4D-based automation of heavy lift planning in industrial construction projects

In northern Canada, due to the harsh weather and high labor cost, contractors prefer to using modular construction approach to complete heavy industrial projects, where mobile crane are used for onsite module installations. In current practice, module lifts are often planned manually by rigging engineers. With a large number of heavy lifts to be analyzed per project, the planning process is tedious and error prone. This paper represents a data-driven crane management system with three features: (1) identification of design errors in lifting planning; (2) responses to design changes; and (3) dynamic 3D trajectory-based lifting visualization. It covers two types of crane operations: pick from a fixed location, and pick and walking operation. This developed system helps reduce lifting time and improves safety and quality, where various lifting scenarios need to be analyzed. The system has been implemented at a collaborator company for demonstration and validation. Key words: heavy industrial project, crane management system, 4D visualization, 3D motion planning, lift path planning. Dans le nord du Canada, en raison des conditions meteorologiques difficiles et du cout eleve de la main- d'oeuvre, les entrepreneurs preferent utiliser une approche de construction modulaire pour realiser des projets industriels lourds, ou des grues mobiles sont utilisees pour les installations de modules sur place. Dans la pratique actuelle, les levage de module sont souvent planifies manuellement par les ingenieurs en montage. Avec un grand nombre de charges lourdes a analyser par projet, le processus de planification est fastidieux et sujet aux erreurs. Le present document presente un systeme de gestion de grue axe sur les donnees et comportant trois caracteristiques : (i) la determination des erreurs de conception dans la planification du levage; (ii) les reponses aux changements de conception; et (iii) la visualisation dynamique du levage fondee sur la trajectoire 3D. Ce systeme couvre deux types de grutage: la prise a un endroit fixe (PEF) et la prise et la marche (PM). Il permet de reduire le temps de levage et d'ameliorer la securite et la qualite, ou divers scenarios de levage doivent etre analyses. Le systeme a ete mis en oeuvre dans une entreprise collaboratrice aux fins de demonstration et de validation. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : projet industriel lourd, systeme de gestion de grue, visualisation 4D, planification de mouvement 3D, planification de chemin de levage.
Introduction In northern Alberta, the oil and gas reserve has led to mega heavy industrial construction projects that contributed to the growth of Canada's economy. The impact of the oil [...]