Проблема с форматом COBie?

С 2017г. от компаний, работающих над государственными проектами, будет требоваться предоставление информативных моделей, чертежей и информации по имущественным объектам в открытом цифровом формате, называемом «COBie». Специалисты сферы архитектурного и технического проектирования и строительства раскрывают некоторые хитрости, которые надо знать при работе с форматом COBie.

Привыкув работать в рамках очень сжатых сроков, часто выполняя задание за неделю, а иногда за сутки. Поэтому двухлетний срок кажется мне пустяком. Однако для строительной отрасли маячащий где-то вдали 2017 год - срок обязательного применения Информационной модели здания (BIM) во всех инфраструктурных проектах, централизованно размещаемых правительством, - пролетит мгновенно.

BIM является, вероятно, самым крупным когда-либо внедрённым усовершенствованием в процесс проектирования в сфере архитектурного и технического проектирования и строительства. Другие отрасли, такие как производственные и перерабатывающие предприятия, сделали шаг навстречу компьютеризированному интеллектуальному 3D проектированию десятилетия назад, и польза такого шага очевидна в сферах улучшения качества, комплексности, срока внедрения и эксплуатационной надёжности.

Поэтому теперь отрасль архитектурного и технического проектирования и строительства в свою очередь должна преодолеть эту пропасть отставания и воспользоваться преимуществами интеллектуального 3D проектирования с BIM. Но пока решается множество исторических проблем, возникают новые вопросы размера, комплексности и интероперабельности структурированных данных, получаемых с помощью инструментов BIM.

Заявленной целью внедрения правительством BIM является формирование объединённых процессов с наилучшими методами работы как для повышения эффективности, так и для снижения затрат на проекты, а также сокращения сроков.

Делая BIM обязательным, правительство России не выбирало конкретную авторскую систему или программу, чтобы таким образом сохранить конкурентную среду для поставщиков инструментов BIM. Общепризнанно, что форматы предоставления данных для такой информации BIM не должны зависеть от производителя и должны быть открытыми и пригодными для использования государственными служащими, которые будут заниматься выполненным объектом.

Наборы данных BIM, полученные с помощью авторских инструментов проектирования, были бы излишними для государственных служащих и могли бы потребовать установки дорогих средств технического и программного обеспечения, а также обучения.

Вместо этого правительственная рабочая группа остановилась на недавно появившемся американском формате, называющемся COBie (представление информации при переходе от строительства к эксплуатации здания), который был разработан инженерным корпусом сухопутных войск США и НАСА и одобрен Национальным институтом строительных технологий (НИСТ). В формате COBie составляются списки оборудования, спецификации, информация о гарантии и обслуживание в простой, легко понятной схеме базы данных, часто представляемой в виде крупноформатной электронной таблицы.

Мнение о COBie

Многие из мира BIM, с кем я говорил, находятся в недоумении относительно того, зачем нужно делать акцент на получаемой в результате крупноформатной электронной таблице, когда столько усилий прилагается для создания виртуального здания. За исключением некоторой основной информации о пространстве и площади, по своей сути, формат COBie является не геометрическим. Учитывая совместную работу команды проектировщиков над созданием целостной информативной 3Dмодели, главный акцент на получаемом результате, кажется, не принимает в расчёт совместно разработанную модель.

Из BIM-проекта небольшого размера получается крупноформатная электронная таблица в формате Exel из 600 000 строк, в то время как из сложного проекта, такого как больница, где много этажей, помещений, оборудования и систем, может получиться таблица, имеющая свыше миллиона строк, технически превышающая размеры одного листа  в формате Exel.

Пример таблицы в формате COBie

Существует множество организаций отрасли, подрядчиков и производителей CAD, которые в настоящее время заняты работой над американской спецификацией COBie и доработкой этого формата, пытаясь привести его в соответствие с целями и потребностями России. Учитывая, что в запасе всего сжатое количество времени до обязательного использования, предстоит сделать ещё очень многое.

Производители BIM всё ещё пытаются решить проблему с возможностями экспортирования в формат COBie, преобразовывая информацию об имущественном объекте из авторских BIM-моделей  в определённую схему формата COBie.

По результатам недавно проведённых альянсом «BuildingSmart» отраслевых тестирований, вполне нормальным результатом считалось 8 000 ошибок, обнаруженных в файле формата COBie. Для файла размером 600 000 - 800 000 строк частота появления ошибок составляет таким образом 1% - 1,3%...

В настоящее время, кажется, что больше всего внимания уделяется зданиям, а такие объекты инфраструктуры, как мосты, дороги и железные дороги, едва в действительности начали процесс определения.

Комплексность формата

Для тех из вас, кто застал время зрелости 2D CAD, передача файла кому-то, работающему с другой системой CAD была достаточно простой. Большинство систем могли читать родной формат компании «Autodesk» - DWG, который был декодирован её конкурентами из-за его сильной популярности.

Для других существовали такие форматы, как DXF, который представлял собой достаточно громоздкие основанные на текстовых файлах описания векторного чертежа в двоичном коде. Такие компании как «Bentley Systems» дошли до крайностей, добавив типы объектов и функции AutoCAD в свой программный продукт MicroStation, поэтому формат DWG преобразовывался лучше после импортирования. Мы и не задумывались над тем, что интероперабельность данных была такой хорошей.

Затем появился BIM. Хотя внешне эти инструменты кажутся такими же простыми, как CAD, модели в них хранятся в комплексных структурированных базах данных и каждый производитель независимо разработал свою BIM-систему, начиная с ключевых элементов, соглашений о присвоении имён, систем координат, параметрических отношений со структурами библиотеки, и этот список можно продолжать.

В случаях использования «одинокого BIM» (когда BIM-система используется отдельно, если нет необходимости в совместной работе, так как процесс проектирования не интегрируется) это не имеет значения, а также обычно тогда, когда группы проектировщиков применяют продукты одного производителя и сохраняют родную базу данных. Проблема становится более очевидной, когда при работе над совместным BIM-проектом используются разные BIM-приложения и появляется необходимость в совместном использовании данных.

Основные отраслевые классы

Формат основных отраслевых классов, как бы вы к нему ни относились, является теперь основным способом совместного использования информации BIM между конкурирующими системами моделирования. Эти классификации BIM-предметов, хотя и всё ещё ограниченные, были значительно развиты за прошедшие годы, и сейчас они в большой степени незаменимы.

По сути, эти классификации являются отраслевыми определениями данных геометрии и атрибутов, позволяющими BIM-системе преобразовывать предмет, такой как стены, двери и окна, из одной системы в другую, несмотря на множество ключевых различий между этими системами. Формат COBie на основании определений формата IFC разносит данные об имущественных объектах в свои строки и столбцы.

Особенности формата COBie

Формат COBie служит двум главным целям: он является форматом обмена данными, а также инструментом проверки в процессе проектирования. Обмен данными достигается путём извлечения информации из собственной BIM-модели или формата IFC и помещения её в стандартную схему формата COBie, готовую для импортирования в другой продукт, например в приложения для управления объектами.

Формат COBie чем-то похож на формат DXF по отношению к родному формату DWG, в том что он берёт информацию, содержащуюся в авторской системе CAD и вручную переносит эти данные в электронную таблицу. Однако, в действительности он не работает с геометрией.

В то время как формат COBie был разработан в США, правительство и промышленность России  активно расширяют первоначальную спецификацию и собираются применять его в качестве способа валидации информации об имущественном объекте и пространстве на установленных этапах во время проектирования, строительства и эксплуатации здания. Такие таблицы с информацией в формате COBie требуется предоставлять на пяти определённых этапах проекта для возможности проверки прогресса, например, чтобы удостовериться, что модель содержит достаточно информации для начала надёжного тендерного процесса.

• Таблица 1 в формате COBie: Требования и ограничения, макет, демонстрирующий объёмное решение задания
• Таблица 2 в формате COBie: Габаритный контур решения
• Таблица 3 в формате COBie: Строительная информация
• Таблица 4 в формате COBie: Эксплуатация и обслуживание
• Таблица 5 (или более) в формате COBie: Эксплуатация и обслуживание после выполнения своей функции

В совместном BIM-проекте полученный результат от всех моделей участников должен быть включён в таблицу в формате COBie, таким образом, чтобы данные объединились. Получаемая в результате единая модель должна автоматически заполнять как можно больше граф электронной таблицы, чтобы облегчить ввод данных вручную. По мере продвижения каждого этапа, заполняется всё больше граф и вкладок, показывая готовность к эксплуатации и обслуживанию.

Структура формата COBie

На первый взгляд формат COBie выглядит как кошмарная электронная таблица: множество вкладок, тысячи строк, яркие цвета и несколько бессмысленных кодов. При более пристальном рассмотрении схема на самом деле достаточно проста.

Цвета имеют следующие значения:

• Жёлтый - графа, обязательная для заполнения
• Зелёный - необязательная для заполнения графа
• Оранжевый - ссылка на другую графу или список выбора
• Фиолетовый - внешняя ссылка
• Зелёный - обязательно для заполнения, если определено техническими условиями
• Серый - вспомогательная информация, заполняемая при необходимости

Данные по проектированию в BIM разбиты на следующие категории: Объект/Здание, Этаж, Зоны/Отделы, Помещения, Тип, Предметы, Компоненты, Системы (инженерные) и Сборка элементов (стены, возведённые из разных материалов) Существует 21 вкладка с дополнительными листами, куда нужно добавлять данные по мере продвижения процесса проектирования.

Одним из главных виновников создания очень длинных таблиц является вкладка «Атрибут», так как она может содержать данные о каждом свойстве каждого экспортированного пункта, и ключевым моментом является определение того, что нужно, а что нет.

Необходимо преобразовать данные из различных BIM-систем для заполнения граф таблицы COBie. Все производители CAD по-разному старались добиться этого и их усилия приносят свои плоды, но всё равно нет гарантии, что данные из программы Revit или MicroStation, например, будут занесены в правильную графу. Кажется, что большинство таблиц COBie изобилует ошибками.

Компания «Autodesk» предлагает инструмент прямого вывода данных из формата COBie, работающий по тому же принципу как вывод данных из формата IFC от Revit. При работе над объединённым проектом прямой вывод данных из формата COBie очень полезен, так как разные модели в формате IFC необходимо сначала объединить до создания таблицы в формате COBie.

Процесс от компании «Bentley Systems» поддерживает сначала вывод данных из формата IFC, а потом составление таблицы COBie из этого файла IFC. В компании «Bentley» считают, что файлы в формате IFC достаточно пригодны только для основных ссылок, и предпочли бы продвигать свою собственную технологию информационных моделей.

Многие инструменты BIM не имеют встроенной валидации и проверок на соответствие при создании файлов в формате COBie. Адам Уард, технологический директор в компании «BIM.Technologies» сказал: «Мы используем Solibri, это приложение позволяет нам объединять данные из различных моделей в чистом формате IFC. Таким образом, можно проверить, что каждый объект находится в своём помещении, и каждый объект в своей зоне.»

«Однако, вы в действительности должны знать схему формата IFC очень хорошо. Хотя некоторые люди полагают, что можно заполнить электронную таблицу в формате COBie без BIM-системы, в действительности, я считаю, что это невозможно, так как всё взаимосвязано и соотносится с системами и помещениями.»

Инструменты визуализации, проверки и преобразования данных

При работе с форматами IFC и COBie, необходимо устанавливать программное обеспечение для визуализации, проверки и преобразования данных. Ниже приведён круг возможных вариантов:

Приложение для проверки модели «Solibri»

В настоящее время приложение «Solibri» произвело настоящий фурор в мире форматов COBie и IFC. Приложение для проверки модели позволяет проводить контроль качества, валидацию BIM, контроль соответствия, проверку проектирования, анализ и проверку кодов.

Это программное приложение быстро становится стандартным инструментом проверки соответствия BIM, и множество компаний-подрядчиков решают купить себе это приложение для проверки данных перед их предоставлением. Также настоятельно рекомендуется сверяться с данными модели в формате IFC и проверять файлы в формате COBie, чтобы выявить недостающие или неправильно внесённые данные.

6 300 фунтов, включая подписку на первый год (900 фунтов) solibri.com

Базовая версия приложения «Ecodomus COBie»

Базовая версия приложения «EcoDomus COBie» помогает группам проектировщиков и строителей упростить процесс работы над проектом в формате COBie. Приложение обладает следующими характеристиками:

Экспортирование данных из программы Revit компании «Autodesk» в надёжную интерактивную базу данных (разрабатывается и другая поддержка исходных приложений для BIM); внесение и редактирование данных в режиме реального времени для всех объектов COBie; ограниченные возможности загрузки и приложения документов к предметам BIM; и импорт и экспорт электронных таблиц в формате COBie.

Приложение «EcoDomus PM» предоставляет возможность перемещения и добавления/редактирования данных при помощи 3D BIM интерфейса, создания шаблонов атрибутов для многократного использования, контроля качества данных и интеграции с системами программного обеспечения, управляющими проектом.

Бесплатная загрузка возможна с сайта ecodomus.com

Приложение «xBIM Xplorer»

Приложение для составления расширенной информационной модели здания («xBIM Xplorer») является бесплатным, общедоступным приложением для просмотра формата IFC, которое разработано в двух версиях: автономной и интернет-версии. Это приложение может открывать и просматривать файлы в формате IFC, перемещаться по модели для просмотра более детальной информации о здании, например, количества дверей, показывать и скрывать части здания и экспортировать в форматы .ifcXML и ifcZIP.

Бесплатная загрузка возможна с сайта xbim.codeplex.com

Приложение «Simblebim» от компании «Datacubist»

Финские разработчики из компании «Datacubist» предлагают прекрасное приложение «Simblebim» для предварительного просмотра файлов в формате IFC, валидации, редактирования и обмена. Компания в настоящее время работает над некоторыми инструментами совместимыми с форматом COBie, чтобы помочь компаниям нуждающимся в валидации и редактировании версии формата COBie, разработанного в Великобритании и полученного из моделей в формате IFC.

80 евро (Приложение для проверки формата COBie находится в процессе разработки) datacubist.com

Ограничения, связанные с форматом COBie

В настоящее время формату COBie не хватает определений для поддержки проектов инфраструктуры, таких как дороги, объекты транспортного и гражданского строительства.

При работе в формате COBie действительно требуется вручную вводить некоторые данные по мере заполнения таблиц. Эти данные приходится вносить обратно в модель (в формате IFC или авторскую) для следующей таблицы, иначе их придётся вносить вручную в каждую из последующих таблиц. Поддержание автоматического заполнения совместно с вводом вручную во всех фазах требует ограничения определённым процессом ручного аспекта ввода данных.

В то время как в формате COBie основные пространства проектирования имеют геометрический смысл, этот формат не содержит в себе столько же геометрии как соответствующий формат IFC. На практике при наблюдении за сочетанием формата COBie и оригинального формата IFC, в таком продукте как Solibri, такое сочетание выглядит исключительно полезным - предметы в формате IFC могут быть найдены в электронной таблице, а предметы, перечисленные в электронной таблице могут быть размещены в 3D модели. 3 уровень зрелости BIM включает в себя формат IFC, этого можно достичь по требованию, жаль, что этого нельзя достичь в 2016 году.

Формат COBie находится в зависимости от производителей CAD, он выводит правильные данные из формата IFC или правильно преобразует значения, если создаётся напрямую. К сожалению, за исключением компаний «Tekla» и «Graphisoft», производители BIM стараются добиться безошибочного экспорта из IFC.

В отсутствии инструмента валидации на это небольшая надежда. Также возникают проблемы, когда объединяются модели, которые были созданы в разных пространствах координат в конкурирующих BIM-системах или в приложении одного и того же производителя. И снова предварительное координирование и строгие общие стандарты в проекте могут облегчить этот процесс в последующем.

Стандарты проектирования и доверие

Одной из ключевых тем, к которой мы возвращаемся снова и снова, является потребность в том, чтобы компании придерживались надлежащих стандартов моделирования BIM. Слишком многие компании создали себе такую репутацию, что они не могут точно проектировать в 2D, возможно предпочитая редактировать измерения, вместо того, чтобы перечертить заново линии. Переход к BIM не означает, что программное обеспечение будет точно моделировать вне зависимости от способностей пользователей. Компания, в которой проводятся внутренние проверки, вероятнее, сможет легко включить таблицы COBie в свои рабочие процессы.

Всё это заставляет меня сделать вывод о том, что как для внутренней, так и внешней родной среды BIM, где все используют программу «Revit» от компании «Autodesk» или продукт «AECOsim Building Designer» от компании «Bentley Systems», существует потребность в том, чтобы компании достигли высокого качества в своём моделировании и глубоко осознали различные схемы, в которых их данные нужно будет предоставлять.

Программы для BIM моделирования стимулируют разработку инструментов верификации и консультирования, добавляя к стоимости проверки соответствия BIM. Мы от этого зрелища не в восторге. Я всё ещё считаю, что правительство Великобритании забыло посадить разработчиков BIM в комнату и заставить их усерднее работать над интероперабельностью, в обмен на распоряжение об обязательном применении BIM.

Заключение

Глядя в целом на процесс, сложно не согласиться с основной целью распоряжения правительства России. Те результаты, которые будут достигнуты в процессе совместной работы, более тесной интеграции и разработки, принесут многократную пользу. После постановки цели и срока, основные методы архитектурного и технического проектирования и строительства и органы BIM медленно сближаются для определения пути достижения поставленных целей.

Однако, при взгляде на BIM с обратной стороны, с точки зрения получаемых результатов, становятся очевидны основные аспекты несовместимости между системами. Внезапно компаниям, принимающим участие в совместной работе над BIM, стал нужен персонал со специальными знаниями для управления их результатами и обменом данными, дорогими инструментами проверки и напряжёнными внутренними процессами для получения многократных положительных результатов от BIM.

Совместно работая над смешанным BIM-проектом и/или участвуя в проектах правительства, компании нуждаются в специалистах, занимающихся «выпасом данных», которые знают их схемы, особенно форматы IFC, COBie, а также слабые места своих собственных базовых BIM-систем и которым требуется внимательно следить за качеством как выходных данных, так и поступающей информации.

Другим мифом, связанным с BIM, является то, что легко совместно использовать информацию в обычной среде данных. Всё что угодно, кроме этого.

Общепризнанно, что 2 уровень зрелости BIM и таблицы в формате COBie являются камнем преткновения для более изящных программных продуктов. 3 уровень зрелости BIM возможно имеет больше склонности к формату IFC, и для него был указан возможный стандарт ISO для данных. Это позволяет сохранять геометрию и пространственные данные об имущественных объектах вместе для перекрёстных ссылок.

В то время как появился импульс, толкающий отрасль предоставлять данные BIM, у меня не уверенности, что у многих государственных органов есть какой-то план или идея относительно того, что они будут делать с данными BIM, когда им предоставят эти данные.

Они перейдут от чертежей и сопутствующей документации к чертежам, родным BIM, моделям, файлам в формате COBie, возможно файлам в формате IFC, и, может быть, в будущем к данным, отображаемым с помощью лазерного луча. Приспособлены ли местные советы для управления такими видами данных, не говоря уже о разумном их использовании?

Будут ли обновляться имущественные объекты в окончательной таблице с данными? В настоящий момент многие негосударственные заказчики просят, чтобы проекты были выполнены в BIM, но при получении документации они кажутся не очень увереными в том, что они собираются делать с этими файлами. Существует огромная необходимость в привлечении разработчиков программного обеспечения в сфере автоматизированного управления оборудованием и помещениями, чтобы они использовали полученные в результате BIM-модели.

Пока стандарты напоминают движущиеся мишени, но имея всего два года в запасе, компании всё ещё экспериментируют со своими процессами.

Я понимаю, что Совет по технологической стратегии вскоре собирается выпустить определение стандартов для гражданского строительства, которые, я надеюсь, обретут свою форму во время для их применения к поставленному сроку.

Если вам была интересна эта статья, подпишитесь на новые статьи «bimlib.ru» БЕСПЛАТНО