Povodně ukázaly sílu IT při budování mostů

Zdálo by se, že tak živelná a nevyzpytatelná věc, jako byly povodně v České republice v loňském roce, se světem in...


Zdálo by se, že tak živelná a nevyzpytatelná věc, jako byly povodně v České
republice v loňském roce, se světem informačních technologií vůbec nesouvisí
opak je ovšem pravdou. Právě díky nim mohla Armáda České republiky získat
prestižní ocenění "Computerworld Honors" pro rok 2003. Nikoliv náhodou.
Ačkoliv živelné pohromy všeho druhu jsou obvykle brány za tragédie pro lidstvo,
mohou s sebou přinášet i mnoho pozitivního. Odstraňování jejich následků
přispívá jednak k rozvoji lidského vědění a umění v mnoha různých oborech
činnosti, jednak umožňuje uvádět do praxe přístupy a technologie, které by bez
nich zůstaly pouze na papíře nebo byly realizovány v mnohem menším měřítku, než
jaké by jim mělo náležet.
Jednou z nejničivějších katastrof, jakých se v našich zeměpisných šířkách
můžeme nadít, jsou povodně. Voda, která se valí koryty řek v mnohem větších
kvantech, než na jaká jsme běžně zvyklí, likviduje vše lidské, na co cestou
přijde. Sídliště, továrny, komunikace a především mosty, které jsou snadným
terčem živlu. Důvod pro to je jednoduchý. Člověk při konstrukci toho všeho
prostě nepočítal s možností, že jednou všemocná příroda překoná jeho představy
i odhady a zničí vše, co tak pracně vytvořil.

Rekonstrukce ručně
Inženýrská zařízení zničená při povodních musejí být obnovena v co
nejrychlejším čase, a to tak, aby mohla co nejdříve sloužit svému původnímu
účelu. Zejména v případě komunikací je nezbytné vytvořit prostředí, kdy zničené
dílo bude možné ihned, byť v provizorní formě, využívat. Jednou z
nejpodstatnějších fází tvorby nových zařízení v nepředpokládatelné situaci je
projektování. Vytvoření nové komunikace nebo mostu zdaleka není jen
naplánováním bílé linky vedoucí krajinou. Mnoho konstrukcí a výpočtů, které
souvisejí s úspěšným vybudováním výsledné stavby, je problémem, jenž bývá za
normálních okolností řešen mnoho měsíců, i let. Přesto někdy nelze realizovat
tyto složité záležitosti v čase, který by si zasloužily. Důvodem jsou například
přírodní katastrofy a rychlá nutnost reakce na ně.

Mosty jsou kritické
Autodesk patří mezi důležité dodavatele systémů pro inženýrské projektování již
mnoho let. A právě využitím technologií této firmy získala Armáda České
Republiky (AČR) prestižní ocenění amerického Computerworldu "Computerworld
Honors" za své nasazení během nápravných prací při katastrofálních povodních
loňského roku. Pojďme se ve stručnosti podívat, co se vlastně stalo.
Povodně znamenají především destrukci mostních konstrukcí, jak bylo uvedeno
výše. Ty jsou nepostradatelnou součástí komunikační infrastruktury, a proto je
nutné je co nejdříve a co nejkvalitněji opravit. Technologie, které jsou
využívány při konstrukci nových mostů, lze proto právem řadit do kategorie
kritických systémů. Zátěž, které jsou ihned po svém nasazení vystaveny,
vyžaduje dlouhodobé testování a technicky vzato by neměla být aplikována ihned
po vybudování nové konstrukce. Pokud ovšem je, zvyšují se nároky na tuto
konstrukci úměrně s tím, jak se krátí čas pro její sestavení.

Nečekané zátěže
Čeští konstruktéři vsadili na vytvoření mostní konstrukce na břehu a její
následné zavedení na místo použití. Z hlediska teorie je to nejrychlejší způsob
vytvoření funkční mostní konstrukce, na druhé straně se ovšem jedná o věc
poněkud riskantní. Konstrukce musí vydržet jednak zátěž, která se od ní
očekává, jednak také možné neočekávané zatížení. Software využívaný při jejím
provedení musí být schopen reflektovat všechny možné alternativy rizik, jež
souvisejí s konstrukcí takto náročných zařízení v omezených podmínkách a
především ve stísněném čase.
Pro konstrukci byl využit Autodesk Inventor, ve své verzi aktuální v době
povodní. Produkty Autodesku, zejména rodina AutoCADu, jsou v našem prostředí
dostatečně známým softwarem pro praktické navrhování zařízení a konstrukcí
všeho druhu. Jejich technologie jsou využívány a nasazovány pro mnoho různých
účelů. Své ukázaly také při povodních a při konstrukcích mostních zařízení
bezprostředně po nich.

Armáda pro krizi
Software pro konstrukci mostů musel umět co nejrychleji a co nejsnáze vytvořit
virtuální prototyp hotové konstrukce tak, aby se co nejvíce zjednodušila její
samotná montáž, fyzická příprava a aplikace do reálného prostředí. To je za
normálních okolností důležité, avšak v době povodní, kdy se hraje o každou
hodinu nefunkčnosti komunikace a o každou promarněnou možnost přepravovat
podstatný materiál a osoby po ní, je to kritické.
Stejně tak i v době války jsou na konstrukci zařízení kladena podobná kritéria,
a proto je nejvhodnějším implementátorem právě v případě kritických situací
armáda. Předpokládá se, že právě ona dokáže nejlépe reflektovat krizové situace
a připravit v krátké době funkční a efektivní řešení.

Stavba na suchu
Spadlé mosty byly, jak již bylo řečeno, konstruovány "na suchu" a teprve pak
vkládány nad vodní toky. Konstrukce na suchu se kromě samotné kompletace
skládala také z teoretického vytvoření. Tato fáze, která stojí na samém počátku
budování konstrukce, musí být provedena bezchybně, protože jakékoliv selhání by
bylo ihned patrné na kvalitě výsledku. Právě rychlé zvládnutí těchto problémů
díky správné kombinaci hardwaru, softwaru a lidského kapitálu, který byl k
dispozici, umožnilo AČR získat nominaci na prestižní cenu Computerworldu.
Pokud hovoříme o softwaru, ten musí být především jednoduchý. Uživatel-
konstruktér investuje svůj čas do produkce složitých zařízení, a pokud přitom
musí komunikovat se složitým softwarem, je to pro něj zbytečná zátěž navíc.
Hovoří-li se o efektivitě práce v kanceláři nebo i jinde, kde rozhoduje
intelektuální výkon jednotlivce nebo týmu, je vhodné jim usnadňovat práci. Čím
je k dispozici méně času, tím větší usnadnění je třeba. Čím více usnadnění a
kvalitních lidí máme, tím vyššího výkonu jsme schopni. To je poměrně jednoduchá
logika, kterou se řídilo i nasazení při rekonstrukčních pracech po povodních v
roce 2002.

Problém převodu
Problémem digitální konstrukce čehokoliv a jejího následného převodu do
reálného světa je, že cokoliv, co je virtuálně modelováno, nikdy zcela přesně
nesedí s projektem v jeho "skutečném" stadiu. Hekticky vytvářený projekt trpí
mnoha různými potížemi a nemusí sedět mnoho zdánlivých detailů. To, co se zdá
být jednoduchým problémem, se stává velkým v okamžiku, kdy o kvalitě nasazení
konstrukce rozhodují detaily například milimetry u rozměru, který musí být
naprosto přesný. Tvůrci z Autodesku tvrdí, že jejich software je doslova
nadupán novinkami a připraven na právě takové kritické nasazení. Schopnost
softwaru modelovat praktická řešení při minimální zátěži uživatele a maximálním
zrychlení procesu vývoje je zde klíčová. A v případě nasazení při rekonstrukci
mostů také byla.
Existuje mnoho druhů konstrukcí, na kterých se česká armáda podílela a při
kterých nasadila své řešení postavená na produktu Autodesku. Zajímavé je při
nich i něco jiného než samotné konstrukce. Mnoho zařízení, která jsou původně
konstruována jako statická, totiž musejí, byť dočasně, fungovat dynamicky.
Konstrukce kompletovaná na jednom místě a následně přesunuta na jiné, jako
třeba budování mostu, představuje značné namáhání samotného zařízení a také
zátěž, se kterou by při konvenčním vytváření konstrukce stejného typu nebylo
nutné počítat, nebo přinejmenším ne v takové míře.

Inventor pomohl
Produkt Autodesk Inventor, který tedy byl pro projektování provizorních mostů
nasazen, je software určený především pro 3D návrhy a design mechanických částí
výrobků. Jeho poslední šestá verze nabízí zlepšení v několika oblastech.
Nejdůležitější je zřejmě zlepšená produktivita návrhů. Jedná se především o
implementaci různých automatizačních funkcí, které usnadňují konkrétní pomocné
práce, jako je například tvorba dokumentace. Produkt totiž umožňuje k modelu a
jeho jednotlivým pohledům přidávat další poznámky, štítky, definovat způsob
prohlížení apod.
Novinkou je také nástroj pro vytváření kusovníků, jejichž položky mohou být i
vhnízděné. Tyto tabulky a seznamy, stejně jako další pole, lze snadno
formátovat přesně podle standardů organizace. To pak ulehčuje práci a snižuje
počet chyb při praktické realizaci.
Inventor byl Autodeskem představen před třemi roky a cenově se pohybuje zhruba
ve střední kategorii. Podle informací jeho výrobce se v posledním roce stal
nejprodávanějším 3D konstrukčním systémem na světě.

Studie a okolnosti
Případová studie Armády České republiky o obnovovacích pracech po srpnových
povodních v České republice se v neděli 6. dubna oficiálně stala součástí
sbírky Computerworld Honors Collection v San Francisco City Hall. Zde bude
ročník 2003 této sbírky formálně uložen do globálních archivů a české armádě
bude udělena Medaile za úspěch (Medal of Achievement).
Faktem ovšem zůstává, že i když armáda využila nejmodernějšího hardwaru a
softwaru, nakonec to nebyla jen technická řešení, ale především lidé, kteří
umožnili zabránit s relativně malými náklady velkým potenciálním škodám, ke
kterým mohlo jinak velmi snadno dojít, kdyby konstrukce nebyly zprovozněny včas.
V jakékoli krizi je využitý software, byť špičkové kvality a od jedné z
vedoucích společností ve svém oboru, pouze jedním z prvků, které se musí
propojit, aby bylo dosaženo kýženého výsledku. Tím není pochopitelně míněno
dosažení ocenění, ale úspěšné řešení krizové situace.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.