Анализ жизненного цикла оборудования при использовании BIM- технологий (на примере датчика давления Метран-150)
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 BIM ТЕХНОЛОГИИ И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ 9
1.1 Что понимается под BIM технологиями 9
1.2 История возникновения BIM-технологий 11
1.3 Жизненный цикл здания 16
1.4 Основные преимущества и трудности внедрения технологий
информационного моделирования (BIM) в строительстве 21
1.5 Отечественный и зарубежный опыт внедрения BIM-технологий 28
2 АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ПРОДУКЦИИ В АО ПГ «МЕТРАН» 32
2.1 Краткая характеристика АО ПГ «Метран» 32
2.2 Анализ эффективности деятельности АО ПГ «Метран» 37
2.3 Анализ продукции АО ПГ «Метран» (датчик Метран-150) 46
3 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ НА
ПРИМЕРЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРОДУКЦИИ АО ПГ «МЕТРАН»
(ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ МЕТРАН-150) 53
3.1 Анализ жизненного цикла датчика давления Метран-150 с
использованием BIM-технологий 53
3.2 Экономическая эффективность жизненного цикла датчика
давления Метран-150 с применением BIM-технологий 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 71
ПРИЛОЖЕНИЯ 81
ПРИЛОЖЕНИЕ А 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 86
ВВЕДЕНИЕ 6
1 BIM ТЕХНОЛОГИИ И ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ 9
1.1 Что понимается под BIM технологиями 9
1.2 История возникновения BIM-технологий 11
1.3 Жизненный цикл здания 16
1.4 Основные преимущества и трудности внедрения технологий
информационного моделирования (BIM) в строительстве 21
1.5 Отечественный и зарубежный опыт внедрения BIM-технологий 28
2 АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ПРОДУКЦИИ В АО ПГ «МЕТРАН» 32
2.1 Краткая характеристика АО ПГ «Метран» 32
2.2 Анализ эффективности деятельности АО ПГ «Метран» 37
2.3 Анализ продукции АО ПГ «Метран» (датчик Метран-150) 46
3 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ НА
ПРИМЕРЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРОДУКЦИИ АО ПГ «МЕТРАН»
(ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ МЕТРАН-150) 53
3.1 Анализ жизненного цикла датчика давления Метран-150 с
использованием BIM-технологий 53
3.2 Экономическая эффективность жизненного цикла датчика
давления Метран-150 с применением BIM-технологий 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 71
ПРИЛОЖЕНИЯ 81
ПРИЛОЖЕНИЕ А 81
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 86
Актуальность темы исследования. В настоящее время в строительной области совершается новый виток развития современных технологий. Причиной таких глобальных изменений послужила автоматизация ряда циклов работ над объектом строительства, что, в свою очередь, значительно сокращает бюджет реализации объекта.
Без применения компьютерных технологий стало невозможно контролировать и управлять крупными технологическими процессами. Вследствие этого требуется создание уже не просто проекта возводимого здания, а содержащей всю необходимую информацию модели объекта, которая может быть востребована в течение всего цикла его существования. Поток обрабатываемой информации не прекращается даже после того, как здание уже спроектировано и построено, поскольку новый объект вступает в стадию эксплуатации, происходит его контакт с другими объектами и взаимодействие с окружающей средой.
Информационное моделирование зданий (BIM) - процесс коллективного создания и использования информации о сооружении, формирующий надежную основу для всех решений на протяжении жизненного цикла объекта (от самых ранних концепций до рабочего проектирования, строительства, эксплуатации и сноса) [1] Другими словами, это подход, позволяющий каждому участнику выполнять свою часть проекта и иметь доступ к информации о здании, которая формирует основу для всех решений на протяжении всего жизненного цикла объекта.
Сегодня в условиях цифровизации строительных проектов растет актуальность внедрения систем информационного моделирования зданий (BIM). Проблема внедрения новых информационных технологий является остро стоящей на отечественном рынке проектирования и архитектуры. Информационный подход в разработке проектов открывает новые горизонты для экономии временных и экономических ресурсов. В сфере строительства существует несколько основных проблем:
- управление стоимостью,
- управление временем,
- недостаток коммуникаций.
Внедрение BIM-технологии дает возможность решить ряд проблем: bim- технологии позволяют выполнять точные расчеты и полноценно анализировать ситуацию, сокращаются затраты на замену оборудования и запчастей, увеличивается производительность труда обсуживающего персонала, таким образом эффективность эксплуатации готового здания увеличивается.
Цель исследования - определить эффективность использования bim- технологий при исследовании процесса анализа жизненного цикла датчика давления Метран-150.
Задачи исследования:
- выявить что понимается под BIM технологиями;
- изучить историю возникновения BIM-технологий ;
- рассмотреть жизненный цикл здания;
- выявить основные преимущества и трудности внедрения технологий информационного моделирования (BIM) в строительстве;
- изучить отечественный и зарубежный опыт внедрения BIM-технологий;
- рассмотреть краткую характеристику АО ПГ «Метран»;
- провести анализ эффективности деятельности АО ПГ «Метран»;
- провести анализ продукции АО ПГ «Метран» (Метран-150);
- проанализировать жизненный цикл датчика давления Метран-150 с использованием BIM-технологий;
- произвести расчет экономической эффективности жизненного цикла датчика давления Метран-150 с применением BIM-технологий.
Объект исследования - датчик давления Метран-150.
Предмет исследования - жизненный цикл BIM-технологий на примере датчика давления Метран-150
Структура исследования. Выпускная квалификационная работа структурно состоит из следующих элементов: введение, три основные главы, заключение, библиографический список, приложения.
В первой главе даётся краткая характеристика определения BIM-технологий, история возникновения; проводиться анализ жизненного цикла здания, приводится отечественный и зарубежный опыт.
В рамках второй главы выпускной квалификационной работы осуществляется анализ показателей, характеризующих экономическое положение АО ПГ «Метран»; проводится анализ выпускаемой продукции; дается описание жизненного цикла датчика давления Метран-150.
В заключительной третьей главе работы производится оценка анализа жизненного цикла датчика давления Метран-150 и даётся прогноз экономической эффективности использования BIM технологий.
Объём основного материала пояснительной записки составляет 80 страниц, количество рисунков - 14, таблиц - 15, число наименований списка
использованных источников и литературы - 81, количество приложений - 2.
Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты исследования могут быть использованы предприятием с целью повышения эффективности его деятельности и улучшения финансового положения.
Без применения компьютерных технологий стало невозможно контролировать и управлять крупными технологическими процессами. Вследствие этого требуется создание уже не просто проекта возводимого здания, а содержащей всю необходимую информацию модели объекта, которая может быть востребована в течение всего цикла его существования. Поток обрабатываемой информации не прекращается даже после того, как здание уже спроектировано и построено, поскольку новый объект вступает в стадию эксплуатации, происходит его контакт с другими объектами и взаимодействие с окружающей средой.
Информационное моделирование зданий (BIM) - процесс коллективного создания и использования информации о сооружении, формирующий надежную основу для всех решений на протяжении жизненного цикла объекта (от самых ранних концепций до рабочего проектирования, строительства, эксплуатации и сноса) [1] Другими словами, это подход, позволяющий каждому участнику выполнять свою часть проекта и иметь доступ к информации о здании, которая формирует основу для всех решений на протяжении всего жизненного цикла объекта.
Сегодня в условиях цифровизации строительных проектов растет актуальность внедрения систем информационного моделирования зданий (BIM). Проблема внедрения новых информационных технологий является остро стоящей на отечественном рынке проектирования и архитектуры. Информационный подход в разработке проектов открывает новые горизонты для экономии временных и экономических ресурсов. В сфере строительства существует несколько основных проблем:
- управление стоимостью,
- управление временем,
- недостаток коммуникаций.
Внедрение BIM-технологии дает возможность решить ряд проблем: bim- технологии позволяют выполнять точные расчеты и полноценно анализировать ситуацию, сокращаются затраты на замену оборудования и запчастей, увеличивается производительность труда обсуживающего персонала, таким образом эффективность эксплуатации готового здания увеличивается.
Цель исследования - определить эффективность использования bim- технологий при исследовании процесса анализа жизненного цикла датчика давления Метран-150.
Задачи исследования:
- выявить что понимается под BIM технологиями;
- изучить историю возникновения BIM-технологий ;
- рассмотреть жизненный цикл здания;
- выявить основные преимущества и трудности внедрения технологий информационного моделирования (BIM) в строительстве;
- изучить отечественный и зарубежный опыт внедрения BIM-технологий;
- рассмотреть краткую характеристику АО ПГ «Метран»;
- провести анализ эффективности деятельности АО ПГ «Метран»;
- провести анализ продукции АО ПГ «Метран» (Метран-150);
- проанализировать жизненный цикл датчика давления Метран-150 с использованием BIM-технологий;
- произвести расчет экономической эффективности жизненного цикла датчика давления Метран-150 с применением BIM-технологий.
Объект исследования - датчик давления Метран-150.
Предмет исследования - жизненный цикл BIM-технологий на примере датчика давления Метран-150
Структура исследования. Выпускная квалификационная работа структурно состоит из следующих элементов: введение, три основные главы, заключение, библиографический список, приложения.
В первой главе даётся краткая характеристика определения BIM-технологий, история возникновения; проводиться анализ жизненного цикла здания, приводится отечественный и зарубежный опыт.
В рамках второй главы выпускной квалификационной работы осуществляется анализ показателей, характеризующих экономическое положение АО ПГ «Метран»; проводится анализ выпускаемой продукции; дается описание жизненного цикла датчика давления Метран-150.
В заключительной третьей главе работы производится оценка анализа жизненного цикла датчика давления Метран-150 и даётся прогноз экономической эффективности использования BIM технологий.
Объём основного материала пояснительной записки составляет 80 страниц, количество рисунков - 14, таблиц - 15, число наименований списка
использованных источников и литературы - 81, количество приложений - 2.
Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты исследования могут быть использованы предприятием с целью повышения эффективности его деятельности и улучшения финансового положения.
BIM - английская аббревиатура «Building Information Model или Modeling», которая подразумевает информационную модель по строительству зданий, сооружений и всех сопутствующих им объектов (мосты, дороги, инженерные сети и коммуникации и прочее).
Свое развитие BIM-модели получили с появлением и непрестанно и стремительно двигающимся вперед прогрессом IT. Сегодня большинство успешных организаций сделали выбор в пользу работы со специализированным ПО, используя технологии информационного моделирования знаний.
Современный подход к проектированию большинства зданий, актуальный на сегодняшний день, зародился в XVI веке в Римской архитектурной школе. Можно говорить о том, что к данному моменту он не претерпел серьезных изменений, сохранив основные постулаты. BIM-модели подразумевают сопровождение здания на протяжении всего жизненного цикла: проектирование, строительство, эксплуатация.
В зарубежных странах для оценки эффективности внедрения технологий информационного моделирования используются различные подходы. Например, британские компании выявляют эффекты экономии на проектировании и эксплуатации, повышении точности планирования, возможности создания уникальных проектов зданий и сооружений, существования проекта как единой системы для всех участников проекта с возможностью эффективной совместной работы и быстрого изменения проекта с сохранением зависимостей во всех его разделах. Технологии получили активное развитие в Великобритании благодаря необходимости поддерживать конкурентную способность в данной области на мировом уровне и пониманию BIM-проектирования как инструмента снижения затрат на реализацию проекта и сокращения сроков строительства, снижения рисков. В США активно проводятся исследования преимуществ и недостатков внедрения BIM.
Использование BIM - технологии предполагает работу непосредственно с моделью здания из любого вида (планы, разрезы, спецификации) с возможностью внесения автоматически синхронизируемых изменений. Модель за счёт взаимозависимости всех элементов корректно обновляется и позволяет автоматически формировать актуализированную проектную документацию.
Информационное моделирование здания — это новый подход к возведению, оснащению, обеспечению безопасной эксплуатации и ремонта здания (то есть к управлению жизненным циклом объекта). Что предполагает комплексные сбор и обработку в процессе проектирования всей архитектурноконструкторской, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми её взаимосвязями и зависимостями, когда здание и все, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единый объект, в нашем случае - это комплексный объект капитализации.
Анализ жизненного цикла датчика давления Метран-150 свидетельствуют о том, что стоимость одного датчика Метран-150 составляет 8 529,35 руб.
Рекомендуемый срок его эксплуатации составляет 10 лет, а среднегодовые затраты 1 902,42 руб. в год.
При сравнении стандартного датчика, применяемого при строительстве с использованием BIM-технологий и датчика давления Метран-150 видно, что единовременные затраты (на приобретение утилизацию) на Метран-150 в 1,5 раза больше, чем на стандартный датчик, зато величина периодических затрат на Метран-150 меньше в 3 раза. Стоимость жизненного цикла Метран-150 меньше, чем на стандартный датчик на 5 119,74 руб., а срок эксплуатации больше на 3 года. Стоимость затрат жизненного цикла (СЗЖЦ) в год на Метран-150 ниже в 2 раза, чем на стандартный датчик.
Таким образом, видно, что несмотря на то, что датчик Метран-150 дороже при покупке, его обслуживание и затраты на жизненный цикл в целом ниже, что является несомненно выгодным и соответствует политике строительства с применением BIM-технологий.
Анализ жизненного цикла здания, построенного с использованием BIM- технологий по стандартному сценарию и с использованием датчика Метран-150 показал, что стоимость строительства будет выше на 9 000 руб. кв. м. Несмотря на это использование Метран-150 позволит снизить на 47% затраты цикла дома на единицу общей площади в год.
Использование в проектировании и строительстве инженерных сетей Метран- 150 может решить будет направлено на то, чтобы функции здания было возможно сохранить и восстановить на этапе переустройства. Метран-150 можно использовать как средство защиты функционального ресурса здания, а также для контролирования условий, в которых происходит технологический процесс, обеспечивающий аварийное отключение оборудования, остановку технологического процесса и своевременное получение информации о возникновении опасных ситуаций
Свое развитие BIM-модели получили с появлением и непрестанно и стремительно двигающимся вперед прогрессом IT. Сегодня большинство успешных организаций сделали выбор в пользу работы со специализированным ПО, используя технологии информационного моделирования знаний.
Современный подход к проектированию большинства зданий, актуальный на сегодняшний день, зародился в XVI веке в Римской архитектурной школе. Можно говорить о том, что к данному моменту он не претерпел серьезных изменений, сохранив основные постулаты. BIM-модели подразумевают сопровождение здания на протяжении всего жизненного цикла: проектирование, строительство, эксплуатация.
В зарубежных странах для оценки эффективности внедрения технологий информационного моделирования используются различные подходы. Например, британские компании выявляют эффекты экономии на проектировании и эксплуатации, повышении точности планирования, возможности создания уникальных проектов зданий и сооружений, существования проекта как единой системы для всех участников проекта с возможностью эффективной совместной работы и быстрого изменения проекта с сохранением зависимостей во всех его разделах. Технологии получили активное развитие в Великобритании благодаря необходимости поддерживать конкурентную способность в данной области на мировом уровне и пониманию BIM-проектирования как инструмента снижения затрат на реализацию проекта и сокращения сроков строительства, снижения рисков. В США активно проводятся исследования преимуществ и недостатков внедрения BIM.
Использование BIM - технологии предполагает работу непосредственно с моделью здания из любого вида (планы, разрезы, спецификации) с возможностью внесения автоматически синхронизируемых изменений. Модель за счёт взаимозависимости всех элементов корректно обновляется и позволяет автоматически формировать актуализированную проектную документацию.
Информационное моделирование здания — это новый подход к возведению, оснащению, обеспечению безопасной эксплуатации и ремонта здания (то есть к управлению жизненным циклом объекта). Что предполагает комплексные сбор и обработку в процессе проектирования всей архитектурноконструкторской, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми её взаимосвязями и зависимостями, когда здание и все, что имеет к нему отношение, рассматриваются как единый объект, в нашем случае - это комплексный объект капитализации.
Анализ жизненного цикла датчика давления Метран-150 свидетельствуют о том, что стоимость одного датчика Метран-150 составляет 8 529,35 руб.
Рекомендуемый срок его эксплуатации составляет 10 лет, а среднегодовые затраты 1 902,42 руб. в год.
При сравнении стандартного датчика, применяемого при строительстве с использованием BIM-технологий и датчика давления Метран-150 видно, что единовременные затраты (на приобретение утилизацию) на Метран-150 в 1,5 раза больше, чем на стандартный датчик, зато величина периодических затрат на Метран-150 меньше в 3 раза. Стоимость жизненного цикла Метран-150 меньше, чем на стандартный датчик на 5 119,74 руб., а срок эксплуатации больше на 3 года. Стоимость затрат жизненного цикла (СЗЖЦ) в год на Метран-150 ниже в 2 раза, чем на стандартный датчик.
Таким образом, видно, что несмотря на то, что датчик Метран-150 дороже при покупке, его обслуживание и затраты на жизненный цикл в целом ниже, что является несомненно выгодным и соответствует политике строительства с применением BIM-технологий.
Анализ жизненного цикла здания, построенного с использованием BIM- технологий по стандартному сценарию и с использованием датчика Метран-150 показал, что стоимость строительства будет выше на 9 000 руб. кв. м. Несмотря на это использование Метран-150 позволит снизить на 47% затраты цикла дома на единицу общей площади в год.
Использование в проектировании и строительстве инженерных сетей Метран- 150 может решить будет направлено на то, чтобы функции здания было возможно сохранить и восстановить на этапе переустройства. Метран-150 можно использовать как средство защиты функционального ресурса здания, а также для контролирования условий, в которых происходит технологический процесс, обеспечивающий аварийное отключение оборудования, остановку технологического процесса и своевременное получение информации о возникновении опасных ситуаций





