Совершенствование методики разработки ППР при помощи В1М технологий

Введение 5
I. Функционально-стоимостной анализ 10
1.1. Компонентная модель объекта 10
1.1.1. Исходные данные 10
1.1.2. Цель проведения ФСА 10
1.1.3. Известные нежелательные эффекты ПНР: 11
1.2. Структурный анализ 12
1.2.1. Элементы системы 12
1.2.2. Элементы надсистемы 12
1.2.3. Ресурсы системы 13
1.2.4. Описание связей 15
1.3. Функциональный анализ 23
1.3.1. Формирование главной полезной функции (ГПФ) объекта 23
1.3.2. Внешние функции ПНР 24
1.3.3. Функциональный анализ объекта 25
1.3.4. Анализ функциональной модели объекта 27
1.3.5. Анализ значимости функций 29
1.4. Стоимостной анализ 33
1.4.1. Оценка распределения затрат на элементы (функции) ППР 33
1.4.2. Оценка рисков для элементов системы 34
1.5. Параметрический анализ 36
1.5.1. Развитие параметра, характеризующего систему 36
1.6. Функционально-идеальное моделирование 40
1.6.1. Поэлементное функционально-идеальное моделирование,
свертывание элементов ППР 40
1.6.2. Анализ противоречий системы 43
Вывод по разделу 48
II. Моделирование ППР 50
2.1. О программном обеспечении 50
2.2. Процесс моделирования 51 
2.2.1. Сбор исходных данных для НИР 51
2.2.2. Составление календарного плана (графика производства работ) с
использованием ТИМ 52
2.2.3. Разработка ГДРС и ГДМиМ 55
2.2.4. Моделирование строительной площадки 56
2.2.5. Моделирование СМР 56
2.2.6. Контроль выполнения на стадии СМР 57
2.2.7. Обеспечение безопасности при строительстве 57
2.2.8. Передача модели на стадию эксплуатации 58
2.3. Преимущества ИМ НИР перед обычным НИР 58
2.4. Анализ возможных улучшений 61
III. Формирование методики 62
3.1. Совершенствование методики разработки НИР при помощи BIM - технологий 62
3.1.1. Требования к договору 62
3.1.2. Требования к исходным данным 63
3.1.3. Требования к ИМ подрядчика: 64
Заключение 69
Библиографический список 70
Приложения 75
Приложение 1 75
Приложение 2 76
Приложение 3 80 

Купить

Современные тенденции в мировой экономике показывают, что определяющими факторами развития экономики являются не рынок товаров (полезные ископаемые, недвижимость и т.д.) и даже не рынок услуг (страхование, консалтинговые услуги и т.п.), а рынок моделей управления (организационных систем) производством товаров и услуг.
Строительство, определяемое Градостроительным кодексом РФ [1] как процесс создания строений, зданий и сооружений, является, помимо этого еще и высокоорганизованной отраслью экономики, в которой применяются организационные системы управления. Формой выражения одной из таких систем является документ, регулирующий строительно-монтажные работы - проект производства работ.
Сфера строительства является динамично развивающейся отраслью и постоянные усовершенствования в области разработки и создания новых строительных материалов, технологий строительно-монтажных работ, строительных машин и даже технологий изыскания и проектирования сопровождаются повышением качества и эффективности результатов строительной деятельности. Следует отметить, что в сфере проектирования за последнее десятилетие произошел большой скачок в развитии - за счет перехода к проектированию с применением технологии информационного моделирования ТИМ (BIM) [60.,. Эта технология позволяет повысить качество выполняемых работ и постепенно автоматизировать весь процесс проектирования, а в ближайшем будущем можно ожидать её распространения и на определенные стадии строительства. На сегодняшний день одно из перспективных направлений развития ТИМ - организация строительства.
Сегодня в нашей стране заинтересованность во внедрении технологии информационного моделирования есть и на государственном уровне. В соответствии с приказом Министерства строительства Российской Федерации №926 от 14 декабря 2014 [30] ведется работа по переходу на технологии информационного моделирования для выполнения государственных контрактов. В связи с этим разработан ряд проектов-стандартов, регулирующих применение ТИМ в строительстве - ГОСТ Р ИСО (проект) [10-14]. К сожалению, анализ этих документов говорит о необходимости их полной переработки. Работа по переходу на ТИМ будет продолжена в соответствии с Поручением Президента РФ Пр- 1138ГС от 15 июня 2016 года п.2 б) о разработке и утверждении плана внедрения ТИМ в сфере строительства.
Тем не менее, успешное использование ТИМ уже широко ведется в частных инжиниринговых компаниях, которые переходят к этой технологии вместе с использованием приобретаемого программного обеспечения. Эти компании разрабатывают стандарты организации и ведут свою работу по ним. В своих ежегодных докладах компания Autodesk (ведущий разработчик инжинирингового программного обеспечения BIM) в России [59] презентует реализованные с применением ТИМ объекты. 
Об отсутствии национального стандарта в области информационного моделирования в строительстве и необходимости разработки такого стандарта пишет в своей статье Козелков М.М. [38].
Строительные подрядчики пока неохотно переходят к технологии информационного моделирования, не понимая до конца выгодность такого перехода. Но зарубежный опыт подтверждает необходимость внедрения ТИМ для ведения строительно-монтажных работ. Компания РОСАТОМ на своих объектах повышенной степени ответственности уже активно применяет технологию симулирования монтажных работ, для последующей роботизации производства опасных работ. Это отражено в докладе А.Агафонова «Комплексное проектирование с использованием технологии многомерного пространства» [64].
Регулирование организационных и организационно-технологических решений в строительстве, на текущий момент, упоминается в работах О.И. Пакидова. В работе «Информационное моделирование для строителей» [62] представлена общая концепция использования ТИМ и описано каким образом предлагается связать СМР со сметами объекта. Этот вопрос представлен и в другой работе О.И. Пакидова - в положении о Российском бережливом строительстве [44]. Также, эта тема поднимается в кругах инженерного сообщества на форуме isicad.ru[52].
Следует ещё раз отметить, что порогом, препятствующим использованию ТИМ подрядчиком, является отсутствие, на сегодняшний день, национального стандарта по применению технологий информационного моделирования для разработки организационно-технологических решений на стадии СМР и эксплуатации объектов.
Необходимо обратить внимание на то, что сегодня порядок проектной подготовки организации строительной деятельности и организационно-технологических решений, регулируется разделом «Подготовка к строительству» в СП «Организация строительства» [5]. А также другими добровольными к применению - методическими рекомендациями, справочными и учебными пособиями и инструкциями для разработки НИР [15-20, 27, 31, 34]. Требования к проектам производства работ предъявляются в зависимости от Технического задания заказчика и в случае, если добровольно применяемые документы указаны в техническом задании заказчика, то они переходят в разряд обязательных .
Гусаков А.А. в своей статье относит переход к технологии информационного моделирования в строительстве для всех жизненных циклов объекта к перспективным направлениям строительной науки. [39]
Зарубежные специалисты применяют ТИМ в области организации строительства для рассмотрения самых разных вопросов:
• симуляция процесса строительства [57];
• анализ работы кранов на строительной площадке (автоматизация работ) [54, 55];
• оптимизация организационно-технологических решений c применением
вероятностных методов [53];
• автоматизация контроля выполнения; 
• автоматизация контроля качества с применение геопозиционных систем и сканирующего оборудования [56].
Все это делается для повышения качества строительно-монтажных работ.
В результате обзора зарубежного опыта (Великобритания, США, Канада, Сингапур, Новая Зеландия, Финляндия) в сфере информационного моделирования [45-51], можно сделать вывод, что прописанные «правила игры» - неотъемлемая часть регулирования строительной деятельности. Так в Британии, где появился первый BIM стандарт [45], ТИМ стало неотъемлемым условием для подрядчиков на участие в конкурсе по возведению Олимпийских объектов. С 2011 года, начиная с Финского национального стандарта, стали предусматриваться BIM стандарты не только на стадию проектирования, но и на стадию строительства и эксплуатации [51].
Также, в учебном пособии «Обеспечение устойчивости возводимых зданий и сооружений» [35] Г.А. Пикус делает предположение о необходимости в будущем поменять структуру разработки организационной и организационно-технологической документации с передачей части полномочий от проектировщиков в зону ответственности подрядной организации . Как вариант, уже на стадии проектирования подрядчик разрабатывает проект организации строительства.
Необходимость в повышении надежности организационно-технологических решений обосновывается в учебном пособии «Современные методы управления качеством в строительстве» [36], так как по вероятностному соотношению ошибок на разных стадиях приводящих к авариям больше именно для СМР - 44%.
Цель магистерской диссертации - исследование, разработка новых и совершенствование существующих методов организационно-технологического проектирования.
Задачи исследования:
• изучение существующей методики разработки организационно¬
технологических решений;
• моделирование элементов НИР с применением ТИМ;
• оценка методики на возможность улучшения;
• разработка предложений по модернизации методики выполнения НИР с применением технологии информационного моделирования.
К методам исследования, используемым в магистерской диссертации, относится проведение функционально-стоимостного анализа, изучение зарубежного опыта по проблеме и моделирование положений из предлагаемой методики.
Объектом данной работы является методика разработки организационно-технологических решений в строительстве, предметом - проект производства работ для проведения строительно-монтажных работ (СМР). 
Организационно технические решения для производства СМР разрабатываются с целью принятия наиболее выгодного решения по монтажу и с учетом обеспечения безопасности, регламентируемой ФЗ-384 [2] и ФЗ-116 [3] (для промышленных объектов). К таким решениям относятся:
• технология производства строительно-монтажных работ;
• установление последовательности производства работ и календарного планирования;
• обоснование потребности в рабочих ресурсах, машинах и механизмах;
• оперативный контроль качества выполняемых работ;
• контроль выполнения работ;
• обеспечение безопасных условий работы;
• обоснование распределения и контроль расходования бюджета проекта.
Структура магистерской диссертации представляет собой три раздела и приложения.
В первом разделе магистерской диссертации проводится функционально-стоимостной анализ существующей методики разработки НИР. В ходе анализа рассмотрены организационные решения для строительства (проект организации строительства ПОС, разрабатываемый в соответствии с НП РФ №87 [4] на стадии проектирования), а также рассмотрены организационно-технологические решения (проект производства работ - НИР) на строящиеся объекты. Часть документации приведена в приложениях к диссертации.
Во втором разделе моделируется ППР, на примере проектируемого и строящегося объекта, в среде информационного моделирования для производственного объекта - завода «Ямал СПГ» в рамках проекта «Комплексное освоение Южно-Тамбейского газоконденсатного месторождения. Строительство завода СПГ ОАО «ЯМАЛ СПГ», расположенного в Ямало-Ненецком автономном округе на востоке полуострова Ямал, к северу от поселка Сабетта». Объект относится к опасным производственным объектам в соответствии с ФЗ-384 О безопасности зданий и сооружений [2].
В третьем разделе по результатам первого и второго разделов работы формируются методические указания, которые предлагается включить в национальный стандарт по разработке и использованию ИМ на стадии разработки НИР, строительства и эксплуатации объекта.
Принятая последовательность обоснована необходимостью сначала оценить существующую методику разработки организационно-технологических решений для СМР, проанализировать систему структурным, функциональным, стоимостным и параметрическими видами анализа и выявить в ней так называемые нежелательные эффекты (НЭ) и противоречия системы, затем, с помощью известных методов теории решения изобретательских задач (ТРИЗ ), предложить пути разрешения НЭ и противоречий системы. Далее - смоделировать применение предложенных решений на примере разработки ППР для промышленного объекта и в итоге - вывести методические положения по применению ТИМ для организации строительно-монтажных работ.

Купить