Arbeidsrom som ressurs i 4D-modeller

Abstract

3D-modeller som endrer seg over tid kalles 4D-modeller hvor tiden er den fjerde dimensjonen. I bygg og anlegg er slike modeller brukt mest i konstruksjon av nybygg. Konstruksjonssekvensen vises da i fire dimensjoner. Metoden får kritikk for å ikke vise prosessene som må til undeveis. Bjelker og søyler hopper ikke på plass av seg selv. Spesielt midlertidige konstruksjoner og nødvendig arbeidsrom blir lite berørt i modellene.Denne oppgaven forsøker å lage en 4D-modell for renovasjonsstansen på prosessanlegget Tjeldbergodden, RS10. Rundt 4000 aktiviteter er planlagt på timebasis.

Tanken var at med statiske konstruksjoner som grunnmodell kunne en vise størrelsen på, og varigheten til, nødvendig arbeidsrom for hver planlagt aktivitet. Tekla Structures v16 SRI ble brukt i modelleringsprosessen. Det ble tidlig klart at programmet ikke er utviklet til denne bruken. Programmet er utviklet for modellering av nye og eksisterende bygg i tre og fire dimensjoner. 3D-modelleringsegenskapene oppfattet jeg som intuitive og lette å bruke.

På 4D-egenskapene skortet det noe. Tidsstegene fram og tilbake er minimum én dag. Dette prosjektet var avhengig av å planlegge ned på timenivå. Tidsplanleggeren er tilsynelatende lik Microsoft Project, men uten de samme mulighetene til å modifisere prosjektet. Endringer i planene kan føre til tidkrevende og manuelle inngrep i 4D-modellen. Ved å bruke samme plan hvor aktivitetene har lik betegnelse og lik rekkefølge oppdateres modellen uten de store inngrepene.

Aktiviteter som er i samme tredimensjonale rom til samme tid burde oppdages enkelt og raskt i modellen. Dette er ikke tilfellet. To arbeidsrom i samme rom til samme tid vises bare som et enkelt volum. Det er umulig å se at det er to eller flere arbeidsrom uten å velge arbeidsrommene og lete etter tilkoblede aktiviteter.

Web-basert informasjonsdeling for slike store prosjekter konkluderes å være avgjørende for å ha nytte av 4D-modellering. Med prosessen som er brukt i denne oppgaven ville det tatt én person fire måneder å koble alle aktivitetene mot arbeidsrom. En alternativ prosess er forslått hvor arbeidsrommene er statiske og de ansvarlige ingeniørene kobler aktiviteter mot arbeidsrom. En del andre prosesser og hjelpeverktøy er også foreslått for å øke brukervennligheten og tilpasse programmer og prosesser til denne bruken. Av videre forskning på arbeidsrom som ressurs bør følgende fire tema ses nærmere på:

1.Koblingen mellom arbeidsrom og aktivitet

2.Web-basert informasjonsdeling og modellutvikling

3.Kriterier for og visualisering av arbeidsromkonflikter

4.Koblingen mellom 3D og 4D3

3D models that change over time are called 4D-models where time is the fourth dimension. For civil engineering purposes these models are mostly used for construction. The construction sequence is shown in 4D. This method is subjected to criticism for not showing the processes required for construction. Beams and columns don’t leap into place by themselves. Especially temporary structures and necessary work-space is not included in 4D modeling.

This paper attempts to create a 4D model for a maintenance project at the process plant Tjeldbergodden. About 4000 tasks are planned at an hourly level.

The idea was to have the plant’s static structures as a base and show the size and duration of each task’s work-space. Tekla Structures v16 SRI was used in the modeling process. This programme is mainly designed for modeling new and existing structures in 3D. I found the 3D modeling capabilities intuitive and easy to use.

The programme’s 4D capabilities came up a little short. The minimum time step is one day. This project required planning at an hourly level. The task manager interface is like that of Microsoft Project but without the same options for modifying the project. Changes in the original plans are often time consuming and require manual changes in the 4D model. By using the same plan where tasks have the same designation and come in the same order, manual changes are not needed.

Tasks occupying the same space at the same time should be easily and swiftly detected in this model. However, they are shown as a single volume in Tekla Structures. It is not possible to see that there are multiple objects without selecting them and looking up related tasks.Web based information sharing is need for projects of this size if 4D models are to be used. One person would spend four months linking tasks and work-spaces using the process presented here. An alternate process is suggested where work-spaces are static and the project engineers link tasks and work-spaces. A few other processes and tools are suggested to make software more user friendly and adapted to this use. Four areas are suggested for further research:

1.The link between work space and task

2.Web based information sharing

3.Criteria for and visualization of task clashes

4.The link between 3D and 4D