Цифровая трансформация больших строек

Технологии виртуальной (VR), дополненной (AR) и смешанной (MR) реальности активно применяются в промышленном строительстве. При помощи VR, например, проводится ознакомление с будущим объектом на этапе проектирования. Ощущение присутствия позволяет определить эргономику пространства, оптимальную ширину и высоту проходов, чтобы человек не бился головой и случайно не задевал переключатели, мог оценить удобство использования размещенного оборудования и т.д.

VR, AR, MR

VR, Virtual Reality, виртуальная реальность – план действительности, полностью отличающийся от реального, на 100% цифровое окружение, созданное при помощи специальных приборов, например, VR-шлемов.

AR, Augmented Reality, дополненная реальность – план действительности, не меняющий реальность, но дополненный цифровым контентом, который отображается при помощи специальных устройств, таких как Google Glass.

MR, Mixed Reality, смешанная реальность – план действительности, подразумевающий сосуществование виртуальных и реальных объектов. Отображаются правдоподобные элементы виртуальной действительности.

подробнее

На этапе строительства проводится наглядный инструктаж по выполнению строительно-монтажных работ и технике безопасности, а также обучение и аттестация эксплуатационного персонала до завершения строительства. Специалисты строительного контроля при помощи технологий смешанной реальности имеют постоянный доступ к технической информации объекта. Это позволяет выявить несоответствия физического объекта и цифровой модели ( BIM-проект ).

Так, показательным примером неприменения на стадии BIM-проекта технологии MR стала дверь станции метро «Рассказовка».

Вместе с тем для мониторинга выполнения работ на удаленных объектах ведется регулярная съемка по технологии 360 градусов, в том числе с использованием дронов.

С помощью VR-шлема можно отследить все ключевые точки строительства.

Однако для полного перехода в мир виртуальной, дополненной и смешанной реальности следует решить еще ряд задач, таких как:

• Отсутствие компетенций и оборудования для VR, AR и MR в большинстве проектных организаций.
• Сложность конвертации из BIM в VR при внесении каких-либо изменений в объект.
• Нестабильность беспроводной передачи данных.
• Недостаточная точность позиционирования моделей.
• Массивность оборудования.

Ввиду нерешенных вышеперечисленных задач VR, AR и MR часто используют только как средство визуализации.

Применение информационного многомерного моделирования позволяет сделать прозрачным процесс проектирования и приемки результатов для заказчика. Это становится возможным за счет высокой интеграции и согласованности различных внутренних информационных систем.

Проработка проекта становится более детальной, в результате повышается качество проектной документации и снижается стоимость внесения изменений.

Единое информационное пространство для любой реальности

Так или иначе задача по сохранению актуальности информации выходит на первый план. Особенно это важно на длительных стадиях жизненного цикла объекта. Например, стадия строительства может длиться несколько лет, а эксплуатация – десятилетия.

За это время на объекте успевает поработать не одно поколение инженеров, внести в него множество изменений. И не всегда эти процессы сопровождаются созданием и сохранением исполнительной документации. Поэтому перед компаниями стоит задача создать единое информационное пространство проекта для всех его участников: заказчика, подрядчиков, надзорных органов и проч.

Инновационным явлением для таких задач является создание комплексной информационной модели, такой как Multi-D . Платформа представляет весь набор функциональных сервисов без привязки к отдельным инструментам.

В модели хранится полный комплекс информации объекта:

• требования заказчика;

• проектная документация;

• сметная документация;

• 3D-модель объекта;

• управление конфигурацией;

• рабочая документация;

• документация по результатам выполнения строительно-монтажных и пусконаладочных работ; 

• документация, связанная с закупкой оборудования.

Потоковые данные обеспечивают непрерывный сервис, структурированы и хранятся в собственных и частных облаках

Так, изначально при взаимодействии между заказчиком и подрядчиками использовались бумажные носители и сканы документов. Им на смену пришло 3D-моделирование и структурированные модели технологической установки. И это прошедший этап.

Сегодня за норму принят сквозной процесс проектирования, строительства и эксплуатации с возможностью получать информационные «срезы» инженерных данных в необходимых объемах.

Следующим шагом, ожидаемо, станет создание «цифрового двойника» всего жизненного цикла, включая эксплуатацию, в котором будет осуществляться полная интеграция производства и информационных моделей.

Стандартизация 

Для создания информационной модели объекта, способной стать «цифровым двойником», необходимо наличие единых стандартов, чтобы все участники строительства работали в едином информационном поле.

В российском законодательстве этим начали заниматься относительно недавно. Так, в 2017 году был создан технический комитет «Киберфизические системы» (ТК 194), в котором задействованы шесть рабочих групп:

1. «Интернет вещей».

2. «Умные города».

3. «Большие данные».

4. «Умное производство».

5. «Искусственный интеллект».

6. «Умная энергетика».

Кроме того, приказами Минстроя были утверждены своды правил по информационному моделированию в строительстве.

Также идет работа в области международной стандартизации. Голландская компания SHELL совместно с экспертным сообществом занимается проработкой стандарта CFIHOS , который станет частью стандарта ИСО 15926 «Системы промышленной автоматизации и интеграция». Потребность в разработке данного стандарта возникла в связи с отсутствием единых требований к информационному моделированию. В результате между подрядчиками и заказчиками возникает много лишних циклов передачи информации.

Основные задачи CFIHOS:

• создание единой терминологии при передаче данными;

• взаимосовместимость данных;

• усовершенствование процесса;

• ускоренный обмен данными;

• быстрый поиск информации;

• снижение операционных рисков;

• описание утилизации и повторного использования информации;

• снижение затрат.

Информационные технологии делают сложные процессы простыми и наглядными. Вероятно, традиционный треугольник Пенроуза в управлении любыми проектами с вершинами: сроки, бюджет и качество – сможет превратиться в простую геометрическую фигуру, где каждая величина будет достижима.