SYNCHRO 4D для строителей

Анастасия Артаменко, инженер САПР строительных конструкций, НИП-Информатика

Павел Храпкин, ведущий эксперт направления BIM, НИП-Информатика

В работе описано применение планировщика SYNCHRO 4D корпорации Bentley Systems, Inc. для строителей. Особое внимание уделяется практическим аспектам, связанным с работой на стройплощадке: оптимизации календарно-сетевых графиков и ресурсов посредством визуального моделирования, привязке собираемых замечаний к BIM-модели и географическому положению объекта, сопоставлению «план — факт», использованию трудовых ресурсов, материалов, машин и механизмов.

Введение. Зачем 4D строителям

Работающих в строительной области можно условно поделить на две весьма неравные группы:

1. Тех, кто «строит на бумаге», в компьютере, чья цель — сдать проект в Экспертизу.
2. Тех, трудами кого построено все вокруг нас: бизнес­центры и жилища, больницы, школы и магазины, заводы и дороги.

Первых куда больше. Они охотно рассуждают о важности информационного моделирования и раннего выявления коллизий, о том, чем 3D и BIM или отечественный ТИМ лучше «плоских» чертежей и принципиальных схем. Но простой вопрос о времени и планах по реализации их проектов — увы! — остается без ответа.

Наша статья предназначена для вторых, для тех, кто строит, для практиков, работающих на стройках и в офисах, но каждодневно и ежечасно планирующих использование строительных ресурсов, оптимизирующих планы работ, отвечающих за результат стройки, для кого выполнение их работы — вопрос чести и места в бизнесе.

Для первых пишут другие.

Часто строительный проект имеет значение лишь как статический объект — набор документов, контрактов. Появление 4D, то есть учет времени, для статического проекта ничем не поможет, разве что для составления отчетов о плановом использовании ресурсов. Но учет времени (4D) весьма полезен для контроля и анализа текущего (и изменяющегося!) состояния дел на стройплощадке. Это помощник и полезный инструмент для устранения неизбежных задержек и их последствий с целью выполнения строительных работ в срок и в рамках бюджета.

SYNCHRO 4D Bentley Systems в 2021 году

Не секрет, что производительность труда в строительной отрасли невелика и продолжает сокращаться, несмотря на новые компьютерные технологии в проектировании. Компьютеры, в самом деле, позволяют очень быстро подготовить проектную документацию, облегчить как инженерные расчеты, так и детальную проработку сложных проектных решений, подчас выполняя за человека рутинную работу.

Рис. 1. Данные хронометрии по крупной стройке в нефтегазовой отрасли (из презентации на семинаре 29 сентября по SYNCHRO к.т.н., президента PMI М.О. Гришина)

Из рис. 1, на котором приведены данные хронометрии по крупной стройке в нефтегазовой отрасли, видно, что производительный труд строителя составляет менее трети его рабочего времени. Это совершенно однозначно указывает способ увеличения эффективности труда: необходимо качественное планирование работ!

Ситуация в данном вопросе в Российской Федерации также оставляет желать лучшего: в то время как экономика в целом развивается, а обрабатывающие производства добиваются впечатляющих результатов за счет автоматизации рабочих­станочников, строители простаивают! Строители­жилищники, правда, отмечают, что состояние дел у них не столь плачевно (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма производительности труда в строительной отрасли (из презентации на семинара 29 сентября по SYNCHRO к.т.н., президента PMI М.О. Гришина)

Рис. 3. Интерфейс SYNCHRO 4D

Для того чтобы увидеть, как с этим работают в SYNCHRO 4D PRO, давайте посмотрим на рис. 3.

Интерфейс SYNCHRO 4D представляет собой обычную структуру для приложений на платформе Microsoft: сверху — Лента, содержащая наборы часто используемых команд и меню; слева — панель Ресурсов с несколькими вкладками (Компании, 3D, Группы ресурсов и т.п.); правее — перечень Работ, с колонками «Начало», «Длительность» и другими. Когда вы связываете какие­либо ресурсы с Работами, это отмечается в колонке, выделенной голубым цветом. Правее — панель Диаграмма Ганта, которая автоматически строится по списку Работ. Еще правее — панель Свойств работы, на ней можно увидеть объемы, площади и другие атрибуты той Работы, которую вы выделили на панели Работ, а если выделено несколько строчек­Работ — их общие свойства.

Посредине изображение 3D с манипулятором управления — таким, как вы привыкли видеть на утилитах Autodesk. Если на 3D­модели указать курсором на отдельные элементы и выбрать их нажатием кнопки мыши, они также будут выделены на панелях Ресурсов и, если связаны с Работами, на панели Работ. Как и у других приложений на платформе Microsoft, панели можно переносить на другие мониторы, создавать новые, присваивать им различные свойства, например точки обзора или списки Работ по различным сценариям.

Как и приложения Autodesk, модели 4D можно размещать в облачных структурах, с разрешения администратора предоставляя доступ тем, кто работает в проекте. Вместе с многочисленными проектными данными, касающимися вашего проекта, в облаке 4D вы можете хранить и множество других материалов: документов в форматах MS Office, PDF, тысячи фотографий и видеоматериалов. Все они могут быть связаны с моделью и отображаться на 3D­панелях компьютеров, телефонов, планшетов.

Ресурсы и работы

Для выполнения запланированных работ потребуется решить очень важные вопросы: какие необходимы ресурсы, сколько понадобится времени. Кроме того, нужно решить, как оптимизировать:

• Трудовые ресурсы — количество рабочих, субподрядчиков;
• Материалы — многое известно уже из BIM­модели, например объем бетона, краски. Но не всё! Скажем, заливка бетона в зимнее время дороже, чем летом;
• Машины и механизмы — сколько кранов и какой грузоподъемности потребуется? Когда?

Нужное пространство для работы как людей, так и строительных машин также рассматривается в SYNCHRO как ресурс, а вместе с ним — подъездные пути, ограждения, фото­ и видеокамеры для наблюдения и многое другое.

Следует ясно понимать, что SYNCHRO не принимает никаких решений за человека, не учитывает того, что не учел бы руководитель стройки любого уровня. Ведь, например, пневматический пробойник не делает отверстий, а башенный кран не поднимает грузы — это делают управляющие ими строители. Так же и SYNCHRO — это всего лишь инструмент!

Опыт проекта Sokos­EKE

Один из примеров использования нами, совместно с главным инженером финской компании ЕКЕ, SYNCHRO 4D на стройке по адресу Лиговский проспект 60­62. На строительной площадке параллельно возводится два объекта, а всего будет построено четыре: гостиница и три бизнес­центра. Одна из сложностей в данном проекте — координация действий команды, перемещение и перераспределение бригад с объекта на объект без потери общей выработки, своевременная поставка материалов (бетона, арматуры, каменных изделий и т.д.) и опалубки в количестве, необходимом для единовременной организации захватки (рис. 4).

Рис. 4. 4D-модель объектов на стройке по адресу Лиговский проспект 60-62

Главный объект этой строительной площадки — гостиница Sokos. Модель именно этого здания в первую очередь сопоставили инструментами SYNCHRO с календарным графиком. Первое, что было замечено, — пространственно­временные коллизии: например, стены паркинга в графике возводились раньше перекрытия на некоторых захватках (рис. 5). Понятно, что в реальном строительстве никто так делать не будет, но эта погрешность заложена в календарно­сетевом графике, а следовательно, заложена потеря времени и неправильная связь работ, которая вызывает «цепную реакцию» из отстающих работ.

Рис. 5. Сравнение календарных графиков. Выявление пространственно-временных коллизий

Следующий момент — ведение план­факта. В SYNCHRO базовый план заводится автоматически, поэтому при процентовке выполнения работ мы сразу видим целостную картину. Визуальная составляющая проекта в SYNCHRO перестраивается вместе с изменениями в диаграмме Ганта. Есть возможности:

а) визуально отображать статус работ, например: вязка арматуры -> установка опалубки -> заливка бетона -> затвердение бетона -> снятие опалубки -> готово;

б) сравнивать в одном пространстве два графика, наглядно отображать базовый/целевой план и фактический или моделировать несколько вариантов «что если»;

в) привязка замечаний, так называемых форм, ко времени и месту в модели (рис. 6).

Рис. 6. Привязка фотографий к геолокации в SYNCHRO Control

Для работ было заведено два календаря: производственный с двумя выходными и нерабочими днями по праздникам и календарь для строительно­монтажных работ с рабочим днем в субботу с 9:00 до 16:00, с выходными днями для строителей и соблюдением законов о тишине, так как строительная площадка располагается в плотной городской среде с близко расположенными жилыми домами.

Это позволило создать объективную картину выполнения работ, где «ввод в эксплуатацию» не приходится на воскресенье, а выработка строителей соответствует действительности, без ложных запасов по срокам.

Следующий этап — это моделирование технологии строительства.

Основной упор при моделировании процесса строительства был сделан на оптимизацию строительства нулевого цикла. Три укрупненные захватки, заложенные в график, были разделены до восьми захваток, исходя из технологических процессов, последовательности установки распределительной системы и наличия механизмов. Визуальное планирование позволило создать более сложную последовательность работ, произошел переход от укрупненных работ к частным. Конечно, это привело к увеличению плана­графика строительно­монтажных работ, но внутренний планировщик SYNCHRO «чувствует себя хорошо» и на тысяче, и на пяти тысячах работ — с большим количеством работ пока не сталкивались. Если есть желание протестировать возможности SYNCHRO, будем рады сотрудничеству.

Следующий этап — это оптимизация монтажа монолитных стен здания с учетом имеющейся опалубки и выработки бригады. В совокупности с изменениями в графике на нулевом цикле произошло сокращение срока строительства гостиницы на пять месяцев. Эти цифры соответствуют текущей ситуации.

Согласны, что для квалифицированного главного инженера, как, например, на данном объекте, нет необходимости в визуальном отображении плана­графика. Для него проект в Microsoft Project — как открытая книга, но зачастую, чтобы объяснить кому­то, «что что­то идет не так», проект в SYNCHRO 4D как нельзя лучше демонстрирует ход строительства объекта со всеми отставаниями и опережениями. Тем самым повышается объективность, прозрачность для участников проекта, и, как следствие, достоверность.

Для заказчика, у которого нет времени разбираться во всех тонкостях проекта, визуальное планирование станет более убедительным аргументом, потому что, как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

В облаках 4D и на земле

Согласно СП 48.13330.2019 «Организация строительства», застройщик (заказчик) должен осуществлять строительный контроль. Это действительно происходит, другой вопрос — в какой форме и как быстро до конечного исполнителя доходит необходимая информация.

SYNCHRO Control предназначен для организации этой деятельности. Данным инструментом строительного контроля заказчик может проверять соблюдение правил складирования и хранения применяемых материалов, изделий, конструкций, оборудования, операционный контроль, выборочный контроль точности положения элементов, устранения дефектов в проектной документации, выявленных в процессе строительства.

В форме замечаний указывается ответственное лицо, срок исполнения, автоматически или вручную присваивается код форме. Эти замечания видны тем, кому даны права Администратора, а также тем, кому Администратор эти права дал — ответственным за исправление тех или иных дефектов.

В данном вопросе главные преимущества — это:

а) структурированное хранение всех замечаний в одной среде с возможностью просматривать историю. Каждую созданную форму можно привязать к локации и конструкции в 4D­модели.

Правильная организация заполнения таких форм необходима для ведения Журнала строительных работ — обязательного документа на стройке, который избавляет от двойной работы переписывания данных из одного источника в другой;

б) скорость получения информации исполнителем, так как SYNCHRO Control — облачное решение, а значит, после создания формы она сразу видна участникам проекта, ответственным именно за конкретный вид деятельность;

в) возможность создания своих форм по установленному образцу в вашей компании;

г) возможность добавления фотографий с привязкой к 4D­модели и геолокации.

SYNCHRO Field — это полевая версия Control в качестве приложения на телефон или планшет, созданная для быстрого создания и ответа на формы (рис. 7). В Android и Apple Store она бесплатна.

Рис. 7. Интерфейс SYNCHRO Field

Стоит сказать, что мы не продвигаем какие­то исключительно полезные мобильные приложения и функции пакета, а лишь автоматизируем закрепленные в строительном законодательстве формы ведения нормативных документов, которые обязательны к исполнению, — а современные гаджеты облегчают их ведение.

Как уже было упомянуто выше, создание формы — один из основных способов обмена информацией в SYNCHRO Control (рис. 8). Добавлять формы можно как в SYNCHRO 4D, так и в SYNCHRO Control. Интерфейс и функционал Control основан на совмещении двух разработок Bentley: ProjectWise и iTwin.

Рис. 8. Создание форм в SYNCHRO Control

ProjectWise — совместная работа над проектом в рамках одного предприятия, а iTwin — технология Цифровых двойников, на нее уже сейчас есть запрос со стороны заказчиков.

Control включает эти наработки, поэтому есть основание ожидать в ближайшее время существенное развитие продукта. Но поговорим о том, что реализовано уже сейчас, в частности обмен информацией через формы и создание своих форм, отвечающих требованиям вашей компании.

По умолчанию доступны формы «проблемы», «наблюдение», «запрос информации», «ежедневный журнал».

При создании своих форм выбор типа гораздо шире, в том числе возможность добавить свой уникальный тип документа.

Следующий этап — наполнение формы необходимыми смысловыми блоками.

Рис. 9. Создание своих индивидуальных форм. Фрагмент интерфейса SYNCHRO Control

Выбираем нужный блок слева и перетаскиваем его в пространство вправо. На следующих этапах идет настройка печати форм, добавление шаблонов для организации рабочих процессов (назначение цвета статусу работы), например открытое задание — красный цвет, выполненное/закрытое — зеленый. Завершающий этап в создании форм — это настройка доступа, то есть определение того, кто какими правами обладает относительно этого документа. Здесь стоит пояснить, что от настройки доступа зависит и количество информации, которое могут просматривать участники команды. Например, главному инженеру доступна вся информация, включая документацию, схемы анализа хода работ, инженеру ПТО — план­график с 4D­моделью и ряд определенных документов, а строителям доступна форма замечаний и ответа на них. Предоставление доступа, как и его ограничение, — важный момент для грамотной организации работ.

Адаптация Control и Field, в частности, на русский язык неидеальна, но компания Bentley работает в этом направлении. Мы тоже принимаем участие в процессе. Возможно, кого­то этот момент может отпугнуть, ведь «работягам не до английского», однако смеем заверить, что интерфейс вполне интуитивно понятный и освоить необходимые алгоритмы для создания форм вполне реально, приложив небольшие усилия.

Предложение сотрудничества

Хорошо понимая, что более чем для ста тысяч строительных компаний России мы не вправе предложить универсальное решение, помогающее во всех жизненных ситуациях, но мы все же предлагаем вариант сотрудничества, который с высокой вероятностью поможет вам в вашем бизнесе:

• выберите один из актуальных для вас строительных проектов, которым вы активно занимаетесь. Определите вашего сотрудника, хорошо ориентирующегося в реалиях этого проекта, заинтересованного в результате, в возможности конкретной экономии — времени, средств и других ресурсов для вашей организации;
• свяжитесь с нами. Контакты для связи есть в рекламном модуле к этой статье. На срок в один месяц мы предоставим для вас бесплатно одну или несколько лицензий SYNCHRO 4D, и будем (сами или с помощью одного из наших партнеров) прилагать максимально возможные усилия для успеха этого проекта — обучим и подскажем, как и что можно моделировать в SYNCHRO, предложим несколько альтернативных вариантов проведения работ.

Успехом пилотного проекта мы считаем ставшую для вас очевидной возможность сберечь в проекте не менее стоимости коммерческой лицензии SYNCHRO/Bentley. Лишь в этом случае мы считаем целесообразным для вас продолжить работу с 4D.

Заключение

В заключение этой статьи, быть может вопреки расхожему мнению «автоматизаторов», заметим, что успех внедрения современных программных пакетов в строительную промышленность определяется отнюдь не преимуществами современных гаджетов и компьютерных технологий. Полнота информационного моделирования строительства тоже не гарантирует ни повышения качества работ, ни какой­либо экономии.

Самое главное — реальная помощь строителям­практикам: избавление их от рутинных и избыточных работ, помощь в выявлении ошибок, обеспечение ритмичной — производительной! — деятельности ради того будущего, которое они создают своим трудом.