В строительстве критическую роль играют данные. Важно, чтобы они были получены своевременно, из соответствующих информационных источников и в полном объёме были переданы всем участникам проекта. BIM — технология информационного моделирования, про которую уже очень давно и много говорят. И именно с помощью этой технологией мы сможем ответить на самые необходимые запросы:
- получение данных;
- хранение данных;
- обсуждение решений;
- передача данных;
- доступ к единой среде данных.
В начале пути внедрения BIM-технологии в группе компаний «ФСК» команда специалистов составляла всего несколько человек, перед которыми стояли первые задачи — разработка концепции развития, некой «дорожной карты» внедрения BIM-технологий в группе компаний «ФСК», и выбор платформы, на которой будут реализованы эти решения.
Группа компаний «ФСК» выбрала в качестве площадки работы с информационными моделями «облачный» сервис BIM360, и уже на основе этой платформы мы начали разработку линейку модулей G-Tech, связанную с этим сервисом.
BIM360 — это система решений для проектных и строительных компаний, которая помогает организовать коллективную работу, систему рецензирования проектных решений и общий доступ ко всем документам на всех этапах жизненного цикла проекта.
С этим сервисом работает непосредственно технический заказчик, генеральный проектировщик, генеральный подрядчик, а также можно подключать субподрядчиков проекта. Доступ к серверу осуществляется через веб-браузер или приложение, для мобильных устройств — через приложение BIM360 Desktop для проводника.
Особых сложностей при использовании данного сервиса не могло возникнуть, так как интерфейс и инструментарий сервиса интуитивно понятны.
Перед началом задействования данного сервиса на пилотном проекте нами была проведена подготовительная работа. Мы выявили основных участников проектирования в рамках пилотного проекта, проанализировали сложившуюся структуру взаимодействия между участниками проекта и сформировали предварительную схему доступа к разделам в сервисе BIM360 (рис. 1).
Рис. 1. Схема доступа участников проекта
Итак, правильная организация взаимодействия между участниками проекта в сервисе экономит время проверки документации, снижает риски и количество ошибок. Ошибки выявляются на более ранних стадиях проектирования, процедуры архивирования и передачи в эксплуатацию становятся более прозрачными и понятными, что позволяет избежать нарушения утверждённых решений.
Единое информационное поле
Для формирования единого подхода при взаимодействии всех участников проектно-строительного процесса нужно выделить следующие важные моменты:
1. Застройщик должен понимать, зачем ему нужна та или иная информация, которая будет создана в информационной модели, и как он будет её использовать.
2. Проектировщик должен понимать, как он будет создавать и вносить изменения в ту или иную информацию с целью организации максимально эффективного процесса проектирования.
3. Информация должна отображать принятые технические решения, которые должны приниматься и, соответственно, вноситься в общую базу данных теми лицами, в чьих это компетенциях и в чьей зоне ответственности.
Методология процессов проектирования и строительства в ГК «ФСК» включает в себя множество этапов, которые регламентируются документами EIR, CDE, BEP. Платформа BIM360 выступает как единое средство для взаимодействия между участниками процессов, а собственная линейка программных модулей позволяет гибко автоматизировать процессы и делать их более прозрачными и управляемыми.
Единые правила работы в информационном поле формируются в документах и стандартах по BIM для каждого проекта, таких как:
1. EIR (Employer«s Information Requirements, информационные требования заказчика) — это документ, который устанавливает требования к структуре и содержанию информационной модели объекта строительства, предназначенной для получения проектной и рабочей документации, а также дальнейшего её использования при строительстве и эксплуатации объекта.
2. CDE (Common Data Environment, среда общих данных) — это документ, в котором определяется, как организуются взаимодействия между участниками проекта, прописываются правила и инструменты передачи информации, как и в какой форме согласовывается документация и информационная модель.
3. BEP (BIM Execution Plan, план реализации BIM-проекта) — здесь указываются основные роли и ответственность, необходимая документация, применяемые стандарты и процедуры, требования к IT-инфраструктуре. План реализации BIM-проекта определяет рамки использования BIM на каждой стадии проектирования и строительства и детализирует проект на уровне процессов.
Жизненный цикл
Этапы, которые проходит объект строительства, включают в себя:
- проектирование информационных моделей зданий;
- проверка информационных моделей на отсутствие коллизий и на наличие нужной информации;
- расчёт объёмов работ и материалов;
- проведение тендеров;
- планирование строительных работ;
- передача информационных данных в системы учёта компании;
- контроль количества, качества, стоимости и сроков выполнения работ.
Общая схема применение инструментов Autodesk и G-Tec Suite на разных этапах жизненного цикла информационной модели представлена на рис. 2.
Рис. 2. Принципиальная схема среды общих данных
Линейка модулей группы компаний «ФСК» и платформа BIM360 не просто автоматизируют процессы, они меняют принцип взаимодействия участников. Платформа выступает в роли единого центра информации, где источником актуальных данных является информационная модель, что позволяет при помощи модулей связать отдельные процессы между собой в единую среду данных.
Архитектура среды общих данных группы компаний «ФСК» была разработана таким образом, что она не переписала правила работы в ГК «ФСК» под реалии работы с технологией информационного моделирования, а максимально возможно автоматизировала, структурировала процессы, связанные с BIM, и интегрировалась в сложившуюся ERP-систему на базе 1С. Если говорить простыми словами, то процессы, затрагивающие работу с информационным моделированием, «ушли» под действием документов EIR, CDE, а согласования бизнес-процессов были вынесены в 1С.
Сквозная авторизация
Доступ к линейке модулей группы компаний «ФСК» G-Tec осуществляется через сквозную авторизацию, приложение разрабатывается на базе KeyCloak нашими партнёрами (компанией BIMSoft).
KeyCloak — это продукт с открытым кодом для реализации технологии «единого входа» (Single Sign-on) с возможностью управления доступом. Благодаря такому решению доступ ко всей линейке модулей осуществляется через единый личный кабинет, куда пользователь заходит и выбирает нужный ему продукт.
Единая база пользователей со сквозной авторизации позволяет оперативно решать задачи с доступом того или иного пользователя.
База пользователей структурируется на основе ролевой модели, в которой настроены права доступа к тому или иному ресурсу: роль, аккаунт (с отображением «свой/внешний») и перечень прав и доступов в разрезе модуля.
Модуль «Сет-Менеджмент»
Рис. 3. Модуль «Сет-Менеджмент»
Модуль «Сет-Менеджмент» (рис. 3) позволяет структурировать элементы моделей таким образом, чтобы с ними было удобно работать на последующих этапах. Элементы отдельных моделей структурируются и образуют классификатор. Модуль имеет инструменты, позволяющие упростить построение требуемой иерархии:
- динамическое формирование групп классификатора на основе значений атрибутов элементов;
- визуализация выборок;
- выборка элементов на основе заданных объёмных контуров.
Каждая модификация классификатора версионируется, что позволяет отслеживать изменения и, при необходимости, возвращаться к предыдущим состояниям.
«Сет-Менеджмент» является достаточно гибким инструментом, который позволяет создавать произвольную иерархию элементов или их подмножеств в зависимости от требований конкретной задачи. Также можно создавать классификаторы на основе других классификаторов, добавляя их в зависимости точно так же, как и модели. Это открывает возможность на проекте работать в классификации данных своей компании и также передавать данные согласно классификации внешнего участника. Например, банк заходит с инвестициями, и ему нужно видеть данные согласно своей классификации — модуль «Сет-Менеджмент» позволит это сделать.
Модуль «Проверки»
Рис. 4. Модуль «Проверки»
С помощью модуля «Проверки» (рис. 4) выполняется контроль «запылённости» (наличие излишней, бесполезной информации) параметров элементов моделей, входящих в ранее сформированный классификатор. При помощи модуля «Проверки» мы быстро получаем данные по соответствию элементов информационной модели требованиям заказчика (EIR).
Работа с модулем «Сет-Менеджмент» начинается с создания проверки, далее мы подгружаем структуру папок с элементами информационной модели, собранной в данном модуле (так называемый «классификатор»), или же создаём структуру папок непосредственно в самом модуле и составляем список параметров, на наличие и «запылённость» которых нам нужно проверить информационные модели. Запускаем проверку, и модуль генерирует отчёт по информационной модели, из которого мы видим, что прошло проверку, а что не прошло. Также большим подспорьем в работе оказывается окрашивание элементов в 3D-виде красным (не прошли проверку) и зелёным (прошли) цветом.
Модуль позволяет гибко настраивать условия проверки, наглядно отображать результаты и формировать отчёты.
Также разработан плагин «Проверка», который работает под Revit и позволяет пользователем проверять наличие и «запылённость» атрибутивными данными непосредственно в Revit. Это позволяет сократить сроки проверки, ведь пользователю не нужно публиковать информационную модель в BIM360 и потом запускать проверку через модуль, выгружать результат и отрабатывать потом это в своём программном обеспечении -при работе с моделью он сразу может подготавливать её для публикации.
Пользователю также сможет через плагин составить список параметров, которые нужно проверить, и после запуска плагин раскрасит результаты на прошедшие проверку (зелёные) и не прошедшие проверку (красные).
Модуль «Объёмы»
Рис. 5. Модуль «Объёмы»
Данный модуль (рис. 5) применяется для вычисления количественных показателей элементов, входящих в классификатор, на основе которых формируется спецификация элементов информационной модели, то есть у нас есть «облачный» инструмент, который позволяет подсчитать количественные показатели одной или нескольких информационных моделей непосредственно в облаке и получить те же самые данные, которые проектировщик может получить при работе с информационной моделью через Revit или Navisworks.
Модуль позволяет гибко задавать условия расчёта с применением как простых арифметических действий, таких как сложение, вычитание, умножение и деление, так и относительно сложных формул: «высота × 2 / 1000 + ширина / 1000». Также важно отметить, что модуль позволяет структурировать многоуровневые группировки информационных данных. Например, мы хотим подсчитать стены по нескольким информационным моделям разных секций одного здания, но не просто узнать суммарный объём материала, но и разнести этот объём по секциям и этажам. При помощи модуля мы можем очень быстро сгруппировать данные, согласно условию множественной группировки «Секция/Этаж», в результате объём стен сначала разделится по секциям, а потом уже каждая секция разделится по этажам. Результаты расчётов можно увидеть в предварительном просмотре или выгрузить в виде отчёта. В итоге мы с лёгкостью и высокой точностью можем проверять работу проектировщиков.
Модуль «Тендер»
Рис. 6. Модуль «Тендеры»
Модуль «Тендер» (рис. 6) предназначен для проведения тендеров на определённые виды работ и представляет собой единую информационную систему, содержащую информацию о сформированных в нём ведомостях объёмов работ.
На основе спецификации, полученной с помощью модуля «Объёмы», формируются тендерные задания. К данным, полученным на основе элементов информационной модели, можно добавить позиции, за которыми нет элемента информационной модели, но их нужно также указать. Например, сопутствующие материалы для устройства кирпичной кладки. Объём кирпичной кладки мы получаем из элементов информационной модели, а сопутствующие материалы при возведении кирпичной перегородки, такие как армирующая сетка, различные усиления, жгуты типа «Вилатерм» и т. д., мы также можем подсчитать. Для этого нужно создать соответствующие позиции в модуле «Тендер». После того, как тендерное задание готово, его рассылают подрядчикам, а они, в свою очередь, формируют коммерческие предложения (КП) на все указанные позиции, затем эти КП подгружаются обратно к техническому заданию (ТЗ) в модуль «Тендер», а к элементам модели привязывается цена.
Модуль «Гранд-Тендер»
Рис. 7. Модуль «Гранд-Тендер»
Модуль «Гранд-тендер» (рис. 7) — это единая информационная система данных, содержащую информацию о номенклатуре и характеристиках оборудования, и предназначен для проведения гранд-тендеров, а также для систематизации данных по ранее проведённым гранд-тендерам.
«Гранд-Тендер» — это тендер среди поставщиков на поставку оборудования. В результате проведения гранд-тендера с поставщиком фиксируется цена оборудования на определённый срок. Через модуль «Гранд-Тендер» мы делаем связки позиций и элементов информационной модели, то есть к элементу модели привязывается цена позиции гранд-тендера. Теперь, когда в модуль «Тендер» попадает этот элемент, то цена в тендерное задание подтягивается автоматически, и подрядчику не нужно оценивать стоимость материала, ему нужно будет указать только стоимость на монтаж этого элемента. Таким образом, группа компаний «ФСК» может работать по фиксированным ценам на определённый срок, тем самым сокращая свои издержки на строительстве.
Библиотека семейств
Рис. 8. Библиотека семейств
Мы разработали и постоянно актуализируем библиотеку стандартизированных семейств (рис. 8), адаптированные под требования российских проектировщиков и полностью готовые к использованию с загрузкой прямо из интерфейса Revit. Большим недостатком существующих библиотек семейств является их наполнение за счёт производителей оборудования. Семейства, не имеющие определённого производителя (например, металлопрокат), в таких базах отсутствуют. База построена так, что производители оборудования не являются единственным источником её наполнения. За счёт этого достигается гармоничное наполнение базы по всем направлениям.
Для удобства работы проектировщиков был разработан специальный плагин Connector, который работает с онлайн-библиотекой семейств, и загружать любое семейство можно прямо из интерфейса программы Revit.
Модуль «Таймлайн»
Рис. 9. Модуль «Таймлайн»
На всём протяжении инвестиционного-строительного проекта контроль ресурсов и выполнения задач осуществляется с помощью модуля «Таймлайн» (рис. 9), где на основе элементов информационной модели и проведённых ранее расчётов формируется график работ. Также важная задача, решаемая данным модулем, — это интеграция данных из разных систем и контроль выполнения инвестиционно-строительных проектов, в том числе сроков.
С помощью интеграции с BIM360 Field в модуль вносятся данные о фактическом выполнении работ, что позволяет отображать текущий прогресс работ и корректировать планы. Вносятся эти данные через чек-листы.
«ФСК-Электро»
Рис. 10. Плагин «ФСК-Электро»
«ФСК-Электро» (рис. 10) — плагин под программное обеспечение Autodesk Revit, который предназначен для автоматического проектирования электрических сетей в информационных моделях, а также выполнять проекты разделов «Проектирование внутреннего электрооборудования и освещения» (ЭОМ) и «Сети связи» (СС) быстрее и качественнее.
Основная проблема, с которой сталкиваются проектировщики электрических сетей и слаботочных систем при разработке своих проектов в BIM, — это крайне ограниченный функционал программное обеспечение Autodesk Revit для решения типичных задач упомянутых разделов. Дело в том, что Revit позволяет расставлять оконечные устройства, но не предусматривает функционала для прокладки кабеля, а также не содержит средств автоматического формирования принципиальных схем и некоторых других специфичных, но нужных для подготовки разделов ЭОМ и СС функций. Из-за этого возникают неточности в подсчётах объёмов материалов, а часть расчётов, таблиц и схем приходится выполнять вручную в других программах.
Всё это противоречит одному из основных принципов BIM — прозрачности, ведь правильность расчёта необходимого количества кабеля невозможно проверить по информационной модели. К тому же увеличивается риск проектировщика ошибиться при внесении изменений и обновлении данных во всех программах, в которых ему приходится работать. В 2020 году команда «Академии БИМ» приступила к разработке первого прототипа плагина для инженеров-электриков, позволяющего автоматически создавать кабельные трассы по настроенным электрическим цепям.
«Стройконтроль» и лазерное сканирование
Сегодня в строительстве всё бóльшую и бóльшую роль играют информационные данные, и в помощь строителям ГК «ФСК» разрабатывает специализированные инструменты, одним из таких является модуль «Стройконтроль» (рис. 11). Модуль «Стройконтроль» нужен для фиксации выполненных работ и далее на основе выполненных работ формируются акты о приёмке выполненных работ (форма КС-2). Отличительной особенностью этого модуля, как и других модулей линейки G-Tec, является то, что пользователь работает с информационной моделью и ровно с теми данными, которые ему пришли из других модулей. В этом случае не происходит потеря данных, а все участники проекта обращаются к всегда актуальной базе данных в виде информационной модели. Также модуль «Стройконтроль» может присваивать группе элементов информационной модели чек-листы и замечания типа issues, причём модуль может обращаться как к чек-листам и замечанием типа issues, созданным в BIM360, так и собственным чек-листам и замечаниям типа issues. То есть в модуле есть функционал для их создания.
Рис. 11. Замечания типа issue
Для проверки объёма выполненных монолитных работ ГК «ФСК» использует лазерное сканирование. Генподрядная организация сканирует выполненные ими монолитные конструкции, полученное «облако точек» сравнивают с проектной информационной моделью и получаем отклонения от проекта, а также можем подсчитать разницу проектного объёма бетона и фактического. Монолитные конструкции принимаются только после лазерного сканирования, это позволяет точно понимать сколько израсходовано железобетона на строительной площадке.
Работа с 3D-видом при помощи инструмента G-Viewer
Группа компаний «ФСК» при помощи своего партнёра — компании BIMSoft — ведёт разработку инструмента специализирующийся на работе с 3D-видом. Называется этот инструмент G-Viewer. Он предназначен для работы с информационной моделью непосредственно в облаке. Инструмент позволяет делать любые выборки элементов, будь это просто выбор элементов в самом 3D-виде или же мы задаём условия выбора через специальный инструмент, и тогда есть возможность выбрать элементы по секциям или этажам или по значению любого другого параметра. Далее эти выборки мы можем сохранять и использовать в работе с другими модулями.
Это позволяет сократить зависимость от работы проектных организаций и, соответственно, от точности и корректности введения ими данных в элементы информационной модели (рис. 12).
Рис. 12. Группировка элементов в инструменте G-Viewer
Также одним из будущих функционалов данного инструмента будет возможность разбивать целый элемент на захватки, то есть это своеобразное деление на фрагменты. Этот функционал поможет строителям отслеживать выполнение монолитных работ, так как все мы знаем, что целиком фундаментная плита не отливается, а заливается частично.
Итоги
Продукты G-Tec Suite не просто автоматизируют процессы, они меняют принцип взаимодействия участников. Платформа выступает в роли единого центра информации, где источником актуальных данных является информационная модель, что позволяет связать отдельные процессы между собой. Это даёт возможность: всегда поддерживать информацию в актуальном состоянии; оптимизировать сбор и передачу данных; обеспечить прозрачность процессов и автоматизировать рутинные операции.
Также важнейшим результатом стала доступность данных — мы можем обращаться к функционалу линейки модулей G-Tec Suite непосредственно через мобильный гаджет, можем работать с любого устройства, которое обеспечено выходом в Интернет. Также подтверждением правильности выбранного пути стал момент, связанный с удалённой работой большого количества сотрудников.
В результате применения данных практик в группе компаний «ФСК» удалось на 90% сократить затраты на проверку информационных моделей и подсчёта количественных показателей. Также прозрачность и контролируемость процессов позволила сократить издержки на 30% при взаимодействии всех участников процесса.
