Как мы строили “Аметистовое” и полюбили BIM

MINEX FORUM | Декабрь 1, 2016 | Просмотров: 1038

Соавторы:

Николай Григорьев, Deloitte             

Илья Докшин, Deloitte                       

Антон Губинский, Deloitte                 

Анна Крючкова, Ренова                  

Строительство горно-металлургического комбината “Аметистовое” завершено, пыль улеглась, и мы решили написать совместную, командную статью про его строительство. Написание статьи мы ведём в Google Documents, это позволяет задавать друг другу вопросы и отвечать на них в режиме реального времени. Стилистика статьи — habrahabr, больше существительных и глаголов, меньше прилагательных, основной упор сделан на практическое применение описанных методов и выводов. Статья будет интересна в первую очередь тем, кто собирается создать компанию по управлению строительными проектами или думает начать развивать это направление в уже существующей компании или корпорации. Мы постараемся описать самые большие трудности, с которыми столкнётся проектная команда, на примере строительства горно-металлургического комбината с производительностью 600 000 тонн руды в год, расположенного на Дальнем Востоке на границе Камчатки и Чукотки, недалеко от полярного круга, за 180 километров от каких-либо объектов транспортной инфраструктуры. Выводы, которые мы сделали из этого проекта, призваны помочь скорректировать представление иных руководителей подразделений о процессах проектирования, закупки, транспортировки и строительства промышленных предприятий.

Итак, когда мы приступили к проекту комбината Реновы, то начали анализировать проектную документацию. Проанализировав свой опыт на строительстве Каргилла с Larsen & Toubro, и количество неувязок и столкновений систем, мы решили, что корпус комбината слишком сложен, чтобы обойтись без 3D-модели, и с первого дня приступили к её созданию. История последующих событий показала, что это было одно из самых умных решений, которые приняла команда проекта.

Опыт использования программного обеспечения для 3D-моделирования был у всех разный, а времени на то, чтобы освоить что-то новое, не было, поэтому мы решили рисовать кто в чём привык. Разделили фабрику на 2 части и половину решили рисовать в среде Компас, другую — в NX, объединяя всё в единой модели NX через *.iges формат.

Готовая 3D модель была только для мельницы производства “Тяжмаш”, остальное пришлось рисовать с нуля, никаких заготовок и шаблонов у нас не было. Да и на модель мельницы пришлось затратить не один день, так как она была излишне детализирована и нагружала систему. Пришлось упрощать её, оставляя контуры обечаек и выкидывать всю начинку, нагружающую работу процессора.

Через шесть месяцев мы полностью создали 3D-модель, включая все фундаменты, колонны, оборудование, трубопроводы со всеми фланцами, кабельные лотки, двигатели, вентиляцию, словом, всего, что было больше дюйма толщиной, и что могло стать нашей потенциальной проблемой. Мы выдавали чертежи прорабам, экспортируя их в 2D прямо из 3D-модели, обсуждали детали и изменения с технологами, тыкая пальцами в эту модель, она позволила нам решить множество коллизий систем вентиляции, трубопроводов, несовпадения отверстий в металлоконструкциях с болтами в фундаментах и других подобных весёлых строительных будней.

При всех сложностях, 3D-модель потребовала не так уж и много ресурсов, всего 12 человеко-месяцев. Справедливости ради стоит отметить инженерный опыт команды проектировщиков до строительства Аметистового — проектирование авиадвигателей,  трубных станов, печей легирования оружейной стали, метановых биореакторов, глютеновых сушилок и тому подобных развлечений. При отсутствии оного, думается, трудоёмкость составила бы раза в три больше времени. Зато не в нашу пользу играли: отсутствие шаблонов и заготовок, отсутствие отлаженной методики проектирования, отсутствие единого ПО.

Опишем некоторые трудности, которые нам пришлось пережить:

Challenge 1. Мы решили внедрить BIM. Наша команда не была готова

Само решение приступить к разработке 3D модели далось нам не просто. Начать проектировать второй раз  (перерисовывать 2D-чертежи в 3D-модель) фабрику, строительство которой идёт полным ходом и тратить на неё время было очень неочевидным решением. Внутри команды мы долго обсуждали этот вопрос и взвешивали все за и против. Однако, когда мы открыли проект и попытались совместить план с разрезом, всем стало очевидно — без 3D модели не обойтись. После небольшого горячего спора, мы начали её делать.

Challenge 2. Наша компания была не готова

Попытки купить нормальное программное обеспечение для BIM-моделирования (мы хотели использовать Siemens NX) разбились о внутренние протоколы IT-службы и службы безопасности Делойт (российский Agile в действии), поэтому мы вели проектирование в своих древних ноутбуках с установленными системами Компас и Siemens NX, используя стандартные файлы *.Step и *.Igs как переходники. Люди, с которыми мы говорили внутри своей компании, не понимали, что такое BIM и для чего оно нужно, и чем оно отличается от Microsoft Word, но при этом каждый из них обладал правом “вето” и подписи на бумагах, что привело к многочисленным отказам и объяснениям таких отказов, на что ушло около 3-х месяцев, в течение которых временное решение на базе Компас и Siemens NX, как водится, стало постоянным.

Вывод: Решения о закупке программного обеспечения и железа для него нельзя доверять IT-департаменту, а служба безопасности не квалифицирована обсуждать архитектуру доступа к данным, поскольку эти люди не из строительного бизнеса, и не могут принять квалифицированное бизнес-решение, почему нужно инвестировать 25-30 тысяч долларов в каждую рабочую станцию для BIM-моделирования, и на каких серверах будут храниться чертежи, 3D-модели, технические задания и другие документы проекта. Эти решения относятся (по крайней мере, сегодня) к стратегии бизнеса, и их должны принимать топ-менеджеры.

Challenge 3. Наш Клиент был не готов

Фото 1. Скриншот BIM-модели в активном PDF от “Tetra 4D Convertor”, перекрытия в прозрачном режиме
Скриншот BIM-модели в активном PDF от “Tetra 4D Convertor”, перекрытия в прозрачном режиме

Первая реакция клиента на наше намерение создавать 3D модель строящегося предприятия была, мягко говоря, скептической. “Красивая картинка” и “всегда с бумажных чертежей строили и ничего” говорили и начальник фабрики, и главный обогатитель, и директор по строительству. Более того, сказывалось недоверие к инженерам из иностранной компании, которые хотят применить какой-то западный подход к русской стройке.

Ежедневные проблемы: как послать BIM-модель технологу своего Клиента, если файл весит 450 Мб и увеличивается в размере каждый день? Как технолог может внести в неё свои комментарии и пометки? Как «расшарить» с ним модель по Ethernet сети с удалённым доступом? Что делать на быстро изменяющемся проекте стоимостью 500 миллионов долларов, если на его компьютере не установлен ни Компас, ни Siemens NX, и он элементарно не может открыть модель, потому что его собственные службы тоже не согласовывают закупку необходимого программного обеспечения?

Мы нашли выход в виде активного PDF в программе “Tetra 4D Convertor”. Модель при этом уменьшается в размере файла приблизительно в 10 раз (в нашем случае — 35-45 Мб), файл может быть открыт в любом компьютере, модель можно покрутить, проверить расположение оборудования, включить прозрачность конструкций.

Надо отдать должное мудрости руководителя проекта со стороны Реновы, А.К.Сафонову, что он позволил довести этот дорогостоящий эксперимент до конца, и убедился в том, что потраченные деньги и время стоили результата.

Вывод: Заранее согласуйте со своим Клиентом всё применяемое на проекте программное обеспечение, в том числе его конкретные версии. Сделать это несложно, но это сэкономит вам много времени в последующем.

Challenge 4: Quantification и объёмы работ

Один из самых сложных и, одновременно, самых полезных процессов, для которого необходима хорошая 3D-модель объекта — это понять (команде проекта), что же мы все, собственно, строим. Сколько кубов бетона заливаем, и как они распределены между конкретными корпусами, участками, конкретными фундаментами. Сколько тонн металлоконструкций устанавливаем. Сколько километров кабелей протягиваем. Сколько сотен метров сварных швов стыков трубопроводов варим. Трактовки цифр меняются до тех пор, пока команда не придёт к консенсусу и тогда начинается самое интересное: эта информация начинает использоваться для планирования проекта. То есть если вам известно, что, например, залить нужно 10 000 кубометров бетона, то становится совершенно очевидно что вам для этого нужно от 800 до 1200 тонн арматуры и от 500 до 700 тонн цемента (в зависимости от расхода на 1 кубометр), и тогда вы можете проверить, сколько у вас есть в наличии этих материалов. И так с каждым видом работ — количество электродов для сварки, количество квадратных метров стальных или оцинкованных листов для вентиляции и так далее. А когда вы знаете точный объём работ, вам несложно будет прикинуть трудоёмкость работ (то есть, например, если вы видите что одна бригада в 10 человек бетонщиков за неделю выполнила 200 кубометров бетона, то несложно будет посчитать, что эта команда выполнит за год около 10 000 кубометров фундаментов, и вы удивитесь, как кофе, красная икра и мёд с орехами влияют на цифры). В Англии и США для этих целей есть отдельный вид профессии инженеров: Quantity Surveyor и отдельный вид бизнеса — Quantity Surveying.

Посчитать объёмы работ, которые всё время изменяются, сложно. Мы разделили ответственность внутри команды таким образом, чтобы за каждую систему в нашей команде отвечал один человек, а кто-то второй его проверял (принцип “четырёх глаз” Делойт).

Когда инженер внёс данные системы в 3D-модель и посчитал её объёмы работ, он становится с системой на “ты”. С этого момента можно ввести её данные в общую WBS (works breakdown structure), и начать отслеживание этой системы: спроектирована ли она полностью, есть ли по ней комментарии или замечания, требующие её изменения, завершены ли поставки, всё ли прибыло на строительную площадку, заключены ли контракты с подрядчиками по установке системы, на сколько процентов она завершена, сколько людей над ней работают и т.д. (мы создали для этих целей так называемую “Матрицу ППП”, что означает “Проектирование, поставки, подрядчики”, и с интересом смотрели два года, как она закрашивается из красного в зелёный цвет от левого верхнего угла до нижнего правого). А уже на основе данных WBS мы делали ежедневные отчёты о ходе работ, которые рассылались всем участникам проекта без исключения, включая всех прорабов, чтобы все видели где мы находимся (основной отчёт, кстати, тоже получали).

Фото 2. Один из наших ежедневных отчётов со стройки (1-я страница). Соцсоревнование, как догнать и перегнать план :)
Один из наших ежедневных отчётов со стройки (1-я страница). Соцсоревнование, как догнать и перегнать план :)

 

Вывод: Считать можно и нужно все значительные метрики проекта, с разбивкой по системам, выстраивая их по порядку производства работ (“Матрица ППП”), и BIM-модель сильно поможет вам это сделать. Если вы этого не делаете, то вы, вероятно, не сможете предсказывать скорость работ на проекте.

 

Как мы теперь делаем следующий проект:

На следующем проекте мы стали умнее, и теперь делаем вот что:

  1. Принимаем решение о разработке BIM-модели всего проекта в течение первых 20 минут проекта, вместе с Клиентом;
  2. Заранее купили лицензии Revit, и самые мощные мобильные рабочие станции с огромными двойными экранами 32” и 3Dconnecxion Pilot;
  3. Прошли курсы Revit по проектированию АС, КЖ, КМ, ТХ, ТК, ТКН, ЭМ, ЭО, АСУТП.
  4. Заранее заставляем всех поставщиков предоставить нам 3D-модели оборудования в универсальных форматах 3D, и непременно включаем этот пункт в контракт;
  5. Заранее согласуем с Клиентом применение Revit и MS Sharepoint, и позаботимся о том, чтобы его люди имели эти программы на своих рабочих станциях;
  6. Сразу, перед началом проектирования разбиваем всю модель на слои, и присваиваем слоям основные метрики;
  7. Создали стандарт визуального дизайна;
  8. Используя Dynamo, пишем для Revit дополнительные модули:
    1. модуль трансфера данных в Гранд смету и контроля бюджета в соответствии с МДС;
    2. модуль трансфера данных в MS Project для контроля графика производства работ, учитывающий трудозатраты людей, машин и механизмов заложенных в сметах;
    3. На основе предыдущих 2 модулей организуем частичную автоматизацию ПОС;
    4. Модуль для контроля поставок, который так же отправляет данные в MS Project;
    5. Модуль составления исполнительной документации и программ пусконаладок отдельных систем.
    6. Чтобы обеспечить удобство и скорость работы с BIM-моделью, используем Revit – для создания отдельных разделов, а Navisworks – для сборки в единый файл (потому что Revit слишком прожорливый для этого, и на сложных сборках ресурсов рабочих станций не хватает).

В заключение

Готовый комплекс
Готовый комплекс

Мы получили неоценимый опыт использования BIM технологии в реальностях строительства “по-русски”. На завершающей стадии строительства, когда модель была готова и активно использовалась нами для выдачи рабочей документации, бывшие главные антагонисты BIM-модели стали главными бенефициарами. Начальник фабрики не отходил от нас и просил “эту трубу вот так загнуть” и “добавить вот тут площадку обслуживания”.

Мы вносили все изменения и тут же из принтера выходил очередной пакет рабочих чертежей.

Начальник фабрики К. Степко просит “загнуть трубу” :) Black belt по Agile, А. Губинский 
Начальник фабрики К. Степко просит “загнуть трубу” :) Black belt по Agile, А. Губинский

Даже подрядчики приходили попользоваться этим чудом. Для расчёта площади поверхности, которая была окрашена за неделю нам нужно было сделать 2 клика мыши и всё — отчёт подрядчика готов.

Несмотря на все трудности и барьеры, мы это сделали. Следующий проект мы точно не будем начинать без BIM модели.

Удачи всем, и драйва в ваших проектах!

Первый золотой слиток
Первый золотой слиток

P.S. Как дойдут руки, напишем про логистику с привлечением двух вертолётов МИ-26. Это было очень круто :)

facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedinmailby feather
Рейтинг: 0

Автор публикации

не в сети 1 месяц

MINEX FORUM

2

:)

Комментарии: 3Публикации: 1733Регистрация: 08-07-2013