартизировать работу именно с инженерными данными, мы приходим к выводу, что это мог бы быть Ростехнадзор России. Пусть только в части опасных производств, но именно он так или иначе затрагивает все важнейшие технологические отрасли. И, кроме того, это тот орган, к которому с большей долей вероятности прислушаются. «НЕОЛАНТ» со своей стороны работает с представителями Ростехнадзора по атомному и нефтегазовому направлениям над вопросами применения цифровых активов для решения задач ведомства.

Хочется обратить внимание, что архитектурная часть, наружные и внутренние инженерные сети, дороги, то есть общезаводское хозяйство – это то, что объединяет все перечисленные типы сооружений – гражданские и инфраструктурные объекты, машиностроительные и технологические производства. То есть идеи Цифровых активов и стандартов для них во многом могут быть унифицированы, оставляя, тем не менее, часть уникальных и специфических моментов.

Возможна ли самоорганизация отрасли?

Но давайте рассмотрим подробнее типы компаний, из которых могли бы прийти эксперты для формирования стандартов.

Вариант 1
Вендоры, разработчики программных продуктов BIM/СУИД, создают стандарты, но лишь о том, как работать в их продукте, создавать информационную модель с использованием их решений. То есть это достаточно узкая направленность знаний и опыта, которая не универсальна для рынка в целом. Кроме того, сами вендоры не обладают или обладают крайне малым опытом работы в реальных проектах. Хотя именно эта часть рынка наиболее заинтересована в стандартах, так как они помогают понять суть информационного моделирования для начинающих компаний и ускорить внедрение за счет использования лучших практик, сконцентрированных в них. И таким образом наличие стандарта косвенно влияет на объемы продаж.

Вариант 2
Системные интеграторы или консультанты, которые занимаются внедрением продуктов вендоров у заказчиков и которые как раз имеют опыт работы в реальных проектах. Но все это – компании коммерческие, продающие время своих экспертов заказчикам, и их время стоит достаточно больших денег. И у них есть две альтернативы: либо исполнять заказы, либо отрывать людей на разработку стандартов. Бесплатно этого делать, конечно, никто не будет. Кроме того, пока в открытом доступе нет стандарта, объединяющего лучшие практики рынка, у интеграторов есть возможность продавать подобный опыт за деньги – в виде консалтинговых услуг. Именно поэтому сейчас им интереснее точечно работать с заказчиками, нежели работать на развитие рынка в целом, на увеличение числа пользователей продуктов информационного моделирования. Пока эта временная лакуна существует, они этой бизнес-возможностью пользуются.

Вариант 3
Потребители, например предприятия нефтегазовой отрасли, находятся в прямой рыночной конкуренции друг с другом. И у них возникает закономерный вопрос – зачем делиться своими наработками и опытом, если он позволяет опережать конкурентов? Безусловно, крупные компании занимаются внутренней стандартизацией и выставляют типовые требования по работе с BIM своим подрядчикам, проектным, строительным, сервисным организациям. Но все это только внутри контура своих интересов.

Вариант 4
«Независимые» эксперты рынка. Некая мифическая фигура, ближайший родственник белого единорога, питается солнечным светом и росой, обладает многолетним всесторонним опытом в нашей новой области знания, работает бесплатно и с полной отдачей, движимый осознанием своей призванности высшей силой для блага нашего российского рынка. Возможно, вы его встречали? Мы пока нет.

Вариант 5
Однако можно найти и коммерчески выгодный способ самоорганизации в отрасли. Если посмотреть на Запад, то там сейчас образовалась группа, которая за свой счет и своими силами создает стандарт, доступ к которому для пользователей будет платным. То есть эти эксперты инвестируют свои знания и время, чтобы затем получить возврат от этих инвестиций. Вот это, на наш взгляд, вполне рабочий вариант развития событий.

Как получить открытый опыт для обобщения в стандартах?

Какой выход можно предложить в этой ситуации? Как вариант – создание пилотных проектов при участии и софинансировании государства для получения опыта использования Цифровых активов на стадиях сооружения и эксплуатации промышленных объектов.

Как могла бы выглядеть эта схема? Любой вендор, и «НЕОЛАНТ» в том числе, готов предоставить BIM/СУИД продукты бесплатно для такого рода проектов, в которых можно было бы также просчитать экономическую эффективность. При этом бесплатно тратить время на услуги внедрения в большом масштабе ни одна профессиональная компания себе не позволит.

Эти трудозатраты как раз может оплатить государство, либо выделив прямое финансирование, либо косвенным образом – отдав распоряжение отраслевым госкомпаниям выполнить такие пилотные проекты за свой счет.

Таким образом, продукт предоставляет вендор, внедрение оплачивает государство, а заказчик бесплатно получает решение своих задач. Что за это он обязан предоставить? Выкладки по экономической эффективности проекта, зафиксированный процесс внедрения, внутренние стандарты, созданные под него, – то есть как раз описание опыта, необходимого для стандартизации.

В итоге государство получит, во-первых, данные для обобщения в стандартах, во-вторых, выкладки экономической эффективности, что всегда является мощным драйвером для внедрения новых технологий в коммерческих компаниях, а вендор – историю успеха. Что это означает в среднесрочной перспективе? Появление большего числа внедрений и опытных пользователей – из числа которых можно получить экспертов для дальнейшей стандартизации.

Образцовый Цифровой актив

Это также могло бы быть, помимо прочего, неким драйвером развития отрасли. Так как довольно сложно на пальцах объяснять людям, что такое информационная модель, – гораздо проще показать. Разумеется, ни один заказчик не готов показывать свои живые модели существующего завода в открытом доступе – это, в первую очередь, вопрос безопасности. Коммерческие компании, которые создают модели строящихся или существующих объектов, также связаны требованиями информационной безопасности. Поэтому было бы полезно создать такую учебную информационную модель не существующего, но типичного отраслевого объекта именно на уровне и за счет государства. Помимо прочего, его также можно было бы передать во все отраслевые вузы для погружения будущих специалистов в по-настоящему цифровую экономику.

Почему такого полноценного учебного проекта пока не существует в открытом доступе? Все по тем же причинам финансового характера – их создание требует одновременно опыта, времени и денег.

Если же государство инвестирует эти довольно скромные деньги в разработку таких образцовых примеров Цифровых активов как части стандартов, то создаст все необходимые условия для быстрого внедрения Цифровых активов в значимых отраслях экономики, что будет способствовать уменьшению потерь, снижению себестоимости, повышению производительности – то есть повышению эффективности производства в целом. В масштабах и госкорпораций, и коммерческих холдингов весьма привлекательная цель, не так ли?