Building Information
Modeling

Жизнь объекта
в информационной модели

Информационное моделирование является эффективным решением многих проблем строительной отрасли. Оно сокращает сроки реализации проекта, обеспечивает более высокое качество, позволяет снижать финансовые затраты. Инновационная технология крайне полезна и при возведении объектов нефтегазовой отрасли. В России она пока применяется не так часто, однако эксперты признают: за ней – будущее.

Рынок инженерного программного обеспечения уже на протяжении многих лет характеризуется лидирующей позицией зарубежных продуктов. Однако и российское ПО не стоит на месте: эта отрасль в стране находится в числе наиболее конкурентоспособных.

Одним из самых заметных отечественных игроков на данной площадке является «Кредо-Диалог». Компания существует на рынке с 1989 г.: в 2019 г. ей исполнилось ровно 30 лет. «Кредо-Диалог» создает программные продукты КРЕДО, которые активно используются для производства инженерных изысканий и проектирования объектов транспортного строительства и ПГС.

Компания «Кредо-Диалог» существует на рынке программного обеспечения 30 лет - с 1989 г.

В настоящее время технологии разработчика активно используются в нескольких направлениях:

  • обработка материалов инженерных изысканий
  • проектирование объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства
  • разведка, добыча и транспортировка нефти и газа
  • создание и ведение крупномасштабных цифровых планов городов и промышленных предприятий
  • подготовка данных для землеустройства и геоинформационных систем
  • решение многих других инженерных задач

Специалисты «Кредо-Диалог» и партнерских компаний не только ведут разработку программных продуктов для этих направлений, но и обучают пользователей, осуществляют технологическую поддержку, готовят проекты внедрения технологий КРЕДО в производственные процессы, а также активно сотрудничают с учебными заведениями и различными общественными организациями. Как отмечается в материалах компании, программы КРЕДО стали основой технологических процессов уже более чем 12 000 производственных организаций и включены в образовательные программы свыше 300 технических вузов и колледжей.

Более 12 000 производственных организаций используют программы КРЕДО в качестве основы своих технологических процессов. Свыше 300 технических вузов и колледжей включили программы КРЕДО в свои образовательные программы.

Благодаря широкому охвату задач и серьезному подходу к их решению на счету компании уже множество благодарственных писем от компаний-пользователей ПО, например:

  • от Забайкальского госуниверситета, Уральского горного университета, Московского автомобильно-дорожного государственного института, Московского государственного университета геодезии и картографии и других учебных заведений за поставку программных продуктов КРЕДО, оперативную и качественную помощь в подготовке молодых кадров;
  • от проектно-изыскательских и строительных организаций, геофизических и геологоразведочных экспедиций, земельных комитетов и управлений архитектуры и градостроительства, горнодобывающих, нефтяных, газовых компаний из различных регионов РФ за помощь и поддержку в процессах внедрения технологий КРЕДО для решения производственных задач.
  • от Государственного музея Эрмитаж и фонда «Археология» за многолетнюю помощь в работе археологических экспедиций Эрмитажа, проводящих исследования в районе Керчи;

Место и роль инженерных изысканий в концепции BIM-технологий

Российская Федерация занимает лидирующие позиции в мире по объемам добычи нефти и газа. И, как следствие, нефтегазовый комплекс является основным элементом развития экономики России. Влияние нефтегазового комплекса ощутимо во многих отраслях. Поэтому крайне важно, чтобы ведущая отрасль была максимально технически и технологически оснащена. Это позволит оперативно принимать управленческие решения на всех стадиях жизненного цикла объектов нефтегазового комплекса.

Стадии жизненного цикла объектов объединяет понятие BIM-технологий. Существует мнение, что отрасль в целом консервативна. Однако все большее количество компаний осознает, что прогресс невозможно остановить, и он будет продолжать разворачиваться в сторону внедрения BIM.

C 2014 г. эта технология стала поддерживаться на государственном уровне. Сегодня внедрение BIM является одним из приоритетов Минстроя.

«Информационное моделирование сооружений (BIM) — процесс коллективного создания и использования информации о сооружении, формирующий основу для всех решений на протяжении жизненного цикла объекта (от планирования до проектирования, выпуска рабочей документации, строительства, эксплуатации и сноса)».

Можно отметить, что данная технология как процесс основывается на 3D-модели, наполненной достоверной и актуальной информацией. Данная 3D-модель позволяет получать информацию на всех этапах жизненного цикла. На самом деле многие компании долгие годы используют в своей практике только некоторые элементы BIM-технологий.

Во многих информационных ресурсах мы можем увидеть схему, которая описывает все стадии жизненного цикла объектов.

Подобных изображений довольно много. Однако хочется обратить внимание на один важный момент: большинство из них не учитывает стадию инженерных изысканий в жизненном цикле объекта. В тоже время именно инженерные изыскания позволяют получить цифровую модель местности, которая будет являться основой для информационного моделирования объекта. Кроме того, ЦММ (цифровая модель местности), полученная в результате изысканий, проходит через весь жизненный цикл объекта, на каждой его стадии.

Часто этап изысканий как бы выносят «за скобки» BIM-идеологии, что в корне неверно, поскольку убирает целый пласт данных из модели, делая ее «недоинформационной». Ведь цифровая модель местности не только лежит в основе любого строительного объекта, но и постоянно актуализируется в процессе строительства и эксплуатации. В программных продуктах КРЕДО работа с цифровыми моделями местности и проекта полностью соответствует идеологии BIM-технологии. Более того, наши системы легко вписываются в любую существующую (или только создаваемую) технологию, занимая свою нишу и обеспечивая комплексность обработки данных

Руководитель отделения «Кредо-Диалог» С. Коледа

В классическом понимании, составляющими BIM-технологий являются люди, процессы и программное обеспечение. При этом программное обеспечение является той основой, которая соединяет остальные элементы.

Какими же основными возможностями должно обладать ПО
при создании ЦММ в BIM-технологии? Выделим 3 основных:

  • обработка данных
    изысканий
  • формирование единой ЦММ
    и ее визуализация;
  • интеграция с программными продуктами разных производителей/прием и передача различных форматов.

Важным вопросом является использование именно отечественного программного обеспечения, которое адаптировано к передаче данных между различными программными продуктами.

Программные продукты КРЕДО на рынке уже более 30 лет. Комплекс КРЕДО состоит из более 30 связанных в единую технологическую цепочку систем, позволяющих решать различные задачи. Каждая система не только автоматизирует обработку информации в прикладной области, но и позволяет создать единое информационное пространство.

При проектировании новых объектов необходимо учитывать местоположение, особенности местности, грунты, существующие коммуникации и т.д. Как правило, для этого привлекаются изыскатели. Основная задача изыскателей на сегодняшний день — создание ЦММ и подготовка сопутствующей документации, передача данных проектировщикам.

В условиях современных технологий это необходимо делать быстро, качественно, с опорой на информационное моделирование и с использованием российского программного обеспечения.

Для начала необходимо выполнить изыскания существующей инфраструктуры. Задача заключается в том, чтобы в кратчайшие сроки собрать максимальное количество достоверных полевых данных. Использовать можно как современные, так и классические методы. На данный момент эффективнее использовать технологии в связке с программным обеспечением, которое адаптировано и под новые технологии, и под задачи, позволяет решать проблемы, возникающие в работе.

Приведем простой пример. На этапе сбора полевых данных используется ГНСС оборудование. Зачастую неизвестны параметры системы координат, в которой необходимо выполнить работу. С учетом тенденции импортозамещения, а также необходимости получить правильное решение круг программного обеспечения, удовлетворяющего всем требованиям, сужается до минимума. Казалось бы, простая задача, однако возникают проблемы в решении.

Система КРЕДО ГНСС позволяет произвести калибровку с определением параметров неизвестной системы координат, используя данные спутниковых геодезических измерений и известных координат точек. При этом КРЕДО ГНСС является единственным российским программным обеспечением по обработке спутниковых наблюдений. Программа создана по предложениям пользователей и последним разработкам в данной области. Универсальность системы заключается в независимости от производителей геодезического оборудования. Использование КРЕДО ГНСС можно отнести к этапу обработки данных изысканий для составления информационной модели объекта.

Еще один способ сбора информации о местности — лазерное сканирование. Популярность технологии лазерного сканирования сегодня объясняется высокой точностью и скоростью сбора данных. Основные затрачиваемые ресурсы (кроме стоимости оборудования) заключаются в обработке полученных данных. Для получения цифровой модели рельефа необходимо его быстрое и качественное выделение из облака точек. Используя различные алгоритмы, КРЕДО 3D СКАН позволяет выделить рельефные точки из исходного облака точек. Причем не имеет значения, каким из методов лазерного сканирования было получено облако точек.

Выделение рельефа происходит в несколько этапов:

  • определение границы работ, в которой необходимо выделить рельеф;
  • удаление шумов как под рельефом, так и над рельефом;
  • классификация точек облака;
  • выделение рельефа, с использованием различных алгоритмов;
  • создание модельных точек и построение TIN-поверхности.

После выделения рельефа можно распознать объекты инфраструктуры. Таким образом, уже на данном этапе можно получить цифровую модель местности, которая будет являться основой информационной модели объекта.

Далее возникает необходимость сбора всех данных в едином пространстве и создание 3D-модели под требования заказчика. Выполнить данные задачи позволяет КРЕДО ТОПОГРАФ. Данные спутниковых наблюдений, постобработанных в КРЕДО ГНСС, и топоповерхности, полученные в КРЕДО 3D СКАН, передаются в КРЕДО ТОПОГРАФ. Если существует информация о местности, полученная классическими методами, например, тахеометрическая съемка, ее также можно передать в КРЕДО ТОПОГРАФ. Система имеет возможности собирать разные форматы данных.

Имея все исходные данные, можно создать сводную 3D-модель существующей инфраструктуры, а также 2D-чертежи, необходимые для заказчика. Передать цифровую модель местности заказчику можно через открытые форматы IFC и LandXML, который как раз рекомендован для передачи данных о цифровой модели местности.

Какие же особенности есть у полученной BIM-модели?

  • Полученная информационная модель имеет достоверные данные о существующей инфраструктуре с необходимой точностью;
  • модель находится в единой системе координат с планово-высотной привязкой положения;
  • техническая документация соответствует созданной модели и необходимым стандартам;
  • основа BIM-модели — цифровая модель местности в форматах LandXML, DXF/DWG, IFC;
  • все данные хранятся в едином хранилище;
  • элементы модели классифицированы.

Таким образом, на данном этапе мы уже имеем так называемую BIM-модель, которая может быть использована на каждой стадии жизненного цикла объекта.

BIM: неотъемлемое звено комплексного подхода «Кредо-Диалога»

Продукты компании неразрывно связаны с понятием информационного моделирования (BIM). BIM предполагает такой подход к работе над объектом, при котором собирается и обрабатывается абсолютно вся информация, имеющая отношение к этому объекту: архитектурно-конструкторская, технологическая, экономическая и др. Выстраивается трехмерная модель, связанная с базой данных, в которой каждому элементу присвоены определенные характеристики. При изменении одной характеристики остальные автоматически подстраиваются под нее. Таким образом, при работе с BIM-технологиями особое внимание уделяется комплексному подходу к обработке инженерных изысканий и проектирования, т.е. любой объект представляется как единая цифровая модель.

Какова же главная функция продуктов КРЕДО в процессе моделирования? Дело в том, что различные модули этого комплекса позволяют оптимизировать процесс обработки инженерных изысканий и создания цифровых моделей для самых разных объектов промышленного транспортного и гражданского строительства.

Благодаря продуктам КРЕДО изыскатели и проектировщики работают в единой информационной среде: это дает им возможность обрабатывать данные комплексных изысканий (инженерно-геодезических и инженерно-геологических изысканий, землеустроительных работ), а затем на основе этих данных формировать цифровую модель проекта.

Затем следует этап строительства, в котором ПО КРЕДО также играет очень большую роль. Новые технологии в этой отрасли развиваются особенно активно.

Уже сейчас никого не удивишь применением автоматизированных строительных комплексов, 3D-САУ и пр. А использование таких технологий без наличия точной цифровой модели просто невозможно. И именно такие данные предоставляют специалисты, работающие в программах КРЕДО. Кроме того, этап строительства тесно связан с контролем, а наличие информационной модели позволяет качественно сверять фактические и проектные данные по объекту и выявлять малейшие отклонения, что, безусловно, сказывается на итоговой стоимости

Руководитель отделения «Кредо-Диалог» С. Коледа

Основные стадии жизненного цикла объекта

  • ПроектированиеРазрабатывается информационная модель, в которую включаются архитектурно-планировочные, конструктивные и инженерные решения с отражением всех технико-экономических показателей в нескольких вариантах, проводится виртуальный тур по объекту и прописывается BIM-стандарт (документ, регламентирующий все основные бизнес‐процессы информационного моделирования)
  • СтроительствоТехнология BIM призвана организовывать и обслуживать процесс строительства, т.е. модель дополняется различными управленческими разделами: выгружается полный пакет документов по строительству, применяются фотограмметрия и дроны для создания 3D-модели стройплощадки, визуализируется реальная ситуация на объекте и т.д.
  • ЭксплуатацияИнформационная модель используется как для управления процессами, так и в качестве источника информации по зданию и его системам: автоматизируется управление недвижимостью и линейно-протяженными объектами, производится учет и техническое обслуживание оборудования, планируются работы по обслуживанию объектов и т.д.
  • РеконструкцияПредоставляется мгновенный доступ к любым данным об объекте для планирования и расчета реконструкции или ремонта, применяются технологии фотограмметрии и лазерного сканирования для создания актуальной 3D-модели объекта и дальнейшего планирования реконструкции и т.д.

Примечательно, что понятие информационного моделирования включено в Градостроительный кодекс только летом 2019 г.

Отсутствие в правовом поле понятия информационной модели было главным барьером к переходу отрасли на информационное моделирование в проектировании и строительстве. С принятием закона, разработанного по поручению Президента, по внедрению информационного моделирования на всех этапах жизненного цикла объектов капстроительства мы открыли возможность для рынка внедрять эту технологию для объектов, в том числе и тех, которые возводятся за бюджетные деньги. Это важный шаг на пути к цифровизации строительства в нашей стране

замглавы Минстроя России Дмитрий Волков

В ведомстве также заявляли, что внедрение технологии информационного моделирования позволит оптимизировать бизнес-процессы и снизить риски на всех этапах жизненного цикла объектов, будет способствовать выработке оптимальных решений, выявлению ошибок на ранних стадиях проектирования, снижению затрат на строительство и эксплуатацию, а также сокращению сроков работ. В целом, по подсчетам экспертов, информационное моделирование может сокращать расходы на этапе строительства и эксплуатации до 30%.

Знакомство профессионального сообщества с возможностями информационного моделирования

Для того чтобы профессиональное сообщество могло ознакомиться в целом с BIM-технологиями и в частности с опытом «Кредо-Диалога» в этой сфере, компания проводит конференции. 30-летие стало своеобразным импульсом для запуска такой просветительской деятельности. В 2019 г. все мероприятия были посвящены именно информационному моделированию.

Одна из конференций состоялась 29 октября 2019 г. и была посвящена теме «30 лет информационного моделирования в КРЕДО». В рамках этого события на одной площадке объединились более 330 представителей почти из 200 производственных и учебных организаций России, Беларуси, Казахстана, Киргизии и Узбекистана.

В юбилейной конференции «30 лет информационного моделирования в КРЕДО» приняли участие более 330 представителей почти из 200 производственных и учебных организаций разных стран.

Компания продемонстрировала участникам все возможности программного комплекса КРЕДО для информационного моделирования инженерных объектов. Более того, были показаны результаты некоммерческой деятельности: совместные с учебными заведениями проекты по популяризации инженерных профессий и исследовательская работа по отысканию и сохранению исторических геодезических объектов.

Для более глубокого понимания предмета обсуждения «Кредо-Диалог» дал возможность выступить с докладами пользователям ПО. Представители компаний разбились на 3 секции — «Изыскания», «Проектирование» и «Горное дело» — и рассказали о своем опыте использования отечественных программных продуктов для решения производственных задач.

Помимо юбилейной конференции компания провела несколько вебинаров 19-20 ноября 2019 г. Эти онлайн-встречи затрагивали темы информационного моделирования в топогеодезической, геологической, проектной и горной отраслях. Участие было абсолютно бесплатным. Спикерами выступили руководители различных направлений компании. Они предоставили слушателям самую важную информацию о дальнейшем развитии программных продуктов «Кредо-Диалога».

Важно, что, достигнув серьезного уровня в освоении BIM-технологий, разработчик ПО не прекращает свое развитие на этой площадке. В 2020 г. компания продолжит работать в теме BIM для разных сфер инженерной отрасли. В планах — интересные и важные проекты.
Цифровизация