28 января 2019 г.

Классификатор в BIM

Автор: Alexandr Popov

Введение. 
В преддверии совещания рабочей группы при Минстрое, решил сформулировать в данной статье своё мнение на эту тему. Нас там много будет со своим мнением, ожидаю что высказаться не смогу, потому просто отправлю сюда. 
Данная тема очень обширная и её невозможно рассказать без конкретики и примеров, поэтому приготовьтесь к большому количеству информации ниже. 
Классификация информации - это разбивка общего объема информации на группы, согласно определенным признакам. 

Примеры из моей практики. 
Когда где-то звучит мысль: "Надо разработать Общероссийский классификатор и будет нам BIM", то меня передергивает. Вера в то, что существует единое описание взаимосвязей на строительной площадке, которое можно выразить в виде структурированного дерева данных, на мой взгляд, глубочайшее заблуждение. Взаимосвязи и процессы на строительной площадке зависят от разных факторов, и, смотря в чьем контексте на эти взаимодействия смотреть, и в какое время, получается разная картина. 
Так например, я наблюдал несколько случаев, когда строительная компания брала за основу своего нового разрабатываемого классификатора структуру затрат сметчиков и просила проектировщиков заполнять эти коды в элементы модели. Я думаю уже многие с этим столкнулись в своей практике, из тех, кто работает в BIM. Такой подход привел к чрезмерной детализации модели, ради того чтобы расценка появилась в смете, даже не обращая внимания на влияние данной позиции на общий бюджет и необходимости её подсчета с такой точностью.
Т.е. к примеру, если сметчикам надо было посчитать плинтуса, то проектировщики были вынуждены моделировать их, чтобы взять точную их длину, аналогично с гидроизоляцией и длиной провода. Но, в то же время, можно было эти элементы и не моделировать, а взять с определенной погрешностью по косвенным показателям уже смоделированных элементов - периметру помещений, периметру фундамента и площади наружных стен ниже нуля, а также из программного расчета по расстоянию от щита к прибору по XYZ. В данных примерах все неточности расчета нивелируются запасами. Я часто привожу собеседникам пример из своей конструкторской практики, когда я с точностью до стерженька считал арматуру, а потом приходили изменения и на скорую мы пересчитывали пропорционально изменению объема бетона. Я понимаю, что иногда случаются ситуации, когда надо индивидуально просчитать плинтус, когда он из дорогого камня или когда наружная стена практически всех помещений - витраж, вдоль которого не требуется плинтус, или когда кабель очень большого сечения обходит промышленный ангар по фасаду, чтобы подключить оборудование на другой стороне. Но эти все случае - это исключения, которые в реальности случаются в менее 3% случаев, в результате чего, я считаю не правильным разрабатывать подходы к постоянной работе, усложняя и делая процесс трудновыполнимым, основываясь на 3% случаях. Считаю, что надо разработать типовой подход для большинства случаев и специфический для исключений. 
К чему в итоге привела излишняя детализация модели для расчета стоимости в примере выше? В итоге проектировщики не справлялись с требуемой детализацией, их модели получались не качественными, не полными, хотя они пахали дни и ночи, но они срывали все сроки, и в итоге отчеты по проверкам bim-менеджера отодвигались подальше, оправдывая "пусть хоть что-то выдадут, потом обязательно доработают и bim-модель", сметчики не дожидаясь качественных и полных моделей начинали считать по "хоть что-то" в pdf формате, выводя формулы в excel'e. Затем прилетали новые изменения и все по новой. В итоге такой беготни одни списали провал применения подхода на плохих проектировщиков, другие на неэффективность применения BIM для расчета стоимости, а я на сам подход. 
Другой случай наблюдал, когда за основу приняли классификатор строительных систем (Uniformat). В этом случае проектировщиков обязали заполнять всем элементам в свойства типа отдельный код строительного элемента, что привело к тому, что все многослойные элементы пришлось моделировать как однослойные, дублировать типоразмеры элементов ради обозначения выше нуля этот элемент или ниже, а также данный подход обязывал проектировщиков принимать те решения, которые не в их зоне ответственности и не в их компетенции, например для конструктора: как разбить плиту на захватки, или архитектора: у кого купить ту или иную дверь. Для заказчика, когда он мыслит поверхностно, это конечно без разницы, в любом случае компания-генпроектировщик выдаст эту информацию, но для проектировщика-сотрудника это превращается в ад - нарушается технологический процесс разработки документации. В итоге много споров о том, что проектировщик должен знать, как будет строиться, и сколько будет стоить, опять замученные проектировщики и куча завернутых решений "проверяльщиками" из ПОС и сметного отдела - которые в итоге все равно все свои решения переделывали в Excel, и не подписались под информацией в моделях. 
И тут тоже был замечен предыдущий диагноз. Изначально кричащий с пеной у рта Руководитель проекта , что "ему не важны сроки, не важна стоимость, главное - это качество, и ни одной документации не примет без чистого отчета на коллизии", под конец превращался в "ну давайте пока что пропустим, чтобы хоть как-то работать начинали там на стройке, а затем мы обязательно доработаем, стребуем с проектировщика по полной". 
Что происходит, когда за основу классификатора берутся планировщики? Они раскладывают объект на корпуса, секции, этажи, номера элементов на этаже. Этот подход приводит к тому, что у каждого элемента на строительной площадке появляется код, т.е. теперь мы наблюдаем не общение "колонна в осях А-4-Б-5", а колонна К1.С3.Э2.32. К чему это привело? к тому, что данный классификатор не учитывает мнение сметчиков в принципе и теперь сметчики просто ушли вести свои расчеты отдельно от данного классификатора. Когда они и пробовали, то упирались в огромную трудоемкость раскладывания своих затрат поэлементно. Иногда сметчики даже пробовали разбивать поэтажно, но при малейших изменениях, добавлении новой расценки приходилось неделями это обновлять во всех остальных группах. Так же данный подход очень трудоемок для проектировщиков, они конечно нумеровали элементы и раньше, сваи например или помещения, но теперь так все элементы надо делать, иногда даже бить элементы на несколько специально ради этой марки. 
Еще одно наблюдение из практики: даже когда заказчик прописывает кабальные условия по BIM в ТЗ, как например: вся информация в модели для эксплуатации, вся арматура в 3D без пересечений, крепления и подвесы труб, то находится такой проектировщик, кто соглашается работать по прежним расценкам (т.к. "надо работникам зарплату платить сейчас, надо получить аванс, а там разберемся"), а потом эти проектировщики доказывают что BIM срывает проект и мешает работать (мол "это всё из-за медленного ревита"). 

Выводы: 
Единый классификатор разработать невозможно, т.к. структура взаимодействий в процессе разработки документации и на строительной площадке не двумерна. Требуются несколько классификаторов, чем меньше, тем лучше, но должно быть достаточно для управления и описания реальной ситуации. 
При разработке классификаторов необходимо учитывать мнение всех участников строительного процесса. 
Если применение классификатора ведет к увеличению трудоемкости выполнения тех или иных операций, то следует реально оценить ситуацию, взвесить риски, и, если принять решение, то затем не играть в поддавки. 

Что делать? 
Требуется разработать 3 классификатора и методологию разбивки строительных конструкций по объекту. 
1. Классификатор элементов модели 
2. Классификатор видов работ 
3. Классификатор строительных ресурсов 
4. Методология разбивки структуры объекта 

Каждый из классификаторов следует разработать в нескольких уровнях детализации (н-р: LOD200, LOD300, LOD400). Т.е. к примеру: 

Пример структуры классификаторов для применения в BIM 
Чисто теоретически, эти уровни точности могли бы быть уровенем классификатора, т.е. чтобы в зависимости от известной информации об элементе или работе, можно было назначать уровень, т.е. не уточнять класс морозостойкости бетона, не зная его. Но практика показывает, что такая схема не работает, из-за того, что: 
  • при уточнении информации об элементе он может перейти в другую ветку на уровне выше; 
  • возможность задать более точную информацию об элементе приведет к тому, что её будут задавать или оставлять при копировании и сметчик не сможет отличить какая информация утверждена, а какая скопировалась из предыдущего объекта или не утверждена; 
  • не во всех случаях структура уточнения информации древовидная, иногда она приводит к появлению новых элементов в модели и перекидыванию части работ и затрат на них (например как с арматурой). 
 1. Классификатор элементов модели - в основном он соответствует структуре модели IFC (Дисциплина-Класс-Экземпляр) или Revit (Категория-Семейство-Типоразмер-Экземпляр). Но примерно в 5% случаев требуется его переназначить, т.е. чисто теоретически можно написать прямое сопоставление структуры модели с классификатором, но в 5% случаев потребуется код назначить вручную. Так например, в ревите вентблоки проектировщики моделируют Несущей колонной, чтобы они задавали границу помещению. Многие элементы относятся к категории Обобщенные модели, т.к. для них не предусмотрена в программе отдельная категория - например Лифты, Корзины под вентблоки, пожарные лестницы. Некоторые элементы, когда имеют разную толщину, могут иметь одни и те же нормы трудоемкости и стоимость (например бетонная стена 180мм и 200мм). Т.е. возможно им нужно указать один и тот же код, чтобы не создавать на каждый миллиметр в толщине новый код в классификаторе. Но например если в дальнейшем нам для указания работы по кладке кирпича потребуется разделить кладку в 1 кирпич и в 2 кирпича (например если надо будет связать с разными расценками), то это должны быть разные коды по классификатору элементов.
2. Классификатор видов работ - был обновленный ГЭСН на fgiscs.minstroyrf.ru (убрали почему-то) - он может подойти для LOD400. Для LOD300, LOD200 потребуется разработать укрупненные классификаторы исходя из имеющейся информации об утвержденных решениях на данных этапах (стадия концепт, стадия П). Разработка укрупненных классификаторов приведет к тому, что появятся новые методики расчета стоимости в зависимости от уровня проработки модели. Такие методики позволят определять с известной погрешностью стоимость будущего объекта и по результатам следующего уровня уточнять расценки предыдущего (если вдруг была допущена ошибка). Такая система является самосовершенствуемой при должном уровне автоматизации и разработке удобного программного обеспечения. В теории данный подход позволит определять стоимость работ с точностью 30% на LOD200, 15% на LOD300, 5% на LOD400. 
3. Классификатор строительных ресурсов - для LOD400 подойдет с fgiscs.minstroyrf.ru. Для LOD200 и LOD300 потребуется разрабатывать аналогично классификатора видов работ. 
4. Методология разбивки структуры объекта - разбивка на Корпус, Секция, Этаж, Элемент. В виду того, что каждый объект имеет уникальную структуру, невозможно утвердить единую структуру на все объекты, т.е. необходимо ввести общую терминологию по разбивке объекта, логику разбивки, достаточный уровень детализации (т.е. основные принципы). Такая разбивка объекта позволяет оперировать кодами элементов в юридической документации (актах выполненных работ), позволяет "организовать BIM на бумаге", т.е. имеет наглядный, человеко-читабельный вид. Позволяет быстрее собрать объемы по секции и этажу, когда известны объемы элементов. В практике можно данный код заменить на корректное заполнение соответствующих параметров Корпус, Секция, Этаж, id. Т.к. при необходимости его присвоения, явно будут заполняться именно эти параметры и по ним уже собираться код автоматизированно. 
Считаю, что государство не должно разрабатывать полный классификатор всех возможных строительных элементов, мне видится возможным чтобы Минстрой разработал верхний уровень классификации, а далее компании чтобы расшивали на последнем уровне сами в зависимости от задачи. За пример предлагаю взять подход Англичан: http://www.omniclass.org/ 

Проблемы реализации в инструментах. 
В виду того, что я хорошо знаю программу Autodesk Revit и весьма поверхностно остальные, дабы не вызывать бурные холивары какой продукт что может, а что нет, приведу примеры исключительно из Autodesk Revit, а вы уж, предлагайте проблемы из других продуктов для применения классификаторов в комментариях. 
В ревите есть два типа параметров - параметры экземпляров и параметры типоразмеров. Параметр Код по классификатору находится в типоразмере, т.е. для того, чтобы сделать второй элемент идентичный первому по характеристикам, но с другим кодом (например если код зависит от местоположения элемента), то потребуется создавать отдельный типоразмер. Также в ревите в типоразмере находится управление пирогом и толщиной многослойной конструкции (стены, перекрытия, кровли), т.е. на один тип можно назначить один код (по идеологии ревита) - это может вызвать потребность моделировать всё однослойными конструкциями, что существенно усложнит разработку модели. В ревите диаметры труб и имя системы находятся в параметрах экземпляра, т.е. влиять на параметр Код по классификатору они не могут. 
Таким образом появляется сомнение, что Код по классификатору в типоразмере возможно использовать для работы. Для работы потребуется создать параметры для классификации в экземплярах, что приведет к повышению вероятности возникновения ошибки в назначении. Т.е. нужен будет удобный плагин для гибкой и быстрой работы с кодами внутри экземпляров, по аналогии с плагином АВС смета. 


 Также можете ознакомиться с моими видео на данную тему. (но с того момента как я записывал те видео, я несколько поменял свои взгляды, что вы можете заметить в данной статье).



Источник: BIM-менеджер