Цифровизация строительства

Строительная отрасль еще недавно отставала от средних показателей индустриальной цифровизации и считалась консервативной в вопросах внедрения информационных технологий. Особенно на фоне нефтегазового сектора, тяжелого машиностроения, добывающей промышленности, телекома, где ИТ-технологии уже получили широкое распространение.

Теперь компьютерные технологии в строительстве стали неотъемлемой частью работы многих компаний и применяются на всех этапах — от проектирования и составления смет до возведения конструкций и управления зданиями. Программирование в строительстве значительно ускоряет все бизнес-процессы. Применение современных ИТ-инструментов позволяет исключить ошибки в проектах, снизить затраты на производство, повысить производительность труда и выстроить эффективную коммуникацию между участниками проекта, снабжая их точными и актуальными данными.

Несмотря на изменившиеся внешние условия, цифровизация по-прежнему поддерживается правительством страны. Причем цифровая экономика в строительстве предполагает не только автоматизацию ключевых процессов, но и создание единой информационной среды для бизнеса и контролирующих органов. Например, с 2022 года создание BIM-модели стало обязательным для всех, кто получает средства из государственного бюджета, а в ближайшие годы планируется распространить это требование и на объекты долевого строительства. Все это способствует разработке отечественного отраслевого ПО.

Технологии информационного моделирования

Современное строительство — это сложный комплекс расчетов и множество практических задач, но особенно опасны ошибки, возникающие при проектировании и влияющие затем на все последующие этапы. Поэтому неслучайно, что наибольшее развитие информационные технологии в строительстве получили именно на стадии проектной документации.

В первую очередь это системы автоматизированного проектирования (САПР), которые сделали проще архитектурное планирование, расчет механических характеристик объектов, выбор дизайна, создание различных документов и управление самим процессом строительства.

Эволюция САПР привела к переходу на информационное моделирование зданий (Building Information Modeling, BIM). Эта технология позволяет создавать комплексные модели зданий и сооружений, которые содержат характеристики всех элементов, могут редактироваться в реальном времени и доступны всем участникам проекта. При этом BIM охватывает весь жизненный цикл объекта — от создания проекта до эксплуатации здания и его капитального ремонта или сноса.

От составления смет до комплексного управления предприятием

Конкретные ИТ-решения есть для каждой функциональной области. Помимо САПР и BIM, это геоинформационные системы (ГИС), системы мониторинга и контроля качества, системы календарно-сетевого планирования, среды общих данных, системы управления ресурсами и финансами.

Программирование в строительстве уже давно помогает в составлении сметной документации. Механическая проверка расчетов и создание печатных форм снижают процент ошибок, экономят время и упрощают работу специалистов. На рынке существует не один десяток приложений, автоматизирующих этот этап, в том числе отечественные.

В отрасли применяются и различные программы для управления проектами. Взаимодействие между всеми участниками можно сделать более эффективным с помощью облачных платформ, предоставляющих удаленный доступ ко всем необходимым данным. Это дает возможность быстро и эффективно обмениваться информацией между заказчиками и подрядчиками, повышая прозрачность деятельности.

Также активно используется программное обеспечение для комплексного управления предприятием. Такие инструменты помогают составлять календарные планы и соблюдать сроки, вести бухгалтерский и управленческий учет, контролировать расход средств и соответствие бюджету.

Для обеспечения эффективности важно выстроить сквозные процессы. Поэтому применение цифровых моделей необходимо продлевать от проектирования на этапы закупки, строительно-монтажных и пуско-наладочных работ, сдачи объекта и его эксплуатации.

Ускоренные темпы импортозамещения в последние годы способствовали появлению и развитию отечественных систем различных классов. Помимо ИТ-компаний, свои информационные технологии в строительстве разрабатывают и крупнейшие госкомпании. Причем они создают их как для собственного использования, так и с возможностью коммерческой продажи на рынок.

Новейшие информационные технологии в строительстве

Компьютерные технологии в строительстве применяются для автоматизации процессов, связанных не только с проектированием объекта и составлением смет, но и при возведении зданий и их эксплуатации.

В последние годы в отрасли активно внедряется искусственный интеллект. Он используется для автоматизации базовых и рутинных задач, отслеживания и снижения рисков.

Дроны и георадары

К перерасходу бюджета и срывам сроков зачастую приводят ошибки при георазведке. Высокотехнологичная топосъемка и современные георадары позволяют на самом раннем этапе собрать точные геоданные и заложить в проект верные технические решения. Съемка с дронов дешевле, чем аэрофотосъемка, при этом быстрее и точнее, чем работа специалистов на земле. Еще одно их преимущество — возможность безопасно изучить труднодоступные территории. Современные георадары позволяют без бурения получить данные о составе почвы и рассчитать места и глубину установки свай, а фотограмметрия помогает создавать детализированные 3D-модели поверхности.

Роботы

Строительные роботы могут использоваться не только для обследования территорий при георазведке, но и для удаленного мониторинга площадок в ходе возведения объекта. Роботы помогают в решении проблемы с нехваткой рабочей силы: они могут взять на себя рутинные задачи, не требующие высокой квалификации. Например, роботизированная техника может применяться для забивки свай или демонтажа конструкций. Причем использование роботов повышает не только производительность, но и безопасность.

3D-печать

Снизить влияние человеческого фактора помогает также 3D-печать. Современные принтеры можно устанавливать прямо на стройплощадке. Они сами готовят смесь из заложенных в них компонентов и возводят необходимые конструкции, превосходя по скорости и качеству работ профессиональных строителей.

Интернет вещей и умные датчики

Применение умных датчиков дает возможность объединить все механизмы и всех участников в единую сеть и отслеживать ход работ в реальном времени. С их помощью можно следить за количеством стройматериалов и запасами топлива, отслеживать передвижение техники и людей по зонам, предупреждать нарушения правил охраны труда и контролировать содержание вредных веществ в воздухе.

Типичные проблемы и их решение

Несмотря на все преимущества применения информационных технологий в строительстве, их внедрение требует значительных усилий и затрат — как на приобретение оборудования и программного обеспечения, так и на обучение персонала.

Сложности, которые возникают у компаний при переходе на цифровую экономику в строительстве, схожи. Одна из основных — разрозненность и дублирование нормативно-справочной информации (НСИ). Часто приходится сталкиваться с так называемыми функциональными колодцами: когда структурные подразделения функционально обособлены по этапам реализации проекта, а сквозной календарный план-график, как правило, не используется.

Внедрение цифровых инструментов, а особенно решений высокого уровня, таких как робототехника, дроны и 3D-печать, будет неэффективно без прочного фундамента — настроенной методологической основы и базового уровня автоматизации компании.

Поэтому переход к информационным технологиям в строительстве следует начинать с разработки регламентов и методологии организации производства, выравнивания и организации единой НСИ для проектировщиков, подразделений закупки и строителей.

Трансформация должна начинаться с обследования текущих бизнес-процессов, после чего формируются модели целевых процессов, разрабатывается регламент взаимодействия в контуре заказчик – проектировщик – подрядчик и карта цифровой трансформации, в рамках которой уже и происходит выбор решений для автоматизации разных функциональных областей. Причем рассматриваются как новые инструменты, так и уже существующие в ИТ-ландшафте заказчика. Главное — правильно настроить интеграцию информационных потоков.

Например, внедрение единой НСИ, соответствующей требованиям всех участников жизненного цикла объекта, позволяет автоматизировать формирование ведомостей объемов работ и смет сразу в контуре учетной системы компании, что помогает автоматизировать и ускорить закупочный процесс в части создания заявок.