Новые горизонты: строительную отрасль переводят в цифру
Строительная отрасль – один из важнейших двигателей экономики столицы. Отвечая на вызовы нового времени, она демонстрирует готовность к трансформации. Цифровизация – всемирный тренд, и опыт Москвы – отличный пример для многих зарубежных специалистов. О том, какие перспективы откроет для представителей строительной сферы работа в цифровой среде, – в материале.
В столице полным ходом идет трансформация строительной отрасли. На данный момент обязательным условием для застройщиков является работа с применением технологий информационного моделирования (ТИМ). Отметим, что сейчас уже более 700 объектов в столице находятся в системе цифровых сервисов – и это только начало.
ТИМ – это технология информационного моделирования в строительстве, включающая процессы создания, изменения и последующего использования виртуальной копии здания.
ТИМ-технология используется на всех стадиях жизненного цикла объекта — от проектирования, строительства и эксплуатации до реконструкции.
С помощью ТИМ специалисты создают не просто картинку в 3D-формате, а базу данных, где хранится вся информация об объекте: сколько нужно стройматериалов, какова начинка здания, а главное – в модели можно увидеть проблемные участки будущего объекта еще на этапе проекта и исправить их – одним кликом компьютерной мыши.
Особенность ТИМ в том, что строительный объект проектируется как единое целое. Изменение какого-либо параметра влечет за собой автоматическое изменение связанных с ним параметров и объектов, вплоть до чертежей, визуализаций, спецификаций и календарного графика.
ТИМ позволяет создавать и контролировать не только сам объект на всем его жизненном цикле, но и все, что расположено рядом – дороги, поликлиники, школы и так далее.
Использование технологии информационного моделирования позволило существенно сократить время прохождения экспертизы, минимизировать многократные корректировки проекта. Грамотная проработка и синхронизация разделов проектной документации позволила оптимизировать затраты на строительство.
Все московские застройщики, работающие с проектами по государственному заказу, должны перейти на ТИМ-технологии. При этом в столице технологии информационного моделирования уже использовались при строительстве таких объектов как:
- Дворец гимнастики Ирины Винер-Усмановой в Лужниках;
- жилые дома на ЗИЛе;
- Политехнический музей;
- храм Сретенского монастыря.
Москва стала пилотной зоной внедрения технологий информационного моделирования в программу реновации. Апробация ТИМ-технологий на пилотных объектах – один из важных шагов не только к централизованному применению информационного моделирования в Москве, но и к формированию единого информационного городского пространства.
НазадИспользование ТИМ-технологий позволило сократить сроки проектирования инфекционного центра в Новой Москве.
Одним из преимуществ использования ТИМ при проектировании инфекционной больницы стало высокое качество проектной документации в части увязки смежных разделов по архитектурно-строительным и инженерным системам.
К примеру, с помощью ТИМ оперативно выявляли коллизии при разработке проектных решений по системе вентиляции. Это позволило исключить переток воздуха из грязной зоны в чистую, обеспечив полную изоляцию от попадания вируса во внешнюю среду.
Назад«На сегодняшний день все вновь заключаемые контракты на проектирование идут с применением ТИМ. Сейчас мы хотим применять модель и при строительстве, а в дальнейшем и для формирования цифровых двойников города. Сегодня реализуют 160 объектов с применением ТИМ на этапах проектирования и строительства», – пояснил руководитель Департамента строительства Москвы Рафик Загрутдинов.
Отметим, что процесс работы у застройщиков полностью выстроен на базе отечественного программного обеспечения (ПО). Так, 80% от общего количества столичных строек ведется с помощью технологий информационного моделирования. Цифровые сервисы работают в системе Департамента строительства Москвы с 2021 года. На текущий момент в электронном виде в систему заведено порядка 632 тыс. документов.
Планируется, что исполнительная документация полностью перейдет в цифровой формат. Конечной целью является создание единой цифровой среды, в которой участники могли бы обмениваться данными.
В перспективе историю любого построенного объекта можно будет отследить по привязанному к ней архиву документов. Они будут содержать данные о заказчике и строителе, о самом процессе, соответствии чертежей построенному объекту и др. В мировой практике такого технического решения нет ни у одного государства, что удивительно, поскольку за рубежом создано множество качественных цифровых продуктов во всех сферах.
«Мы же должны собрать в единую цепочку процессы проектирования, строительства и эксплуатации зданий. Поэтому Департамент строительства Москвы заключил соглашение с Министерством строительства РФ, на примере столицы будет формироваться методология для отрасли во всей стране», – отметил Рафик Загрутдинов.
Экономия бюджетных средств и искусственный интеллект
Цифровизация строительной отрасли позволяет выигрывать всем участникам строительного процесса. Ярким примером является строительство Международного медицинского кластера в «Сколково». Новейшие технологии и методы были опробованы отечественными специалистами во время возведения этого масштабного объекта.
«Применение технологии информационного моделирования и цифровизация документации позволила сэкономить порядка 20% бюджета на этот объект. Сейчас во многих областях строительной отрасли также применяют искусственный интеллект, например, при дизайне тех или иных объектов. Мы не исключение и хотим продолжать эту практику», – добавил Рафик Загрутдинов.
Не исключено, что к 2030 году инженерным наполнением объектов строительства будет заниматься искусственный интеллект. Также большинство рутинных процедур на этапе проектирования должно быть передано в руки машин. Для решения этой задачи уже ведутся
масштабные работы по подготовке отрасли к внедрению иных подходов.
«Конечно, для этого требуется серьезная работа с кадрами. Мы уже создали ряд образовательных программ и обучаем специалистов, чтобы они могли эффективно работать на современных строительных площадках. К примеру, есть образовательная программа «Цифровой инженер ПТО», которая с 2021 года реализуется на базе одного из ключевых профильных вузов страны – Московского государственного строительного университета. На текущий момент более 900 человек обучились работе с передовыми российскими разработками в сфере цифровизации проектирования, строительства и эксплуатации. Среда будет существенно меняться и люди тоже, важно трансформировать сознание людей для масштабного перехода к цифре», – подчеркнул Рафик Загрутдинов.
Строительные компании уже используют нейросетевые модели в рабочих процессах. Компании из госсектора пока внимательно изучают опыт представителей частного сектора. В целом все готово к подготовке специалистов для работы в цифровых технологиях.
Цифровые двойники: суперсистема обмена данными
Цифровые двойники представляют собой точные копии объектов, инженерных сетей и коммуникаций и помогают в реальном времени управлять сложными технологическими узлами, устройствами и сооружениями. Сюда переносятся все процессы, люди, системы и устройства вплоть до вентиляционных люков.
С помощью такой технологии можно эффективнее эксплуатировать здания, детально отслеживать состояние объекта, прогнозировать эффект от изменений, а также получать данные о состоянии объекта со всех сторон, не выводя его из эксплуатации. Цифровая модель помогает продлевать жизненный цикл сооружения, оптимизировать расходы ресурсов на его техническое обслуживание и внутреннее содержание.
Смарт-эксплуатация позволяет увеличить производительность инженерного состава на 20%, повысить срок службы оборудования более чем на 15%, а также снизить затраты на внеплановое обслуживание до 50%.
Сегодня «умная» эксплуатация ExploIT от отечественных разработчиков внедрена на ряде крупных спортивных и образовательных объектов. Примерами уже стали кластер «Ломоносов» научной долины МГУ, Дворец спорта «Некрасовка» в одноименном районе, а один из первых объектов с такой технологией – медицинский кластер в «Сколково».
СУИД, или еще одна деталь на пути к цифровизации
Система управления инженерными данными (СУИД) – тоже российская разработка, которая позволяет гибко настраивать требования к информационной модели на разных стадиях жизненного цикла объекта, определяет модель данных и их взаимосвязанность. При массовой загрузке «сырая» информация автоматически валидируется по заданным требованиям и распределяется по структурам.
Благодаря СУИД можно проверить, соответствует ли информация требованиям строительных регламентов или данным Росреестра. В результате только проверенные данные становятся доступны.
В системе управления инженерными данными есть классификатор, в котором фиксируются взаимосвязи технологических систем друг с другом, что позволяет избежать разных ошибок: например, монтаж оборудования невозможен, пока не залит фундамент, и так далее.
Помимо управления данными такая система стала необходимым компонентом для формирования единого цифрового пространства, создания цифрового двойника организации с прикрепленными регламентами и бизнес-процессами. В идеале она должна уметь не только работать с этими бизнес-процессами, но и влиять на них через информационную модель, накапливая все новые и новые данные по заданным правилам.
Каждый участник проекта получает экземпляр данных, который уже прошел предварительную обработку и утвержден заказчиком. Это исключает дублирование документов, чертежей и прочих деталей.
Поскольку разным участникам проекта для работы необходима своя информация, СУИД позволяет разграничить не только доступ в соответствии с ролью участника, но и гибко настроить графическое представление структуры модели и пользовательского интерфейса по пакетам работ или участкам.
При использовании всех функций СУИД у заказчика появится отчетливая информационная модель, которая даст подробную информацию об объекте и упростит его ввод в эксплуатацию.
Кроме того, при внедрении системы появится библиотека данных, которая поможет сравнивать объекты друг с другом для использования успешного опыта в будущих проектах. Таким образом, можно будет предотвратить типичные ошибки, которые сложно заметить, если работать по старинке. Ожидается, что в ближайшие годы систему начнут активно использовать в стройиндустрии.
Информационная система управления проектами
Еще одной деталью цифровизации строительной отрасли становится информационная система управления проектами (ИСУП). Она позволяет автоматизировать процессы управления строительными проектами на уровне госзаказчика на разных уровнях.
Пользователями являются федеральные, региональные и муниципальные заказчики в сфере строительства. Система сформирована на основе комплекса независимых продуктов. Каждая часть системы отвечает за определенную задачу и может быть изменена и расширена без перемен в других. При этом сервисы взаимодействуют между собой с помощью обмена сообщениями.
Основой для ИСУП стала московская информационная система «Мосгорзаказ», первая версия которой была введена в эксплуатацию еще в 2010 году. Сейчас она продвигается как связующее звено во множестве градостроительных, учетных и прикладных информационных систем, сведения в которых учитываются при строительстве.
Договор о подключении к ИСУП заключили уже 75 регионов. Глобальный тренд на развитие цифровизации строительства продолжается. Сейчас речь идет уже не просто об импортозамещении ИТ-решений в России, а о создании качественных и функциональных продуктов. Вместе с отлаженной системой они позволят перейти от цифровых двойников объектов к цифровым двойникам городов, мегаполисов, регионов и в конечном счете – к цифровому двойнику страны.
