Tương lai số của ngành xây dựng

Không có công nghệ mô hình hóa thông tin, ngành xây dựng không thể phát triển - đó là nhận định của ông Konstantin Mikhailik, Thứ trưởng Bộ Xây dựng, Nhà ở và tiện ích công cộng Liên bang Nga trong lời phát biểu khai mạc hội nghị. Ông cho biết thêm, mức độ số hóa của ngành phụ thuộc vào sự thành công của việc triển khai TIM. Ngay từ năm 2018, Tổng thống V.Putin đã ký ban hành Sắc lệnh về việc chuyển đổi sang quản lý vòng đời các công trình xây dựng thông qua ứng dụng công nghệ mô hình thông tin công trình và khuyến khích nghiên cứu, sử dụng các hệ thống TIM nội địa. Xây dựng một giải pháp của riêng Nga đáp ứng yêu cầu của khách hàng Nga và tuân thủ luật pháp Nga là nhiệm vụ chính yếu.

TIMI 2023 - sự kiện lớn của ngành Xây dựng Nga được tổ chức cuối tháng 5/2023

Mikhail Viktorov - Chủ tịch Hiệp hội các tổ chức quốc gia trong lĩnh vực công nghệ mô hình hóa thông tin, người đứng đầu Ủy ban số hóa ngành xây dựng thuộc Bộ Xây dựng Nga, lưu ý theo khảo sát của Hiệp hội, 30% người tham gia thị trường thiếu thông tin về các dự án ứng dụng các nghiên cứu của Nga đã được thực hiện; 20% cần được khuyến nghị về việc áp dụng các công nghệ kỹ thuật số. Ông đề xuất Chính phủ phát triển các chương trình trợ vốn cho việc triển khai phần mềm của Nga. Danh mục các đề xuất do Hiệp hội soạn thảo, trong đó có việc nghiên cứu các biện pháp để ứng dụng TIM với khả năng giảm chi phí tài trợ dự án.

Từ CAD thông thường đến CAD đầy đủ giá trị

Một trong những sản phẩm nội địa trong lĩnh vực mô hình hóa thông tin là Modul Studio CS. Phiên bản đầu tiên của sản phẩm được phát hành vào năm 2008, hướng tới các công ty nhiên liệu và năng lượng, tạo khả năng thiết kế các đường dây tải điện, đường ống,... Chỉ bốn năm sau, vào năm 2012, phiên bản này được thay thế bằng giải pháp tổng hợp, cho phép tạo các sơ đồ công nghệ. Tiếp đến năm 2015, phiên bản mới cho phép tự động hóa toàn bộ các nhiệm vụ phát sinh trong quá trình xây dựng các công trình công nghiệp và dân dụng.

Phần mềm Model Studio CS và dự án thí điểm được giới thiệu trong khuôn khổ sự kiện

Khi tạo Model Studio CS, các nhà nghiên cứu tập trung vào việc mô tả các công tác kỹ thuật - công nghệ có tính đến các phương pháp trong nước. Hệ thống cho phép làm việc với mô hình công trình thống nhất trong không gian ba chiều; thiết kế được thực hiện trong chế độ tương tác, mọi tính toán được tiến hành trong thời gian thực. Ưu điểm của Model Studio CS là giao diện trực quan dễ hiểu, tính tổng hợp trong trình bày thông tin cũng như giám sát chất lượng tổng thể. Ngay từ đầu, Model Studio CS đã được tạo ra có tính đến khả năng sẽ có nhu cầu trong tương lai. Nhờ đó, hiện nay Model Studio CS đã biến từ một nền tảng CAD thông thường thành một sản phẩm có thể so sánh với các hệ thống CAD nặng của phương Tây - theo ông Stepan Vorobyov, người đứng đầu bộ phận ứng dụng và bảo trì phần mềm, CSoft Development.

Model Studio CS không ngừng được cải tiến. Trong năm 2023, một số module mới ra đời, bao gồm CADLib Web - giải pháp cổng thông tin cho phép tương tác với mô hình thông tin thống nhất từ ​​bất kỳ thiết bị nào.

Từ năm 2014, các cổng phát triển và hỗ trợ Model Studio CS vẫn duy trì hoạt động. Đến năm 2023, cổng phát triển gồm 12.747 nhiệm vụ, trong đó có 2.602 nhiệm vụ được tạo trong 6 tháng qua; 8735 nhiệm vụ đã được giải quyết. Trên cổng hỗ trợ có 3.766 nhiệm vụ, hầu hết trong số đó là yêu cầu tư vấn về chức năng và đề xuất cải tiến; 2.654 nhiệm vụ trong số đó đã được giải quyết.

Nhiều công trình đã được xây dựng bằng Model Studio CS; trong đó có trường học tại thành phố Ekaterinburg, đường dây tải điện tại Khu tự trị Khanty-Mansi và Khu tự trị Yamal-Nenets, nhà máy Wimm-Bill-Dann tại Vùng Krasnoydar, khu liên hợp khai thác vàng tại Uzbekistan.

Trong các kế hoạch tương lai có việc triển khai hỗ trợ hệ điều hành dựa trên Linux (không có Wine), chuyển đổi sang công nghệ trung tâm dữ liệu (data center) , tạo ra các cơ chế tự động tạo tài liệu và bản vẽ (gồm cả việc hỗ trợ các định dạng trao đổi với các kết quả khảo sát, tối ưu hóa các thuật toán xử lý các mô hình lớn và tăng tốc độ trong quá trình làm việc tập thể với các mô hình đa ngành lớn. Ngoài ra, trong hệ thống còn có các bot và dịch vụ để tự động hóa công việc của người kỹ sư.

Khả năng của TIM

Năm 2018, Tổng thống Uzbekistan đã ký sắc lệnh xem xét việc chuyển đổi theo từng giai đoạn sang TIM. Thời điểm này, mô hình 3D là công nghệ hoàn toàn mới tại Uzbekistan, tất cả các nhà thiết kế đều làm việc với 2D. Cả nước có 1.904 công ty xây dựng lớn và 42 viện thiết kế. Một trong những tổ chức đầu tiên triển khai ứng dụng Model Studio CS là Viện khảo sát và thiết kế giao thông Boshtransloyiha. Model Studio CS đã hỗ trợ thiết kế thành công tuyến metro trên mặt đất ở Thủ đô Tashkent.

Theo ông Bekzod Ruziev - Kỹ sư trưởng của dự án Boshtransloyiha, nhiệm vụ của các nhà thiết kế là đảm bảo sự kết nối các ga metro trên mặt đất và dưới lòng đất. Ở giai đoạn đầu, khi thiết kế nhà ga, họ sử dụng mô hình được đặt vào hệ thống. Sau khi làm chủ công nghệ và đánh giá được toàn bộ các ưu điểm của công nghệ, họ chuyển sang tạo những giải pháp độc đáo. Đặc biệt, một trong những nhà ga được thiết kế riêng cho chủ đề paralympic.

Maxim Polunin - người đứng đầu bộ phận phát triển hệ thống thiết kế của Tập đoàn ProTech Engineering cho biết, trong quá trình nghiên cứu chiến lược số hóa của Tập đoàn, hệ thống TIM phải là nền tảng. Một dự án thí điểm đã được khởi động nhằm thích ứng Model Studio CS với các yêu cầu của ProTech Engineering. Tiếp theo, Tập đoàn bắt tay vào thiết kế một nhà máy tạo hạt amoni nitrat mới bằng Model Studio CS. Cần phải thiết lập môi trường dữ liệu chung, catalogue và mô hình thông tin thiết kế. Các thư mục và bộ phân loại được định cấu hình dưới dạng danh mục phân cấp và cài đặt tùy chỉnh được phát triển để đơn giản hóa việc phát triển danh sách phân cấp. Sau đó, dựa trên các hướng dẫn đã chuẩn bị sẵn, cấu trúc dự án được thiết lập và các vị trí dự án được mã hóa. Thư viện các thành phần tiêu chuẩn được tạo ra, sự phụ thuộc của các biên dạng kim loại vào kích thước, các yếu tố khung cốt, cấu hình và đường kính của ốc vít tùy thuộc vào đường kính của đường ống...được tham số hóa. Dựa trên mô hình tham số, các quy trình kiểm tra lỗi trên mô hình thông tin, đưa ra các nhiệm vụ liên ngành, thông qua các giải pháp kỹ thuật cùng với khách hàng, lập mô hình tính toán...được thực hiện.

Các kế hoạch trong tương lai gần của Tập đoàn gồm chuyển đổi sang thiết kế tạo sinh (generative design), ứng dụng các mẫu kiểm tra chất lượng mô hình, chuyển đổi sang mô hình 4D và ứng dụng mô hình để giám sát việc mua hàng, giao hàng và vận hành.

Đại diện công ty NK Rosneft-NTC chia sẻ kinh nghiệm sử dụng Model Studio CS để phát triển mô hình 3D của các công trình xử lý nước. Nhờ Model Studio CS, sơ đồ công nghệ có thể chứa đựng tất cả các thông tin cần thiết. Sơ đồ công nghệ được xuất sang cơ sở dữ liệu của dự án, kết quả là hệ thống phân cấp được hình thành cho từng vị trí của địa điểm công nghệ, chứa tất cả thông tin từ sơ đồ công nghệ. Việc bố trí thiết bị trên sơ đồ tổng thể, kêt nối hệ thống đường ống và định tuyến đường ống được thực hiện từ hệ thống phân cấp của công trình, được tạo ra theo sơ đồ công nghệ. Nhiệm vụ với tất cả thông tin cần thiết sẽ được tạo tự động cho các bộ phận khác nhau. Các thông số kỹ thuật, thông tin khối lượng công việc cũng được tạo tự động.

Có thể lập mô hình 3D để xuất sang phần mềm Start-Prof. Hiện tại, công việc đang được tiến hành để hiện thực hóa khả năng chuyển từ Start-Prof sang 3D, chức năng ghi lại các thay đổi trong mô hình 3D đang được hoàn thiện với khả năng tiến hành phân tích so sánh giữa các phiên bản khác nhau trong toàn bộ giai đoạn phát triển và các thay đổi.

TIM cung cấp nhiều khả năng mới để làm việc với hồ sơ tài liệu

Trong khuôn khổ chương trình số hóa ngành xây dựng, Chính phủ Liên bang Nga đang tạo lập hệ thống thông tin quốc gia để hỗ trợ các hoạt động quy hoạch trong Liên bang. Một phần quan trọng trong đó là bộ phân loại thông tin xây dựng -  thư viện số thống nhất của ngành xây dựng, bảo đảm khả năng mã hóa thông tin. Trong thành phần hệ thống này còn có sổ đăng ký tài liệu trong lĩnh vực khảo sát kỹ thuật, thiết kế, xây dựng và phá dỡ, bảo đảm khả năng tìm kiếm thông tin và kết nối người dùng bên ngoài thông qua API.

Việc sử dụng chữ ký điện tử sẽ giúp đơn giản hóa công việc với các tài liệu. Để áp dụng chữ ký điện tử khi xuất tài liệu thiết kế và thi công, toàn bộ cơ sở pháp lý cần thiết đều đã sẵn sàng. Artem Kuznetsov - Giám đốc cấp cao NIPIGAZ tại Krasnoydar cho biết, doanh nghiệp đang nghiên cứu các quy chế nội bộ và thành lập trung tâm đăng ký doanh nghiệp chuyên giám sát việc cấp chứng chỉ trên nền tảng SKB-Kontur CA. Năm 2022 có 1.083 chứng chỉ đã được cấp; 1.560 chứng chỉ khác dự kiến ​​sẽ được cấp trong năm 2023. Dự án được khởi động năm 2021; bước sang năm 2022 triển khai chương trình thí điểm, tiến hành thử nghiệm việc cấp chứng chỉ sử dụng chữ ký điện tử và đào tạo người dùng. Các kế hoạch cho năm 2023 gồm có cải thiện chức chữ ký điện tử  và mở rộng quy mô dự án.

Quy trình ký hồ sơ thiết kế được xây dựng trên hệ thống BPM, cho phép thêm một số bước, điều chỉnh việc ký ở bất kỳ bước nào sao cho phù hợp với yêu cầu quy trình của một dự án cụ thể. Đến nay, nhờ chuyển sang ứng dụng chữ ký điện tử khi ban hành tài liệu thiết kế và thi công, thời gian trình ký đã giảm tới 94%. Chi phí để xuất hồ sơ giấy giảm 42% và việc vận chuyển các hồ sơ này giảm còn bằng 0.

TIMI - 2023 là một sự kiện lớn của ngành xây dựng, được tổ chức với sự tham dự của lãnh đạo Bộ Xây dựng Liên bang Nga, các hội nghề nghiệp trong ngành; đại diện các doanh nghiệp lớn thuộc các lĩnh vực năng lượng, khai thác mỏ và xây dựng của Nga và nước ngoài; các chuyên gia, các công ty thiết kế và công nghệ hàng đầu, các Viện nghiên cứu. Chủ đề chính của TIMI 2023 là kết quả và khả năng ứng dụng giải pháp phần mềm Model Studio CS của các công ty Nga.

Nguồn: Tạp chí Quỹ đạo Xây dựng Nga tháng 5/2023

ND: Lệ Minh