КЖЦ: разработка проектов, процедура заключения, применение 44-фз, сферы
Контракт жизненного цикла (сервисный контракт) – относительное новшество законодательства в сфере госзакупок. Новшество для России. В практике многих стран данный институт успешно и обширно применяется длительное время. О сущности, особенностях и проблемах КЖЦ – в сегодняшнем материале.
Зарубежный опыт по контракт жизненного цикла
В опыте других стран контракты жизненного цикла (КЖЦ) являют собой разновидность взаимовыгодного партнерства публичных субъектов (государство или муниципалитет) и предпринимательских субъектов, в рамках которого компания проектирует, строит, реконструирует, обеспечивает обслуживание какого-либо объекта, а государство ему за это платит.
Такие контракты, как правило, заключаются в отношении автомобильных, железнодорожных дорог/магистралей, тоннелей, больниц и других важных объектов общественной инфраструктуры.
Чаще всего речь идет о платежах после начала эксплуатации объекта. Условия платежей зависят от конкретных обстоятельств – качества оказываемых услуг и качества самого объекта. Таким образом, предмет такого договора составляет обеспечение сервиса в течение «срока жизни» объекта – отсюда становится понятна и логика названия контракта. Другое применимое наименование – сервисный контракт.
Значение висцеральных практик в оздоровлении организма
Сущность КЖЦ у нас в России
Нормативное регулирование данный термин получил в России в 2014 году – благодаря № 44-ФЗ: КЖЦ – контракт на приобретение товара или работы, их дальнейшее обслуживание, ремонт, эксплуатацию, уничтожение товара (объекта). Предусмотрены оговорки, что данные действия могут при необходимости включать создание проекта, конструкции объекта.
Из комплексного толкования норм указанного закона (в совокупности с конкурентным законодательством) следует, что, если контракт предполагает действие на весь период существования объекта, это можно сделать только в рамках КЖЦ. Внесение в другой контракт нескольких видов работ из тех, что должны регулироваться КЖЦ, может повлечь ответственность за нарушение норм о защите конкуренции.
Правительство РФ в Постановлении № 1087 «Об определении случаев заключения КЖЦ» определило исчерпывающее количество объектов инфраструктуры, которые могут создаваться и обслуживаться с помощью КЖЦ. В перечень вошли объекты транспортной инфраструктуры: автодорожные объекты, порты, аэродромы, метро, железнодорожный, внеуличный и электрический транспорт на земле, водные и воздушные суда, а также уникальные объекты капитальной постройки и объекты коммунального хозяйства
Специалисты считают, что данный список было бы неплохо расширить и включить в него ряд других объектов, нуждающихся в комплексном обслуживании: например, стадионы, больницы и другие объекты социального назначения.
Тем самым законодатель ясно дал понять, что в России КЖЦ будет представлять собой не способ совместного сотрудничества государства и частного сектора, а одну из форм госзакупок. Этот фактор негативно сказывается на заинтересованности частной стороны контракта, поскольку сфера закупок в России строго регламентирована и требует большей подготовки для участия в ней, нежели для заключения другого вида контракта.
Жизненный цикл IT проекта
Кроме того, сфера закупок лишена гибкости регулирования в зависимости от складывающихся обстоятельств. Для госконтрактов невозможно участие нескольких исполнителей, изменение цены договора, нет четких механизмов компенсации при расторжении.
Проблемным для КЖЦ является и момент применения бюджетного законодательства о финансировании на длительный срок: БК РФ ограничивает оплату государственных контрактов трехлетними сроками. КЖЦ не исключение. Положения о контрактах с долгим производственным циклом на КЖЦ пока не распространены. Таким образом, до текущего времени вопрос с финансированием КЖЦ внятно не решен, что, несомненно, не может не быть еще одной причиной его незначительного распространения.
Все это в условиях текущего регулирования КЖЦ делает КЖЦ малопривлекательным для современных инвесторов.
Содержание КЖЦ и соотношение с концессией (концессионными соглашениями)
В Постановлении Правительства РФ № 1087 указаны работы по проектированию и строительству. Тогда возникает вопрос относительно обслуживания – подразумевается ли оно автоматически или должно быть озвучено отдельно. Данный вопрос не решен ни нормативно ни в правоприменении, которое в случае с КЖЦ практически отсутствует. Минэкономразвития России считает, что обслуживание подразумевается, даже если об этом нет специального указания в контракте. Однако единого мнения специалистов нет.
В ряде случаев возникает вопрос о соотношении КЖЦ с концессионными соглашениями (которые, аналогично КЖЦ, включают в себя не одну стадию периода жизни объекта и эксплуатируются негосударственной компанией).
Концессия как раз является разновидностью партнерства государства с частными лицами, располагает инструментами регулирования отношений сторон по договору. Основное отличие концессии от КЖЦ заключается в том, что она в обязательном порядке включает целевую эксплуатацию объекта. Кроме того, использование концессии не всегда возможно. Некоторые аналитики считают, что отнесение КЖЦ к регулированию концессии было бы рациональным шагом в популяризации и повышении привлекательности данного вида контрактов. С этим нельзя не согласиться с учетом обозначенных проблем в регулировании КЖЦ как инструмента госзакупок.
В случае, если Ваш судебный спор или иной спор, договорная работа или любая другая форма деятельности касается вопросов, рассмотренных в данной или ином нашем материале, рекомендуем проверить и убедиться, что Ваша правовая позиция соответствует последним изменениям практики и законодательству.
Мы будем рады оказать Вам юридическую помощь по поводу минимизации юридических рисков и имеющимся возможностям. Мы постараемся найти решение, подходящее именно для Вас, в том числе в целях подготовки контракта жизненного цикла, его анализа, оспаривания и/или расторжения.
Алена Полякова, юрист-аналитик. Пишу статьи, ищу интересную информацию и предлагаю способы ее практического использования. Верю, что благодаря качественной юридической аналитике клиенты приходят к юридической фирме, а не наоборот. Согласны? Тогда давайте дружить на Facebook .
Если вам понравился этот материал или какие-либо наши иные, то порекомендуйте их вашим коллегам, знакомым, друзьям или деловым партнерам.
Источник: vitvet.com
Жизненный цикл проекта недвижимости
Лекция 3. Управление инновациями при строительстве и эксплуатации объектов недвижимости.
Инновационно-технологические решения выступают в виде эффективных методов достижения целей строительного предприятия в достижения целей строительного предприятия в достижении новых конкурентных преимуществ в строительных областях деятельности.
Процессы и тенденции изменений, определяющие условия активизации инновационной деятельности, неразрывно связаны с новыми переходами в организации управления на уровне как хозяйствующих субъектов, так и отраслей национальной экономики страны.
Внешняя и внутренняя среды деятельности предприятий в значительной степени определяют результаты инновационно-технологических решений.
К факторам внешней среды можно отнести:
1) непосредственно влияющие на работу предприятий (законы, нормативные акты гос. регулирования); поставки сырья, материалов, оборудования, энергии, комплектующих изделий; конкурентов(существующих и потенциальных), занимающихся изготовлением и эксплуатации однотипной строительной продукции;
2) косвенно действующие на работу предприятий(состояние экономики, научный прогресс, политические, демографические и культурные факторы);
К внутренним факторам, влияющим непосредственно на инновационную деятельность предприятий относятся:
• наукоемкость предприятия и наличие исследовательских, опытно-конструкторских подразделений, экспериментальных производств;
• длительность производственного цикла;
• перерывность производственных процессов;
• типы производства(массовой, крупносерийное, серийное, мелкосерийное или индивидуальное производство);
• влияние фактора сезонности на производственную активность отрасли;
• энергоемкость и фондоемкость производства;
• технический уровень производства;
• уровень качества продукции;
• уровень квалификации работников.
Деятельность строительных предприятий зависит от влияния положительных и отрицательных групп факторов (Табл.1), которые требуют принятия инновационно-технологических решений ( Табл. 2)
Группы факторов, влияющих на развитие инновационной деятельности предприятия
| Группа факторов | Факторы, способствующие деятельности | Факторы, препятствующие деятельности |
| Экономические, технологические | Использование резервов, финансовых, материальных средств, прогрессивных технологий; необходимой хозяйственной и научно- технической инфраструктуры. | Недостаток средства для финансирования; слабость материальной, научно- технической базы (стр 13) устаревшая технология; отсутствие резервных мощностей. |
| Политические, правовые | Наличие законодательных мер(льготы), поощряющих инновационную деятельность, государственная поддержка инноваций. | Политическая нестабильность; ограничения, возникающие со стороны антимонопольного, налогового, патентнолицензионного законодательства; амортизационного нормирования; криминогенная обстановка. |
| Организационно управленческие | Процессо-ориентированные организационные структуры; демократичный стиль управления; преобладание горизонтальных оттоков информации; самопланирование; допущение корректировок; децентрализация; автономия, формирование целевых, проблемных групп; реинжиниринг; постановка систем управления качеством с использованием международных стандартов ИСО-9000; материальное поощрение за инновационную деятельность. | Функционально-ориентированные организационные структуры; излишняя централизация; авторитарный стиль управления; преобладание вертикальных потоков информации; ведомственная замкнутость; трудность межотраслевых и межорганизационных взаимодействий; жесткость в планировании; ориентация на краткосрочную окупаемость; сложность согласования интересов участников инновационных процессов; доминирование интересов текущего производства. |
| Социально-психологические и культурные | Моральное поощрение, общественное признание; обеспечение возможностей самореализации; освобождение творческого труда; нормальный психологический климат в трудовом коллективе. | Сопротивление новшествам, которые могут вызвать такие последствия, как изменение статуса, необходимость поиска новой работы, перестройка состоявшихся способов деятельности, нарушение стереотипов поведения, сложившихся традиций; боязнь неопределенности и наказаний за неудачу; сопротивление всему новому, что поступает извне. |
Классификация инновационно-технологических решений в строительстве.
| Признак классификации | Виды инноваций |
| Область применения | Управленческие, организационные, социальные |
| Области НТП | Научные, технические, технологические, конструкторские, производственные, информационные |
| Темпы осуществления интенсивности инноваций | Быстрые, замедленные, затухающие, нарастающие, равномерные, скачкообразные |
| Масштабы инноваций | Трансконтинентальные, транснациональные, региональные, крупные, средние, мелкие |
| Эффективность инноваций | Экономические, социальные, экологические, интегральные |
| Степень использования научных знаний | Основанные на использовании фундаментальных научных знаний; опирающиеся на научные исследования, но имеющий ограниченную область применения; разработанные с использованием уже существующих технических знаний новшества с ограниченной сферой применения; входящие в комбинации различных типов знаний в одном продукте; использование одного продукта в различных областях; технически сложные новшества; применение уже известной техники или методов в новой области. |
Инновационная деятельность — это особый вид профессиональной деятельности, направленный на достижение конкретных инновационных целей действующих в рыночных условиях предприятий, оптимальных результатов на основе рационального использования научных, трудовых, материальных и финансовых ресурсов, применения многообразных принципов, функций и методов экономического механизма менеджменте. Инновационная деятельность на предприятии сопровождается возникновением синергетического эффекта.
Управление осуществляется на основе постановки и обосновании цели, а также путем их достижения технологическими решениями в строительстве.
На научном уровне исследования логика анализа характеризуется цепочкой: факты — явление (нововведение, инновация) как обобщение наблюдаемых фактов организации строительства и управления объектами недвижимости — процесс как обобщение явлений — закономерность (эмпирический закон); — принцип как обобщение эмпирических закономерностей.(Рис.2)
Рис.2 Логика исследования организации и управления строительным производством
Качество реализованных нововведений существенна зависит от того как организован инновационный процесс . (Рис.3)
Рис.3 Алгоритм оценки инновационно-технологических решений
Лекция 4. ПЛАНИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА. Основы планирования. Управление проектами.
При планировании строительства разрабатывается инвестиционный проект, методология управления проектами, жизненный цикл проекта.
Инвестиционный проект — обоснование экономической целесообразности, объёма и сроков осуществления капитальных вложений, в том числе необходимая проектно-сметная документация, разработанная в соответствии с законодательством РФ и утверждёнными в установленном порядке стандартами (нормами и правилами), а также описание практических действий по осуществлению инвестиций (бизнес-план).
Данное определение понятия «инвестиционный проект», представленное в Федеральном законе «Об инвестиционной деятельности в РФ, осуществляемой в форме капитальных вложений» от 25 февраля 1999 №39-Ф3.
В последние годы получило развитие система управления проектами — это система методов планирования, организации, контроля затрат человеческих и материальных ресурсов, а также регулирования изменений в течение жизненного цикла проекта, которые позволяют достичь цели проекта в заданное время и при установленном бюджете.
Актуальность применения методологии управления проектами в недвижимости определяют следующие факторы:
• рост сложности управления инвестиционно-строительным комплексом, вызванный увеличением количества субъектов управления;
• увеличение числа собственников недвижимости, цели и интересы которых часто разнонаправлены;
Современная концепция управления проектами базируется на понимании проекта как единства объекта управления и процесса управления данным объектом. Т.е. в проектном управлении проект выступает и как объект управления, обладающий специфическими отраслевыми чертами (объект строительства, недвижимости), и как процесс достижения цели, учитывающий отраслевую специфику (рис. 4). Исходя из этого, в УП методологически обосновано понимать «проект», «управление проектом» и «проектное управление» как термины практически равнозначные и акцентировать внимание на взаимосвязи понятий проекта и управления им.
Проект в недвижимости — это комплекс взаимосвязанных мероприятий с четко определёнными целями, направленными на выполнение задач воспроизводства основных фондов.
В методологии управления проектами объектом управления является собственно проект в целом, субъектом управления — лицо или организационная структура, инициирующие и реализующие выполнение проекта.
Выделяют 4 подхода к управлению: системный, директивный, ситуационный и процессный.
Системный подход применяется, если для субъекта управления стратегическая цель является жёсткой доминантой и ради неё инициируется проект.
Традиционная схема управления («Терминальный проект»)
Методология управления проектами
Рис. 4 Традиционная схема и современная методология управления проектами
Системный подход по природе своей управление функциональное и субъективное, а в инвестиционно-строительном проекте всегда много участников, цели которых различны, объект недвижимости (здание, имущественный комплекс) представляет собой множество систем, как в течение жизненного цикла, так и в каждый отдельной момент времени. Для каждого участника свои элементы и свои отношения взаимосодействия являются ключевыми и системообразующими.
Директивный подход к управлению основывается на строгой регламентации функций, прав, обязанностей, нормативов, планов и заданий.
Ситуационный подход к управлению характеризуется отсутствием жёсткой стратегии, сменой концепций под влиянием внешних условий, использованием в качестве основ принятия решений данных мониторинга, оперативного реагирования и т.п.
Процессный подход к управлению базируется на структурировании проекта на отдельные, максимально стандартизированные процессы, контроле над ними и их координации.
Процессный подход все шире используется в мировой практике управления различными проектами и направлениями бизнеса, в том числе и в сфере недвижимости. Несмотря на то, что спецификой строительных и девелоперских проектов является особенно большое число уникальных процессов, процессы развития недвижимости, как и другие бизнес-процессы, могут быть структурированы и в значительной степени стандартизированы.
На процессном подходе основана международная система стандартов качества и сертификации деятельности (ИСО). В системе стандартов ГОСТ Р ИСО выделяются обобщенные группы процессов, составляющие любой проект. При разработке процессов обычно применяется цикл Plan-Do-Check-Act ( PDCA), состоящий из следующих операций:
— планирование (разработка целей и процессов) для достижения поставленных целей;
— осуществление этих планов, т.е. внедрение разработанных процессов;
-контроль процессов на соответствие целям компании;
-деятельность по постоянному улучшению показателей процессов.
Основная и общая закономерность самых различных проектов- взаимозависимость трех основных параметров проекта: масштаба проекта, его стоимости и времени выполнения (Рис.5)
Изменение одного из параметров вызывает изменение других.
На практике точно рассчитывать и прогнозировать конкретные изменения взаимосвязанных параметров — чрезвычайно сложная задача, доступная профессионалам, девелоперам, топ-менеджерам высочайшего класса
Рис. 5 Общая закономерность управления проектами
Так, для реализации монопроекта достаточно одного генподрядчика, для реализации мультипроекта потребуется несколько генподрядных организаций. К мегапроектам относятся целевые программы и национальные проекты, они могут включать в себя несколько мультипроектов. В зависимости от масштаба проекта (мелкий, средний, крупный или особо крупный) меняется трудоемкость проектирования и строительства, стоимость и вид контракта на подрядные работы. (рис. 6)
| Тип | Технические, организационные, экономические, социальные, смешанные |
| Класс | Монопроект (один генподрядчик); Мультипрект (несколько генподрядных организаций); Мегапроект (целевые программы, национальные проекты) |
| Масштаб | Мелкие; Средние; Крупные; Особо крупные |
| Длительность | Краткосрочные (до 3-х лет); среднесрочные (до 5 лет); долгосрочные (более 5 лет) |
| Сложность | Простые; сложные; уникальные (очень сложные) |
| Вид | Инвестиционные; инвестиционно-строительные, научно- исследовательские; инновационные; венчурные; учебнообразовательные; комбинированные |
Рис.6. Классификация проектов
Жизненный цикл проекта недвижимости.
При разработке жизненного цикла проекта учитывающих особенности:
• социально-экономические связанные с быстрым изменением представлений о необходимых параметрах зданий и сооружений, требований потребителя к различным типам недвижимости, со скоростью появления и формирования новых социально-экономических потребностей,
• градостроительные связанные с обострением противоречий между недвижимой формой существования зданий и сооружений и ростом динамики окружающей застройки и инфраструктуры,
• производственные связанные с ростом изменчивости и уровня неопределенности
условий реализации инвестиционно-строительных проектов.
Жизненный цикл проекта – продолжительность возведения и эксплуатации объекта строительства от замысла до завершения проекта.
Циклическая закономерность развития универсальна и свойственна многим системам различной природы (техническим, социальным, биологическим). Цикл присущ и существованию недвижимости, он выражается в повторяющихся стадиях, накоплении и передаче опыта о результатах от предшествующих к последующим циклам. В отличие от природных циклов техногенные циклы целенаправленны, а, значит, они требуют управления на всем протяжении цикла.
К числу задач и работ, составляющих ЖЦ объекта недвижимости, относятся проектно-строительные и организационно-управленческие работы.
Жизненный цикл проекта развития недвижимости является составной
частью циклов более высокого иерархического уровня, таких как цикл развития рынка недвижимости в целом и макроэкономический цикл развития территории и региона. Представив иерархические циклы развития в осях координат «Интенсивность воспроизводства — время» можно проанализировать, как цикл экономического развития, проецируя на территорию и регион, обеспечивает повышение инвестиционно-строительной активности и подъём рынка недвижимости (рис.7)
Рис. 7 Закономерности взаимного слияния циклов
Выделяют 5 стадий ЖЦ проекта в недвижимости (рис. 8):
1. прединвестиционная, концептуальная, начальная (определение цели и задач проекта, исследование рынка, проведение проектного анализа и определение жизнеспособности проекта, разработка технико-экономическое обоснования и бизнес-плана проекта);
2. планирование (документальное проектирование, разработка структуры проекта, сроков реализации и потребности в ресурсах);
3. реализация (строительство и сдача в эксплуатацию);
4. эксплуатация (техническое обслуживание, плановый и капитальный ремонты, модернизация, реконструкция, перепрофилирование);
5. ликвидация (демонтаж, снос строения, утилизация отходов, рекультивация земельного участка).
Рис.8 Стадии жизненного цикла проекта в недвижимости и схема распределения эффектов.
С инженерно-строительной точки зрения ЖЦ объекта недвижимости реализуется путем выполнения весьма затратных и трудоёмких работ по анализу, проектированию, изготовлению, транспортированию, монтажу, эксплуатации, ремонту и многих других (рис. 9)
Рис. 9. Содержание работ стадий жизненного цикла проекта в недвижимости.
· для собственника ПЖЦ охватывает период от приобретения до продажи объекта. При этом ПЖЦ физического объекта (здания) включает в себя множество всех меняющихся собственников объекта;
· для генподрядчика ПЖЦ охватывает период от начала строительства до ввода объекта в эксплуатацию (а стратегический девелопер включит в ПЖЦ и эксплуатацию, и ликвидацию);
· (для Федеральной регистрационный службы) правовой признак начала и конца ЖЦ — официальные процедуры государственной регистрации (регистрация прав, регистрация прекращения прав) и т.д.
Для практических целей проектного управления в недвижимости могут быть выделены три основных подхода к полному ЖЦ проекта в недвижимости (рис. 10)
Рис.10 Три подхода к определению полного жизненного цикла недвижимости
Лекция 5. Инновационно-строительная деятельность инновации – это процесс нововведения.
Инновационная деятельность подразделяется на технологическую и организационную.
Технологические инновации ориентированы на получение продуктивных и процессных новаций: первый вид инноваций включает в себя разработку и получение новых видов продукции, второй- на получение новых методов и инструментов, которые используются для производства продукции.
Организационные инновации направлены на создание новых организационных структур производства.
Разработка новых технологий производства осуществляется путем создания документации на технологические процессы проектирования и изготовления специального технологического оборудования и оснастки.
Таким образом, под инновационной деятельностью понимается обеспечение трансформации идей, продуктов, технологии и их внедрение в практику производства.
Подготовка инновационно-технологических решений состоит из следующих этапов:
Инженерное прогнозирование осуществляется в контакте с инновационным менеджером и преследует цель выявить, какие новшества могут появиться в течение прогнозируемого периода. На этой стадии определяются сроки и порядок промышленного освоения новых изделий; темпы обновления и масштабы распространения новых технических решений, материалов, технологий.
Технологическая подготовка производства — совокупность мероприятий по обеспечению технологической готовности производства. Технологическая готовность производства означает наличие полных комплектов конструкторской и технологической документации, технологического оснащения для выпуска запланированного объема продукции с учетом установленных техническо-экономических показателей.
Организация и управление процессов инновационной технологической подготовки производства нацелены на применение прогрессивных технологических процессов, оборудования, оснастки, средств автоматизации производственных процессов, принципов, методов работы руководителей и исполнителей.
Все проекты проходят процедуру экспертизы. На основании экспертизы принимаются решения о целесообразности и объеме финансирования. Большое значение имеют срок проведения экспертиз, согласований, продолжительность периода от подачи заявок и предложения до открытия из следующих этапов: Экспертиза состоит из следующих этапов: предварительная оценка проекта; комплексная экспертиза; подготовка заключения.
Комплексная экспертиза содержит:
-оценку участников проекта (компетентность, практический опыт руководителей, качество проведенного маркетинга, деловой опыт компании, потенциальный капитал у исполнителя проекта, мероприятия по защите от финансового риска, объемы работ в компании, соответствие имеющимся мощностям, наличие квалифицированного персонала);
— оценку текущего и перспективного рынка товаров и услуг для результата выполняемого проекта (положение на рынке, выявление потенциальной емкости, перспективы кон-куренции, вероятность коммерческого успеха, вероятный объем продаж, ценообразование, влияние на существующие товары);
— оценку используемых научно-технических и технологических разработок (уникальность, патентная защищенность, наличие сырья и материалов, общая техническая оценка прогрессивности, вероятность технического успеха, воздействие на другие проекты);
— оценку финансовых потоков (оценка стартовых и общих затрат, распределение средств по этапам проекта и элементам расхода, длительность периода возврата средств, финансовый риск, рентабельность, механизм возврата средств, гарантии);
— оценку экологических и социальных последствий.
К трем основным методам экспертизы инновационных проектов можно отнести:
Описательный метод получил широкое распространение во многих странах. Его суть состоит в том, что рассматривается потенциальное воздействие результатов осуществляемых проектов на ситуацию на определенном рынке товаров и услуг. Он позволяет учитывать. Например, взаимодействие сферы НИОКР с патентным правом, налоговым законодательством, образованием, подготовкой и переподготовкой кадров. Описательный метод позволяет обобщить получаемые результаты, прогнозировать и учитывать побочные процессы.
Метод сравнения положений «до» и «после» позволяет принимать во внимание не только количественные, но и качественные показатели различных проектов. Однако этому методу присуща высокая вероятность субъективной интерпретации информации прогнозов.
Источник: studopedia.ru
Методические основы экологической оценки строительных материалов по их «жизненному циклу» (ЖЦ)
Методические подходы к экологической оценке строительных материалов согласно стандартов ИСО — 14000 могут быть различными, но обязательно анализируются связанные с ними нагрузки на окружающую среду по жизненному циклу материала. При таком подходе учитывается влияние не только самого материала, но и процессов его, сопровождающих от добычи сырья для его изготовления, до уничтожения, захоронения или, что более предпочтительно, повторного его использования для изготовления новых материалов.
Это позволяет «замкнуть» их жизненный цикл и решить экологические задачи — сократить количество отходов и способствовать ресурсосбережению. Материалы рассматриваются и оцениваются по экологической безопасности не по принципу «здесь и сейчас», а «везде и всегда». При этом оцениваются не только прямые (явные) негативные воздействия, такие как эмиссия вредных веществ, образование отходов и т.п., но и косвенные эффекты (дефицит сырья, влияние на здоровье человека, ухудшение качества окружающей среды, нагрузки при перевозке материалов и т.д.). Для обеспечения объективности результатов анализа рассматриваются взаимосвязанные параметры «свойства материала — качество среды».
Оценка экологических эффектов взаимодействия строительных материалов с окружающей средой базируется на комплексе независимых методов:
- · метод сопоставительного анализа (экспертный анализ, метод рассуждений) базируется на имеющейся научной информации, ее анализе и последующих логических рассуждениях. Он дает относительную оценку нагрузок на человека и окружающую среду и позволяет расположить сравниваемые материалы в порядке экологического предпочтения, классифицировать их по экологическому качеству. Результатом являются карты экологического выбора строительных материалов, которыми может пользоваться потребитель;
- · системный анализ ( метод «черного ящика») заключается в анализе и математической оценке всех входящих и выходящих потоков. Используется для расчета «экобаланса», воздействий материала на среду и оценки последствий этих влияний;
- · метод графов (ориентированные графы для решения многокомпонентных эколого-экономических задач) позволяет оценить прямые и обратные связи — «качество строительства — качество среды);
- · квалиметрический метод (для оценки интегрального качества материала).
Обычно методика экологической оценки строительного материала по его жизненному циклу состоит из следующих основных частей:
разработки и описания жизненного цикла продукта (инвентаризационный анализ),
оценки воздействий, возникающих на протяжении жизненного цикла (оценка воздействий),
анализ, направленный на совершенствование качества продукта (оптимизационный анализ),
анализ, направленный на экологическую классификацию продукции и обоснованный выбор материалов для использования в строительстве (классификационный анализ).
Экологическая оценка нагрузок строительных материалов на окружающую среду должна проводиться по пяти составляющим биосферы: атмосфере, гидросфере, литосфере (почве, сырью), энергии и биотическим компонентам (включая человека).
При экологической оценке материалов, в первую очередь, необходимо учитывать негативные воздействия, приводящие к обострению глобальных экологических проблем, таких как парниковый эффект, повреждение озонового слоя, загрязнение почв, истощение ресурсов и т. д.
К негативным экологическим эффектам по жизненному циклу материала относят: истощение ресурсов, загрязнение атмосферы, загрязнение водной среды, уничтожение почвенного покрова, изменение ландшафта, возникновение техногенных ландшафтов, опасное шумовое загрязнение, образование отходов, нарушение природного равновесия в экосистеме, уничтожение, деградация, угнетение растительности, ликвидация мест гнездовий птиц, распугивание животных, нарушение их путей миграции, изменение гидрогеологического режима, изменение напряженного состояния пластов земли и прочие прямые и косвенные эффекты.
При оценке ЖЦМ обязательно учитывается также комплекс нагрузок на ОС и человека за счет транспортировки материала. Предпочтение отдается местным строительным материалам и произведенным в непосредственной близости к месту добычи для них сырья и т.п.
Принципиальная схема оценки экологических эффектов по жизненному циклу материала включает анализ следующих его этапов:
- · добыча сырья;
- · изготовление материалов и изделий;
- · этап строительства (применение материала);
- · эксплуатация («жизнь» материала в объекте, необходимость ухода для поддержания его качества, совместимость с материалами которые используются для продления этапа эксплуатации (ремонт, реставрация, реконструкция);
- · уничтожение или повторное использование (при замене материала, сносе здания, сооружения).
Пример аналитической схемы оценки нагрузок на окружающую среду по жизненному циклу материала приведен в таблице 1.
Таблица 1. Аналитическая схема оценки нагрузок на окружающую среду по жизненному циклу строительного материала (СМ).
Этап жизненного цикла СМ
Стратегические мероприятия по снижению нагрузок на окружающую среду
Исчерпание ресурсов (материальных, энергетических, природных).
Повреждение экосистем (загрязнение воздуха, воды, почвы, выделение опасных выбросов и т.д.).
Избегать ненужного употребления сырья
Использовать вторичное и возобновляемое сырьё
Использовать сырьё оптимально
Изготовление материала и изделий (производство,
Возможны вредные выбросы в воду, воздух, почву.
Производство качественных, долговечных материалов.
Сбережение ресурсов
Создание материалов полифункционального назначения.
Снижение количества этапов обработки
Потребление энергии. Образование отходов.
Загрязнение окружающей среды.
Использование качественных материалов.
Отказ от использования материалов с органическими растворителями и др. вредных для человека материалов.
Соответствие долговечности отдельных материалов, узлов, сроку службы всего здания.
(«Жизнь» СМ в объекте )
Здоровье людей, а также все виды воздействий, как и при строительстве, но в меньшей степени
Контроль за состоянием материала. Уход за материалом
Восстановление свойств
Своевременная замена состарившегося материала.
Уничтожение или повторное использование
Образование огромного количества отходов при сносе зданий.
Загрязнение окружающей среды.
Нарушение ландшафта и т.д.
Реставрация.
Отказ от свалок.
Отказ от сжигания.
Утилизация строительных отходов.
Сортировка мусора
Предпочтение первичному повторному использованию.
Для первого этапа ЖЦМ — добыче сырья, при экологической оценке необходимо учитывать его добываемый запас, который определяется на основе технических, экономических и экологических факторов для конкретного региона. Добыча сырья является важным этапом жизненного цикла материала. Для некоторых видов сырья известно, что их запас исчерпывается в короткий (обозримый) срок, если продолжится добыча на настоящем уровне. Этот процесс во многих случаях приводит к повреждению экосистем: выделению выбросов (при добыче угля) или возможности экологических катастроф (при добыче и транспорте нефти, хлора и т.п.).
На этапе производства СМ необходимо анализировать, с какими негативными последствиями для окружающей среды предстоит столкнуться и считаться с выбросами загрязнителей в окружающую среду. Наиболее полную информацию для этого этапа ЖЦМ можно получить из экологического паспорта предприятия, выпускающего данный материал.
На этом этапе существует целый ряд серьезных проблем: вредные выбросы в почву, воду, воздух, отходы и использование большого количества энергии. В общем можно сказать, что от количества этапов обработки зависит экологическая нагрузка (например, при обработке пластмасс, металлов и битумов). Следует обратить внимание на то, что при производстве многие синтетические материалы выделяются вредные вещества. Серьезные нагрузки могут возникать, в частности, при производстве цемента и других вяжущих.
На этапе строительства важно предварительно определить срок пригодности различных материалов, строительных элементов и всего здания, а также оценить долговечность материала. Показателем для предпочтительного выбора материалов в строительстве становится его долговечность.
Высокий показатель долговечности означает, что материал долго сохраняет все свои свойства и имеет больший срок использования до ремонта или замены изделия. Благодаря продлению периода использования материала или долговечному его использованию нагрузка на окружающую среду на этот период уменьшается.
Важно, чтобы долговечность материалов отдельных строительных узлов всегда соответствовала жизненному сроку всего здания. При экологической оценке материала учитывается — возможно ли образование отходов, возможны ли выбросы в окружающую среду вредных веществ при производстве строительных работ. Акцент при оценке отделочной продукции делается на анализ влияния материала на здоровье жильцов. Нежелательным к использованию могут стать даже материалы, прошедшие гигиеническую сертификацию и т. п. Критерием для отбраковки должно стать наличие в составе материала вредных для здоровья веществ. Следует избегать применения таких материалов в жилых и общественных зданиях. Тогда под ограничение к использованию попадут древесностружечные материалы на фенольном полимерном связующем, материалы в которых применен в качестве вяжущего фосфогипс, клеи и краски на органических растворителях, материалы содержащие ПВХ ( PVC) и т. д.
На этапе эксплуатации экологическая нагрузка в большой мере определена выбором, сделанным на предыдущих этапах, и здесь дополнительно необходимо определить эксплуатационные затраты на уход за материалом для сохранения его свойств. Запрет на их использование может быть основан на показателях, характеризующих качество внутренней среды в здании (влажность, шум и т. д.).
На последнем этапе жизни материала встает вопрос об оценке возможности его использования повторно без значительной дополнительной переработки (деревянная дверь, деревянные оконные рамы и т.п.). Поэтому критерием для экологической оценки материала становится возможность его реставрации, ремонтопригодность.
Посредством реставрации или бережного ухода за конструкциями и материалами можно удлинить срок их пригодности. В этом случае количество строительных отходов может быть сокращено. В связи с возможностью повторного использования очень важно, чтобы материалы хорошо сортировались и очищались, а отходы хорошо разлагались. Если отходы после слома здания попадут в окружающую среду (свалки и т.п.), экологическая нагрузка определяется сочетанием их вредности и разлагаемостью в природной среде. При хорошей биоразлагаемости отходы не долго занимают место и практически не оказывают вредное воздействие и на окружающую среду и на человека.
Таким образом, методом логических рассуждений и используя аналитическую схему оценки нагрузок на окружающую среду по жизненному циклу (см. таблицу 1) можно дать качественную экологическую оценку любому строительному материалу. Данная схема позволяет прогнозировать наиболее существенные риски на каждом этапе жизненного цикла материала от добычи сырья до его уничтожения.
Оценочные показатели присваиваются материалу по следующим «экофакторам»: повреждение экосистем, дефицитность сырья (дефицит), эмиссия вредных веществ в окружающую среду (выбросы), затраты энергии (потребление энергии), здоровье человека и «экологическое здоровье» (здоровье) и положение с отходами (отходы).
Перечисленные «экофакторы» являются показателями экологического качества материала или, другими словами, являются показателями экологическими свойствами материала. Ниже приведены смысловые значения перечисленных показателей широко используемых сегодня в мировой практике экологической оценки строительных материалов в рамках стандартов ИСО 14000.
Повреждение экосистем
Экосистемой считается сочетание живых (растения и животные) и неживых компонентов (факторов), таких как почва, воздух, вода, климат и др. на ограниченной территории. Под повреждением имеется в виду — на сколько нарушено равновесие в экосистеме, снижено качество среды и учитывается ли как повреждение экологических ценностей, так и эстетические ценности экосистемы. Нарушение динамического равновесия может длиться десятки или сотни лет до того, как восстановится новое равновесие на этой территории.
С экологической точки зрения дефицит означает, что изъятие нами ресурса опережает восполнение его природной средой. Вследствие экологических, экономических или технических факторов употребляемый запас сырья становится значительно меньше, чем реально существующий. Запас многих сортов сырья конечен. Это относится к сырью как минерального, так и органического происхождения.
Сегодня уже прослеживается дефицит качественных каменных материалов. Нефть, уголь и газ являются сырьем органического происхождения, но до того как эти органические вещества преобразуются в употребляемое сырье, проходят миллионы лет. Из-за того, что его восполнение является очень медленным процессом (1000 или млн. лет) запас исчерпывается.
В случае возобновляемого сырья его восполнение происходит гораздо быстрее. Дерево, лен, пробка и т.п. — возобновляемое (обновляемое) сырье. Иначе говоря мы можем говорить только об обновляемом сырье, когда скорость круговорота находится на сравнимом уровне со скоростью употребления. При настоящих высоких темпах употребления сырья это значит, что скорость круговорота должна быть от 1 до 100 лет.
Во время жизненного периода материал или изделие могут выделять вредные вещества. Речь идет о выбросе твердых, жидких и газообразных вредных веществ в почву, воду или воздух. Например, такими могут являться тяжелые металлы из консервантов для древесных строительных материалов, цинк из кровельных покрытий и т.д. Перечень некоторых вредных для человека веществ и источники их поступления приведен в таблице2.
Таблица 2. Перечень НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН вредных веществ выделяющихся их строительных материалов.
Источник: studwood.net
Информационная поддержка жизненных циклов продукции в строительстве
Информационная поддержка
жизненных циклов продукции в
строительстве
Определения и толкования определенных терминов и понятий
для подготовки к экзамену по дисциплине.
Лосев К.Ю. к.т.н., доцент ИСТАС, НИУ МГСУ, Москва
2019
«Жизненный цикл» объекта строительства
Наиболее распространенный в
профессиональной среде взгляд на
жизненный цикл здания или
сооружения.
Определение ЖЦ в нормативных документах
ГОСТ 53791—2010 «Стадии жизненного цикла изделий производственнотехнического назначения. Общие положения.»
3.1.1. Жизненный цикл продукции (ЖЦП): совокупность взаимосвязанных
процессов изменения состояния продукции при ее создании, использовании
(эксплуатации) и ликвидации (с избавлением от отходов путем их утилизации
и/или удаления).
Федеральный закон от 30.12.2009 N 384-ФЗ (ред. от 02.07.2013)
«Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»
(статья 2, часть 2, параграф 6 и 23 )
СП 333.1325800.2017 Информационное моделирование в строительстве.
Правила формирования информационной модели объектов на различных
стадиях жизненного цикла
3.6. жизненный цикл здания или сооружения — период, в течение которого
осуществляются инженерные изыскания, проектирование, строительство (в
том числе консервация), эксплуатация (в том числе текущие ремонты),
реконструкция, капитальный ремонт, снос здания или сооружения;
Определения в нормативных документах
Федеральный закон от 30.12.2009 N 384-ФЗ (ред. от 02.07.2013)
«Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»
(статья 2, часть 2, параграф 6 и 23 )
здание — результат строительства, представляющий собой объемную
строительную систему, имеющую надземную и (или) подземную части,
включающую в себя помещения, сети инженерно-технического обеспечения и
системы инженерно-технического обеспечения и предназначенную для
проживания и (или) деятельности людей, размещения производства,
хранения продукции или содержания животных;
сооружение — результат строительства, представляющий собой объемную,
плоскостную или линейную строительную систему, имеющую наземную,
надземную и (или) подземную части, состоящую из несущих, а в отдельных
случаях и ограждающих строительных конструкций и предназначенную для
выполнения производственных процессов различного вида, хранения
продукции, временного пребывания людей, перемещения людей и грузов;
Трансформация смысла. Стандарты ISO.
«Жизненный цикл»
для информационного
моделирования в
в строительстве
ISO 19650-1:2018(en) “Organization and digitization of information about
buildings and civil engineering works, including building information
modeling (BIM)”.
3.2.10 life cycle — life of the asset from the definition of its requirements to
the termination of its use, covering its conception, development, operation,
maintenance support and disposal.
ISO/TS 12911:2012 “Framework for building information modelling (BIM)
guidance “
3.13 life cycle — stages and activities spanning the life of the system from
the definition of its requirements to the termination of its use, covering its
conception, development, operation, maintenance support and disposal
ISO/IEC 15288:2008 (now :2015)
Systems and software engineering
– system life cycle processes.
(ISO/IEC/IEEE 12207:2017 is
about life cycle of software as
system element)
ISO/TR 18529:2000
(now ISO 9241-220:2019)
Ergonomics of human system
interaction.
Part 220: Process for enabling,
executing and assessing humancentered design within organizations.
MOSCOW STATE UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING
(NATIONAL RESEARCH UNIVERSITY)
Зарубежные PLM/PDM системы в России
WindchillPDMLink
Dassault Systemes
Siemens
mySAP PLM
MOSCOW STATE UNIVERSITY OF CIVIL ENGINEERING
(NATIONAL RESEARCH UNIVERSITY)
Отечественные PLM/PDM системы
ASKON
http://pilotems.com/
Lotsia Soft
https://lotsia.com/
http://tdms.ru/
NanoSoft
http://www.nanosoft.com/
https://solutions.1c.ru/catalog/pdm
NEOLANT
http://www.neolant.ru
20. Продукция в строительстве
22. Макро-стадии ЖЦ зданий/сооружений
23. Стадии ЖЦ зданий/сооружений
24. Стадии ЖЦ зданий/сооружений
25. Стадии ЖЦ зданий/сооружений
26. Стадии ЖЦ зданий/сооружений
27. Информационная модель в строительстве
28. История PLM. Cмена ключевых задач
29. ИПИ – отечественный аналог PLM
30. ИПИ
31. Структура ИПИ
32. Альтернативные представления ЖЦ здания
34. ИПИ – отечественный аналог PLM
35. API, SDK
plug-in кнопка от CAD_1
в GUI от CAD_2
API
plug-in
ИМ-файл в CAD_2
ИМ-файл в CAD_1
SDK- (software development
kit) – программный пакет,
содержащий
информационные
инструменты, позволяющий
специалисту разрабатывать
программные приложения
для определенного
программного продукта.
API – (application programming interface) программный интерфейс
приложения, интерфейс и инструмент прикладного программирования набор готовых классов, процедур, функций, структур и констант,
предоставляемых приложением (библиотекой, сервисом) или
операционной системой для использования во внешних программных
продуктах.
Источник: ppt-online.org
Что такое цифровые двойники и где их используют
В 2018 году компания Gartner в своем ежегодном исследовании технологических циклов впервые назвала цифровые двойники в числе лидеров. С тех пор технология только набирает обороты. Разбираемся, как она устроена
Что такое цифровой двойник
Цифровой двойник — это цифровая (виртуальная) модель любых объектов, систем, процессов или людей. Она точно воспроизводит форму и действия оригинала и синхронизирована с ним.
Цифровой двойник нужен, чтобы смоделировать, что будет происходить с оригиналом в тех или иных условиях. Это помогает, во-первых, сэкономить время и средства (например, если речь идет о сложном и дорогостоящем оборудовании), а во-вторых — избежать вреда для людей и окружающей среды.
Впервые концепцию цифрового двойника описал в 2002 году Майкл Гривс, профессор Мичиганского университета. В своей книге «Происхождение цифровых двойников» он разложил их на три основные части:
- Физический продукт в реальном пространстве.
- Виртуальный продукт в виртуальном пространстве.
- Данные и информация, которые объединяют виртуальный и физический продукт.
По мнению Гривса, «в идеальных условиях вся информация, которую можно получить от изделия, может быть получена от его цифрового двойника».
Официально термин «Цифровой двойник» впервые упоминается в отчете NASA о моделировании и симуляции за 2010 год. В нем говорится о сверхреалистичной виртуальной копии космического корабля, которая воспроизводила бы этапы строительства, испытаний и полетов.
Мощный толчок в развитии цифровых двойников произошел благодаря развитию искусственного интеллекта и интернета вещей. Согласно исследованию Gartner Hype Cycle, описывающему циклы зрелости технологий, это произошло в 2015 году. В 2016-м цифровые двойники и сами вошли в Gartner Hype Cycle, а к 2018 году оказались на пике.
Какими бывают цифровые двойники
- прототип (DTP) — представляет собой виртуальный аналог реального объекта, который содержит все данные для производства оригинала;
- экземпляр (DTI) — содержит данные обо всех характеристиках и эксплуатации физического объекта, включая трехмерную модель, и действует параллельно с оригиналом;
- агрегированный двойник (DTA) — вычислительная система из цифровых двойников и реальных объектов, которыми можно управлять из единого центра и обмениваться данными внутри.
К примеру, на Ближнем Востоке технология цифрового двойника позволила «собрать» 20 нефтеперерабатывающих и нефтедобывающих предприятий компании ADNOC в единый диспетчерский пункт и унифицировать все процессы.
Оптимальной погрешностью между работой цифрового двойника и его физического прототипа считают 5%.
Какие задачи решают цифровые двойники
- Провести тестовый запуск процесса или производственной цепочки быстро и без существенных вложений.
- Обнаружить проблему или уязвимость до того, как будет запущено производство или объект поступит в эксплуатацию.
- Повысить эффективность процессов или систем, отследив все сбои еще до старта.
- Снизить риски — в том числе финансовые, а также связанные с безопасностью для жизни и здоровья персонала.
- Повысить конкурентоспособность и прибыльность бизнеса.
- Строить долгосрочные прогнозы и планировать развитие компании или продукта на годы вперед.
- Повысить лояльность клиентов за счет точного прогнозирования спроса и потребительских качеств продукта.
Анастасия Пердеро, менеджер проекта Internet of Energy Центра энергетики Московской школы управления Сколково:
«Цифровые двойники позволяют реалистично моделировать не только сами объекты, но и процессы их строительства, эксплуатации в различных условиях. Сейчас они активно применяются для критической инфраструктуры компаний — подключенных промышленных активов, активно генерирующих данные — и могут использоваться на разных этапах жизненного цикла объекта».
Где применяют цифровых двойников
- Добыча и переработка полезных ископаемых
Цифровые двойники помогают снизить риски при добыче и переработке нефти и газа. Это позволяет сохранить жизни сотрудников и избежать ущерба для окружающей среды, а также сэкономить огромные суммы.
На одном из европейских нефтеперерабатывающих предприятий система предикативной (прогнозной) аналитики Schneider Electric позволила предсказать сбой большого компрессора за 25 дней до того, как он случился. Это сэкономило компании несколько миллионов долларов.
Технология цифровых двойников позволяет создавать отдельные детали и воспроизводить целые производственные цепочки, проводя виртуальные испытания и предупреждая сбои в работе оборудования.
Корпорация Siemens использует цифровых двойников для разработки двигателей, систем коммуникаций и даже скоростных поездов
Цифровые двойники применяют, чтобы оптимизировать работу электростанций, избежать сбоев в подаче электричества и рационально подойти к энергопотреблению.
Благодаря цифровым двойникам компания GE сэкономила более $1,5 млрд для своих потребителей.
Можно смоделировать как отдельное устройство или сервис, так и целую сеть, рассчитав предельные нагрузки и продумав защиту от киберугроз.
С помощью цифровых двойников можно построить модель будущего здания или целого квартала и спрогнозировать, как оно впишется в среду, выдержит климатические условия и нагрузки на несущие конструкции.
Виртуальные 3D-модели предметов интерьера или декора помогают представить, как будет выглядеть объект, нужно ли что-то изменить в его форме, цвете и деталях.
Цифровые двойники позволяют спрогнозировать загрузку торговых залов, перемещение клиентов и сотрудников, оптимальный уровень освещенности и температуру.
С помощью цифровых двойников можно оптимизировать маршруты транспорта, работу технических служб и пассажиропотоки.
Виртуальная система обработки багажа для крупного аэропорта позволила заранее просчитать, что понадобится дополнительная линия транспортировки для перераспределения потоков при внештатных ситуациях.
Цифровые модели помогают изучить физические объекты и процессы в виртуальной среде, часто — с использованием виртуальной, дополненной и смешанной реальности.
С помощью цифровых двойников разрабатывают, тестируют и запускают космические корабли и целые программы.
Цифровой двойник «Аполлона-13» в 1970 году позволил инженерам и астронавтам на Земле спасти миссию во время аварии.
Цифровые двойники пациентов помогают сканировать жизненные показатели в режиме онлайн, подбирать наиболее эффективное лечение и проводить операции.
Можно отработать тактику командной игры или провести индивидуальную тренировку на цифровом двойнике.
Цифровые симуляции используют для усовершенствования болидов «Формулы-1», рассчитывая идеальные показатели и технические характеристики для гоночных трасс.
Существуют цифровые двойники целых городов — например, Сингапура или российского Кронштадта. На них отслеживают транспортные потоки, работу коммуникаций, застройку, экологическую обстановку и энергопотребление, чтобы вовремя вносить важные изменения.
Благодаря цифровым двойникам можно просчитать климатические условия и урожай, сделав земледелие более эффективным.
Как выглядит процесс создания цифрового двойника
Двойники можно создавать разными способами:
- графическая 3D-модель;
- модель на базе интернета вещей;
- интегрированные математические модели — такие как CAE-системы (Computer-aided engineering, решения для инженерного анализа, расчетов и симуляций) для инженерных расчетов;
- различные технологии визуализации — включая голограммы, AR и VR.
Этапы создания двойника выглядят следующим образом.
Исследование объекта
Этот этап предшествует разработке только в том случае, если у цифрового двойника есть реальный прототип — например, работающее предприятие или система коммуникаций. Тогда разработчики составляют детальную карту прототипа, воспроизводят все процессы и характеристики. При этом важно изучить объект в разных условиях.
Моделирование цифровой копии объекта
Этот этап может быть первым, если реального прототипа еще нет и создание цифрового двойника ему предшествует. Например, в строительстве или дизайне, когда вначале создается цифровая 3D-модель, а уже потом — оригинал здания или другого объекта.
Для построения комплексной модели используются математические методы вычисления и анализа:
-
(FEA — Finite Element Analysis), позволяющий рассчитать эксплуатационную нагрузку. Его применяют, допустим, для расчета механики деформируемого твердого тела, теплообмена, гидродинамики и электродинамики.
- FMEA-модели (Failure Mode and Effects Analysis, анализ видов и последствий отказов) необходимы для анализа надежности систем и выявления наиболее критических шагов производственных процессов.
- CAD-модели (computer-aided design/drafting, средства автоматизированного проектирования) используются, чтобы рассчитать внешние характеристики и структуру объектов, материалов и процессов.
Воплощение модели
Затем рассчитанную ранее архитектуру цифрового двойника переносят на специальные платформы — такие как Siemens или Dassault Systemes. Они объединяют математические модели, данные и интерфейс для управления цифровым двойником, превращая его в динамическую систему. Этот этап можно сравнить с трансформацией программного кода в программу или приложение с визуальным интерфейсом, который понятен любому пользователю.
Тестирование основных процессов работы на цифровом двойнике
Главная цель этого этапа — спрогнозировать, как будет вести себя объект или система в обычном режиме и при внештатных ситуациях, чтобы избежать поломок и перегрузки после запуска. Для этого к процессу подключают технических аналитиков, которые собирают большой массив данных в ходе испытаний, чтобы просчитать алгоритмы для любых возможных условий и ситуаций.
Запуск и наладка
Если предыдущий этап провели корректно, в процессе работы реального прототипа можно избежать до 90% сбоев и поломок. Однако часть ситуаций все же не удается спрогнозировать, и тогда их отслеживают уже на этапе запуска и наладки цифрового двойника.
Корректировка и развитие оригинального объекта или системы
Далее инженеры продолжают работать с цифровым двойником как с реальным физическим объектом до тех пор, пока не будут отлажены все системы и процессы. По результатам этой работы в оригинальный объект вносят изменения, чтобы добиться его максимальной эффективности.
Перспективы цифровых двойников
По данным Gartner, 12% компаний, которые используют интернет вещей, также применяют и цифровые двойники, а 62% планируют это сделать. GE Digital в 2019 году называла цифру в 1,2 млн цифровых двойников в мире. По другим прогнозам, в ближайшие пару лет рынок цифровых двойников достигнет $16 млрд.
В промышленности технология уже сегодня помогает повысить эффективность минимум на 10%, а в нефтяной отрасли — сэкономить от 5% до 20% капитальных вложений. В ближайшие годы крупные компании перейдут к дистанционному мониторингу и управлению целыми производствами и всеми подразделениями через виртуальные системы.
То же самое произойдет и с городами: они обзаведутся цифровыми двойниками, объединяющими все важнейшие системы, районы и объекты городской инфраструктуры. Онлайн-мониторинг будет осуществляться при помощи IoT-датчиков, сканеров и дронов с машинным обучением, а сами виртуальные системы будут размещены в облаке. При этом доступ к двойникам будет и у федеральных властей. Это позволит, в частности, экстренно реагировать на чрезвычайные ситуации и предотвращать их даже в самых отдаленных регионах.
Цифровых двойников можно будет использовать и в повседневной жизни: например, чтобы следить за жизненными показателями или улучшить работу какого-либо устройства. С помощью интернета вещей мы сможем объединить все коммуникации и технику в доме в единую систему и управлять ими с помощью цифрового двойника дома.
Источник: trends.rbc.ru