Об обязательном переходе на ТИМ в России, проблемах замещения AutoCAD и быстром изменении облика строительной индустрии поговорили с Николаем Ивановичем Ватиным.
Николай Иванович Ватин: доктор технических наук, профессор, директор Научно-технологического комплекса «Цифровой инжиниринг в гражданском строительстве» Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии», Передовая инженерная школа «Цифровой инжиниринг», ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого».
Если сравнить развитие ТИМ в России и остальном мире, то где мы находимся?
Внедрение ТИМ в строительстве у нас сильно продавливается сверху, это позиция Минстроя. А во многих развитых странах это отдано на откуп общественным негосударственным объединениям. Там нет разумного давления на бизнес по обязательному переходу на ТИМ. У нас же оно есть, и за счет этого, например, проектные компании полностью перешли на ТИМ. Проект без этого уже не сделать.
Поменялся и подход со стороны заказчиков. Любой адекватный заказчик проектных работ в России в 2024 году требует не чертежи, а модель. На основе трехмерной модели уже получает любые планы, разрезы или, например, виды фасадов. Всё, рынок сформировался.
То есть можно сказать, что дела с внедрением ТИМ в строительстве у нас во многом лучше, чем в других странах. Основная проблема сейчас заключается в использовании зарубежного ПО. Мы работали на том же софте, что и весь мир, теперь этот софт формально недоступен. Отечественные программы однозначно и заметно слабее. Нужно от двух до четырех лет, чтобы они развились до той же степени, что зарубежные.
Очень многие работают на нелицензионных копиях. Главгосэкспертиза перестала требовать сертификаты на иностранное ПО, то есть они больше не контролируют лицензии. Другие работают на ПО, которое куплено, например, через Казахстан. Статус результата проектирования на таком ПО, скажем так, подмочен. На полностью белых российских продуктах работают в основном госкомпании, от субподрядчиков требуют того же.
Число застройщиков, работающих с ТИМ, в первом полугодии 2024 года выросло на 17% и достигло 878, приводит данные Дом. рф. Всего с ТИМ работают около 21% застройщиков в 54 регионах.
Насколько ТИМ интересен с точки зрения бизнеса? Эти технологии действительно помогают оптимизировать финансы и упростить управление? Если бы Минстрой ничего не требовал, то что бы было?
Обязательный переход на ТИМ — это дополнительная и довольно заметная нагрузка на бизнес хотя бы потому, что все результаты в рамках работы с ТИМ надо выкладывать на внешние ресурсы, чтобы органы государства следили за строительством. Не все готовы и просто к тому, чтобы осваивать новый функционал.
Но самое главное, что внедрение ТИМ, когда оно идет от проектирования на строительство и эксплуатацию, не дает возможности для ухищрений и махинаций. У меня аспирант предложил использовать ТИМ и блокчейн для контроля поставок строительных материалов. При использовании блокчейнов будет уже невозможно взять китайскую трубу одного качества и перемаркировать ее в РФ, или продавать старые трубы как новые. Цифровизация — это резкое сокращение возможностей химичить и обманывать. Контроль объектов в ТИМ означает, что уже ни приписок не сделать, ни трубу не проложить на пару метров в сторону от проектного положения.
Уже сейчас в России есть стройки, где инженер стройконтроля ходит с планшетом, у него там проектная документация и дополненная реальность. Он наводит камеру, и софт сразу вычисляет, что построено, а что нет. Тут уже не напишешь КС, которая не соответствует действительности.
Отвечая на ваш вопрос: ТИМ требует очень жесткой дисциплины всех участников стройки. Если она присутствует, то ТИМ полезен и эффективен для бизнеса. Но расхлябанности и безалаберности, волюнтаристских управленческих решений ТИМ не терпит. Также ТИМ не терпит воровства. Если это есть, то никакой ТИМ не поможет.
Уместно ли использовать ТИМ для оценки рисков, например, вероятности срыва срока сдачи объекта? Насколько это вообще возможно?
ТИМ дает возможность точно подсчитать объемы материалов, а из этого выходит достаточно хорошая оценка объемов работ. Значит, получаем достоверное сметно-экономическое обоснование строительства — затраты инвестора за счет ТИМ становятся более реальными.
Контроль рисков — наработанная вещь, которая развивалась стадиями, начиная от диаграмм Ганта. Часто сейчас применяют сетевые графики, которые построены на заданной длительности той или иной работы. Продвинутый вариант — задается не конкретное, а вероятное время выполнения работы. Появляется диапазон дисперсии, то есть график становится стохастической моделью, которая учитывает вероятность отклонения.
Следующая стадия, когда продолжительность работ становится случайной функцией от какой-то величины. Объясню на примере. Предположим, нормативная длительность кладки стены определенной площади — 15 дней. Это можно заложить в сетевой график. Следующая стадия, когда у нас тоже 15 дней, но с вероятностью Х это 14 дней, а с вероятностью Y это 16 дней. А самая сложная модель, когда эта величина зависит от другой величины. В нашем случае продолжительность кладки может зависеть от результатов выполнения предыдущей работы, от задержки по ней. Тогда кладка не просто сдвигается по началу, но ее вероятностные характеристики становятся иными.
В рамках ТИМ мы можем использовать сложные алгоритмы на больших данных и с применением машинного обучения. Построили 10 одинаковых зданий, набрали статистику по разным видам работ — можно оценивать риски по сложным моделям. На типовых проектах это отличная идея, но на уникальных зданиях и сооружениях такие подходы бесполезны.
И еще — нужны большие данные по разным стройкам. Пока Минстрой не собирает информации по времени выполнения тех или иных работ. Но чем больше мы работаем в ТИМ, тем больше для этого возможностей. Это бумажные журналы нельзя обработать, а в цифровом виде информацию можно получить и проанализировать по всей стройке по всей стране.
В каком направлении будет развиваться ТИМ?
Есть три основных вектора развития.
- Повышение доступности. Как сотовый телефон однажды стал доступен всем, так будет и с внедрением ТИМ в строительстве. Это связано и с доступностью «железа», например, оборудование для фотограмметрии уже сейчас могут использовать даже небольшие компании. Не так дороги и георадары.
- Применение средств для управления строительной техникой. Это уже используют многие. Скажем, бульдозер, у которого на отвале датчик пространственного положения, и он за один проход делает профиль в полном соответствии с проектной документацией. Это работает в увязке с ТИМ.
- Сочетание стандартных и облачных решений. Во втором случае проектная работа совершается во внешнем контуре, не нужно вкладываться в собственную технику и ПО. Такое решение не универсально, но во многих случаях эффективно. Облачных вычислений будет много.
Переход от «простого» ТИМ к задачам управления жизненным циклом объекта. Это сочетание ТИМ и эксплуатации. Например, адаптивные системы энергосбережения, когда единый контур теплоносителя охватывает все здание. В пекарне на первом этаже избыток тепла, а на другом конце в квартире холодно. Кондиционер в пекарне и калорифер в квартире? Нет — перераспределение тепла между помещениями. Такая система реализована в петербургском ТЦ «Радуга» и описана в кандидатской диссертации моей коллеги Олеси Аверьяновой. Эксплуатация таких систем возможна только на основе ТИМ-модели, которая получена от проектировщика.
Источник: https://balorobots.com
Источник: https://elib.spbstu.ru/dl/2/r18−74.pdf/download/r18−74.pdf
Как меняется строительная отрасль в связи с внедрением ТИМ?
Строительство переживает переход к префаб-технологиям, а префаб-технологии тесно связаны с ТИМ. Стройка всё в меньшей степени становится местом, где за счет дешевых рабочей силы и материалов создается прибавочная стоимость. И это все больше место крупноузловой сборки изделий с высокой степенью готовности, выполненных по машиностроительной технологии с миллиметровой точностью. В префаб-технологиях изготовление основных узлов и элементов здания или сооружения перемещается на заводы.
Так строят в Китае, мы все смотрим видео про скоростное строительство. По классическим технологиям возводят только фундаменты. Все остальное привозят и собирают на месте, отсюда и фантастическая скорость. На этой стройке нет маляров, штукатуров и каменщиков — все эти работы делают роботы на заводе, и делают они их по 3D-модели.
Сейчас у Минстроя два любимых детища — ТИМ и префаб, и это история о смене технологического уклада. Мы увидим, как будут вымирать и небольшие компании, и гиганты, которые не освоили этот переход. Он произойдет лавинообразно. Давайте вспомним, как переходили от бумажных чертежей к компьютерным. Я это прекрасно помню: преподаватели говорили, что если студент не умеет чертить от руки тушью, то это не инженер, уберите все это ваше ПО, надо чертить вручную. Но ситуация поменялась революционно: за один-два года не стало бумажных чертежей, и никто о них не вспоминает.
