Технологии BIM (Building Information Modeling) сегодня стали не просто способом оптимизации затрат при проработке объектов, но и новым «мастхевом» при проектировании и переходе отраслей экономики в «цифру». Своим опытом применения технологий информационного моделирования с CNews поделился Антон Тимошенко, заместитель начальника управления проектных работ «Уралэлектромеди». Компания приступила к внедрению BIM-технологий в 2019 году и уже получила результат в виде 10% роста производительности проектировщиков.
CNews: Антон, когда речь идет о цифровизации, часто считается, что промышленность в России является отстающей. Как вам кажется, с чем связаны проблемы отрасли?
Антон Тимошенко: Эксперты сходятся во мнении, что среди проблем промышленных предприятий сейчас можно выделить низкую скорость модернизации производственных мощностей и нехватку компаний, изготавливающих отечественные товары. Ключевым участником, который должен решить эти проблемы, многие называют государство, а инструментом для этого послужит цифровизация, базирующаяся на внедрении технологий информационного моделирования (BIM-технологии). В свою очередь власти уже отреагировали на данную ситуацию, и с 1 января 2022 года использование BIM на объектах госзаказа станет обязательным. Но раньше государства на освоение новых цифровых инструментов нацелились компании, которые осознали низкую эффективность устоявшихся методов управления для повышения производительности труда и реорганизации работы предприятий.
CNews: Расскажите, пожалуйста, подробнее, как вы оцифровываете металлургические цеха?
Антон Тимошенко: Мы начинаем с трехмерного сканирования, которое фактически является аналогом обмерных работ. На стадии проектирования проводим их трехмерное сканирование, которое фактически является аналогом обмерных работ. Создается 3D-модель, обрабатывается, и после в среде BIM в нее вносятся конструктивные изменения. Далее мы выдаем проектную документацию в работу и объект строится. На стадии сдачи работ трехмерное сканирование проводится еще раз, полученный результат сверяется с проектной моделью, она правится. Таким образом, на завершающем этапе мы получаем адекватную эксплуатационную модель.
При проектировании эта эксплуатационная модель может измениться. С помощью облачного сканирования мы проверяем соответствия проектной модели факту строительства и корректируем ее на базе этих данных. Так происходит замкнутый цикл поддержки эксплуатационной модели. Кроме того, она позволяет пользоваться различными функциями, например, получение ключевой информации.
CNews: Как это помогает персоналу? Насколько можно оптимизировать рабочий процесс?
Антон Тимошенко: В программе персонал цеха может получать данные прямо из эксплуатационной модели. Сотрудники могут ознакомиться с паспортом на здания и сооружения, изучить рабочую документацию, по которой была выполнена постройка зданий.
Стоит отметить, что изучение эксплуатационной модели — это получение информации для проведения каких-либо операций, например, покраски ферм металлоконструкций. Для того, чтобы выполнить эту работу, нужно определить площадь этих конструкций, то есть сделать специальный шаблон для такой площади. Информацию берем из проектной модели, загружаем в эксплуатационную и получаем точные расчеты площади. Соответственно, у нас есть точная площадь под покраску этих деталей. Раньше механик цеха, условно, смотрел в потолок и говорил: «На эту задачу нам потребуется 10 банок краски». И не важно, хватит этой краски или не хватит, нужно ли будет что-то докупать или отправлять в неликвиды, так как не было точных расчетов.
Если оценивать этот процесс в ретроспективе, мы не видим преимуществ от применения BIM-технологий только на этапе проектирования. Это может оказаться неоправданно дорого. BIM интересен именно с точки зрения использования на всем протяжении жизненного цикла объекта, когда ставится задача цифровизации всего предприятия. Информационная модель здесь — это база, без которой остальные части системы не могут быть построены.
CNews: Какова роль BIM-технологий для современного промышленного предприятия?
Антон Тимошенко: BIM для нас — это основа, начальный уровень цифровизации. На нем определяется, как ведут себя элементы предприятия в целом, как классифицируются, что является основным оборудованием, где оно расположено в технологической цепочке и многое другое.
CNews: На каких этапах жизненного цикла зданий вы используете информационные модели?
Антон Тимошенко: В первую очередь, на этапе проектирования. Здесь вопросов нет — основные принципы я описал выше. Далее мы пользуемся информационными моделями уже при эксплуатации зданий. Сейчас они помогают нам оптимизировать работы ремонтных служб: в информационной среде им легче ориентироваться среди требующей обслуживания техники. Например, когда подходит срок проведения ремонта, появляется напоминание, инструкция, что необходимо сделать. Там же, в идеале, им сразу доступна вся необходимая документация, паспорта оборудования и прочее. Значительно увеличивается производительность труда.
В целом, мы добились успеха во внедрении данной модели работ и сейчас масштабируем ее на остальные предприятия компании. Конечно, возникают сложности: ремонтные службы, службы эксплуатации привыкли работать по устаревшей бумажной схеме, с таблицами Excel. Для того, чтобы переломить этот барьер, необходимо разговаривать с людьми, показывать, объяснять недостатки старой системы и предлагать новую, гораздо более удобную. К настоящему времени, по большей части у нас получилось это сделать.
Мы нашли решение некоторых прикладных задач. Например, это касается инвентарного учета. Мы точно знаем, сколько у нас «в метрах и штуках» всего находится на предприятии. Одно из удобных решений — наложение аэрофотосъемки на ГИС-систему, это совсем другой уровень читаемости картографических материалов. Стоит также отметить осуществление контроля за выполнением ремонтных работ на территории промплощадке. Эта работа ведется в онлайн-режиме, и в реальном времени мы видим, на каких участках у нас идет работа со срывом сроком, на каких — все идет хорошо, а также по каким участкам нет информации.
Мы видим трудности и даже невозможность внедрения BIM-технологий на этапе строительства. Строительные организации, подрядчики не имеют компетенций в BIM. Единственные, кто может сегодня извлекать преимущества от использования BIM на стройке — это специалисты нашей службы заказчика при учете выполнения строительно-монтажных работ, закрытии отчетности.
CNews: Есть ли у вас в компании модель цифровизации, которой вы руководствуетесь?
Антон Тимошенко: На цифровизацию мы смотрим как на пирамиду. На самом нижнем ее уровне, у основания, работают различные датчики, собирающие первичную информацию о работе оборудования. Далее следует система BIM, где полученные данные сохраняются в информационной модели. На третьем уровне находится система управления продуктом (PDM). На четвертом — MES-система, где учитываются все ресурсы и время, затраченные на производство. Завершает пирамиду организационная стратегия планирования ресурсов (ERP), с помощью которой решаются вопросы закупок, кадров, сбыта, финансовых потоков. Благодаря системе CAE мы можем моделировать и анализировать технологические процессы, которые происходят на предприятии. Вне системы решаются вопросы загрузки производства, производительности, выпуска продукции. Все эти системы должны быть интегрированы между собой и взаимосвязаны.
CNews: Как цифровизация помогает сотрудникам предприятия?
Антон Тимошенко: Цифровые модели помогают персоналу получать актуальную информацию о производстве и работать с ней, чтобы быстрее и качественнее делать свою работу. Так, в программе персонал цеха может получать различную информацию прямо из эксплуатационной модели. Посредством ссылок или выделения различных элементов и получения информации.
Есть несколько уровней эксплуатации зданий и объектов. Мы можем получить паспорт на здания и сооружения, в которые также можно перейти по ссылкам и посмотреть рабочую документацию, по которой была выполнена постройка зданий. Мы можем это сделать с помощью программы Search — это ПДМ-программа, в которой хранятся чертежи. То есть реализована одна точка доступа к большому массиву данных, который раньше был возможен только на бумаге. Следующий уровень эксплуатации — это механики, которые занимаются оборудованием, с помощью ссылок они тоже могут перейти и посмотреть инструкцию по эксплуатации оборудования.
Программа цифровизации была предназначена и для того, чтобы визуализировать некоторую информацию и предоставлять возможные варианты развития территории промплощадки для утверждения предпроектной проработки в части ГИСа. Уже сейчас можем отметить, что были достигнуты достаточно хорошие результаты даже в части стандартизации процессов. Были переработаны практически все правила по ведению и занесению базы данных. С помощью этой базы можно вести тематическую картографию, определить различные правила по отображению информации, которая находится в базе данных. Но в различном виде, например, по годам постройки — эти технологии позволяют определить, какие сети нуждаются в ремонтных работах или ревизии.
Цифровизация заметно улучшила адресные картографии для сотрудников. Это касается организации движения на предприятии, инвентаризации инженерных сетей по инвентарным номерам, и инвентаризации сетей. Раньше планшеты были в бумажном виде, сейчас они у нас отменены. Мы пользуемся той же информацией из ГИС-систем, она выглядит точно так же рак и раньше, визуально там ничего не изменилось.
CNews: Есть ли уже первые результаты от цифровизации?
Антон Тимошенко: Мы уже видим некоторый рост по выработке на одного человека. Конечно, это не в два-три раза, а 10% — но это абсолютно реальные цифры, которые видны на производстве.
CNews: Какие преимущества вы нацелены получить от цифровизации? С какими барьерами вы сталкиваетесь?
Антон Тимошенко: Во-первых, более точное планирование времени выполнения каких-либо операций, связанных с ремонтом. Например, при закупке материалов. Во-вторых, оптимизацию и контроль загрузки технологических цепочек. Последнее пока не было достигнуто, и сейчас до сих пор все считается в Excel-таблицах.
Основной барьер — в отсутствии интеграции между решениями, которые мы используем на разных уровнях управления предприятий. Приведу два примера. На стадии организации PDM-системы нам в основном помогает белорусская программа Search. При работе с конструкторской документацией она отлично «дружит» с Autodesk Inventor: берет любой файл программы и подгружает с него абсолютно всю информацию — здесь все работает отлично.
Но теперь вернусь к ремонтным бригадам. Чтобы работать с информационными моделями они пользуются программой Navisworks, туда же загружается вся техническая документация, с помощью этой программы планируются работы. Но для создания заказа на детали, материалы для ремонта, специалистам нужно переключится на программную среду SAP. Нам бы очень хотелось, чтобы имелась интеграция между Navisworks и SAP (как в случае с первым примером), но увы пока приходится выполнять перенос информации вручную.
На сегодняшний день существует сложность в объединении разрозненных данных и систем. Но на рынке есть разработчики и интеграторы, которые предлагают различные платформы для оптимальной интеграции или кастомную разработку масштабных интеграционных решений.
Если вы хотите более детально изучить примеры внедрения BIM в металлургических компаниях, посмотрите запись отраслевой конференции CSD «Информационный инжиниринг: технологии для реконструкции и строительства металлургических предприятий». Также вы можете принять участие в конференции «Развитие цифровых экосистем в инжиниринге: стратегии, инструменты, практики», которая состоится 8 декабря. Участие бесплатное, программа и регистрация доступны на сайте https://digital-engineering.csd.ru/.