Сингапур убедительно показал, куда Bentley Systems ведёт BIM

Как уже сообщалось, с 21 по 24 октября в Сингапуре компания Bentley Systems проводила Всемирный конкурс проектов и конференцию по информационному моделированию Year In Infrastructure 2019 («Год в Инфраструктуре»). Сейчас мы подведём некоторые его итоги.

Общепринято считать, что если вендор, особенно такой серьезный, как Bentley Systems, проводит своё ежегодное мероприятие, то там основное время уделяется разрабатываемому им программному обеспечению и его продвижению на рынке. Но в нашем случае это не совсем так, а может, и совсем не так.

Конечно, были сделаны довольно обстоятельные доклады по новому программному обеспечению, которое шагнуло далеко вперёд, но я бы всё-таки на первое место по значимости поставил конференцию по информационному моделированию, проводившуюся в рамках форума, где собрались ведущие специалисты со всего мира. Именно эта конференция обеспечила четыре дня интереснейших дискуссий, как в залах заседаний, так и в кулуарах, в том числе и в бассейне на крыше отеля – обычного для тропического Сингапура места деловых переговоров.

Параллельно с конференцией проходил очень интересный и даже интригующий конкурс проектов, пробившихся через всемирное сито отбора. Кстати, этот конкурс ещё раз подтвердил, что авторитетное международное жюри имеет своё мнение, а не транслирует установки руководителей компании Bentley Systems.

Новое в деятельности Bentley Systems

Ещё Остап Бендер говорил: «…Машина, как и военный корабль, должна иметь собственное имя. Ваш “лорен-дитрих” отличается замечательной скоростью и благородной красотой линий. Посему предлагаю присвоить машине название — “Антилопа Гну”. Кто против? Единогласно…»

В компании Bentley Systems эту точку зрения давно разделяют. Поэтому все программы нового поколения получили в названии приставку Open, а у некоторых и основное название изменилось, так что теперь «классический» BIM для зданий и сооружений реализует OpenBuilding, за автомобильные и железные дороги отвечают OpenRoad и OpenRail, промышленными предприятиями занимается OpenPlant и так далее. При этом перечисленный программный инструментарий, имеющий общую основу (и единый формат файлов), хорошо взаимодействует между собой, а необходимые отраслевые решения составляются из него, как из кубиков.

Кстати, в этот раз я внимательно посмотрел возможности пакета OpenRail и сравнил с тем, что я также внимательно изучал шесть лет назад – разница просто фантастическая. Но в детали здесь вдаваться не будем, желающие могут познакомиться с возможностями новых версий программ на сайте компании Bentley Systems.

Рис. 1. Общая схема наполнения пакета OpenRail конкретными блоками программ

1. AssetWise Digital Twin Services, объединяющий цифровой контекст, цифровые компоненты и цифровую хронологию, используя иммерсивную визуализацию и инновационную аналитику для оптимизации процесса принятия решений и повышения эффективности инфраструктурных активов.
2. OpenUtilities Digital Twin Services, использующий цифровые двойники для сбора, проверки и согласования данных ГИС и других корпоративных данных при моделировании реальности, необходимых прежде всего для эффективного управления энергетическими активами, включая электростанции, подстанции и распределительные сети.

Приобретённые технологии в сочетании с существующими решениями Bentley по проектному моделированию и цифровым городам позволят более эффективно создавать цифровые двойники дорожно-транспортных сетей. Такие модели смогут теперь объединять цифровой контекст городов (включая 4D-съемку с помощью Orbit GT для мобильного картографирования) и цифровые компоненты (в том числе от Bentley OpenRoads) с моделями CUBE для исследования пропускной способности перспективных и существующих дорожных активов. Данные Streetlytics о дорожном движении станут еще доступнее через облачные сервисы Bentley для калибровки и проверки цифровых двойников дорожных сетей и систем передвижения.

Как видим, компания Bentley Systems продолжает системно придерживаться главного направления своего развития – моделирования объектов инфраструктуры.

BIM и цифровые двойники

«Широкое распространение BIM оказало существенную помощь специалистам и проектам AEC за последние пятнадцать лет, однако теперь, благодаря облачным сервисам, моделированию реальности и инновационной аналитике, мы можем совершенствовать BIM с помощью цифровых двойников. До настоящего времени использование BIM ограничивалось статичной документацией, которая после передачи на этап строительства быстро устаревала, а технические данные, используемые для создания BIM-моделей, обесценивались. Теперь, с помощью цифровых двойников, мы можем реализовать весь потенциал инженерно-технических данных в BIM-модели с входящими в неё цифровыми компонентами в качестве отправной точки, постоянно обновлять цифровой контекст, используя данные съёмок с дронов и моделирование реальности — и вот где становится по-настоящему интересно — моделирование пригодности актива к использованию в цифровой хронологии его жизненного цикла. Наконец, ценность инженерно-технических данных в BIM-модели может выйти за рамки согласования проектной документации на этап строительства и даже за пределы сдачи объекта в эксплуатацию, гарантируя и повышая эффективность проектов и активов. Расширение возможностей BIM до 4D с помощью цифровых двойников означает, что модели могут быть не просто проектной документацией, они могут стать живой цифровой ДНК актива!»

Сейчас про цифровых двойников говорят практически все, при этом точных определений никто не даёт, все занимаются толкованием термина под конкретную отрасль или специфику решаемых задач. Думаю, что это нормальное явление, означающее, что информационное моделирование достигло в своём развитии определенного потолка, в существующих рамках ему стало тесно, и начался период переосмысления со стремлением подняться выше. Поэтому через какое-то время установится новый уровень взаимопонимания, а пока идут дискуссии, в основном довольно полезные, но работать это не мешает.

Рис. 2. Грэг Бентли: Цифровой двойник – это 4D

Сейчас же предлагается другая, более естественная трактовка 4D: к обычной «статичной» информационной модели добавляется время, то есть процессы, происходящие с объектом в те или иные периоды его жизненного цикла. Эти добавления обусловлены прежде всего использованием информационного моделирования при эксплуатации объектов, о чём уже писалось (BIM и эксплуатация: не надо путать информационную модель с вечной иглой для примуса). И такое моделирование вполне логично отнести именно к 4D, поскольку время – это и есть наше четвертое измерение. Однако, чтобы не участвовать в бессмысленном споре с теми, у кого «уже достигнуто 6D», предложено называть статичную информационную модель с добавленными к ней процессами «цифровым двойником».

Так что суть информационного моделирования от появления цифровых двойников не меняется, но достигается определенный порядок в терминологии. А вот само моделирование процессов – это новый уровень в развитии BIM, прежде всего на стадии эксплуатации активов, который потребовал новых продуктов типа iTwin Design Review. Кстати, для объективности надо отметить, что такие продукты сейчас появляются не только у Bentley Systems.

Конференция по информационному моделированию

Рис. 3. Слева: CEO Bentley Systems Грэг Бентли и «наш» BIM-менеджер Андрей Аксёнов (AA Engineering Group, Казахстан); справа: выступает Василий Калинин, главный инженер «Волгограднефтепроекта»

Рис. 4. Главный идеолог новых разработок компании Bentley Systems Кейт Бентли (третий слева) и BIM-энтузиасты из России, среди которых два сотрудника «Волгограднефтепроекта». Интересно, узнают ли их без водолазных костюмов наши читатели? В прошлый раз с этим были определённые проблемы.

Всемирный конкурс проектов Year In Infrastructure 2019

Итак, в Сингапуре было объявлено 18 победителей конкурса в номинациях и 9 лауреатов премии «За особые достижения». Вот их список.

Сначала премия «За особые достижения»:

Премия «Совершенствование городского планирования с помощью цифровых двойников»
Департамент гражданского проектирования и разработки, правительство специального административного региона Гонконга и компания AECOM
«Исследование городского планирования Town Plaza для учреждения северного района Кву Тунг, территории под новую застройку»
Гонконг, специальный административный регион

Премия «Совершенствование устойчивого развития промышленности с помощью цифровых двойников»
MCC Capital Engineering & Research Incorporation Ltd., Henan Jiyuan Iron & Steel
«Проект по энергоэффективной модернизации с использованием высокотемпературной установки сверхвысокого давления мощностью 80 МВт для выработки электроэнергии с использованием газа»
г. Цзиюань, провинция Хэнань, Китай

Премия «Цифровые города» за комплексных цифровых двойников дорог
Shenzhen Highway Engineering Consultant Co., Ltd.
«Проект транспортного пересечения восточной части г. Янган»
г. Шеньчжень, провинция Гуандун, Китай

Премия «Цифровые города» за комплексных цифровых двойников водопроводных сетей
Águas do Porto, EM
«Технологическая платформа H2PORTO для встроенного управления циклом водопроводной воды в г. Порту»
г. Порту, Португалия

Премия «Повышение отказоустойчивости инфраструктуры с помощью цифровых двойников»
Italferr S.p.A.
«Новый путепровод через реку Польцевера»
г. Генуя, Лигурия, Италия

Премия «Продвижение индустриализации в сфере строительства с помощью цифровых двойников»
Heilongjiang Construction High-Tech Capital Group Co., Ltd.
«Интеллектуальное и цифровое приложение в демонстрационном парке модернизации строительной отрасли в провинции Хэйлунцзян»
г. Харбин, провинция Хэйлунцзян, Китай

Премия «Совершенствование экономической инфраструктуры с помощью цифровых двойников»
CCCC Water Transportation Consultants Co. Ltd. (WTC)
«Проект автоматической контейнерной площадки и корпуса SAPT в Пакистане»
г. Карачи, Синд, Пакистан

Премия «Повышение качества цифровых рабочих процессов с помощью цифровых двойников»
Mott MacDonald / Systra Designers совместно с Balfour Beatty / Vinci Joint Venture
«Гражданско-правовой контракт на основные работы на высокоскоростных двухсекторных трассах N1 и N2»
г. Бирмингем, северный район страны, Великобритания

Награда Института Bentley за продвижение знаний
Элисон Уотсон (Alison Watson), генеральный директор и основатель, Class of Your Own

Теперь по номинациям:

4D моделирование в строительстве
Mortenson, Clark – совместное предприятие
«Создание многофункционального офиса и магазина для Chase Center и Warriors»
г. Сан-Франциско, Калифорния, США

Мосты
PT. Wijaya Karya (Persero), Tbk.
«Проект разработки и строительства Harbour Road 2»
Северная Джакарта, Джакарта, Индонезия

Здания и кампусы
Voyants Solutions
«Услуги детальной разработки, тендера и управления проектом для строительства 12 IT/Hi-Tech парков в Бангладеш»
Бангладеш

Связь и коммунальное хозяйство
POWERCHINA Hubei Electric Engineering Co., Ltd.
«Применение цифровых технологий в проекте подстанции 220 кВ на западе г. Милуо»
г. Милуо, провинция Хунань, Китай

Цифровые города
Shanghai Investigation, Design & Research Institute Co., Changjiang Ecological Environmental Protection Group Co.
«Применение цифровых технологий в интеллектуальной платформе управления водоснабжением в Цзюцзяне»
г. Цзюцзян, Цзянси, Китай

Геотехническое проектирование
ARUP Singapore Pte Ltd.
«Смешанное строительство в Танджонг Пагар»
Сингапур

Производство
Hatch
«Проект завода по производству серной кислоты в ДРК»
Катанга, Демократическая Республика Конго

Горная промышленность и освоение морских месторождений
Shanghai Investigation, Design & Research Institute Co., Ltd.
«Проект новой морской ветряной электростанции Далянь Чжуанхэ III (300 МВт) компании China Three Gorges»
г. Далянь, Ляонин, Китай

Производство электроэнергии
Hunan Hydro & Power Design Institute
«Инженерный проект транспортного узла Hanjiang Yakou»
Ичэн, Хубей, Китай

Реализация проектов
Министерство транспорта штата Южная Каролина (SCDOT)
«Непрерывный обмен информацией и интеграция на различных платформах с помощью ProjectWise»
г. Колумбия, Южная Каролина, США

Железные дороги и транзитные перевозки
Italferr S.p.A
«Высокоскоростная железная дорога в Южной Италии, маршрут Неаполь-Бари»
Неаполь-Бари, Кампания-Апулия, Италия

Моделирование реальности
MMC Gamuda KVMRT (T) Sdn Bhd
«Съемка с помощью дронов для сбора данных BIM и ГИС – мегапроект метро в Малайзии»
Куала-Лумпур, Малайзия

Управление объектами дорожной и железнодорожной инфраструктуры
Lebuhraya Borneo Utara Sdn Bhd
«Автомагистраль Пан Борнео»
Саравак, Малайзия

Дороги и автомагистрали
Foth Infrastructure & Environment, LLC
«Компания Foth трансформирует, объединяет и возрождает Сидар-Фолс, трассу в штате Айова»
г. Сидар-Фолс, Айова, США

Проектирование сооружений
WSP
«WSP создает оптимизированную конструкцию для сложного фундамента под знаменитой Адмиралтейской аркой»
г. Лондон, Великобритания

Управление промышленными объектами и объектами коммунального хозяйства
EPCOR Utilities
«Внедрение управления активами на основе рисков для распределения электроэнергии»
г. Эдмонтон, Альберта, Канада

Водоочистные сооружения и станции очистки сточных вод
Jacobs Engineering Group and Singapore’s National Water Agency, PUB
«Водоочистная станция Tuas»
Сингапур

Водопроводные, водоочистные и дренажные сети
Balfour Beatty, Morgan Sindall, BAM Nuttall Joint Venture
«Thames Tideway Tunnel (Тоннель по руслу реки Темза)»
г. Лондон, Великобритания

Рис. 5. Групповая фотография победителей конкурса «Год в инфраструктуре 2019»

Автомагистраль Пан Борнео

Это относится и к одному из победителей конкурса – скоростной автомагистрали Пан Борнео, спроектированной с помощью BIM и частично уже построенной в малайзийском штате Саравак. Вернее, представленной системе управления на основе информационного моделирования этой магистралью, которая одновременно строится и частично уже эксплуатируется.

Но сначала немного о названии проекта. Дело в том, что известный всем остров Борнео имеет ещё одно, причём более распространённое географическое название – Калимантан. Так вот, Калимантан – это название острова по-индонезийски, а Борнео – по-малайзийски. Поскольку дорога расположена на малайзийской части острова, то и называется она Пан Борнео.

Теперь о самой магистрали. Она представляет собой четырёхполосную дорогу общей протяжённостью 1060 километров, идущую по пересечённой местности через существующие общины и охраняемые заповедники, то есть является объектом достаточно высокого уровня сложности. Построенные к настоящему времени участки дороги стали фактически пилотным проектом для расширения использования BIM до создания модели управления магистралью, а в перспективе – полной системы управления активами для автомобильных дорог Малайзии. Фирма Lebuhraya Borneo Utara (LBU), ранее задействованная в строительстве и представившая данный проект на конкурс, теперь отвечает за интеграцию строительных данных с технологией управления операциями и обслуживанием магистрали.

При строительстве магистрали по всем правилам BIM для столь крупного объекта была создана среда общих данных на основе комплексов Bentley ProjectWise и AssetWise. Эта же среда, параллельно со строительством, задействована теперь компанией LBU и для решения задач эксплуатации автомагистрали, чтобы облегчить бесшовную интеграцию строительных данных в планирование и реализацию стратегий производительности и надежности активов. Для осуществления этого замысла были также использованы ГИС-приложения Bentley по обеспечению надежной информации в реальном времени для текущих операций, технического обслуживания автотрассы и проектирования. В итоге, внедренная LBU и постоянно совершенствуемая система управления уже сейчас снижает риски и повышает операционную эффективность работы с объектом, улучшает процесс принятия решений и обеспечивает оптимизацию эксплуатационных затрат.

Рис. 6. Общая схема взаимодействия участников процесса обслуживания автодороги Пан Борнео через среду общих данных

Реконструкция пересадочного узла Стратфорд: предпроектное исследование

Сначала небольшая справка. Пересадочный узел (станция) Стратфорд находится в очень оживленном месте Лондона и объединяет сразу шесть видов транспорта. На расположенных там 16 платформах ежечасно принимается 168 транспортных средств (электричек, поездов метро, автобусов и т. п.) и столько же отправляется. Дневной пассажиропоток с 2007 года вырос на 116% и сегодня составляет более 150 000 человек.

Рис. 7. Сложность и насыщенность транспортного узла Стратфорд хорошо видна на этой схеме

Привлеченная для решения этих задач небольшая проектная группа действовала по самой правильной схеме: сначала оценили проблему, затем определили стратегию информационного моделирования, после чего подобрали подходящее программное обеспечение. Главным инструментом в этой работе стала сравнительно новая программа Bentley Legion, главное предназначение которой – моделирование и анализ движения пешеходов (пассажиропотока), в том числе количественная оценка существующих и прогнозируемых пиковых нагрузок и определение путей решения возникающих проблем.

Проведённая исследовательская работа позволила Управлению транспорта Лондона четко сформулировать требования к проекту реконструкции станции, в том числе количество и направления дополнительных выходов и межплатформенных переходов, и определить последовательность, в которой должны проводиться определённые усовершенствования станций. Она также позволила обеспечить сохранность части земель, выделенных под реконструкцию, и спрогнозировать график и объем финансирования проекта.

Описанная работа представляется мне настолько интересной и поучительной, что на некоторых её аспектах хотелось бы особо заострить внимание:

1. Это исследовательская работа, проводимая службой заказчика (по нашей терминологии – технического заказчика) для определения им точного задания на проектирование и оценки связанных с реконструкцией станции временных и финансовых параметров. Полученная модель – в чистом виде исследовательская информационная модель, которая нигде потом не используется. Это ещё раз подчёркивает, что BIM – это процесс информационного моделирования, призванный решать конкретные возникающие задачи, а не некая модель, которая передаётся из рук в руки. А возникающие при этом модели – это результаты определенных этапов процесса информационного моделирования.
2. Вся работа выполнена в одной программе коллективом из двух человек, один из которых и представлял проект на конкурсе (думаю, для работы и одного специалиста хватило бы, но программа была новая и требовала освоения, что вдвоём делать легче), с минимальными затратами, без создания внешнего оператора модели и сертификации сотрудников на знание формата IFC, а также без многого другого, что сейчас называется некоторыми чуть ли не обязательным условием использования BIM. Мы видим отличную реализацию принципа прагматизма – делать ровно столько, сколько надо для решения поставленной задачи. И одновременно видим одно из направлений работы BIM-отдела технического заказчика (Роль технического заказчика в организации процесса информационного моделирования) – обоснование как самого технического задания для проектировщиков и строителей, так и дальнейших информационных требований к исполнителям

Рис. 8. Варианты визуализации пассажиропотока на станции Стратфорд в программе Bentley Legion. К сожалению, качество снимков, сделанных по анимационным роликам, не передаёт визуализационного эффекта в полной мере.

Краткий итог

Рис. 9. Сингапур – это город, насыщенный результатами использования BIM, и здесь знают толк в информационном моделировании. Поэтому во время проведения конференции Bentley Systems город просто замирал.