Информационные технологии в строительстве: вчера, сегодня, завтра

Минстрой приступил к внедрению технологии информационного моделирования зданий (BIM – Building Information Modeling) в области промышленного и гражданского строительства. Уже утвержден план поэтапной работы. К марту экспертный совет должен завершить отбор «пилотных» проектов, а к ноябрю планируется провести их экспертизу с целью установления требований, необходимых для применения технологий BIM. Минстрой России по итогам проведенного анализа в конце 2015 года подготовит и направит на утверждение в правительство перечень нормативных актов, образовательных стандартов, подлежащих изменению и разработке.

Предполагается, что работу по внесению данных изменений Минстрой России совместно с АНО «АСИ», ФАУ «Главгосэкспертиза России» и Национальным объединением изыскателей и проектировщиков (НОПРИЗ) завершит к концу 2016 года. Еще через год, к декабрю 2017 года, планируется подготовить специалистов по использованию технологий информационного моделирования в области промышленного и гражданского строительства, а также экспертов органов экспертизы.

Многие строительные объекты требуют IT-оснащения зданий новейшими технологиями, например, аэропорты и вокзалы, деловые центры, которые пропускают через себя десятки тысяч людей в день. При этом качество обслуживания должно соответствовать мировым стандартам. Такие проекты требуют создания мощной базовой IT-инфраструктуры, в том числе: системы безопасности, антивирусной защиты, видеонаблюдения, телефонии и видеосвязи, центра обработки данных, оповещения и пожаротушения, доступа в Интернет, администрирования систем и баз данных и т. д.

Редакция «Кто строит в Петербурге» опросила экспертов о мировом опыте 3D-проектирования, о том, как развивается рынок IT-технологий в нашем регионе и каковы его перспективы.

– План поэтапного внедрения технологий BIM в области промышленного и гражданского строительства утвержден приказом Минстроя России № 926/пр от 29 декабря 2014 года. Хватит ли времени экспертам?

Ирина Чиковская:

– Если прочитать внимательно Проект плана поэтапного внедрения технологий информационного моделирования в строительстве, то обращает на себя внимание то, что в 2018 году количество проектов, выпущенных на национальной технологической платформе, должно быть 5 % от общего числа проектов. Иными словами, к 2018 году должно быть разработано и запущено в промышленную эксплуатацию отечественное программное обеспечение, реализующее технологию информационного моделирования для всех стадий жизненного цикла объекта строительства.

Однако если говорить о секторе информационного моделирования в области ПГС, то на сегодняшний день не существует ни одного аналога программного обеспечения, способного хоть немного заменить зарубежные продукты. Наверняка уже ведется

серьезная работа по разработке отечественного программного обеспечения, однако очевидно, если даже если такое программное обеспечение будет создано и протестировано к указанным в проекте срокам, то процесс его освоения всеми участниками работ займет еще 1–2 года и потребует дополнительных финансовых затрат. Перечислим этих участников, чтобы освежить картину: все проектные дисциплины, специалисты по сметам, экспертиза, строительно-монтажные организации, органы надзора и эксплуатирующие организации. Важнейшее значение в таком случае отводится работе компании – системному интегратору, которая способна наладить совместную работу между всеми участниками процесса проектирования и строительства, выстроить взаимосвязь программных средств и корректный формат обмена данными.

Один простой тезис может служить ответом на доводы оппонентов о том, что при разработке обсуждаемого проекта эталоном выступал опыт зарубежных стран: коллеги на Западе дорабатывали под нужды информационного моделирования уже применяемые программные продукты, а не ждали разработки нового отечественного программного обеспечения.

И все-таки в свете выпущенного приказа, несмотря ни на какие трудности, отрадно, что в нашей стране наконец-то задумались о практическом использовании современного подхода к работам в области промышленного и гражданского строительства.

Константин Биктимиров:

– В настоящее время есть достаточное количество проектов, работа над которыми ведется с применением технологии BIM, поэтому с точки зрения отбора проектов проблем возникнуть не должно. Инициативная группа уже ведет работу над предложениями по внесению изменений в существующие ГОСТ/СНиП с точки зрения автоматизации проектирования с применением BIM-технологий.

Когда речь идет об экспертизе проектов, 2D-документация которых подготовлена с применением технологии BIM, то сроки, указанные в Приказе, реальны. И уже есть практика таких согласований. Если речь идет о полноценной проверке информационных моделей, то отсутствие кадрового потенциала, методологической базы и необходимого ПО не позволит, на наш взгляд, уложиться в срок.

На наш взгляд, до конца 2017 года вполне реально создать методологическую базу, на основе которой будет осуществляться подготовка специалистов всех звеньев. Это связано с тем, что многие строительные вузы уже имеют курсы по изучению отдельных инструментов информационного моделирования.

Лариса Еремина:

– Полагаю, что эксперты уложатся в установленные Министерством сроки. Но будут ли качественно выполнены требования, необходимые для применения технологий BIM, узнаем, когда начнется их практическое применение.

– Что могут предложить на этом рынке петербургские компании?

Лариса Еремина:

– Думаю, что петербургские компании будут одними из первых организаций в стране, которые начнут применять в работе технологии BIM. Например, 3D-моделирование у нас применяется уже более 5 лет и довольно успешно. Благодаря этим технологиям удается снизить окончательную стоимость всего проекта.

Евгений Алексеев:

– Петербургские компании могут предложить фактически весь спектр ИТ-решений: начиная от типового программного обеспечения для управления проектами и заканчивая полностью интегрированным решением, покрывающим весь спектр бизнес-процессов строительной или проектной организации.

Константин Биктимиров:

– Мы, как инженерно-консалтинговая компания, можем предложить свой опыт в области внедрения технологии BIM в проектировании и строительстве. Особое внимание компания уделяет подготовке кадров в области информационного моделирования.

– Приведите примеры применения BIM-технологий и 3D-моделирования в строительстве Петербурга.

Ирина Снегова:

– В настоящий момент с использованием трехмерного моделирования мы разрабатываем проект реконструкции горнолыжного курорта «Охта-Парк». Начиная с создания 3D-модели рельефа местности на основании топосъемки, наши специалисты работают с объемами. Это дает возможность обеспечить посадку зданий на рельеф с минимальными планировочными работами, разработать пространственные архитектурные решения для конструктивных решений и проекта инженерных систем. Интеграция 3D-моделей архитектуры и конструктива здания, систем инженерного обеспечения, а также дизайн проекта интерьеров позволяют исключить ошибки проектирования, улучшить функциональные характеристики и повысить эстетическую ценность объекта.

Арсентий Сидоров:

– Для большинства людей BIM-технология – это просто красивая 3D-модель. Но на самом деле это целый цикл использования трехмерных моделей в управлении и реализации проекта начиная от идеи, макета и заканчивая реновацией или реконструкцией здания, эти модели востребованы и приносят пользу на всех этапах строительства.

У ГК «Эталон» есть опыт как внедрения 3D-проектирования, так и серийного использования на всех объектах компании. С 2012 года в ГК «Эталон» действует единый Стандарт трехмерного проектирования (3D), по которому ведется проектирование всех объектов компании.

С помощью BIM-технологий мы не только проектируем, но и создаем, корректируем календарный график строительства, планируем использование ресурсов, мониторим фактическое выполнение этапов строительства, вырабатываем рекомендации по оптимизации затрат. Более того, мы нашли применение BIM-технологиям в таких направлениях, как охрана труда и безопасность на стройплощадках.

Мы применили старую технологию контроля безопасности и сбора информации по охране труда и внедрили в систему мониторинга хода строительства на основе трехмерной модели. Мы увеличили многогранность использования BIM. Таких аналогов нет даже за рубежом.

Евгений Алексеев:

– В качестве примера можно привести реальный опыт нашей команды, когда за счет применения BIM-технологий скорость проектирования в индустриальном домостроении увеличилась в 4 раза: с одного изделия в два дня до двух изделий за один день.

Лариса Еремина:

– Благодаря 3D-моделированию уже несколько лет проектируются и реализуются проекты крупных транспортных развязок в городе и области. Ведущие строительные компании применяют BIM-технологии не только при проектировании, но и в строительстве жилых домов Петербурга, а также при комплексном мониторинге строительства, модернизации объектов при непрерывном производственном процессе.

Константин Биктимиров:

– Один из самых известных примеров – это новая сцена Мариинского театра, при проектировании которой активно применялись BIM-технологии. Опыт, накопленный при выполнении этого проекта, активно применяли в дальнейшем.

BIM-технологии используют компании, которые занимаются жилищным строительством в Петербурге. Благодаря требованиям, которые предъявляют эти застройщики, владение инструментами технологии BIM стало обязательным условием для получения заказа проектными организациями.

– Расскажите о том, как на практике внедряются IT-технологии в градостроительную сферу.

Павел Плотников:

– Уровень информатизации в строительстве существенно ниже, чем в большинстве других отраслей российской экономики. Зачастую это объясняют тем, что в процессе строительства задействовано множество организаций и субподрядчиков, или тем, что законодательно требуется работать с бумажными массивами документов. С моей точки зрения, причина в другом – в России всегда привыкли использовать для автоматизации российских процессов зарубежные информационные системы. Однако, к сожалению, европейские и американские стандарты совершенно не применимы на российском рынке. Не может зарубежная система учесть все особенности отечественной специфики стройки. Можно, конечно, «оптимизировать» зарубежный софт под требование российских строительных компаний, но это не только значительные затраты денег и времени. По сути каждая такая попытка – это эксперимент ИТ-компании над «подопытным кроликом», которым является строительная компания, и каждое такое внедрение уникально, а значит, его очень сложно «тиражировать» и распространить на всю отрасль.

Приятным исключением из правил является ГК «МегаМейд» (Санкт-Петербург), которая очень обстоятельно подошла к вопросу автоматизации внутренних бизнес-процессов. Во‑первых, компания не стала верить на слово IT-разработчикам и провела комплексный анализ всех существующих предложений для автоматизации строительства и сформировала собственные требования к будущей системе. Причем эти требования были привязаны не к платформе автоматизации, а к тем бизнес-процессам и бизнес-задачам, которые Компания поставила перед собой в рамках совершенствования внутренних бизнес-процессов и системы менеджмента качества, внедренной в организации. На основании этих требований был выбран системный интегратор, который и должен был создать систему управления строительной деятельностью. Этим системным интегратором стала компания «Параграф», специализирующаяся на информатизации именно строительных компаний.

Результатом разработок компании «Параграф» стала совершенно новая система управления строительными проектами, которая позволила сформировать единое информационное пространство в организации, обеспечить on-line-доступ к документам с любого устройства 24 часа в сутки, существенно повысить скорости документооборота и согласований документов, а главное – позволила руководству контролировать прозрачность бизнеса, мониторить финансовые показатели компании в режиме реального времени и обеспечить контроль всех ключевых показателей на основе реальных документов.

Результатом же сотрудничества строительной компании «МегаМейд» и системного интегратора «Параграф» стало создание современной системы управления строительными проектами, которая создана экспертами в строительстве для российских строительных компаний и учитывает все особенности именно нашего строительного бизнеса.

Иван Аверьянов, руководитель офиса в Санкт-Петербурге компании "Первый БИТ"

– Современные IT-технологии создают у многих иллюзию, что уже завтра большинство компаний изменятся до неузнаваемости. Робототехника, дроны, планшеты, GPS, облачные технологии, быстрый мобильный Интернет – все это действительно помогает улучшить бизнес-процессы и трансформировать привычную работу.

Однако в строительной сфере дела обстоят не так радужно. В теории у нас должны быть полноценные информационные модели объектов, на практике зачастую нет даже проектной документации. В теории система управления проектами является обязательным инструментом ПТО, на практике даже в крупных компаниях нередки случаи ручного планирования и учета. В теории обратная связь с объектов поступает в режиме реального времени, на практике прораб по телефону заказывает материалы и направляет приблизительные данные о выполненных работах по электронной почте. Многообразие слабо связанных между собой программных продуктов от разных вендоров, отвечающих за отдельные функциональные участки строительного процесса, – вот реальность, в которой существует подавляющее большинство строительных компаний. Наметившийся спрос на комплексные решения лишь начинает набирать обороты. И по мере своего развития сталкивается с определенными препятствиями. Уникальность и территориальная распределенность объектов строительства, низкая компьютерная грамотность персонала, отсутствие реальной внутренней базы нормативов – вот лишь некоторые предпосылки сложившейся ситуации. Но самое главное – это отсутствие широкого выбора комплексных систем, способных интегрироваться со специализированными программными продуктами (сметными программами, CAD и BIM-системами, системами управления проектами).

Западные системы управления так и не получили широкого распространения в силу несоответствия отечественной специфике. Российские разработки, в основном построенные на платформе 1 С, более гибкие и адаптированные под российские реалии, безусловно, имеют все шансы на широкое распространение, но сталкиваются с предубеждением относительно своих возможностей.

Константин Биктимиров:

– Информационные модели раскрывают новые возможности представления информации и на градообразующем уровне. В частности, информационные модели могут быть использованы для 3D-кадастра.

Лариса Еремина:

– Внедрение IT-технологий в градостроительную сферу жизненно необходимо в современных реалиях. Важно, что это понимает государство. В прошлом году Министерство строительства и ЖКХ учредило ежегодный градостроительный конкурс по этой тематике. С помощью конкурса Минстрой рассчитывает выявить инновационные решения и открыть новые возможности отрасли. Применяя на практике BIM-технологии, можно создать модель всей системы объекта, что позволяет получить целостную картину здания и всех его внутренних систем как с точки зрения технической, так и с эксплуатационной. На модели более эффективно можно рассчитать и оценить необходимость дополнительных средств и оборудования для предотвращения аварийных ситуаций.

Арсентий Сидоров:

– Применение BIM-технологии при прохождении государственной экспертизы проектной документации обладает неоспоримыми преимуществами. Эти технологии позволяют сократить сроки прохождения экспертизы, обеспечить многофакторный анализ проекта, сделав нагляднее и удобнее для проверки комплект проектной документации. Традиционная проектная документация имеет ряд ограничений по демонстрации авторских проектных решений. Когда эти решения визуализированы в трехмерной модели, эксперт может увидеть все грани идеи, заложенные архитекторами, и проанализировать способ ее реализации, что позволяет в будущем снять многие вопросы при сдаче объекта в эксплуатацию.

BIM-технологии удобны еще и тем, что отраслевые комитеты могут легко обращаться к такой документации как в процессе эксплуатации, так и когда придет время проводить реновацию здания. Бумажные чертежи имеют свой срок эксплуатации и не так удобны для тиражирования. BIM-технологии решают многие проблемы возможного неправильного составления смет и планирования работ, экономя бюджет проекта.

Трехмерная модель гораздо понятнее и нагляднее для людей, не связанных со строительством, например, инвесторов: она обладает прозрачностью, необходимой при оценке рисков будущих проектов.

Евгений Алексеев:

– Наша команда уже автоматизировала большой ряд комбинатов индустриального домостроения. Из этой практики видно, что BIM – только начальная сторона процесса. А данные информационной модели должны проходить через все процессы: от бюджета объекта до современного оборудования почти автоматически, без лишнего участия сотрудников. Любая промежуточная стадия, связанная с ручной обработкой (например, распечаткой спецификаций), приводит к задержкам и ошибкам.

– Расскажите о мировых и российских примерах автоматизации управления крупным проектом, включая сбор и анализ информации о ходе строительства, о движении и потребностях различных ресурсов, выявлении проблем финансирования.

Ирина Чиковская:

– В основе технологии информационного моделирования лежит концепция «бережливого строительства», которая стала логическим продолжением философии «бережливого производства». Впервые ее постулаты были сформулированы и опробованы японскими менеджерами в 80–90‑е гг. XX века.

В мировой практике уже существуют примеры реализации такого подхода в строительстве. В основе его лежит договоренность о том, что все участники, вовлеченные в создание и эксплуатацию объекта строительства, руководствуются интересами всего проекта и нацелены на общий результат. Идея эта пришла в голову специалистам из США. Можно возразить, что, дескать, и так все работают на общий результат. Однако каждая компания, участвующая в проекте, прежде всего, преследует свои интересы. В новом виде договора каждая сторона-участник обязуется нести финансовые риски, если результат ее работы приведет к удорожанию любой последующей стадии, в которой виновная сторона уже не принимает активное участие. Именно такой подход приводит к ощутимой выгоде для всех сторон.

В качестве примера проекта, реализованного в таком формате, можно привести строительство Медицинского центра Саттер, расположенного в Долине Кастро, США. В процесс было вовлечено более десятка территориально разнесенных компаний, информация размещалась на нескольких удаленных серверах и представляла собой сотни гигабайт моделей и документации. Результатом работы стало не только сокращение стоимости объекта, но и получение финансового выигрыша каждой стороной.

Евгений Алексеев:

– Крупные российские строительные компании успешно применяли информационные технологии при строительстве олимпийских объектов горного кластера. Вовсю использовались современные технологии проектирования, геоинформационные системы для разработки горнолыжных трасс, системы проектного менеджмента для увязки сотен строящихся объектов. Наш опыт автоматизации позволяет привести пример успешного применения различных информационных систем, интегрированных между собой. Так, при строительстве объектов Олимпиады в Сочи очень помогли в тот момент «облачные» решения: размещение системы управления на базе 1С в «облаке» позволило владеть всей производственной и финансовой информацией, находясь в командировке в Красной Поляне, Сочи или Москве. Облачная система управления проектом позволила подключить множество субподрядчиков к сверхсжатому проектированию инженерных систем Горного олимпийского Медиацентра. Компания-подрядчик по проектированию систем электроснабжения находилась в Турции, непосредственно на строительном объекте присутствовали только их ГИПы, проектировщики по вентиляции работали из Казани, архитекторы – из Москвы.

Сегодня получили широкое распространение планшеты. Производители работ контролировали графики, ход строительства и качество с их помощью в режиме онлайн.

Для сбора информации о ходе строительства применялись веб-камеры. Сейчас это распространенная практика, очень удобно следить за удаленным объектом или за своим строящимся домом.

Ирина Снегова:

– В компании «Росинжиниринг Проект» автоматизация управления крупным проектом базируется на использовании многих информационных систем.

Мы используем геоинформационные системы в ходе проведения геомаркетинговых исследований, для анализа транспортной доступности и потенциального спроса, при разработке проектов планировки территории и мастер-планов, а также как основу для принятия решений на стадии проектирования и строительства.

Для бюджетирования, планирования выполнения проектных работ и распределения ресурсов мы используем собственную автоматизированную информационную систему управления и контроля проектов, основанную на принципах ISM WBS.

На этапе проектирования мы работаем с пространственными моделями, построенными с использованием CAD и BIM-технологий.

Все внутренние и внешние коммуникации поддерживаются системой электронного документооборота, а также могут быть осуществлены в рамках совместной работы на корпоративном портале.

Лариса Еремина:

– В настоящее время инновационные технологии – солнечные батареи, тепловые насосы и другие – пока применяются только при строительстве энергоэффективных объектов.

Константин Биктимиров:

– В качестве мировых примеров можно привести строительство Шанхай Тауэр в Китае.

Арсентий Сидоров:

– В ГК «Эталон» впервые в России была внедрена система комплексного контроля строительства на базе трехмерных моделей проектов. Специальная группа инженеров по мониторингу строительства прошла обучение по использованию современных программ трехмерного моделирования, адаптированных под бизнес-процессы ГК «Эталон» силами ее сотрудников. Благодаря автоматизации процесса мониторинг строительства жилых комплексов площадью до 100 000 кв. м производится силами одного инженера. На сегодняшний день на каждой строительной площадке ГК «Эталон» ведется еженедельный мониторинг с использованием трехмерных моделей. Сейчас ГК «Эталон» является одной из немногих компаний в России, которая использует технологию информационного моделирования зданий на всех этапах реализации инвестиционно-строительного проекта компании (от этапа проектирования до эксплуатации). Данная технология нашла применение при строительстве более 500 тысяч квадратных метров жилой недвижимости ГК «Эталон» в Санкт-Петербурге, Москве и Московской области.

– Какие еще информационные технологии применяются в строительстве?

Константин Биктимиров:

– Ряд компаний, осуществляющих проектирование и производство строительных конструкций, применяет в производстве оборудование с ЧПУ, благодаря чему изготовление элементов конструкций (стальных, железобетонных) осуществляется на основе информации, полученной из модели, без промежуточных чертежей. Лазерное сканирование все активнее используется для контроля монтажа строительных конструкций и инженерных систем.

Евгений Алексеев:

– В связи со сложной макроэкономической ситуацией большую актуальность для строителей имеют технологии автоматизации конкурсных закупок. Автоматизация тендерного или закупочного отдела дает руководителям следующие преимущества: становится видно, сколько денежных средств можно сэкономить только за счет правильно организованного тендера, и, что немаловажно, минимизировать человеческий фактор при организации закупок. Автоматизация дает преимущества начальникам тендерных отделов – они могут в цифрах показать, на сколько увеличилась производительность труда, насколько быстрей стали выполняться заявки на подбор подрядчиков и поставщиков.