Мы побеседовали с Христиной Вафаевой из ООО «Осмокод», которая специализируется на технологиях информационного моделирования. Мы обсудили сложности внедрения ТИМ, преимущества технологий в строительстве, траектории дальнейшего развития и какие проблемы можно решить с помощью ТИМ, о связях со сроками, качеством и финансовой стороной стройки, а также поговорили о том, в чем эта технология бессильна.
1. На чем вы специализируетесь? Какой у вас опыт в ТИМ?
Я менеджер продукта «Цифровое управление строительством» (ЦУС). Опыт работы в строительной отрасли более 10 лет, последние 5 из которых непосредственно связаны с технологиями информационного моделирования (ТИМ).
Закончила Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (СПбГАСУ) по направлению «Строительство», профиль подготовки «Промышленное и гражданское строительство». Затем обучалась в магистратуре Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) по направлению подготовки «Цифровое строительство зданий и сооружений». Обучаясь в магистратуре, дополнительно приобрела практический опыт работы в Группе контроля качества и тестирования модели одного из проектных институтов Санкт-Петербурга. Выполняла проверки, координацию и обеспечение качества цифровых информационных моделей (ЦИМ), разработку методик автоматизации проверок и множество других задач, связанных с развитием и внедрением ТИМ.
После завершения магистратуры начала работать в Научно-технологическом комплексе «Цифровой инжиниринг в гражданском строительстве» Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии» Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» СПбПУ, где занимаюсь научными исследованиями.
2. Как вы оцениваете степень и сложности внедрения ТИМ сейчас в РФ в разных секторах строительства (жилое, промышленное, линейное)? Как остро стоит вопрос импортозамещения?
Степень внедрения ТИМ в РФ нельзя оценить однозначно. Наблюдается неоднородная динамика.
Постановления Правительства РФ и активная позиция Минстроя стимулируют использование ТИМ на объектах госзаказа. Это наиболее заметно в жилом строительстве, особенно в его массовом сегменте, где типовые проекты и повторяемость процессов облегчают внедрение.
Промышленное строительство демонстрирует более сдержанный темп и подход. Крупные игроки с иностранным капиталом или ориентированные на международный рынок уже давно используют ТИМ. Однако средний и малый бизнес часто не видят экономической целесообразности вложений в данную технологию.
Линейное строительство, на мой взгляд, является наиболее отстающим. Сложность проектов и разрозненность подрядчиков, несомненно, усложняют внедрение ТИМ.
Долгое время российский рынок ТИМ был зависим от западных вендоров. Сейчас мы видим активный рост отечественных цифровых решений, однако по функционалу и удобству работы они пока уступают зарубежным лидерам.
В качестве основных сложностей внедрения и развития ТИМ в РФ можно назвать недостаток квалифицированных кадров. Рынку не хватает не только рядовых пользователей ТИМ, но и опытных менеджеров, способных выстроить эффективные процессы в компании; часто в компаниях мало осведомлены о преимуществах ТИМ в строительстве.
3. Какие есть сценарии по использованию ТИМ на практике?
Конечно, существуют привычные сценарии проектирования, такие как разработка документации и координация разделов проекта. Но на этом возможности и преимущества ТИМ в строительстве не ограничиваются.
В перспективе мы сможем использовать ТИМ для управления жизненным циклом объекта, где модель становится единым источником информации на всех этапах — от проектирования до эксплуатации.
Также интересно наблюдать, как будут применять Искусственный интеллект (ИИ) для выявления скрытых закономерностей и определения альтернативных решений для повышения эффективности проекта.
Надо понимать, что внедрение новых сценариев требует развития нормативной базы, стандартизации, повышения квалификации кадров и, конечно, готовности участников рынка инвестировать в технологии.
4. Одна из главных проблем при производстве СМР — соблюдение сроков и календарных планов. Но срыв срока строительства — это обычно лишь верхушка айсберга, за которой скрываются системные проблемы в организации. Как технологии информационного моделирования помогают в выявлении и решении этих проблем?
Вы правы, срыв сроков строительства — это скорее не случайность. Чаще всего это симптом более глубоких проблем. Действуя комплексно, ТИМ способны помочь в «диагностировании» причин. Например, в решении проблем задержки из-за несвоевременного согласования, отсутствия нужных данных, противоречий в документации. Далее, выявление коллизий на ранних этапах еще на стадии проектирования. ТИМ поможет предотвратить и предусмотреть дорогостоящие и трудоемкие переделки на стройплощадке из-за несогласованности проектных решений до начала строительства.
При правильном подходе преимущества ТИМ в строительстве очень весомы.
Модель позволяет оценить объёмы работ и материалов, составить реалистичные графики поставок, оптимизировать работу подрядчиков. Интеграция с системами мониторинга (фото/видеофиксация, датчики) позволит отслеживать прогресс в режиме реального времени и своевременно реагировать на отклонения. Накопление данных о проектах в ТИМ позволит анализировать эффективность процессов и оптимизировать работу в целом.
Стоит отметить, что сами по себе ТИМ не являются гарантом успеха. Необходимы также компетентные специалисты, отлаженные процессы взаимодействия и готовность к изменениям на всех уровнях организации строительного процесса.
5. Как вы видите связку между ЦИМ и графиками работ, как технически может быть организована эта связка? Каким образом можно отслеживать фактическое выполнение?
Связь ЦИМ с графиком работ — основа 4D-моделирования, инструмента для планирования и контроля сроков в строительстве. Если говорить о технической организации, то это в первую очередь создание графика работ, где задаются задачи, их продолжительность, связи и ресурсы. Далее происходит связывание элементов модели с задачами,
Если рассматривать отслеживание фактического выполнения, тут концептуально два варианта.
- Вручную: производитель работ или другое ответственное лицо вносит данные о выполнении работ в график, что автоматически отображается на 4D-модели.
- Автоматически: интеграция с системой мониторинга строительства (данные с датчиков, фото/видеофиксации обрабатываются и отображают прогресс в режиме, близком к реальному времени). Лазерное сканирование — сравнение «облаков точек» с ЦИМ позволяет оценить объем выполненных работ.
Источниками данных о фактическом выполнении работ могут являться: данные с датчиков (IoT), фото/видеофиксация: с дронов, камер на стройплощадке, мобильных устройств рабочих, результаты лазерного сканирования, отчеты прорабов и мастеров СМР. Для успешной реализации необходима высокая точность как самой ЦИМ, так и входных данных о фактическом выполнении работ.
6. Какова роль среды общих данных для эффективной работы с ТИМ и контроля строительства?
Среда общих данных (СОД) играет ключевую роль в обеспечении эффективной работы с ТИМ и контроля строительства. Она служит централизованным хранилищем всей информации, связанной с проектом, и обеспечивает доступ к ней для всех участников процесса.
Представьте, что СОД — это цифровая папка для вашего проекта. В этой папке хранятся все документы, чертежи, модели и другая информация, необходимая для реализации проекта. Каждый участник проекта, будь то архитектор, инженер, строитель или заказчик, может получить доступ к этой папке и работать с содержащейся в ней информацией. Это позволяет всем заинтересованным быть в курсе дела, работать слаженно и минимизировать количество ошибок.
7. Как помогает ТИМ в оценке финансовой эффективности строительного проекта?
К примеру, детальные 3D-модели могут позволить рассчитать объемы материалов, рабочую силу и стоимость с достаточной достоверностью, визуализация разных вариантов проекта может помочь выбрать наиболее экономичный, а интеграция с ПО для управления стоимостью может автоматизировать расчеты.
Избежать дорогостоящих переделок становится возможным за счет снижения рисков — обнаружения и исправления ошибок в проекте до начала строительства. Системы управления рисками на основе ТИМ позволят эффективно планировать и реализовывать меры по предотвращению и минимизации рисков.
8. Возможно ли с помощью ТИМ оценивать комплексные риски, как это сейчас происходит, например, у страховых компаний и банков, которые учитывают буквально все и, как правило, в автоматическом режиме? Возможны ли такие же «скоринг-системы» в строительстве?
ТИМ имеют большой потенциал и преимущества для оценки комплексных рисков в строительстве. Страховые компании и банки при оценке рисков используют сложные алгоритмы, основанные на больших объемах данных и машинном обучении (МО). Алгоритмы позволяют им автоматически оценивать риски с высокой точностью.
Однако в строительстве оценка рисков традиционно осуществляется экспертами вручную, что делает ее менее точной и более субъективной. ТИМ могут обеспечить доступ к огромному объему данных о проекте, включая информацию о проектировании, материалах, исполнителях, графиках работ
Применение подобных «скоринг-систем» для оценки рисков в строительстве, основанных на ТИМ, позволили бы застройщикам, инвесторам и другим участникам рынка быстро и объективно оценивать риски проектов. Это еще одно преимущество ТИМ для строительства, которое важно учитывать.
Несмотря на потенциал, использование «скоринг-систем» в стройке имеет ряд ограничений: потребность в больших объемах данных, сложность разработки и внедрения, необходимость верификации и постоянного совершенствования, ограниченная способность учитывать субъективные факторы, недоверие со стороны некоторых участников рынка, необходимость в совершенствовании законодательства.
9. Какие проблемы строительного контроля невозможно решить с помощью ТИМ?
ТИМ — инструмент, который может значительно улучшить процесс строительного контроля, однако он не является универсальным решением и не может полностью заменить другие методы. Ряд проблем сложно или невозможно решить с внедрением ТИМ:
- контроль качества материалов и работ: оценка их качества часто требует проведения лабораторных испытаний и визуального осмотра, которые не всегда могут быть выполнены с помощью ТИМ.
- контроль сметной стоимости: ТИМ можно использовать для расчета сметной стоимости строительства, однако это не гарантирует отсутствия перерасходов. Для эффективного контроля сметной стоимости нужно использовать методы управленческого учета, проводить регулярный анализ затрат и принимать меры по оптимизации расходов.
- урегулирование спорных ситуаций — ТИМ может быть использован для документирования хода строительных работ, но не может заменить экспертизу и судебное разбирательство в случае спорных ситуаций. Для их урегулирования вступают в силу юридические методы, привлечение независимых экспертов и соблюдение требований действующего законодательства.
При грамотном использовании ТИМ в комплексе с другими методами можно значительно повысить эффективность строительного контроля.
10. Какие главные тренды сейчас есть и куда будут развиваться технологии информационного моделирования?
В настоящее время наблюдаются следующие траектории развития ТИМ: расширение возможностей и областей его применения — использование не только на стадии проектирования, но и на стадиях строительства и эксплуатации зданий. ТИМ также играют важную роль в проектировании энергоэффективных зданий, позволяют моделировать различные сценарии и оценивать их влияние на окружающую среду.
Развиваются новые приложения с применением ТИМ для управления задачами строительства, технического обслуживания, эксплуатации зданий, появляются и развиваются облачные решения ТИМ, которые не требуют значительных вложений в инфраструктуру. Предполагаю, что будут развиваться интеграции ТИМ с другими технологиями, например с системами управления жизненным циклом продукта (PLM), системами управления зданиями (BMS), системами виртуальной и дополненной реальности (VR/AR), с интернетом вещей (IoT)
