Как использовать цифровые модели и роботов для сбора данных о состоянии зданий и сооружений? Какие преимущества такого подхода на этапах строительства и эксплуатации? Все расскажем в этой статье!
Статья написана на основе реального практического опыта и научной работы А.Ю. Любимова (ООО «Лаборатория новых продуктов») и В.Л. Тихоновского (АО Группа компаний «НЕОЛАНТ»).
Четвертая промышленная революция, которая уже затронула все аспекты нашей жизни, включает в себя множество цифровых технологий, таких как искусственный интеллект, роботы и интернет вещей. Одной из таких технологий являются цифровые исполнительные инженерные модели (ЦИИМ), которые помогают эффективно проектировать, строить и управлять зданиями и инфраструктурой. Эти технологии известны как технологии информационного моделирования (ТИМ) и включают 3D-проектирование и системы управления данными.
За границей ЦИИМ и роботизированные системы контроля уже активно применяются. Например, австралийская компания Lendlease использовала их при строительстве небоскреба One Barangaroo в Сиднее, а американская компания Kiewit – при строительстве моста Косово Поинт в Кентукк.
В России сегодня эти технологии не просто развиваются, но и активно поддерживаются государством.
Массовое предоставление информационных моделей объектов капитального строительства в государственную экспертизу приведет к их постоянному использованию при строительстве и созданию исполнительных ЦИИМ «как построено». Это, в свою очередь, повысит применение ЦИИМ на этапе эксплуатации. Однако поддержание актуальности ЦИИМ требует значительных ресурсов и может привести к ошибкам, что снижает их ценность.
При этом, нельзя забывать, что главное — быстро и в рамках бюджета построить объект с соблюдением норм и обеспечить его безопасную эксплуатацию.
Решением может стать роботизация сбора данных. Она уменьшит влияние человеческого фактора на актуальность моделей и повысить безопасность работ. И наилучшим инструментом здесь станет система, объединяющая шагающих роботов (робособак) и дронов.
К ее преимуществам относятся:
- Повышение эффективности за счет автономного, точного и быстрого сбора данных.
- Снижение затрат на рабочую силу.
- Повышение количества и качества собранных данных.
- Повышение безопасности для человека.
При этом, наземные роботы обеспечивают:
• Непрерывный контроль работ: Работают круглосуточно с зарядкой от индукционных станций. Могут открывать двери, подниматься по лестницам и работать внутри зданий без GPS, что позволяет контролировать работы в любой точке.
• Проверка качества работ: Используют 3D-сканеры и камеры для автоматической проверки качества. Быстро выявляют ошибки и несоответствия в документации.
• Мониторинг хода строительства: Следят за строительной площадкой и собирают данные о работах, объемах материалов и технике. Это помогает лучше планировать и сокращать сроки строительства.
• Сбор данных о безопасности: Используют системы видеоаналитики для контроля условий труда и соблюдения норм безопасности на площадке.
Дроны в составе ПАК обеспечивают:
• Аэросъемку: Дроны с камерами делают детальные снимки с воздуха, что помогает следить за работами, считать людей и технику, проверять качество и находить проблемы.
• Инспекции: Дроны проверяют труднодоступные места, такие как крыши и фасады, чтобы оценить объем работ и выявлять повреждения или утечки на ранней стадии.
• Топографическую съемку: Дроны создают точные 3D-модели местности, которые помогают в планировании и контроле строительных работ.
Приведем пример. С 2021 по 2023 год была разработана и внедрена роботизированная система мониторинга строительства на Балтийском Химическом Комплексе (БХК) в России, который станет крупнейшим производителем полиэтилена в мире. Для контроля строительства здесь используются наземные и воздушные роботы от компании «Лаборатория новых продуктов». Эти роботы автоматически передвигаются по строительной площадке и работают вместе, создавая отчеты о ходе работ.
В качестве второго примера эффективности ПАК рассмотрим монтаж сатуратора этана/пропана. Использование наземных и воздушных роботов позволило за один день выявить отклонения металлических конструкций, которые специалисты не заметили за неделю из-за сложности конструкции и их высоты (более 35 метров). Совместный анализ данных показал отклонения от проектных норм, что привело к необходимости доработки документации и ремонта, увеличив затраты на 7,6 млн рублей и отставание на 11 дней. Это помогло избежать убытков более 150 млн рублей и задержек в графике работ на более чем 60 дней.
Таким образом, интеграция ЦИИМ и ПАК может значительно улучшить эффективность и безопасность работы объектов. Это решение помогает быстро получать актуальную информацию о состоянии оборудования и инфраструктуры, что сокращает время простоя, предотвращает аварии и снижает затраты на обслуживание. Также это позволяет освободить работников для повышения квалификации и выполнения более сложных задач.