Успешный опыт реализации проекта реконструкции сложного промышленного объекта глазами его участника

Проект реконструкции значительно отличается от «классического» строительного проекта.

Во-первых, в рамках строительного проекта на площадке возводится нечто новое, а проект реконструкции по умолчанию предполагает существенный объем работ с уже построенным объектом. Это создает дополнительный значимый источник неопределенности в проекте, в частности, исполнительная документация (как недавняя, так и давнишняя) чаще всего не полностью отражает все особенности объекта. В результате, например, ошибка в оценке объемов демонтажных работ на основе исходных данных относительно фактических объемов демонтированных конструкций может достигать трех и более раз. Это негативно влияет и на сроки, и на итоговую стоимость проекта реконструкции.

Во-вторых, предполагается, что промышленные предприятия существуют ради выполнения какой-то производственной программы, а производственный план обычно не в полной мере учитывает риски, связанные с возможностью срыва сроков при реализации проектов реконструкции. Несвоевременное завершение работ может пагубно сказаться на всем предприятии, поскольку это не только невыполнение обязательств перед внешними контрагентами, но и разрывы во внутренних производственных цепочках. Кроме того, сами производственники – значимые участники проекта реконструкции. От них зависят на- ряд-допуск и доступ к штатным внутрицеховым средствам механизации. От них же в проект реконструкции поступают часто неформализованные пожелания об улучшении проектных решений, в большинстве случаев не учтенные в задании на проектирование и, соответственно, в исходном графике проекта реконструкции. Кроме того, вокруг реконструируемого объекта продолжает функционировать действующее производство, с которым у строителей идет постоянная конкуренция за площади, дороги, краны и т. п.

В-третьих, практика разработки рабочей документации (далее также – РД) на реконструкцию промышленного объекта исключительно на основе исполнительной документации (далее также – ИД) и результатов обследования имеет несколько фатальных пороков. Сама ИД вряд ли переделывалась со времен сдачи объекта в эксплуатацию (например, 70 лет назад), поэтому не отражает текущее состояние объекта: от изменений, привнесенных в технологические системы за десятилетия эксплуатации, до изменения формы и положения несущих конструкций. Эти факторы могут не только резко усложнить, но и сделать невозможной реализацию проектных решений, заложенных в РД. Причем часто эта проблема выявляется только в момент, когда строитель уже начал работу по реконструкции и обнаружил невозможность ее выполнения. Иначе говоря, пока проектировщик будет готовить изменение, строитель на этом участке будет простаивать. Сам заказчик такие проблемы в РД, как правило, не мо- жет отследить в силу нехватки компетентных кадров или недостатка времени на что-то большее, чем просто формальная проверка комплектности и оформления РД. Таким образом, все проблемы проектных решений в РД «спустятся» на площадку и лягут на плечи подрядчиков и руководителя проекта. Проектировщик же будет вносить изменения (в среднем от 3 до 10 на каждый комплект РД), что очевидно никак не может благоприятно отразиться на сроках ввода объекта в эксплуатацию.

Удачные решения

Проект, в котором участвовала наша компания, а застройщиком выступило одно из крупнейших промышленных предприятий в центральной России, не избежал перечисленных проблем. Но ряд предложенных нами удачных решений позволил минимизировать их влияние.

Последовательность и длительность этапов реализации проекта:

• •    разработка основного объема РД ~ 9 месяцев;

• •    подготовительный период ~ 6 месяцев;

• •    остановочный период ~ 5 месяцев вместо контрактных ~ 6, причем с дополнительными ограничениями, обусловленными введением карантина из-за Covid-19.

Объемы демонтажа и монтажа составили примерно по 10 000 тонн, включая металлоконструкции, оборудование и трубопроводы.

Структура участников проекта

Проект по своей организационной структуре мало отличался от большинства схожих проектов: производственное предприятие в роли заказчика-застройщика, два генеральных подрядчика по механомонтажной части, разделенные по функциональному признаку, генеральный подрядчик по монтажу электрических систем и АСУТП, шеф-наладчик (зарубежная компания).

Часть поставок должен осуществить заказчик, часть – подрядчик. Проектировщик и заказчик входят в один холдинг.

Компания К4 была включена в структуру проекта в качестве независимого инженера-координатора. В наши задачи входило следующее:

• •    полное планирование строительномонтажных (далее – СМР) и пусконаладочных работ (далее – ПНР) остановочного периода до его начала при помощи 4D-модели;

• •    согласование плана со всеми подрядчиками (увязка СМР с поставками – ответственность заказчика);

• •    последующее ежедневное обновление 4D-модели и прогнозирование развития событий в проекте на ее основе.

Применение 4D-модели как основного инструмента планирования и прогнозирования

Календарно-сетевые графики – это давно всем известный инструмент, основным недостатком которого является малая наглядность представления содержащихся в нем данных. 4D-модель была разработана прежде всего для компенсации этого недостатка. Она выглядит, как 3D-модель, которую «разложили во времени» в соответствии с календарно-сетевым графиком. То есть график из безликих «полосочек» превращается в полноценный графический образ, отвечающий на вопрос: «Что именно и где конкретно мы будем делать в этот момент времени?». Благодаря наглядности 4D-модель привлекает на порядок больше заинтересованных лиц, чем календарносетевой график. Ошибкой будет считать, что все эти люди вносят какие-то данные в 4D-модель. Большинство из них только смотрят на нее. Но даже просмотр позволяет им участвовать и в разработке конкретных организационно-технологических решений, и в их согласовании. 4D-модель сводит к минимуму двоякое толкование решений, поэтому участникам проекта удает- ся легче и быстрее достичь договоренности.

Поскольку наглядность отображения графиков в 4D-модели достигается наличием трехмерной модели, многие связывают технологию 4D-моделирования с САПР. Однако необходимо отметить, что 4D-модель – это прежде всего график, который должен иметь все положенные атрибуты (ранние и поздние даты, резервы и т. д.).

Важнейшим источником исходных данных для разработки 4D-модели служат 3D-модели, причем в случае проекта реконструкции 3D-модели не только новых конструкций, но и существовавших до начала проекта. При этом если 3D-модель, кроме геометрии элементов конструкции, содержит дополнительные данные о них (например массо-габаритные характеристики), то это открывает широчайшие возможности сразу для нескольких направлений, в частности, позволяет:

• •    более точно оценить продолжительность конкретных работ исходя из реального физического объема;

• •    спланировать производство СМР поточным методом там, где это возможно и целесообразно;

• •    рассчитать потребности в кранах и выполнить их рациональное позиционирование в зависимости от потребностей подачи материалов и оборудования для конкретных работ и потоков;

• •    продумать возможное укрупнение конструкций «на нуле» для снижения трудоемкости сборки и монтажа;

• •    распределить рабочие пространства в объеме объекта между разными подрядчиками, включая производство вспомогательных работ (уборка мусора, подача на отметку, укрупнительная сборка и т. п.).

При сборе данных о фактически выполненных работах 4D-модель также превосходит «обычный» календарно-сетевой график, потому что сбор данных может осуществляться сравнением реальности с моделью или фотоотчета с моделью. Это обеспечивает достоверность информации в 4D-модели с точностью до смены, что чрезвычайно важно в высокоинтенсивных проектах.

Инженер-координатор является владельцем 4D-модели, применяющим ее сначала для планирования, выявления пространственно-временных конфликтов и согласования интерфейсов между подрядными организациями, а затем для сравнения «план – факт», прогнозирования развития событий в проекте, выявления рисков и разработки компенсирующих мероприятий совместно с заинтересованными участниками строительства.

Мотивация участников проекта

Здесь необходимо сказать несколько слов о событиях, предшествующих реализации рассматриваемого проекта. Ранее нами были разработаны и согласованы с заказчиком изменения в модель управления инвестиционным проектом с учетом применения BIM-технологии. Эти изменения касались не только процедур взаимодействия внутри заказчика, но и условий подрядных договоров. Таким образом, сформировалась основа для создания единой среды взаимодействия всех участников проекта на основе 4D-модели. Предложенная модель управления не столько стимулирует, сколько мотивирует всех участников к достижению плановых показателей.

Наш подход, помимо собственно применения 4D-технологий, также предполагает качественное изменение отношений участников проекта. Вместо выполнения привычной многим и повсеместно внедряемой контрольной функции (собирать отчеты и готовить основания для штрафных санкций) мы направляем усилия на прогнозирование и поиск решения для устранения технологических накладок. Таким образом, роль планировщика-контролера, отвечающего за отчет по графику, сменяется ролью инженера-координатора, наравне с остальными участниками отвечающего за выполнение срока реализации проекта, что и было применено на практике.

В основе технологии и идеологии 4D-моделирования лежит предварительное «виртуальное строительство» объекта с привлечением инженерно-технических работников основных подрядчиков, своевременное выявление потенциальных технологических накладок и совместный поиск вариантов решений по их устранению. Важно понимать, что пока подрядчик не увидит, как 4D-модель помогает ему выполнить свои контрактные обязательства и заработать (или избежать дополнительных затрат), он не будет тратить время своих сотрудников на эти усилия. В рассматриваемом примере для всех участников проекта заранее был четко сформулирован экономический эффект своевременного пуска объекта, поэтому подрядчики не сопротивлялись применению технологии 4D-моделирования.

Лазерное сканирование цеха для оценки объемов демонтажных работ 3D-модель цеха «как он есть до начала проекта реконструкции», полученная на основе лазерного сканирования из облака точек, в рассматриваемом проекте решала две основные задачи:

• 1)    как можно точнее оценить объем демонтажных работ (далее – ДМР);

• 2)    предотвратить демонтаж того, чего не следует.

Для решения первой задачи только получением и распознанием облака точек не ограничились. Была проделана серьезная работа по уточнению того, что попало в поле зрения лазерного сканера. За счет этого в 3D-модели «как есть» появились и невидимые в облаке точек монолитные полы под металлическим настилом, и трубопроводы в недрах конструкций. Для решения второй задачи были привлечены представители цеха, обозначившие функциональное назначение, принадлежность к технологическим системам, статус (эксплуатируемое/ выведенное из эксплуатации) для распоз- нанных трубопроводов и иных элементов. Таким образом, получившаяся модель позволила не только довольно точно подсчитать реальный объем демонтажа, но и на практике избежать различных случайностей типа перерубания «лишних» кабелей или срезания нужных трубопроводов. И, разумеется, 3D-модель «как есть» стала основой для 4D-модели в части ДМР.

Проектирование в 3D-САПР

Проектировщик максимально старался использовать 3D-САПР именно для разработки рабочей документации, а не для отрисовки в 3D ранее спроектированных «плоских» комплектов чертежей. Это дало сразу несколько преимуществ, причем не только самому проектировщику, но и всем прочим участникам проекта.

Например, среднее количество изменений в РД составило менее полутора на комплект в сравнении с обычными «от 3 до 10». Большинство геометрических коллизий были выявлены и устранены в 3D-модели до выпуска РД. Несложно представить, насколько комфортнее было работать подрядчикам.

Для нас же как разработчиков и операторов 4D-модели было крайне важно, что исходная 3D-модель была наполнена необходимыми атрибутами (кодировками, массо-габаритными параметрами и т. п.), что позволило ускорить создание 4D-модели.

Разумеется, этому предшествовала значительная методическая работа, в рамках которой уточнялись требования к наполнению 3D-модели нужными атрибутами, корректировались регламенты взаимодействия подразделений и проводилось обучение персонала. Работа в целом завершилась до начала проекта, поэтому именно на его примере можно было ощутить описанные преимущества.

Подготовительный период и предварительное планирование ДМР, СМР и ПНР с помощью 4D-модели

Опыт реализации проекта в очередной раз подтвердил, что начинать планирование производства работ нужно как можно раньше. Компания К4 начала работу в момент появления у проектировщика первых версий 3D-моделей комплектов РД. Это позволило начать разрабатывать прототипы 4D-моделей технологических цепочек механомонтажных работ для отдельных технологических линий и буквально сразу начинать согласовывать их с соответствующими подрядчиками. В ходе такой работы согласуется не только последовательность операций. Выбирается, какие конструкции лучше укрупнить для монтажа в остановочном периоде и до какой степени, чтобы хватило грузоподъемности имеющихся кранов, а какие выполнить в доостановочном периоде. Также согласуются нормы выработки, примененные для оценки длительности работ, и резервы времени. На этом этапе нет никаких ограничений пожеланиям подрядчиков, за исключением здравого смысла. Совмещение технологических цепочек во времени позволяет выявить интерфейсы между ними – точки влияния одного подрядчика на другого. Так постепенно собирается единая 4D-модель механомонтажных работ, состоящая из взаимосвязанных технологических цепочек.

Есть еще электромонтаж, который начинает планироваться аналогично, в увязке к механомонтажу. С помощью 4D-модели учитываются требования техники безопасности, чтобы уберечь электрика от падающей сверху гайки, разграничиваются зоны производства и строительно-монтажных работ. Наличие в 4D-модели кабельных трасс и подключений оборудования позволило планировщику говорить на одном языке с подрядчиком по электрике. Включение электрики и КИП в 4D-модель позволило электрику точно соотнести свои фронты работ с фронтами работ механомонтажников, заранее договориться с ними о совмещении работ в каждой точке пространства и в результате приступить к электромонтажу существенно раньше, чем обычно. Это обеспечило передачу технологических систем в ПНР с минимальной задержкой после завершения механомонтажных работ. Финальным аккордом стала увязка графика ПНР с графиком СМР.

Важно отметить, что разработка 4D-модели выявила необходимость пересмотра некоторых проектных решений (например трассировок трубопроводов и кабельных трасс), потому что их монтаж в исходной конфигурации был затруднен или мог быть проведен слишком поздно. В результате к началу остановочного периода была создана 4D-модель, позволившая согласовать планы совместных действий разных подрядчиков и оценить сроки начала горячей пусконаладки с учетом желаемых подрядчиками резервов времени . При этом общий график уложился в директивную длительность остановочного периода, установленную заказчиком. Таким образом, была подтверждена достижимость контрактных сроков. Дело оставалось за малым – отработать всем участникам проекта по единому согласованному плану. В ходе подготовительного периода к началу остановочного периода было проведено укрупнение основного технологического оборудования, несущих конструкций, трубопроводов. Были начаты первые ДМР, не влияющие на производственный процесс, и выполнены СМР на второстепенных участках. Все эти работы также отслеживались в 4D-модели.

Взаимодействие участников проекта в ходе остановочного периода

Подрядчики начали работы остановочного периода, а сотрудники К4 ежедневно продолжали модифицировать 4D-модель, обеспечивая ее максимальное соответствие текущему состоянию объекта реконструкции. Планировщик, который не чувствует и не понимает происходящее на площадке, превращается либо в контролера, которого на проекте «не любят», либо в «грибника-теоретика», которого просто не воспринимают всерьез. Самое опасное, что ни контролеру, ни «теоретику» не будут показывать реальную картину, тем более рассказывать о проблемах, так как помочь они все равно не могут, а в отчете это отметят. Роль инженера-координатора предполагает прежде всего своевременное выявление потенциальных технологических нестыковок, информирование о них руководителя проекта и обеспечение единой среды для совместного поиска решений, часто с привлечением не только подрядчиков, но и проектировщика, и представителей службы эксплуатации.

При внесении в модель данных о работах, фактически выполненных в указанном периоде времени, важно исключить двоякое толкование выполненных работ (когда один подрядчик заявляет, что он все сделал, а смежник говорит, что он не может приступить к работе, так как есть недоделки). Однозначные критерии готовности, особенно у смежников, и перманентная актуальность 4D-модели текущей ситуации резко повышают точность прогнозирования сроков в проекте.

Разумеется, единый согласованный план начал нарушаться буквально с первой смены. Где-то началось отставание, а где-то «рванули» с опережением графика. Это нормально, любая стройка – живой организм. Нам важно было отслеживать интерфейсы и прогнозировать возникновение противоречий в планах разных подрядчиков и находить решения, позволяющие выполнить работу в срок. В исходный план постоянно вносились изменения, вызванные и указанными причинами, и поступающими сведениями о поставках материально-технических ресурсов (МТР), и необходимостью вновь выявленной корректировки проектных решений. Работы подрядчиков в 4D-модели в сложных случаях детализировались буквально до операций над конкретными элементами конструкции, что позволяло находить дополнительные временны ́ е резервы или разводить подрядчиков, конкурирующих за кран или пространство, по разным сменам.

Важно отметить, что в начале реализа- ции проекта все отставания подрядчиков от исходного плана относительно легко покрывались имеющимися резервами времени, заложенными в 4D-модель. Все эти резервы иссякли к началу передачи технологических систем в наладку, и перед участниками проекта вставал выбор: или оставить все, как было, подтвердив прогноз срыва сроков в своей зоне ответственности, или придерживаться ранее выбранной последовательности, но героически сокращать сроки буквально каждой операции, или еще пристальнее посмотреть на свои работы и работы смежников с целью найти возможности сократить сроки за счет распараллеливания работ. Обычно качественная инженерная проработка требует меньше ресурсов, чем героизм «на местах». В этот период резервы по цепочкам работ в проекте отличались друг от друга уже не на дни, а на часы, поэтому критический путь менялся буквально каждые сутки. И здесь опять проявилось преимущество 4D-модели над классическими системами календарно-сетевого планирования. Благодаря корректно построенной специалистами K4 связке «3D-объект – элемент конструкции – работа» 4D-модель позволяет, с одной стороны, описывать технологию строительства на порядок меньшим числом работ, а с другой – дает гораздо бо́льшую информативность. В случае выхода какой-либо работы на «суб-критику» (цепочка работ с небольшим резервом времени, которая с высокой степенью вероятности может оказаться критической) это позволяет оперативно увеличить детализацию технологической цепочки вплоть до пооперационного планирования. Главное преимущество – существенное увеличение скорости моделирования технологии строительного производства без потери информации. Результат – подрядчики видят в 4D-модели отражение стройки, охотно принимают участие в подготовке планов своих работ на будущие периоды на основе 4D-модели, после чего выполняют работы, придерживаясь этих планов.

Почему подрядчики охотно взаимодействовали с нами? Потому что мы действовали в их интересах и обеспечивали координацию их усилий, а не пытались контролировать каждого начальника участка с помощью заполнения им дополнительного десятка отчетных форм. Почему наше участие было полезно для руководителя проекта? Потому что мы обеспечили его средством оперативного принятия решений на основе подготовленных вариантов, с возможностью в любой момент наглядно рассмотреть и оценить преимущества и недостатки каждого варианта. Результат вполне закономерен: проект успешно завершен РАНЬШЕ срока, от чего все участники проекта, включая заказчика, получили большее удовлетворение согласно принятой системе мотивации.

Рекомендации вместо послесловия

Наш опыт показывает, что во многих проектах есть значительные резервы по сокращению сроков. Но чтобы ими воспользоваться, необходимо обеспечить возможность подрядчикам зарабатывать за счет быстрой и качественной реализации проекта. Многие заказчики действуют прямо противоположно: подрядчики «отжимаются досуха» по стоимости и продолжительности работ при заключении договора. Этим действием заказчик улучшает свою отчетность сегодня, но загоняет себя в безвыходное положение уже завтра, поскольку лишается возможности получить объект в срок. Почему безвыходное? Потому что ни один проект не может избежать самых разных рисков. А противодействие рискам основано на резервах времени, денег, ресурсов. Если же подрядчика «выжали», то у него нет другого пути, кроме как обосновывать увеличение объемов и сроков, что при текущем состоянии дел с РД играет против заказчика. Ведь заказчик сам построить объект, как правило, не может, а значит, какой-то подрядчик ему потребуется. Подрядчики компетентнее в вопросах строи- тельства, чем большинство заказчиков, да и Гражданский кодекс Российской Федерации при слабой РД на стороне исполнителя, поэтому в вопросе обоснования увеличения объемов работ относительно договорных подрядчики имеют все шансы переиграть заказчика. Замена подрядчика – всегда потери во времени, поэтому это тоже не выход для проекта, где важны сроки.

По нашему опыту там, где заказчик, действуя в рамках существующего законодательства, обеспечивает подрядчику возможность зарабатывать (при соблюдении баланса интересов участников и экономики проекта), а не гонится только за минимальной ценой, объекты имеют шанс быть запущенными в срок. В то время как отсутствие резервов у подрядчика гарантирует срыв сроков в проекте заказчика по той или иной причине.

Особое внимание следует уделять тому, чтобы мотивация всех участников проекта направляла их к единой цели – завершение проекта в срок или ранее. Например, зарубежные компании (шеф-монтажники или шеф-наладчики) обычно требуют подписания договора с посуточной оплатой, снижая свои риски по оплате простоев по вине других подрядчиков. Такой договор мотивирует их приложить все усилия для увеличения продолжительности своего пребывания на объекте, поэтому рекомендуется привлечь лучшие производственные и юридические силы на доработку такого договора. Особо обращу внимание на слово «производственные». Во многих проектах мы наблюдаем, что зарубежные фирмы привлекают к согласованию условий договора не только юристов, но и людей, понимающих суть работ по договору. С российской же стороны им часто противостоят лишь «юристы широкого профиля», отстаивающие форму, но не имеющие соответствующих знаний, чтобы вникнуть в содержание. По этой причине окончательный текст договора оказывается не в пользу российской стороны.

Независимый инженер-координатор (например компания К4), замотивиро- ванный на реализацию проекта в срок, может существенно облегчить жизнь как заказчику, так и руководителю проекта. Как правило, заказчик в сложном проекте реконструкции – это крупное предприятие, управляемое на основе иерархической структуры со всеми ее плюсами и минусами, главным из которых является неповоротливость. В то время как задача координации участников проекта подразумевает быстрые действия на стыке интересов различных подразделений заказчика и подрядчиков, что противоречит классическим канонам работы в бюрократизированной иерархии. Вследствие этого руководитель проекта иной раз не в состоянии быстро ни получить информацию, ни согласовать решения внутри структуры. Это создает дополнительные риски выбора нерациональных решений. Независимый инженер-координатор имеет возможность действовать без оглядки на каноны, сконцентрировавшись на поставленной ему цели – обеспечить завершение проек- та в срок, тем самым позволяя заказчику эффективно реализовать свой проект, не меняя сложившуюся структуру управления, оптимизированную под решение производственных задач, а не на строительство с реконструкцией.

Что же касается применения 4D-модели – это удобный и эффективный инструмент управления, способствующий своевременному строительству объектов, который, однако, требует внесения изменений в сложившуюся в нашей стране модель управления инвестиционно-строительным проектом. Но если главной целью проекта является строительство объекта в срок, а не «освоение» денег на стройке, то такая задача может иметь решение, что и показал опыт реализации описанного проекта. В рамках традиционного управления 4D-модель способна, помимо классических «обоев на стену» из диаграмм Ганта, только сформировать красивый «мультик» для презентации, но вряд ли позволит достичь чего-то большего.

РЕДАКЦИЯ ЖУРНАЛА«ИМУЩЕСТВЕННЫЕ ОТНОШЕНИЯ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»

ПРЕДЛАГАЕТ:

к

полный комплекс работ по предпечатной подготовке текстов (редакторская и корректорская правка, верстка, вычитка верстки и внесение правки, разработка дизайн-макетов обложек книг)

выполнение только отдельных видов работ разработку рекламных модулей и блоков по желанию заказчиков изготовление баннеров для интернет-сайтов (простых и анимированных)

содействие размещению заказа на печать материалов в проверенной типографии и сопровождение заказа

Цены договорные, не выше среднерыночных, постоянным заказчикам скидки. Возможны все варианты оплаты.

Коллектив редакции работает в указанной области с 2001 года. С примерами ранее выполненных работ можно ознакомиться на сайте на странице «Услуги редакции».

Контакты редакции