FUNDAMENTALNE ZNACZENIE CYFRYZACJI W BRANŻY BUDOWLANEJ

BIM to coraz popularniejsze narzędzie. Na jego wdrażanie decydują się nie tylko prywatni inwestorzy. W sektorze publicznym szlaki obecnie przeciera Zarząd Morskiego Portu Gdynia SA.

Rozwiązania cyfrowe usprawniają zarządzanie informacją i optymalizują działalność przedsiębiorstw we wszystkich sektorach oraz branżach gospodarki krajowej. Zmiany, które pojawiają się w cyfrowym świecie, objęły również branżę budowlaną. Nowe „cyfrowe” podejście do procesu budowlanego wynika z dynamicznie zmieniających się technologii. Dotyczy to wszystkich jego etapów, tj. od koncepcji poprzez projektowanie, realizację, utrzymanie i eksploatację wybudowanego obiektu aż po jego rozbiórkę. Na wszystkie etapy w procesie wpływa intensywny rozwój Przemysłu 4.0 związanego również z Big Data czy internetem rzeczy. Sama cyfryzacja jest rozumiana jako podnoszenie kompetencji i zdolności cyfrowych przedsiębiorstwa poprzez informatyzacje oraz komunikację, a także współpracę systemów informatycznych czy operacyjnych.

Decyzja

Dotychczas, w tradycyjnym funkcjonowaniu, przedsiębiorstwo podejmowało decyzje o wdrożeniu nowych technologii po szczegółowej analizie kosztów i korzyści oraz ryzyk, jakie mogą pojawić się w trakcie realizacji projektu. Wybierano tylko te inwestycje, które w efekcie przynosiły pewny zysk dla przedsiębiorstwa. Świat biznesu w 2020 roku zmienił się jednak w wyniku pandemii. Przedsiębiorstwa musiały dostosować się do nowych realiów wywołanych światowym kryzysem gospodarczym poprzez m.in. zastosowanie nowych innowacyjnych rozwiązań ułatwiających funkcjonowanie w trudnych warunkach pracy zdalnej. Jednym z rozwiązań jest wdrożenie systemu pn. modelowanie cyfrowych informacji o obiekcie (ang. Building Information Modeling/Management), tzw. BIM. Model BIM to system modułowy, który cyfrowo zapisuje informacje o projekcie budowlanym (cyfrowy zapis fizycznych i funkcjonalnych właściwości obiektu w formie parametrycznej). System BIM daje wszystkim interesariuszom, w tym samym czasie, możliwość dostępu do tych samych informacji przez interoperacyjność platform technologicznych.

Wybór czy konieczność?

W obliczu zdarzeń wywołanych pandemią transformacja cyfrowa w branży budowlanej stała się koniecznością. Jednak nie wszystkie przedsiębiorstwa zostały zaskoczone nową sytuacją, z którą obecnie związane są trudności, m.in. w przemieszczaniu się i w realizacji inwestycji. Jednym z dużych polskich przedsiębiorstw, które jako pierwsze zaczęło wdrażać BIM, jest Zarząd Morskiego Portu Gdynia SA (ZMPG SA). Mając na uwadze korzyści, jakie przynosi cyfryzacja procesów działalności przedsiębiorstwa, w 2018 roku ZMPG rozpoczął przygotowania do wdrożenia metodyki BIM, tworząc własną cyfrową drogę (rys. 1.) dojścia do etapu, gdzie BIM znajdzie zastosowanie w całym portfolio obszaru działania biznesowego ZMPG.

ZMPG jest podmiotem gospodarczym funkcjonującym na rynku usług portowych. Podstawową działalnością podmiotu jest funkcjonowanie w zakresie najmu terenów w porcie gdyńskim (którymi dysponuje), a także budowa i przebudowa „portowej infrastruktury oraz suprastruktury (dot. magazynów)”, które są niezbędne do obsługi ładunków, środków transportu, pasażerów. ZMPG zarządza portem gdyńskim w ramach granic administracyjnych portu ustanowionych rozporządzeniem właściwego ministra ds. gospodarki morskiej.

Proces wdrażania

W każdym przedsiębiorstwie, również Skarbu Państwa, jakim jest ZMPG, wdrożenie metodyki BIM nie jest prostym procesem. Wymaga bowiem zmian, m.in. kultury pracy, na zaawansowane środowisko cyfrowe oraz zbudowania nowego podejścia w relacjach z partnerami biznesowymi.

Wdrożenie metodyki BIM jest decyzją strategiczną wiążącą się ze znacznymi nakładami w stworzenie odpowiedniego środowiska cyfrowego, obejmującego m.in. wykorzystanie istniejącego i zakupienie dodatkowego oprogramowania do obsługi modułów BIM. Przedsiębiorca musi również ponieść nakłady na szkolenie zasobów ludzkich niezbędnych do wdrożenia oraz obsługi systemu. W przypadku ZMPG są to m.in. koordynatorzy procesów, administratorzy modułów, inspektorzy nadzoru, informatycy, zespół specjalistów obsługujących obiekty w fazie eksploatacji. Wdrożenie systemu modułowego BIM w ZMPG przeprowadzane jest etapowo, począwszy od zidentyfikowania ogólnej potrzeby cyfryzacji wybranego zakresu działalności przedsiębiorstwa poprzez fazę audytu, implementacji odpowiednich narzędzi, przeprowadzenie projektu pilotażowego, wdrożenie odpowiednich dokumentów oraz procesów, weryfikacji poprzednich etapów i na tej podstawie implementacji pozostałych narzędzi niezbędnych do funkcjonowania w systemie całego przedsiębiorstwa. Trwa proces implementacji metodyki BIM w ZMPG, a biura projektowe są gotowe do przekazania cyfrowych modeli projektu (rys. 2–4. przedstawiają Nabrzeże Portowe w Porcie Gdynia).

Projekt wdrożenia BIM w ZMPG obejmuje kilka etapów, z których zostały już wdrożone m.in. etap przedwstępny, tj. zbadano ogólną sytuację przedsiębiorstwa w zakresie poziomu cyfryzacji podstawowej działalności oraz przeprowadzono audyt cyfrowych potrzeb przedsiębiorstwa (zrealizowany przez zewnętrznego eksperta ds. BIM). Na kolejnych etapach realizacji procesu wdrożono m.in. pierwsze narzędzia w module BIM, przygotowano projekt pilotażowy budowy obiektu na terenie ZMPG oraz zaimplementowano na platformę CDE kilka zakończonych dokumentacji technicznych (w projektach obecnie skierowanych do realizacji). Na etapie przedwstępnym stwierdzono, iż poziom cyfryzacji ZMPG dotyczący działalności podstawowej w zakresie m.in. budowy infrastruktury i suprastruktury (tj. magazynów) jest na niskim poziomie względem zagranicznych podmiotów gospodarczych z rynku usług portowych. Realizacja procesów budowlanych w ZMPG (opracowanie dokumentacji technicznej i realizacja inwestycji) odbywa się na podstawie dokumentacji papierowej oraz jest przekazywana między interesariuszami w wersji elektronicznej na nośnikach DVD. Należy dodać, iż polskie prawo nie przewiduje innej formy, jak wskazana powyżej, przy wydawaniu pozwoleń oraz decyzji związanych z projektami budowlanymi.

Potrzeby

Kolejny etap obejmował audyt potrzeb portu przez zewnętrznego eksperta ds. BIM. W wyniku konsultacji z przedstawicielami zarządu ustalono m.in. zakres obszaru, jaki od strony cyfryzacji należy zmienić, a także niezbędny zakup oprogramowania do realizacji zadań, jakie muszą być przeprowadzone szkolenia zespołu ZMPG, jaki należy zakupić dodatkowy sprzęt komputerowy oraz jakie muszą być przygotowane dokumenty, aby wdrożyć moduły BIM. Audyt potrzeb zakończył się obszernym opracowaniem wykonanym przez zewnętrznego eksperta, na podstawie którego Zarząd Spółki podjął decyzję dotyczącą realizacji wdrożenia systemu BIM w ZMPG.

Wspólne Środowisko Danych

System BIM składa się z różnych narzędzi, które są niezbędne, aby komunikacja pomiędzy użytkownikami systemu funkcjonowała prawidłowo. Jednym z nich jest portal Wspólne Środowisko Danych (ang. Common Data Environment), tzw. portal CDE, który został wdrożony w 2020 roku przez ZMPG. Założeniem funkcjonowania CDE jest wymiana informacji cyfrowej oraz współpraca wszystkich użytkowników, zarówno po stronie zamawiających, jak i wykonawców. Ideą jest również wymiana modeli BIM w otwartym formacie pn. wymiana danych cyfrowych pomiędzy aplikacjami (ang. Industry Foundation Classes), tzw. IFC, które wspierają przedsiębiorcę w zarządzaniu informacją w środowisku trójwymiarowym. Wdrożenie CDE zapoczątkowało zmianę sposobu komunikowania się między użytkownikami, zarówno wewnątrz przedsiębiorstwa, jak i z zewnętrznymi interesariuszami. Początki wdrażania CDE w ZMPG były bardzo trudne, ale stopniowo zespół osób pracujących za pomocą tych narzędzi zaczyna doceniać funkcjonalności platformy. Jest to nadal trudny obszar współpracy, który wymaga ciągłych konsultacji ekspertów z pracownikami celem implementacji ich komunikacji z form tradycyjnych na cyfrową.

Obecnie zespół wdrażający system BIM w ZMPG przygotowuje do wdrożenia projekt pilotażowy budowy obiektu na terenie portu, który w późniejszym terminie ułatwi wykorzystanie BIM do wszystkich inwestycji realizowanych przez ZMPG. Na podstawie analizy dostępnej literatury przedmiotu przewiduje się, iż wdrożenie BIM będzie wieloletnim procesem, podczas którego zostaną sformułowane warunki brzegowe funkcjonowania BIM w ZMPG. System będzie mógł prawidłowo funkcjonować dopiero po wprowadzeniu odpowiednich zmian na podstawie zidentyfikowanych wcześniej (w projekcie pilotażowym) problemów w jego funkcjonowaniu. Projekt pilotażowy dotyczący budowy obiektu rozpocznie się w 2021 roku. Podczas przygotowywania projektu pilotażowego opracowano dokumenty i procedury, które są niezbędne do właściwego przeprowadzenia komunikacji między zamawiającym (ZMPG) a wykonawcami (zarówno w trakcie projektowania dokumentacji technicznej, jak i realizacji projektu). W trakcie przygotowania projektu pilotażowego budowy obiektu na terenie ZMPG opracowano dokument pn. Wymagania Informacyjne Zamawiającego (ang. Employer’s Information Requirements), tzw. EIR. Są to wymagania stawiane wykonawcy kontraktu. EIR zawiera kluczowe informacje dotyczące funkcjonowania użytkowników na platformie CDE w trakcie realizacji projektu, m.in. szczegółowość modelu 3D, 2D oraz sposób i częstotliwość komunikacji pomiędzy stronami. Dokument EIR obejmuje również wytyczne dla wykonawcy, który po przystąpieniu do prac w ramach kontraktu musi opracować dokument pn. Plan Wykonania BIM (ang. BIM Execution Plan), tzw. BEP. Wykonawca po opracowaniu BEP przygotuje podstawowe dokumenty i procedury, obejmuje zrealizuje inwestycję według standardów BIM, pasujących również do wytycznych zamawiającego.

Cyfryzacja branży budowlanej

Ciekawym etapem było zaimplementowanie na platformę przez koordynatora projektu kilku istniejących dokumentacji technicznych obiektów, które będą w najbliższym czasie budowane. Implementacja umożliwiła pokazanie funkcjonowania platformy większej liczbie pracowników ZMPG. Było to ważne działanie wykonane w ramach wdrażania modułów BIM, gdyż ułatwiło przekazanie informacji o korzyściach, jakie przynosi funkcjonowanie zespołu na platformie, tj. skrócenie czasu pracy, jednoczesna ocena dokumentacji przez kilka osób, wysyłanie do wykonawców komunikatów z równoczesnym śledzeniem podjętych przez nich działań.

Ważnym zdarzeniem ostatnich kilkunastu miesięcy było powołanie przez Ministerstwo Rozwoju, Technologii i Pracy w Warszawie globalnej grupy roboczej zajmującej się przygotowaniem cyfryzacji branży budowlanej. ZMPG jest jednym z członków tej grupy.

System BIM jest ważnym projektem, na który zdecydował się ZMPG, gdyż umożliwi to cyfryzację skomplikowanych procesów inwestycyjnych, które realizuje przedsiębiorstwo, a także wdrożenie nowych technologii pracujących w oparciu o cyfrową informację. System jest spójny z ideą Smart Port konsekwentnie wdrażaną przez ZMPG w porcie gdyńskim. Podejmowane działania niewątpliwie przyczynią się do podniesienia konkurencyjności portu gdyńskiego, a pełne wprowadzenie metodyki BIM pozwoli w przyszłości zarządzać majątkiem ZMPG w przestrzennym środowisku cyfrowym.

Rysunki archiwum ZMPG SA