11 - 2020

Информационное моделирование объектов. Проектирование начинается с эксплуатации

Проектирование и строительство объекта занимают существенно меньше времени, чем его последующая эксплуатация, поэтому всё чаще заказчики в качестве результата работы требуют от подрядчиков не столько документацию как промежуточный этап, сколько цифровую интеллектуальную модель объекта, которая будет жить при эксплуатации, а в процессе реализации проекта — отражать текущее состояние дел на объекте.

В настоящее время ни одно мероприятие, посвященное проектированию, строительству, эксплуатации или информационным технологиям, не обходится без применения терминов «информационная модель», «информационное моделирование», «BIM», «Цифровой двойник». А сами компании обязательно отчитываются о своих успехах в этом направлении — в отношении как развития самого программного обеспечения, так и использования программ для получения и применения тех самых моделей или двойников. При этом информационное моделирование пока еще в основном ассоциируется с процессом проектирования, а результат проектирования — информационная модель — с 3D­моделью и содержащейся в ней атрибутикой или сопутствующей базой данных. Что само по себе уже хорошо… для проектировщиков. И такой моделью действительно можно пользоваться, чтобы рассматривать компоновку по проектным решениям, наглядно видеть разводку коммуникаций в интересующем месте, получать чертежи и спецификации, обсуждать решения с заказчиком и даже актуализировать 3D­модель при изменениях… И всё чаще проектировщикам выставляются требования по выполнению работ в 3D­модели и передаче ее после завершения оказания услуг, иногда даже в виде «как построено».

О компании ООО «Волгограднефтепроект»

Информационным моделированием компания ООО «Волгограднефтепроект» начала заниматься в 2012 году, начав свою деятельность в данной сфере на объектах морского обустройства нефтегазовых месторождений. Компания как независимый проектный институт образовалась в 2007 году в ходе реформирования проектного института АО «ВолгоградНИПИнефть», который в настоящее время выполняет полный цикл геологоразведочных работ. Таким образом, из отдела обустройства в составе АО «ВолгоградНИПИнефть» со штатом 20 человек выросла компания, численность которой составляет более 250 человек. В целом, направления деятельности ООО «Волгограднефтепроект» охватывают проектирование объектов от кустов скважин и протяженных линейных участков до газоперерабатывающих заводов и морских сооружений. Работая в партнерстве с известными российскими и иностранными компаниями, были открыты новые направления деятельности, которые сегодня являются стандартными для компании услугами — это разработка и внедрение автоматизированных систем (система управления инженерными данными), оказание услуг по независимой сертификации объектов, услуг информационного менеджмента и технического сопровождения строительства, построение цифровых моделей и реинжиниринг проекта. При этом не забывается и профильная деятельность — проектирование.

В общем, разрабатываемые модели направлены в первую очередь на решение задач проектировщика. К тому же при соблюдении всех регламентных процедур по проверке и передаче информации от проектировщика модель, чертежи, спецификации, а также результаты проводимого анализа изменений передаются далее с задержкой. А с учетом постоянной гонки на стройке актуальная информация становится на вес золота.

Один из подходов в развитии информационного моделирования, сторонником которого является в том числе компания ООО «Волгограднефтепроект», как раз позволяет всем участникам оперировать единой своевременной актуальной информацией.

Для реализации такого подхода ключевую роль играют три фактора:

  • наличие интегрированной команды управления проектом и единого центра компетенций;
  • соблюдение принципа «проектирование начинается с эксплуатации»;
  • сокращение информационных разрывов при передаче информации.

«Конечно, на технологии информационного моделирования мы перешли не мгновенно. И начали не с 3D­моделирования, а с разделения объекта на составные части в соответствии с его функционированием и последующей постановкой на баланс при эксплуатации, с формирования перечней и составов необходимой информации, которые позволяют оценивать выполненный и оставшийся объем работ и полученной или разработанной документации, осуществлять анализ произошедших и потенциальных изменений с оценкой их влияния на разработку документации, закупку, монтаж и эксплуатацию. И уже затем добавили 3D­модель для наглядной визуализации результата. Всё это мы выполняли на конкретных объектах — морских платформах в Каспийском море, находящихся тогда на стадиях разработки документации для строительства, закупки, монтажных работ и испытаний. Сегодня эти объекты успешно эксплуатируются вместе с цифровыми моделями, которые в итоге были переданы нами как результат работ», — так прокомментировал начало пути ООО «Волгограднефтепроект» в сфере информационного моделирования начальник отдела комплексного проектирования и аудита Сергей Голуб.

4D-проект организации строительства в Synchro

4D-проект организации строительства в Synchro

«Постоянно развивая  подходы информационного моделирования, мы сформулировали основные тезисы моделирования, хотя так или иначе уже применяли их в работе. В них 3D­модель занимает важное место, но является, по сути, только одной гранью “кубика” информационной модели, каждая из которых одинаково важна. Это — декомпозиция объекта; модель необходимой информации, которая будет получена в результате выполнения работ; сама 3D­модель; модель процесса реализации проекта (4D­модель); модель взаимодействия участников процесса и модель эксплуатации объекта. Да и в целом мы пришли к выводу, что процесс проектирования и процесс информационного моделирования — это не одно и то же. Проектирование объекта — это такой же этап работ, который выполняется на основе информационной модели. Просто по результатам проектирования модель должна актуализироваться, чтобы уже выстроить схему и процессы последующих работ: разработки документации, закупок, строительства, испытаний. И, как оказалось, мы не одиноки в своих выводах — единомышленников у нас достаточно, в том числе и за рубежом», — продолжил Сергей Голуб.

Сергей Голуб, 
начальник отдела комплексного проектирования и аудита, 
ООО «Волгограднефтепроект»

Сергей Голуб, начальник отдела комплексного проектирования и аудита,
ООО «Волгограднефтепроект»

И действительно, очень близка к такому подходу, например, философия компании Bentley Systems, программный инструментарий которой позволяет в полной мере реализовать потенциал информационного моделирования, при этом соблюдая важный баланс между требованиями к данным и получаемым результатом с временными затратами. Информационным центром здесь становится облачный сервис iTwin, а все необходимые требования для исполнения формируются… самими пользователями этого сервиса.

Морская платформа в iTwin

Морская платформа в iTwin

Данный подход вкупе с облачным сервисом iTwin и необходимым сопутствующим инструментарием компании Bentley Systems (Synchro, ProjectWise, AssetWise, инструменты 3D­моделирования) становится основой при реализации проекта «Комплекс переработки этаносодержащего газа» для получения гранулированного полиэтилена. На текущий момент это будет самый масштабный завод из подобных в мире. ООО «Волгограднефтепроект» разрабатывает информационную модель реализации данного проекта, которая как раз начинается с пространственно­функциональной декомпозиции объекта. Функциональная составляющая позволяет осуществлять оценку готовности объекта к испытаниям и запуску, а пространственная — оценивать механическую готовность объекта. Вся информация выстраивается в соответствии с данной декомпозицией, начиная со структуры 3D­моделей и графиков работ и заканчивая данными по оборудованию и документацией. При этом нет особой разницы, в каком программном обеспечении разрабатывается 3D­модель, если она формируется на основе принятой декомпозиции, тем более что iTwin «кушает» всё.

Модель четырех из семи платформ месторождения им. В. Филановского в Каспийском море

Модель четырех из семи платформ месторождения им. В. Филановского в Каспийском море

Сервис iTwin позволяет собрать воедино модель (3D, 4D) и данные из разных источников и сделать их доступными для всех участников процесса: заказчика, подрядчиков и субподрядчиков, проектировщиков, надзорных органов и т.д. Причем функционал не ограничивается сборкой данных — составляющими атрибутами этого сервиса являются проверки, мониторинг прогресса, аналитика изменений, отчетность, замечания и задачи. Но главное здесь заключается в том, что состояние данных в iTwin всегда отражает текущее положение, касающееся выполнения работ на объекте, будь то проектирование, поставка материалов или строительство. Такое состояние информации ООО «Волгограднефтепроект» и называет текущим Цифровым двойником объекта.

Фрагмент 3D-модели комплекса переработки ураносодержащего газа: установка осушки и деэтанизации пирогаза

Фрагмент 3D-модели комплекса переработки ураносодержащего газа: установка осушки и деэтанизации пирогаза

Естественно, для поддержания «двойника» в актуальном состоянии требуется постоянное обновление информации, которое становится возможным при тесном взаимодействии заказчика, подрядчика по строительству и проектировщика под эгидой интегрированной команды управления проектом. В результате четко регламентируется деятельность участников процесса при взаимодействии между собой, при получении заданий на выполнение работ, при предъявлении и сдаче готовых работ и документации, при этом все внутренние процессы каждого участника остаются зоной его ответственности.

Генеральный план комплекса переработки этаносодержащего газа в iTwin с подгруженной картой

Генеральный план комплекса переработки этаносодержащего газа в iTwin с подгруженной картой

Главным действующим лицом на любом объекте со временем становится служба эксплуатации. В данном ключе iTwin решает сразу три важные задачи:

  • влияние службы эксплуатации на принятие решений;
  • приемка объекта в эксплуатацию со всей необходимой структурированной для этого информацией — цифровой актив;
  • подготовка систем технического обслуживания и ремонтов оборудования.

Другими словами, текущий Цифровой двойник из iTwin к завершению строительства объекта становится цифровым активом будущего предприятия, где есть всё, что нужно эксплуатации. При этом службы эксплуатации постоянно видят, как заранее предусмотренные «контейнеры» наполняются необходимыми данными.

Проект «Комплекс переработки этаносодержащего газа» — один из двух проектов, который в этом году был представлен компанией ООО «Волгограднефтепроект» на международном конкурсе «Год в инфраструктуре 2020», проводимом компанией Bentley Systems. В итоге данный проект стал лауреатом награды «За особые достижения» благодаря комплексному использованию Цифровых двойников промышленных объектов

Проект «Комплекс переработки этаносодержащего газа» — один из двух проектов, который в этом году был представлен компанией ООО «Волгограднефтепроект» на международном конкурсе «Год в инфраструктуре 2020», проводимом компанией Bentley Systems. В итоге данный проект стал лауреатом награды «За особые достижения» благодаря комплексному использованию Цифровых двойников промышленных объектов

Проект «Комплекс переработки этаносодержащего газа» — один из двух проектов, который в этом году был представлен компанией ООО «Волгограднефтепроект» на международном конкурсе «Год в инфраструктуре 2020», проводимом компанией Bentley Systems. В итоге данный проект стал лауреатом награды «За особые достижения» благодаря комплексному использованию Цифровых двойников промышленных объектов

Итоговый цифровой актив на данном проекте формируется из iTwin в уже знакомом программном продукте компании Bentley — AssetWise, в основе которого для структурирования всей информации лежит та самая декомпозиция объекта, которая разрабатывается ООО «Волгограднефтепроект» в самом начале пути.

Таким образом, проектирование начинается с эксплуатации, а реализация проекта — с построения информационной модели.