Инновации в строительстве: обзор самых эффективных инструментов

Денис Купцов – коммерческий директор Trimble Solutions В этом году Microsoft представил очки смешанной реальности HoloLens2, с помощью которой строительный процесс может сделать шаг вперед – теперь проектировщикам и строителям достаточно надеть каску с очками, чтобы получить информацию о соответствующем участке стройки, включая рекомендации по безопасности и непосредственным работам. Как технологии меняют современную стройку и с помощью каких инструментов, рассмотрим в этом материале. Основные векторы развития Как и в любой сфере, строительные технологии развиваются по похожему сценарию – у инноваций есть свои ранние адепты, затем они становятся доступны для большинства участников рынка и только потом завоевывают «отставших». Сейчас строительные технологии в России только начали доказывать свою эффективность ранним адептам, но на Западе они уже давно перешли в стадию широкого использования. По опыту зарубежных стран, все инновации в этой отрасли можно разделить на три крупных группы: Программное обеспечение, среди которого особо нужно выделить BIM-технологии (информационное моделирование в строительстве) и облачное управление проектами. Непосредственно оборудование, или «железо», и иллюстрирующее его цифровое производство. Процессы, среди примеров которых можно отметить моделирование строительства и префабрикацию. Рассмотрим все эти технологии и как они влияют на эффективность строительного процесса. BIM По данным исследовательской компании Dodge Data&Analytics, 93% девелоперов сообщают, что их проекты не укладываются в установленный график. Решить проблему можно с помощью информационного моделирования в строительстве. Технология подразумевает создание трехмерных строительных моделей для представления физических и функциональных свойств проекта. BIM – своего рода цифровой близнец стройки, который позволяет идентифицировать каждый элемент здания или инфраструктуры и дает всю необходимую информацию по каждому элементу. Показателен кейс Олимпийского стадиона в Баку, рассчитанного на 68 000 человек. В строительстве участвовали подрядчики из четырех разных стран, у них было всего 18 месяцев от начала этапа проектирования и до сдачи работ по проекту. В работе использовалось BIM-решение Tekla BIMSight, что дало преимущество с точки зрения производительности и позволило минимизировать бумажный документооборот – в противном случае на этапе проектирования компаниям потребовалось бы готовить бумажные чертежи на протяжении 8 месяцев для 17 000 тонн сложных стальных конструкций. Благодаря этому работы были закончены в срок, и с момента начала работ 13 000 000 человекочасов прошли без аварий или ошибок. В России, по данным консалтинговой компании «Конкуратор», на сегодняшний момент в наибольшей степени BIM-технологии используются проектировщиками, в будущем у всех участников строительного процесса будет единый доступ к данным, который позволит значительно сократить время подготовки строительного проекта и минимизировать ошибки. Об этом свидетельствует опыт специализирующейся на комплексном проектировании компании «ВЕРФАУ», главный специалист которой Андрей Чичагов отметил, что благодаря использованию BIM-технологий сокращение сроков проектирования в целом достигает 15-20%, но на отдельных этапах разработки проекта (например, при деталировке конструкций) может достигнуть и 30-40%. Облачное управление проектами По данным нескольких исследовательских компаний, в среднем 54% времени строительного процесса расходуется впустую. Такая низкая продуктивность во многом связана с тем, что информация, требуемая для перехода стройки в активную фазу, распределена между множеством участников, а ее передача занимает много времени. Поэтому одна из самых актуальных задач – уменьшение сроков строительства, чтобы оно не было убыточным для заказчика, за счет сокращения фазы ожидания. Необходимо, чтобы информация о проекте была актуальной и правильно и быстро курсировала между участниками. Помогает в этом облачное управление проектами – решение, которое позволяет правильно интегрировать всех участников строительного процесса в единое информационное пространство, из которого можно не только управлять проектом, но и контролировать каждого члена процесса по отдельности. Использование облачного управления проектами позволяет ускорить стройку за счет того, что у каждого участника есть возможность зайти в ПО, добавить туда актуальную информацию или взять ее в любом формате и быстрее принять решение. Благодаря этому производительность может вырасти с 30% до 50%. В качестве доказательства можно привести кейс Транспортного агентства Новой Зеландии, которое совместно с подрядчиками реализовывало проект четырехполосной дороги стоимостью 630 миллионов новозеландских долларов. Учитывая, что это был один из самых дорогих проектов в Новой Зеландии, а расчеты реализовывались по объему выполненных работ, исполнителям было критично важно точно и эффективно управлять этим проектом. В результате они выбрали ПО от одного из лидеров рынка, и смогли не только минимизировать количество переделок, но и сэкономить $150 000. Цифровое производство Технологии меняют не только программное обеспечение, но и сами средства производства. Сложно найти сегодня индустрию, где станки нужно настраивать и регулировать вручную, поскольку это чревато большим количеством ошибок и низкой производительностью, а значит, невыгодно для бизнеса. Именно поэтому так важно сделать производство металлоконструкций или железобетонных изделий прозрачным и управляемым. Так в свое время произошло с авиа- и машиностроением, где сегодня производство каждой детали оцифровано, а путь изготовления можно проследить с самого начала из модели. По данным исследования Deloitte, большая часть производственных предприятий (51%) внедряют инновации, закупая передовые станки и оборудование, и лишь 32% оцифровывают бизнес-процессы. Среди последних можно отметить Курганстальмост, который занимается производством стальных конструкций для различных стадионов в России, включая стадионы «Фишт», «Спартак», «Зенит» и другие. Компания моделирует свою продукцию и все их физические характеристики сначала в формате информационной модели и только потом из нее отправляют задание на станки. Благодаря такому подходу в результате сборка деталей на стройке становится практически на 100% безошибочной. Префабрикация Префабрикация – технология, по которой производятся модули, которые потом, как конструктор, собираются непосредственно на стройке. И хотя при упоминании модулей в голову чаще всего приходят прямоугольные здания-блоки, это не единственный вариант использования технологии. С ее помощью изготавливаются фасадные панели, предварительно смонтированные инженерные системы, некоторые элементы конструкций и др. Многие считают, что именно эта технология окажет большое влияние на повышение эффективности строительных проектов. Например, по данным компании Bryden Wood, до 30% задержек в строительных проектах связаны с низкой производительностью, отсутствием материалов и недостатком информации о конструкции и рабочей силы. Работа с композитными компонентами, технологией префабрикации и BIM-моделями позволяет решить эти проблемы. Преимущества такого комплексного подхода были продемонстрированы при строительстве временного стыковочного центра площадью 4000 м2 в Терминале 3 аэропорта Хитроу. Перед компанией стояла задача реализовать проект быстро и исключительно в нерабочие часы, поскольку стройка находилась в непосредственной близости от движения самолетов. Благодаря префабрикации и BIM-моделям большая часть строительства была перенесена за пределы площадки, влияние на работу аэропорта было сведено к минимуму, а численность персонала на площадке сократилась почти на 75%. По результатам проекта также было выявлено, что затраты на реализацию были на 27% меньше, а времени на реализацию ушло на 38% меньше по сравнению с традиционными методами строительства. Строительство – достаточно консервативная отрасль. По данным исследования McKinsey, несмотря на то, что на него приходится 13% мирового ВВП, оно по-прежнему остается одной из наименее оцифрованной сфер. Тем не менее переход на путь инноваций неизбежен, поскольку крупные игроки и лидеры рынка уже осознали возможности новых технологий и медленно, но верно готовят отрасль к технологической трансформации.