BIM-моделирование: «видеть насквозь» и управлять процессом.
Группа Магнезит начала внедрение Renga и Pilot-BIM

В управлении инжиниринга, проектов и производства работ (УИППР) Группы Магнезит внедряется новый инструмент проектирования, так называемое BIM — или информационное моделирование.

В этом формате с помощью программного обеспечения Renga и Pilot-BIM был создан проект нового участка цеха магнезитовых порошков №4 (ЦМП-4), в состав которого входят две электродуговые печи по выплавке периклаза. Проект, созданный с целью поиска актуальных решений по совершенствованию системы комплексного сервисного обслуживания тепловых агрегатов, выполнила рабочая группа. В нее вошли начальник производственно-технической службы УИППР Иван Привалов, инженеры-конструкторы Кристина Щелчкова и Алина Гумерова, руководитель по подготовке производства работ Владислав Шафиков, ведущий специалист по проектированию Наталья Гончаренко и другие.

По сути, информационная модель – это новый формат 3D-моделирования, имеющий расширенные возможности. BIM-модель – это не просто объёмная картинка, но и пакет исчерпывающей информации о моделируемом объекте. Такую модель можно не только «видеть насквозь» (просматривать с параметрами и свойствами), но и с пользой экспортировать в сторонние расчётные приложения – с целью автоматического получения чертежей, спецификаций и сметной документации. Интерфейс программного продукта таков, что изначально мы видим изображение в «чистом виде», без дополнительных опций, но, нажав курсором на любой элемент модели, можно получить информацию – о весе, размерах и других параметрах этого элемента.

- Информационное моделирование – это отдельное направление, новый шаг в моделировании, – поясняет начальник производственно-технической службы УИППР Иван Привалов. – Сначала была программа «Компас», которая позволяла исполнять чертежи на плоскости. Потом появилось 3D, а следующий шаг – BIM-технологии. Элементы в этом формате не только прорисованы, в дополнение к ним можно выставить окно с базой информации, вплоть до поставщика оборудования. При проектировании сооружений можно, например, проверить нагрузки на несущие конструкции, исключив при этом аварийные ситуации. Это готовый проект, в нём всё есть.

К внедрению нового цифрового формата в инжиниринге подтолкнуло благоприятное стечение обстоятельств. В ноябре прошлого года начальник производственно-технической службы УИППР Иван Привалов был направлен в ЦМП-4 – на стажировку в рамках «Декады резервиста» (программа центра оценки и развития персонала), как потенциальный кандидат в обойму первой линейки руководителей. В цехе на тот момент был построен и введён в строй новый участок по производству плавленых материалов с двумя электродуговыми печами, представляющий собой отдельно стоящее здание. И резервист, наряду с решением других задач, предложил сделать пилотный проект нового участка в формате информационной модели. Поводом, подтолкнувшим к разработке проекта, стало изменение в законодательстве. Буквально за пару месяцев до этого правительством РФ был утверждён закон о том, что все проекты при строительстве зданий и сооружений должны быть представлены только в формате BIM-модели.

- В рамках «Декады резервиста» я работал с руководителем департамента по производству плавленого периклаза Сергеем Валерьевичем Васецким, – рассказывает Иван Привалов. – Провёл в ЦМП-4 две недели. В рамках этой декады надо было выявить недостатки подразделения, сделать предложения по повышению эффективности производства и запустить проект перспективной инициативы, созвучный современным тенденциям. Совместно с руководством департамента было решено разработать информационную модель нового участка.

Проект построения модели, как и в реальном строительстве, был реализован поэтапно – по элементу-кирпичику. Вначале был проведён веб-семинар с российской компанией АСКОН (с ней Группа Магнезит сотрудничает в рамках использования программ «Компас» и «Лоцман»), были приобретены для пробной эксплуатации программные продукты Renga и Pilot-BIM. С помощью Renga модель строится, а Pilot-BIM наполняет её информацией. Новое программное обеспечение было установлено и интегрировано на сервер УИППР специалистами управления информационных технологий Группы Магнезит. После чего началось построение BIM-модели – по образу и подобию реального строительства. По ходу дела специалисты УИППР участвовали в форумах и обучающих семинарах, штудировали литературу. С помощью Renga была выстроена архитектурная и технологическая основа – «смонтированы» металлические конструкции и обшивка здания, добавлено оборудование и механизмы, выстроен внутренний газопровод и канализация, наружное электроосвещение, газоходы и прочие коммуникации. Параллельно были применены инструменты Pilot-BIM – для создания организационной структуры базы данных производственного процесса и её наполнения информацией – чертежами, актами, сертификатами качества, сметной документацией, физико-техническими расчётами и сроками износа оборудования (что требуется для работы механиков).

- На примере создания модели нового участка ЦМП-4 мы решили проверить, насколько соответствуют реальности заявленные возможности программы, – поясняет собеседник. – Также пилотный проект дал возможность выявить выгоды от применения BIM-моделирования. Было выявлено, что программы позволяют управлять процессами разработки, согласования, экспертизы, хранения модели (и документации). Возможны приёмка и сопровождение проекта от подрядчиков, встраивание BIM-модели в систему общего документооборота компании и ее партнеров. Возможна демонстрация объектов больших сборок (жилых комплексов, промышленных сооружений) Ошибки и коллизии выявляются на ранних стадиях разработки модели и документации. Обмен информацией между участниками проекта происходит легко, с высокой скоростью, изменения в модели и документации отслеживаются оперативно. Сокращены сроки формирования единой модели и документации по проекту. Имеет место доступ ко всей информации в любой момент времени. Есть возможность накопления наработок, позволяющих многократное использование и относительную легкость внесения изменений в проект.

- Первоначально идея у нас была другая – создание «цифрового двойника», – продолжает Иван Привалов. – Взяв за основу BIM-модель и подвязав к ней действующие системы автоматизированного управления технологическими процессами, мы хотели получить «живую» копию производственной линии, чтобы можно было отслеживать в виртуальном формате, что на ней происходит. Например, спроектированный в компьютере двигатель конвейерной линии работал бы и виртуально. Двигатель вышел из строя, и конвейер встал – всё это отражается. Электрод в печи обломился, и это видно. Можно было бы загрузить все данные вплоть до основных причин простоев. Дошёл параметр до критической точки, и система выдаёт, что, возможно, скоро будет авария. Параметр нужно оптимизировать. Это может сделать человек, а в перспективе всей системой будет управлять машина. Помимо этого, к модели можно подвязать сроки планового ремонта. К примеру, электродвигатель на модели «замигал», пора ставить оборудование на ремонт. Очень удобно, не надо отслеживать информацию по записям в «талмудах». Идея была в этом. Но удалось не всё. Реализация проекта «Цифровой двойник» требует подключения многих заинтересованных служб и подразделений. Кроме того, это полная перестройка систем АСУТП и, как следствие, внушительные капитальные вложения.

На данном этапе модель будет выполнять исключительно информационную функцию. В ней всё визуализировано, есть все площадки, всё перед глазами. К примеру, ту же балку под потолком никто не полезет смотреть, её можно подробно изучить в модели. Тем не менее, за BIM-моделированием будущее, и этот опыт, безусловно, полезен. Тем более что это уже обязательная модель, а не новая.

Группа Магнезит активно движется в сторону цифровизации. На Саткинской площадке построены новые автоматизированные комплексы, где всё оцифровано. Например, в новом комплексе по производству плавленого периклаза из операторской управляется весь цех; стоят 20 основных мониторов и 8 дублирующих, на экранах видно, как блоки перемещаются, охлаждаются, по итоговым данным после дробления имеем выход годного продукта с блока. Глобальная цифровизация уже работает. За новыми технологиями – не только будущее, они уже в настоящем.