Как перевести реальный завод в виртуальную реальность. Опыт

Технология моделирования зданий с использованием BIM-системы поможет челябинскому предприятию ОМК реализовать масштабную модернизацию производства. К примеру, если в рамках проекта техперевооружения завода будет необходимо установить новые станки в здании цеха, технологи, зная их габариты, смогут «расставить» их в модели и определить их наилучшее расположение в безопасных зонах, а затем передать модель производителю оборудования.

Запрос на трансформацию

«Трубодеталь» производит соединительные детали и узлы для строительства магистральных трубопроводов, тепловых и атомных электростанций и высокотехнологичное блочно-модульное оборудование для нефтяников и газовиков. Больше тысячи типоразмеров изделий, множество видов продукции, сделанных для конкретного заказчика – никакого конвейера.

Совершенно очевидно, управлять таким предприятием без внедрения современных цифровых технологий сложно. Кроме того, завод сейчас переживает технологический Ренессанс, реализуя крупнейший за свою 70-летнюю историю инвестиционный проект технического перевооружения – в цеха приходят «умные» станки и роботы.

«Запрос на цифровую трансформацию бизнеса возник давно. Сейчас мы активно реализуем проект по автоматизации системы оперативного управления производством (АСОУП).  Проект охватывает системы управления инженерными данными, прослеживаемости производства и его планирования, а его целью является увеличение скорости и надежности исполнения заказов», – отмечает управляющий директор «Трубодетали» Евгений Баранов.

Оцифруем – будем жить

Но если масштабная диджитализация производства требует серьезных капиталовложений и трудозатрат, то, чтобы создать цифровую копию зданий и сооружений целого завода, нужен всего один молодой инициативный сотрудник и одна недорогая отечественная BIM-система.

В начале мая стало известно, что цифровая модель цеха «Трубодетали» получила приз зрительских симпатий на V международном конкурсе «Мастер-Renga». Конкурс организовала компания Renga Software – производитель отечественного программного продукта для информационного моделирования зданий (Building Information Modeling, BIM).

Автор модели – Александр Федяев, недавний выпускник архитектурно-строительного факультета Южно-Уральского государственного университета, пришел работать в отдел по капитальному строительству и ремонту зданий и сооружений завода «Трубодеталь» чуть меньше года назад.

На заводе ему поручили разобраться с огромным бумажным архивом – чертежами и проектно-конструкторской документацией зданий и инженерных сооружений. На поверку оказалось, что какие-то чертежи не соответствуют действительности, каких-то просто нет. А потому надо было найти какое-то решение, чтобы весь архив представлял собой единое целое, стал функциональным и актуальным.

«И тогда я предложил взамен чертежей на бумаге создать 3D-модели зданий и сетей, – рассказал Александр. – При этом у меня не было опыта создания подобных моделей, но было горячее желание этому научиться. Сейчас большинство проектов, которые чертятся в 2D на бумаге, приходят с ошибками. Потому что где-то что-то забыли посчитать, что-то не учли. А в 3D за человека все делает машина».

Инициативный сотрудник провел анализ, какие BIM-программы есть на рынке и сколько они стоят. В итоге выбрали отечественную Renga.

«Она имеет меньше функций, чем зарубежные аналоги, но для нашего проекта ее функционала вполне хватает. Я связался с представителями программы, попросил у них пробную версию на два месяца. И первую модель сделал за семь недель», – отмечает Александр.

А затем инженер-строитель взял в руки лазерный дальномер и электронный тахеометр, собрал с их помощью данные о существующих инженерных сетях и конструктивных элементах здания, а после кропотливо воссоздал виртуальную копию нового производственного участка: несущий каркас здания, архитектурную модель, импортировал в модель данные об инженерных сетях, рационально «расставил» внутри оборудование и мебель.

«Информационное моделирование позволяет исправлять коллизии, возникшие во время проработки проекта в двухмерном пространстве, – подчеркивает Александр Федяев. – Созданную модель мы передадим технологам и производителям оборудования. К примеру, если для технического перевооружения будет необходимо установить новые станки в здании цеха, технологи смогут «расставить» их в модели (зная их габариты) и определить их наилучшее расположение в безопасных зонах, а затем передать модель производителю оборудования. Это даст возможность максимально выгодно использовать выделенное под единицу оборудования пространство, исходя из существующего расположения конструкций здания и инженерных сетей».

Дальше планируется создать электронные чертежи и 3D-модели других цехов и участков завода. Цифровые копии всех сооружений будут храниться на жестком сетевом диске. Доступ к ним будут иметь технологи, конструкторы, ремонтники и другие специалисты предприятия. Это удобно: можно зайти в цифровой архив и пройти по виртуальному цеху с помощью любого устройства с операционной системой Android.

«Подобных бюджетных проектов оцифровки архивной документации в России нет, – отмечает директор по технологии и развитию «Трубодетали» Сергей Крючков. – Применение технологии информационного моделирования позволит нам успешно строить новые производственные объекты, реконструировать имеющиеся, и реализовывать проект технического перевооружения предприятия».

Бум на BIM

Согласно информации Минстроя, всего 5-7 процентов компаний в России используют BIM-технологии – по большей части для реализации мегапроектов в мегаполисах. Тогда как в Великобритании, одной из самых передовых стран в этом отношении, уровень внедрения BIM доходит до 70 процентов.

Объединенная металлургическая компания является одним из пионеров внедрения технологии информационного моделирования в России. В 2020 году разработчик программного обеспечения Autodesk присвоил ОМК статус «BIM-лидер года в России».

Компанию отметили за стремительное внедрение и успешное применение цифрового подхода в масштабных строительных проектах на Выксунском металлургическом заводе в Нижегородской области.  ОМК смогла внедрить метод информационного моделирования зданий в процессы проектирования и строительства всего за год, в то время как другим на это требуется два-три года. С 2019 года система BIM перешла на стадию промышленной эксплуатации, и сегодня она применяется в проектировании новых масштабных производств в Выксе.