Облака точек, лазеры и двойники: как строят здания на Крайнем Севере

Норильск
Норильск (Фото: Пресс-служба ПАО «ГМК Норильский никель»)
«Норникель» известен многим как производитель цветных металлов, но компания также развивается и в сфере строительства. Рассказываем, как лазерное сканирование помогает снижать риски и объединять участников стройки

В 2021 году компания «Норникель» — мировой лидер по производству никеля и палладия — утвердила инвестиционную программу до 2030 года с бюджетом в $35 млрд. Программа нацелена на увеличение производства металлов в компании, а также развитие социальных и экологических проектов в городах присутствия. В ключевых городах, Норильске и Мончегорске, предприятие улучшает жилищную и социальную инфраструктуры. Кроме того, год назад правительство России утвердило комплексный план развития Норильска. До 2035 года планируется реализовать ₽120 млрд вложений, из которых ₽80 млрд обеспечит «Норникель». Аналогичные стройки запланированы и на Кольском полуострове.

Фото:пресс-служба
Социальная экономика Как компании-гиганты поддерживают культуру в регионах

Такие сроки могут показаться растянутыми, но для стройки нетиповых объектов в условиях Крайнего Севера время весьма ограничено. Как главный заказчик, «Норникель» заинтересован в сокращении расходов на строительство, и для этого тестирует на своих объектах инновационные решения в этой отрасли — они позволяют обеспечить независимый мониторинг полного цикла строительства любого объекта. Одно из решений — аналитика на базе лазерного сканирования для мониторинга строительно-монтажных работ после нулевого цикла.

В департаменте инновационного развития компании выделено отдельное направление в области технологий для строительства, занимающееся формированием портфеля интегрированных технологических сервисов. Процесс работы в департаменте строится так: специалисты отбирают технологии, проводят конкурентные пилоты на ряде объектов, заключают партнерства с поставщиками и поддерживают внедрение в компании.

Игорь Кустарин, директор департамента инновационного развития «Норникеля»:

«Мы поняли, что, с одной стороны, нам самим нужно лучше управлять своими стройками, с другой — что такие объекты могут стать отличными полигонами для доработки новых прорывных технологий. Докрутив эти пилоты «на земле», мы сможем в будущем предложить их всему рынку».

Облако точек и цифровые двойники

Технология мониторинга на базе лазерного сканирования работает с облаком точек и встроенными в него 360-панорамами — их получают с помощью наземных LiDAR-сканеров. Программное обеспечение очищает и обрабатывает облака точек, воспроизводит на их базе цифровой двойник построенного объекта и автоматически сопоставляет его с исходной BIM-моделью и планом-графиком работ.

Сканирование объекта проводится внутри и снаружи — в итоге получается облако точек, визуализирующее строящийся объект.
Сканирование объекта проводится внутри и снаружи — в итоге получается облако точек, визуализирующее строящийся объект.

Использование аналитики на базе лазерного сканирования помогает заказчику строительства предвидеть возможные риски и разработать план по их устранению, что значительно сокращает затраты и сроки реализации. С технологией повышается контроль качества и прозрачность прогресса строительства, а благодаря визуализации работ в общей виртуальной среде — улучшается коммуникация между заказчиком, подрядчиком и представителями авторского надзора.

Облако точек очищается от шумов, строительных лесов, инвентаря и прочих сторонних предметов посредством алгоритмов искусственного интеллекта. Только после этого возможно сопоставление с исходной BIM-моделью и получение аналитики по качеству и прогрессу.
Облако точек очищается от шумов, строительных лесов, инвентаря и прочих сторонних предметов посредством алгоритмов искусственного интеллекта. Только после этого возможно сопоставление с исходной BIM-моделью и получение аналитики по качеству и прогрессу.

Дмитрий Изотов, руководитель направления развития бизнеса в области строительных технологий:

«Есть сам процесс съемки и сбора информации. И есть процесс ее обработки с получением различной аналитики. Любой может прийти с лазером, снять облако точек и получить гигабайты данных. Но что дальше с этим делать? Поэтому мы внимательно смотрим на производителей цифровых продуктов, потому что здесь кроется вся хитрость — в том, чтобы выдать конечный результат».

Эксперты не нужны

По словам Дмитрия, сами по себе лазеры — это не инновационный продукт. Но до сих пор для работы с ними нужно было привлекать экспертную инженерно-техническую команду. «Норникель» пытается минимизировать влияние специалистов в этой сфере и открыть лазеры для мониторинга стройки максимально широкой аудитории. Например, облако точек можно обрабатывать не вручную, а посредством алгоритмов компьютерного зрения — так заказчик сможет быстро получить цифровой двойник объекта.

Аналитика по качеству и прогрессу строительных работ возможна в целом по объекту, на уровне отдельных мест и элементов.
Аналитика по качеству и прогрессу строительных работ возможна в целом по объекту, на уровне отдельных мест и элементов.
Аналитика по качеству и прогрессу строительных работ возможна в целом по объекту, на уровне отдельных мест и элементов.
Аналитика по качеству и прогрессу строительных работ возможна в целом по объекту, на уровне отдельных мест и элементов.
Аналитика по качеству и прогрессу строительных работ возможна в целом по объекту, на уровне отдельных мест и элементов.
Аналитика по качеству и прогрессу строительных работ возможна в целом по объекту, на уровне отдельных мест и элементов.

«На российском рынке есть решения, которые позволяют анализировать облака точек, строить цифровые двойники. Это достаточно трудоемкий процесс, он не обеспечивает ту скорость получения результатов, которая так важна для мониторинга стройки. Инновация в нашем решении именно в том, что необходимая для принятия решений аналитика по качеству и прогрессу готовится оперативно — через несколько дней после того, как было проведено сканирование, а не недель, когда она уже никому не нужна», — говорит Светлана Кузьмина, менеджер по развитию продукта.

Аналитика на базе лазерного сканирования была протестирована при строительстве храмового комплекса в Норильске. «Основные эффекты от применения данной технологии мы увидели в тех случаях, когда человек физически не может провести сплошную проверку качества работ, проводя ее выборочно, например, в части геометрии стен или объема отделки. Особое внимание мы также обращаем на точность и скорость идентификации отклонений и повышение эффективности коммуникации между ключевыми участниками проекта», — говорит заместитель директора департамента координации реализации стратегических проектов капитального строительства Заполярного филиала Алексей Белов. В дальнейшем в компании планируют использовать эту технологию на гражданских и социальных объектах реновации Норильска, а также промышленных объектах компании.

Сервис лазерного сканирования повышает эффективность контроля за реализацией проектов. Помимо лазеров, в «Норникеле» для тех же целей, но другого этапа работ — на нулевом цикле, — тестируют еще и беспилотные летательные аппараты. Беспилотники и лазеры на рынке представлены в большом количестве, даже в нынешней ситуации их можно купить, например, в Китае. Поэтому «Норникель» работает не над самой техникой, а над программным обеспечением для таких продуктов и открыт для поставщиков инновационных продуктов в строительной отрасли. Подобные решения могут внести существенный вклад в инновационное развитие строительной отрасли России в рамках социальной ответственности горно-металлургической компании.

Обновлено 31.10.2022
Авторы
Теги
Гузель Аюпова
Главная Лента Подписаться Поделиться
Закрыть