Россия
Для сохранения положительной динамики развития строительной отрасли государство стимулирует становление цифровой экономики. В интересах своего укрепления, сокращения негативного влияния динамической среды строительные организации берут вектор на изменение механизмов управления бизнесом, стремясь первыми извлечь выгоду в меняющихся обстоятельствах. Анализ российских и зарубежных источников дает основание утверждать, что на сегодняшний день сформировался набор цифровых технологий, применение которых возможно на практике. Изучение передового опыты цифровизации в сфере строительства позволяет говорить о том, что современные цифровые технологии могут успешно использоваться на различных этапах жизненного цикла объекта капитального строительства. Устанавливая акцент на квалификации привлекаемых сотрудников, находясь в курсе технологий присутствующих на рынке, применяемых другими участниками строительства и развивая их и корпоративную культуру компании, проводя трансформацию бизнес-процессов организации, включая цифровую, согласуя ее со своей стратегией, организации реализуют свою деятельность с учетом сегодняшних реалий. Они становятся наиболее гибкими, способными преодолевать неожиданные препятствия, не попадая в зависимость от изменяющихся условий существования.
опыт цифровизации, механизм управления строительными организациями, цифровые технологии, цифровая экономика
Введение
Государство, заинтересованное в ускоренном развитии строительной отрасли, являющейся системообразующей для экономики, выступает инициатором в законодательной сфере в части цифровой трансформации строительства [1-8]. В целях повышения объема ввода жилья Минстрой РФ разработал Стратегию развития строительной отрасли и ЖКХ до 2030 года с прогнозом до 2035 года [2]. Итогом реализации мероприятий стратегии является сохранение положительной динамики развития строительной отрасли, в том числе за счет сокращение финансовых затрат на создание объектов капитального строительства и сроков их возведения [9, 10].
Сегодня основным вектором в области развития механизмов управления бизнесом у строительных компаний РФ является цифровизация. Для многих из них важной целью становится своевременный перевод своих бизнес-процессов в электронный формат, чтобы эффективно взаимодействовать с органами власти в рамках цифровых инициатив [11].
Активно распространяющиеся цифровые технологии, такие как информационное моделирование зданий и сооружений, 3D-сканирование и печать, технологии дополненной реальности, беспилотные дроны уже применяются в деятельности ряда российских строительных организаций. Согласно аналитическому отчету Центра компетенций по технологиям информационного моделирования и цифровизации в жилищном строительстве на данный момент уже «19% российских застройщиков применяют или пилотируют технологии информационного моделирования при строительстве объектов жилого назначения» [12].
Национальное объединение изыскателей и проектировщиков ведет активную работу по изучению и сохранения опыта применения цифровых технологий в проектно-изыскательской деятельности, выявлению программных продуктов для информационного моделирования и их разработчиков, а также по систематизации этого опыта в электронных справочниках, размещаемых на своем сайте [13].
Опыт участников строительства и уровень готовности региона к цифровизации строительства различается в зависимости от региона РФ [9, 12, 14].
Объекты и методы исследования
«Ядром» цифровой трансформации отрасли являются технологии информационного моделирования, или BIM-технологии. Помимо информации о «3D-геометрии» объекта, BIM интегрирует множество слоев информации в разрезе элементов объекта, в том числе об используемых материалах, спецификациях, стоимости, плане-графике строительных работ, функциональных и эксплуатационных характеристиках и даже условиях окружающей среды [15]. Применяемые на практике российскими проектировщиками BIM-технологии позволяют передавать виртуальную информационную модель от команды разработчиков генеральному подрядчику и субподрядчикам, а затем владельцам или операторам здания [16].
На рынке присутствуют варианты интеграция модели с платформенными ERP решениями, что позволяет на стадии ТЭО и инвестиционного планирования проводить оценку сроков и объемов инвестиций в проект на основе данных по объемам работ, осуществимости проекта в целом. Для расчета стоимости в ERP системе на основе сметных свойств элементов BIM модели и информации об атрибутах реализована возможность создания локальных смет автоматизированным способом, а так же внесение не моделируемых объемов в документ путем подбора позиций документа из государственных сметно-нормативных баз данных, собственных калькуляций и классификаторов ресурсов [17].
Разработаны объединенные решения сквозной цифровизации строительного холдинга, позволяющие на основе 3D-визуализации проекта строительства анализировать сроки работ, объемы и степень загрузки оборудования, техники и машин. Одной из ключевых возможностей решения является проведение расчета итогового план-фактного анализа строительства в разрезе элементов модели, включая стадию эксплуатации объекта [18].
По мнению авторов исследования [19], в этой связи актуальными становятся облачные цифровые решения для совместной работы в режиме реального времени и управления строительными проектами, доступные через мобильные приложения или со специальных планшетов. Они создают единую среду взаимодействия всех участников процесса создания строительного объекта (архитекторов и проектировщиков, инженеров, прорабов, мастеров, поставщиков и подрядчиков) [20]. Такая среда позволяет реализовать распределение задач на стройплощадке, мониторинг их исполнения, обмен документацией, размещение отчетности о ходе работ (включая фотографии), совместное редактирование документов, формирование планов-графиков и др.
Цифровизация не обошла стороной работы на стройплощадке. Российские строительные компании начинают активно роботизировать рутинные или физически тяжелые операции: сварка арматуры, подъем и перемещение грузов, отделочные работы. Строительные фирмы применяют дроны, оснащенные камерами высокой четкости, инфракрасными сканерами и тепловыми датчиками для сбора геодезической информации о территории, для контроля строительно-монтажных работ, для охраны строительной площадки. Есть опыт использования дронов для окраски поверхностей на высоте и других труднодоступных местах, для доставки определенных грузов. Совместное использование дронов и 3D-сканеров позволяет получать трехмерное изображение местности на предпроектной стадии строительства и строительных объектов при его реализации. Находит своё применение 3D-печать как метод возведения малоэтажных зданий и сооружений или способ изготовления нестандартных бетонных или полимерных конструкций непосредственно на строительной площадке [21].
Не остались в стороне от внедрения цифровых технологий предприятия строительной индустрии. Роботизация основных производственных процессов, операций упаковки и погрузки готовой продукции – это уже реальность в работе заводов по производству железобетонных конструкций (ЖБК), заводов по производству кирпича, предприятий выпускающих изделия из газобетона [22]. 3D-печать позволяет заводам ЖБК производить продукцию по индивидуальным проектам заказчика. По словам директора одного из таких предприятий «выпускаемая продукция позволит уйти от серийности, переключившись на строительство домов по индивидуальным проектам индустриальным способом, что значительно сократит сроки и стоимость возводимого жилья. Подобные технологии позволяют производить современный, востребованный рынком продукт» [23].
Трансформируется индустриальное, или модульное, домостроение. Все более широко применяется принцип DIMC (designing for industrialized methods of construction) — дизайн для индустриального производства, в рамках которого в проект изначально закладываются возможности использования элементов (модулей), изготовленных на цифровых фабриках непосредственно по информационной модели здания.
Методика разработки комплексной информационной модели на основе типовых модульных элементов максимальной готовности, аккумулирующая в себе фундаментальные аспекты модульного метода строительства и технологий информационного моделирования, особенности этой методики, эффективность и рациональность ее применения рассматривается научным сообществом [24].
Для ускорения внедрения передовых технологий в строительстве Технопарк Инновационного центра «Сколково» уже пять лет подряд проводит акселерационные программы в сфере девелопмента, строительства, продаж и эксплуатации объектов недвижимости «Build UP». В итоге были поддержаны цифровые решения: IoT платформа для контроля бетонных работ, серийное производство строительных 3D принтеров (для стадии возведения); несколько технологий «умного дома» (набор решений для стадии эксплуатации): энергосбережение и автоматизация здания, микроклиматика (децентрализованная система вентиляции), автоматизированный контроль технологических параметров оборудования и инженерных систем и создание единой системы диспетчеризации, автоматизация контрольно-пропускного режима автомобилей как при эксплуатации, так и при строительстве домом (отслеживание времени нахождения строительной техники на строительной площадке), система эксплуатации здания и др. Среди решений, отобранных в рамках программы и прошедших пилотное внедрение на реальных объектах, была группа программных продуктов для стадий планирования и проектирования: платформа для совместной работы с GIS; платформа для реализации и оценки городского планирования на базе искусственного интеллекта и генеративного дизайна; SaaS-сервис для ускоренного формирования сметы ресурсным методом, с автоматическим подбором аналогов; сервис по мониторингу цен на строительные материалы и формированию книг конъюнктурного анализа; система анализа и контроля закупочных цен на материалы; экосистема сервисов для обеспечения инструментами эффективного принятия решений (контроль спецификаций и автопроверка требований) [25]. Организации, внедряющие решения участников в рамках программы, такие как ГК «Галс-Девелопмент», ГК «Основа», ГК ФСК, Gaskar Group и ООО «Монотек Строй» отмечали важность перехода на современные цифровые технологии, так как некоторые из них позволяют сократить сроки и стоимость строительства, а другие повысить эффективность эксплуатации строительных объектов.
Результаты
Для большинства строительных компаний цифровизация строительства – это процесс перевода всех строительных процессов в цифровой формат, а также использование современных технологий для сокращения сроков и повышения качества строительства.
Для значительной части участников строительного рынка переход на цифровые технологии в строительстве ещё только начинается. Особенно это касается компаний, занимающихся возведением зданий и сооружений и осуществляющих ремонтно-строительные работы на существующих объектах. В связи с этим изучение передового опыты цифровизации в сфере строительства и выработка рекомендаций по его успешному применению представляется весьма важным и востребованным.
Опыт участников акселерационных программ показывает, что цифровая трансформация затрагивает не только существующие в отрасли компании, но и сопровождается появлением новых стартапов, так как иногда проще разработать и внедрить программный продукт в рамках одного специализированного процесса, показав и доказав его актуальность и эффективность, в дальнейшем масштабировав его для отрасли в целом.
Обсуждение и выводы
Знание наиболее распространенных направлений цифровизации является необходимым, но не достаточным условием для успеха. Важно знать и понимать, что на этом пути существует целый ряд препятствий. Эти препятствия часто связаны с размерами и мощностью компании. Например, главными препятствиями на пути к цифровизации среднего и малого бизнеса в России являются настороженность руководителей компаний относительно перехода на цифровой формат и нехватка средств на внедрение цифровых технологий.
Дальнейшее развитие практики применения, государственного регулирования, а также структуризация и взаимопроникновение технологий информационного моделирования и других цифровых технологий должно привести к преодолению проблем финансовой доступности и уровня квалификации сотрудников.
Как известно, практически все строительные компании сталкиваются с нехваткой квалифицированных кадров, способных обоснованно выбирать ту или иную цифровую технологию и/или её реализовывать в конкретных условиях. Повышение цифровой грамотности населения и тренд на упрощение работы с программными продуктами могут ускорить преодоление проблемы с квалификацией кадров. Человек – главный фактор развития ТИМ. А один из вариантов преодоления финансовой доступности технологий для микро и малых организаций является возможность удаленной работы с программными продуктами заказчика, девелопера или управляющей компании.
1. Программа развития цифровой экономики в Российской Федерации до 2035 года.
2. Распоряжение Правительства Российской Федерации (РП РФ) от 31 октября 2022 г. № 3268-р. Стратегия развития строительной отрасли и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации на период до 2030 года с прогнозом до 2035 года.
3. РП РФ от 27.12.2021 г. № 3883-р. Основные направления развития цифровой системы управления жизненным циклом строительной отрасли до 2030 года.
4. РП РФ от 20.12.2021 г. № 3719-р. Дорожная карта внедрения ТИМ в проектирование и строительство.
5. Постановление Правительства РФ от 05.03.2021 № 331. Случаи, когда обязательно вести информационную модель объекта.
6. Приказ Минстроя РФ от 06.08.2020 №430/пр. Структура и состав классификатора строительной информации.
7. Приказ Минстроя РФ от 16.05.2023 №344/пр. Ведение исполнительной документации в электронном виде.
8. Приказ Минстроя РФ от 12.05.2017 №783/пр. Требования к формату электронных документов, предаваемых на госэкспертизу.
9. Динамика основных показателей строительной отрасли ДФО // Восточный центр государственного планирования. Москва, 2023 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://vostokgosplan.ru/wp-content/uploads/prilozhenie-k-02-05_335_stroitelstvo_i_polugodie_2023.pdf
10. Остапкович Г.В., Лола И.С. Деловой климат в строительстве в III квартале 2023 г. // Центр конъюнктурных исследований Института статистических исследований и экономики знаний.- М.: НИУ ВШЭ, 2023. - с.9
11. Вишнивецкая А.И., Аблязов Т.Х. Цифровая стратегия как основа цифровой трансформации строительных организаций // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2019. Том 9. № 3А. С. 11-20. DOI:https://doi.org/10.34670/AR.2019.89.3.001
12. Уровень применения ТИМ на этапах жизненного цикла объекта капитального строительства. Цифровая академия ДОМ.РФ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://наш.дом.рф/технологии-информационного-моделирования (дата обращения - 21.10.2023)
13. Справочники ТИМ // Национальное объединение изыскателей и проектировщиков [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.nopriz.ru/nreesters/tim/?fbclid=IwAR1Nh2NjkldJ3vg3iQ5_btq8zHARJ2v1y2l54C21cDZwk9FuvOvo16UM1e4
14. Tereshko, E.; Romanovich, M.; Rudskaya, I. Readiness of Regions for Digitalization of the Construction Complex. J. Open Innov. Technol. Mark. Complex. 2021, 7, 2. https://doi.org/10.3390/joitmc7010002
15. Игнатова, Е. В., Матюхин М. А., Сморженков Н.С. Устойчивое развитие на основе цифровых технологий в строительстве // Строительство и архитектура. - 2022. - Т. 10, № 2. - С. 56-60. - DOIhttps://doi.org/10.29039/2308-0191-2022-10-2-56-60
16. Абдрахманова Г. И., Быховский К. Б., Веселитская Н. Н., Вишневский К. О., Гохберг Л. М. и др. Цифровая трансформация отраслей: стартовые условия и приоритеты: докл. к XXII Апр. междунар. науч. конф. по проблемам развития экономики и общества. М. : Изд. дом Высшей школы экономики, 2021. - 239.
17. Постнов, К. В. Подход к созданию информационной системы управления проектной компании с интеграцией сквозных цифровых технологий // Наука и бизнес: пути развития. - 2023. - № 1(139). - С. 56-61
18. Сысоева Н. Инновации меняют стройиндустрию // Инвест-Форсайт, 2021 [Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://www.if24.ru/innovatsii-menyayut-strojindustriyu/
19. Стройка в «цифре» // Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы, 2020 https://stroi.mos.ru/interviews/stroika-v-tsifrie
20. Пученков И.С., Евтушенко С.И. Создание информационной модели здания в среде общих данных // Строительство и архитектура. - 2021. - Т. 9, Вып. 1 (30). - С. 46-50. doi:https://doi.org/10.29039/2308-0191-2021-9-1-46-50
21. В России происходит рывок в строительстве 3-D домов [Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://mgsu.ru/news/Universitet/VRossiiproiskhoditryvokvstroitelstve3Ddomov/ (дата обращения: 29.10.2023)
22. Ростокинский завод ЖБК Первого ДСК получил сертификат о прохождении первого этапа модернизации [Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://fsk.ru/rezhiser/news/966 (дата обращения: 29.10.2023)
23. ABB Robotics and Porsche Consulting collaborate to automate the construction industry [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.automate.org/news/abb-robotics-and-porsche-consulting-collaborate-to-automate-the-construction-industry (дата обращения: 31.10.2023)
24. Рыбакова А.О. Анализ особенностей проектирования на основе применения модульных элементов максимальной готовности // Строительство: наука и образование. 2021 Т. 11. Вып. 2. Ст. 5. URL: http://nsojournal.ru DOI:https://doi.org/10.22227/2305-5502.2021.2.5
25. Акселератор технологических стартапов от лидеров в строительстве и девелопменте [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://buildup.sk.ru/ (дата обращения: 18.11.2023)
