Россия, Франция, Англия – обмен опытом по применению 4D-технологий

Место публикации: информационно-аналитический журнал для специалистов в области атомного машиностроения «Атомный проект», выпуск №11, февраль 2012.

Авторы публикации:

• Сухачев Кирилл Андреевич, генеральный директор ООО «К4», к.т.н.
• Колосова Елена Валерьевна, директор по развитию ООО «К4», член Экспертного совета СРО атомной отрасли, к.т.н.

16 декабря 2011г. в рамках выполнения работ по проекту ВВЭР ТОИ компания К4 организовала встречу российских, французских и английских специалистов по вопросам применения технологий 4D-моделирования для организации и управления строительством. Встреча прошла в Исследовательском центре ядерной энергетики Кадараш, расположенном в Буш-дю-Рон, Прованс, Франция. От российской стороны на встрече присутствовали представители компаний ОАО «Атомэнергопроект», ОАО «Нижегородская Инжиниринговая Компания «НИАЭП» и ООО «К4»; от французской стороны – представители L’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire – IRSN (Институт радиозащиты и ядерной безопасности) и PrimaConsulting, от английской стороны – представители компаний Mace Ltd. и Synchro Ltd.

Первая половина встречи была посвящена представлению опыта английской компании Mace по управлению сооружением объектов с использованием 4D-технологий. Практика определения общей стратегии строительства (зарубежный аналог проекта организации строительства) была представлена на основе оценки продолжительности сооружения двухблочной АЭС в Великобритании. На основании опыта сооружения подобных объектов в Корее и Франции, а также с учетом географических особенностей выбранной площадки была рассчитана продолжительность строительства обоих блоков, а также оптимальная задержка начала строительства второго блока по отношению к первому. Основным критерием при обосновании графика работ являлась минимизация стоимости сооружения. Среди основных ограничивающих условий рассматривались транспортные возможности данной местности, рациональная схема складирования оборудования и материалов, расстановка и перемещение по площадке кранов и другой строительной техники, возможность привлечения и размещения квалифицированных рабочих в данной местности. В качестве исходных данных компания Mace получила от заказчика чертежи по объекту-аналогу. Разработка и оптимизация визуальной модели организации строительства, включая создание 3D-модели стратегического уровня, заняла 3 месяца и выполнялась силами 3-х специалистов. Использование 4D-модели для координации усилий подрядных организаций была показана в применении к строительству одного из олимпийских объектов Сочи-2014. Демонстрация детального планирования вплоть до разработки визуализированных технологических карт была выполнена на проекте реконструкции ж/д вокзала в Бирмингеме с бюджетом около 500 млн. фунтов стерлингов. Сложность данного проекта заключается в выполнении реконструкции действующего объекта, ежедневно посещаемого тысячами пассажиров. При разработке технологии выполнения работ необходимо было обеспечить режим непрерывной работы вокзала при соблюдении строжайшей техники безопасности при проведении СМР, держать открытыми проходы к пожарным выходам, а также особое внимание уделить устойчивости тяжеловесных строительных конструкций в условиях их замены. Анализ на коллизии, который был обеспечен с помощью ПО Synchro, позволил разработать схему перемещения 22-тонных балок и установки их в проектное положение внутри здания, где применение кранов невозможно, с помощью средств малой механизации. Кроме того, разработанные технологические карты позволили выявить элементы архитектурного решения, нереализуемые с использованием современных строительных технологий, что заставило внести изменения в проектную документацию. Во второй половине дня представитель IRSN рассказал о подходах к выбору решения для 4D-моделирования для проекта ITER (Международный экспериментальный термоядерный реактор). Учитывая 20-ти летний период  реализации проекта и ответственность за принятое решение, к выбору программного обеспечения подошли основательно. Трехмерная модель объекта разрабатывается с использованием программного обеспечения Dassault CATIA. Для визуализации процесса строительства объекта рассматриваются два программных продукта: Dassault Delmia и Synchro. Для пилотного моделирования был выбран процесс, выполняющийся в рамках технического обслуживания действующего объекта TORE SUPRA, как наиболее сложный для реализации: в небольшом пространстве необходимо смоделировать замену элементов конструкции, весом десятки тонн и стоимостью десятки миллионов евро. Причем оптимизация продолжительности являлась критичным фактором., поскольку каждый час простоя установки дорого обходится ее владельцу. К моделированию предъявлялись следующие требования: разработка схемы перемещения элементов конструкции (с точностью до мм), поиск пространственно-временных коллизий и оптимизация траекторий движения элементов относительно друг друга, выявление некорректной последовательности и оптимизация технологии выполнения работ, быстрая визуализация изменений как со стороны трехмерной модели, так и со стороны календарно-сетевого графика, учет пространственных ограничений при определении продолжительности и последовательности выполнения работ и проч. Были продемонстрированы основные фазы проведенного исследования и их результаты. Особенно ценным было обсуждение проблем, с которым столкнулась команда, исследующая решения. Были представлены требования к исходным данным, а также процессу их обработки для повышения эффективности моделирования, сформулированные по результатам решения проблем. Фактически, исследователи пришли к следующему выводу.  Для организации управления проектами строительства и технического обслуживания решение Synchro выглядит предпочтительнее за счет возможности оптимизации календарно-сетевого графика с учетом календарей и оперативной визуализации модифицированного решения. Решение Dassault Delmia не имеет функционала расчета критического пути, и в большей степени предназначено для проверки технической реализации тех или иных монтажных операций. «Нам было очень интересно увидеть независимое сравнение решений для визуального моделирования строительных процессов,» – сказал Кирилл Сухачев, генеральный директор ООО «К4». «То, что мы увидели у коллег из IRSN, согласуется с нашим видением: функционал Dassault Delmia полезен для уточнения выполнимости технологически сложных монтажных операций в стесненных условиях. При этом общую организацию работ, оптимизацию графиков в пространстве с целью минимизации стоимости и рациональной загрузки ресурсов эффективнее выполнять с помощью Synchro».

В завершении встречи для всех участников была проведена экскурсия на действующий объект TORE SUPRA, который находился в стадии планового останова. Специалисты IRSN показали объект, для которого была выполнена разработка тестовой 4D-модели. «Мы очень довольны организацией поездки, – отметил Алексей Зяблов, начальник отдела методологии Multi-D ОАО «НИАЭП». – Мы увидели, что процессы 4D-моделирования  работ актуальны для многих инновационных сфер деятельности в науке, промышленности, энергетике. В рамках реализации технологии  Multi-D НИАЭП идет в ногу с другими передовыми мировыми компаниями, которые реализуют такие наукоемкие проекты как создание термоядерного энергетического реактора, сооружение трассы Формулы 1 в России, сооружение АЭС и олимпийских объектов. Такая ситуация не может не радовать, и подобные встречи на данном этапе нашего развития особенно полезны. Ведь НИАЭП, как и другие мировые компании, находится в творческом поиске в части реализации технологии Multi-D: идет поиск оптимального программного обеспечения, ведется его доработка, корректируются бизнес-процессы и алгоритмы работ. В этих условиях обмен опытом, проблемами, идеями, планами с единомышленниками представляют собой наибольшую ценность. Хочется поблагодарить компанию К4 за активное участие в процессах формирования методологии 4D – Multi-D и организацию данной поездки в частности».

Вопросы применения визуального моделирования для повышения качества организационно-технологических решений все больше привлекают интерес российского строительного комплекса. Анализ границ применимости данных технологий, а также знакомство с зарубежным опытом продолжится 15 марта 2012 г. на семинаре «Современные технологии моделирования организации строительного производства», организуемом компанией К4.