На стройку идет интеллект
Очередной этап цифровизации строительной отрасли — внедрение искусственного интеллекта (ИИ) сталкивается с характерными для «цифры» проблемами: нехватка данных, недостаток кадров, не самый высокий уровень цифровизации в отрасли.
Выступая на круглом столе «Нейросети в девелопменте. Итоги года. Планы развития на 2024 год», организованном порталом Всеостройке.рф, Константин Михайлик, заместитель министра строительства и ЖКХ РФ, заявил: наиважнейший вопрос в строительной отрасли сегодня — создание единой ИИ-платформы. При этом он подчеркнул: «Вопрос развития искусственного интеллекта с учетом имеющихся ресурсов для нас сейчас крайне важен, потому что 150 миллионов жителей — это все равно очень мало. У наших жителей высокий уровень IQ, тратить этот потенциал на тупиковую работу — глупо, поэтому для нас нейросети — это инструмент, который позволит заместить недостающие 200 миллионов человек. Все опасения, связанные с тем, что искусственный интеллект отберет работу у людей, — беспочвенны. Наоборот, на ИИ нужно скинуть всю типовую работу, а человеческий потенциал, который у нас колоссален, развивать в необходимом нам направлении».
ИИ в ближайшей перспективе может быть помощником или ассистентом человека, существенно повышая производительность или экспертность, утверждает Дмитрий Цыганков, вице-президент по IT и цифровой трансформации ГК ФСК.
ИИ также позволяет специалистам выполнять ранее недоступные функции и операции.
Конкретно в строительной отрасли, по словам Ольги Аршанской, директора по развитию Инжиниринговой корпорации ИРБИС, ИИ имеет огромный потенциал для повышения эффективности на всех этапах – от проектирования и строительства до планирования, хотя строительная отрасль – одна из самых консервативных. «Несмотря на это, ИИ уже начинает внедряться в строительную сферу, особенно в области проектирования. Например, он может проверять типовые проекты на соответствие строительным нормам, что ускоряет процесс и повышает качество работы. ИИ также может использоваться для разработки типовых разделов проектов, например инженерных систем. Если говорить непосредственно о процессе строительства, то здесь можно привести в пример программы 3D-сканирования на основе ИИ, которые помогают обнаружить несоответствия между проектными решениями и фактическими работами. Кроме того, нейросети могут использоваться для обработки большого объема информации и разработки шаблонов документов», — перечисляет Ольга Аршанская.
Однако для успешного использования ИИ, по ее мнению, требуются значительные финансовые вложения и понимание руководством потенциала ИИ.
«Использование искусственного интеллекта в строительстве может значительно повысить эффективность и точность проектов: оптимизацию планирования и управления ресурсами, прогнозирование затрат и улучшение безопасности на стройплощадке. Как следствие, ИИ может помочь сократить сроки строительства и снизить риски технических ошибок», — указал Евгений Хохлов, директор по маркетингу девелопера AAG.
«В любом строительном проекте содержится огромное разнообразие данных, которые пополняются на каждом этапе — от проектирования и поставок до строительства и пусконаладочных работ. Возникает множество цепочек взаимодействия и передачи информации. Сейчас для анализа и увязки этих данных требуются инструменты и люди, но в будущем такую функцию может взять на себя ИИ, минимизируя шанс ошибки и подлога данных», — рассуждает Андрей Урамаев, руководитель группы управления строительством компании «Айбим».
Кроме того, по его словам, на стройке приходится много работать с реальными данными, поступающими с площадки, а не с оцифрованной информацией. ИИ справится с такими задачами, как контроль периметра и КПП, людей, техники и ресурсов, контроль строительных процессов.
«Есть процессы, с которыми не справляются стандартные компьютерные технологии, — в этих случаях и нужно применение ИИ», — добавил Глеб Балчиди, руководитель продукта AI Monitoring Группы «Самолет».
По его мнению, ИИ хорошо работает там, где его можно внедрить, и где он действительно нужен.
Григорий Грязнов, руководитель лаборатории ИИ ДОМ.РФ, отмечает значение ИИ, поскольку это способ сэкономить деньги и время. Также нейросеть можно использовать там, где ранее не хватало ресурсов, — например, мониторинг строек страны.
Строители доброй воли
В начале процесса цифровизация сталкивалась с сопротивлением, недопониманием, сомнениями. Примерно в такой же ситуации сегодня находится внедрение нейросетей.
Николай Олейник, генеральный директор ЗАО «ЛенТИСИЗ», полагает, что готовность участников строительного рынка к внедрению ИИ-решений нарастает. «Однако, несмотря на активную цифровизацию в крупных компаниях, многие предприятия сталкиваются с трудностями. Важно поддерживать обучение и обмен опытом, чтобы расширить круг компаний, готовых к инновациям», — указал он.
Действительно, основными игроками сегодня выступают крупные компании, у которых есть большой объем строительства и возможность инвестировать в процесс большие суммы. «Застройщики, в чьем портфеле один-два проекта, вряд ли будут активно прибегать к помощи искусственного интеллекта в строительстве. А вот использовать возможности ИИ в маркетинге и продвижении, создании новых креативных концепций и визуальных материалов — вполне вероятное будущее», — предполагает Елена Соловьева, директор по продажам «СЗ Про-Сервис».
По словам Андрея Урамаева, пока ИИ помогает решать локальные, узконаправленные задачи. Например, анализирует ценовые предложения поставщиков на основе ведомости объемов и стоимости работ или собирает фактические данные о выполнении работ.
«Рынок не готов к стопроцентному переходу на инструменты ИИ. Не все участники проекта обрадуются полной прозрачности процессов и обнародованию проблем, которые зачастую пытаются скрыть. По опыту работы «Айбим» могу сказать, что похожее сопротивление вызывает внедрение BIM-технологий, которые также повышают прозрачность процессов. Контроль выгоден владельцам предприятия, но его внедрение обойдется в немалую сумму, что становится камнем преткновения», — отметил он.
Михаил Бочаров, заместитель генерального директора АО «СиСофт Девелопмент», отметил: «Готовность внедрять ИИ во многом зависит от опыта компании по взаимодействию с ИИ и подготовки самих технологий ИИ к специфике строительной отрасли. Разработка и прикладное тестирование ИИ в больших объемах доступны в первую очередь крупным компаниям в силу наличия прежде всего базы данных (знаний), на которых можно отработать алгоритмы работы ИИ, и квалифицированных кадров. Но в последнее время появляются и небольшие российские стартапы, предлагающие ИИ-решения для отдельных задач, хотя пока это в основном узконаправленные решения».
«Опыт распространения технологий показывает, что любое эффективное решение, дающее понятный результат, быстро внедряется в отрасли независимо от готовности компаний», — подчеркнул Дмитрий Цыганков.
Маловато будет
Многие участники круглого стола «Нейросети в девелопменте…» указали на одну из существенных проблем: недостаток данных. «Сегодня застройщики поодиночке обладают маленьким объемом данных, который они могут промаркировать, структурировать и дальше использовать. Какого-то решения, объединяющего всех застройщиков вместе, нет. В одиночку никто и никогда не найдет столько ресурсов и промаркированных данных, чтобы создать полноценный ИИ и обучить его», — уверен Константин Михайлик.
Платформой сбора данных стал ДOМ.PФ, где уже создана рабочая группа. Константин Михайлик подчеркнул: государство готово поддержать развитие ИИ в строительстве, проведя необходимую работу по нормативно-правовой базе. Григорий Грязнов заявил, что платформа сталкивается с проблемой недостаточности данных: «Нужны датасеты, но это ручная разметка, поэтому они получаются “золотыми”. И, как правило, это тайна, и застройщики их не предоставляют. Есть западные, но они нам не подходят. Чужой опыт не всегда применим к тому, что делается у нас».
По мнению Дениса Смирнова, руководителя службы формирования продукта и BIM-технологий «ЭталонПроект» (Группа «Эталон»), ГИСОГД (государственная информационная система для обеспечения градостроительной деятельности РФ) и другие элементы должны быть вписаны в базовый уровень. «Это нужно, чтобы получать нормативный ландшафт, то есть в него должны входить не только градостроительные ограничения, но и архитектурные — с тем, чтобы они были машиночитаемы. Тогда эта система получит большую перспективу», — пояснил он.
Кроме того, Денис Смирнов отметил: объединение возможно только на уровне, когда девелопер работает в общем наборе правил, как, например, в стандартах ДОМ.РФ, как продукта, который применим для всех.
При этом участники рынка предполагают, что самый большой объем данных — у госорганов.
Не только федеральной платформе ИИ не хватает данных — аналогичная проблема существует и в девелоперских компаниях. «Выстраивание работы с данными внутри компании — долгий и сложный процесс. А выстраивание практик управления данными зависит от общего уровня цифровой культуры менеджмента. Напрашивается вывод: чтобы технология ML начала приносить пользу, компания должна пройти сложный и долгий путь внутренней трансформации. Изменить способ мышления, начать принимать решения, опираясь на данные, накопить качественные данные, вырастить в себе “цифровой ген”», — говорит Дмитрий Цыганков.
«Действительно, недостаток данных является вызовом. Наша организация активно работает над созданием датасетов, сотрудничая с партнерами и используя собственный опыт в области исследований. Однако решение этой проблемы требует согласованных усилий от всей индустрии и может потребовать времени», — пояснил Николай Олейник.
«Чтобы аналитика предиктивных процессов работала, необходимо “скармливать” ей эти данные, нужно некое представление этих данных. Для этого нужна система аналитики и хранения. То есть мы должны понимать, что ИИ не существует сам по себе без предварительной цифровизации», — уточнил Глеб Балчиди.
Эксперты приходят к выводу: для создания датасетов в компаниях нужны время, деньги, специалисты.
По словам Михаила Бочарова, датасеты ускорили бы процесс, но получить специализированные данные можно только путем сбора на конкретных производствах, что в сегодняшних условиях несколько затруднительно. Возможно, ситуацию изменят государственные системы, которые помогут создавать общедоступные пакеты данных.
Неукомплектованный штат
Большая проблема — специалисты в области ИИ в строительном комплексе. «На текущий момент существует недостаток специалистов в области искусственного интеллекта в строительстве. Мы призываем к интенсивному развитию образовательных программ и инициатив по подготовке кадров в данной сфере, чтобы соответствовать растущему спросу», — говорит Николай Олейник.
Ольга Аршанская указывает: «Пока количество специалистов, которые могут ставить задачи ИИ и способны использовать его возможности, не будет достаточным, процент использования ИИ в строительной сфере останется низким».
По ее словам, необходимо развивать фундаментальное образование в строительных вузах, а также повышать квалификацию специалистов.
Дмитрий Цыганков убежден: «Специалистов не хватает сейчас и не будет хватать в ближайшее десятилетие».
Причина — необходимость для строительного комплекса конкурировать за кадры соответствующей квалификации с банками и телекомом, для которых эта технология уже стала основным полем конкуренции и фактором выживания.
Просторы рынка
По мнению Михаила Бочарова, емкость рынка ИИ внутри «цифрового» сегмента — десятки миллиардов рублей. Свои нейросети плетут продвинутые, крупные компании. ИИ задействован в системе продаж, эксплуатации. Широко известен продукт «Умный дом». Многие эксперты ждут дальнейшего развития этого сегмента. «Рынок искусственного интеллекта в строительстве будет стремительно расти в ближайшие годы. Оптимизация процессов, улучшение прогнозирования и повышение эффективности работ станут ключевыми факторами, поддерживающими рост спроса на ИИ-решения в строительной индустрии», — заявил Николай Олейник.
Андрей Урамаев полагает, что в будущем должны появиться решения для тотального контроля строительных площадок, а также для выполнения части функций по управлению строительством. «Работа многих привычных решений будет дополнена возможностями искусственного интеллекта. Кроме того, будут востребованы консультационные услуги в части внедрения ИИ», — подчеркнул он.
Григорий Грязнов назвал основные направления развития ИИ в 2024 году: Computer Vision (CV) — решение задачи распознавания образов; Optical Character Recognition (OCR) — перевод рукописных и печатных документов в текстовый вид; Named Entity Recognition (NER) — процесс обнаружения в тексте именованных сущностей.
Константин Михайлик обещал содействие сегменту ИИ — Минстрой и он сам готовы взять на себя управление на платформе ИИ: «Нам это интересно, и мы готовы в это инвестировать и время, и силы, и проводить необходимую работу по нормативно-правовой базе, быть платформой общения для всех участников. ДОМ.РФ, Минстрой готовы в диалоге с Яндексом и со Сбером, с ответственными органами эту часть работы — менеджмент — с радостью на себя взять».
Руководство страны готовится запустить новую государственную программу, направленную на ускоренное развитие инфраструктуры малых городов и сельских населенных пунктов. В рамках поручений президента с 2025 года проекты строительства и восстановления дорог, школ, больниц, жилья и общественных пространств вдали от мегаполисов получат приоритетное финансирование и, как следствие, позволят остановить миграцию населения в миллионники.
Уже больше года специалисты Министерства сельского хозяйства России заняты разработкой новой масштабной госпрограммы. «Это стратегическое направление должно быть запущено в 2025 году в рамках реализации задач инициативы Правительства РФ «Города больших возможностей» и направлено на возрождение малых форм расселения и достижение целей Стратегии национальной безопасности Российской Федерации, Стратегии пространственного развития страны», - отметила руководитель направления развития опорных населенных пунктов Министерства сельского хозяйства Юлия Кандыкова.
Потенциал сельских агломераций
По данным последней переписи, в России насчитывается чуть более 155 тысяч населенных пунктов, из которых 153 тысячи являются сельскими с населением порядка 37 млн человек. Усиленно развивать предлагается не все, а только те, что вошли в список сельских агломераций.
Сейчас приоритетное развитие осуществляется в масштабе городских агломераций. Их сформировали несколько лет назад, включив в состав крупные города с прилегающими населенными пунктами. Сельские агломерации созданы по похожему принципу - из опорного населенного пункта и прилегающих к нему территорий. При этом важным и первостепенным условием является то, что сельские и городские агломерации не пересекаются, то есть госпрограмма «Города больших возможностей и возрождение малых форм расселения» призвана охватить новые территории. Согласно распоряжению Правительства РФ, опорным населенным пунктом может стать поселение с населением от 3 до 50 тысяч человек, где располагается предприятие агропромышленного комплекса, промышленное производство или ведется добыча полезных ископаемых. При этом расстояние от новой точки роста до крупного города должно быть не менее 50-ти километров.
В сентябре этого года Минсельхоз завершил большую работу по формированию пространственного каркаса из 1788 опорных с прилегающими более чем 122 тысячами малых населенных пунктов. В целом речь идет о территориях, на которых суммарно проживает порядка 40 млн человек. С 2025 года именно они получат приоритет на федеральное финансирование.
«Если говорить в масштабе стратегических целей до 2030 года, такие населенные пункты за счет приоритезации финансирования на их инфраструктурное обустройство должны стать более привлекательными для проживания, - подчеркивает Юлия Кандыкова. - Когда человек принимает решение переехать из малого населенного пункта, то, как правило, выбирает крупный город или уезжает из региона в столицу, в города-миллионники, и здесь возникают вопросы национальной безопасности, обезболивания пространства. Почти 1800 опорных пунктов при ускоренном развитии и повышении качества жизни за счет строительства инфраструктуры должны стать центрами притяжения, конкурентоспособными в части привлечения человеческого капитала, ради сохранения населения на сельских территориях и в малых городах».
Ставка на дороги
Другими словами, предполагается ускоренное развитие социальной, транспортной, инженерной и информационно-коммуникационной инфраструктуры в границах опорных населенных пунктов, которыми будут пользоваться и жители прилегающих территорий.
На данный момент специалисты министерства работают с коллегами из профильных ведомств, чтобы синхронизировать и увязать между собой программы развития сельских агломераций и работу в части других госпрограмм, например национального проекта «Безопасные качественные дороги». К слову, уже решено, что с 2025 года действие последнего будет распространено на города с населением от 100 до 200 тысяч человек, а также населенные пункты Дальнего Востока численностью до 20 тысяч человек.
Качество жизни в малых населенных пунктах напрямую зависит от доступности школ, больниц, детских садов и других социально-значимых объектов, поэтому восстановление дорог и транспортного сообщения внутри сельских агломераций выходит на первый план. В данном случае идет речь не только о ремонтных работах на внутренних трассах, но и о расширении маршрутной сети общественного транспорта. Масштабы работ озвучат после завершения аналитической части.
Предполагается, что развитие инфраструктуры в сельских агломерациях будет идти в ускоренном режиме, что прописано в стратегии под названием «Агрессивное развитие инфраструктуры», презентованной вице-премьером Маратом Хуснуллиным. Документ как раз говорит о плане развития сельских агломераций до 2030 года. Чуть позже - в конце 2022 года - чиновники прописали точные критерии создания сельских агломераций (распоряжение Правительства РФ №4132-р от 23.12.2022) и приступили к формированию пространственной схемы. С 2025 года данные территории получат приоритет при распределении бюджетных средств.
Комплексный подход
Параллельно с этим власти на местах разрабатывают стратегии развития своей сельской агломерации на срок до 2030 года, обозначая, какие именно объекты инфраструктуры качественно поднимут уровень жизни местного населения. Вместе с муниципалитетами над решением этого вопроса работают специалисты Минсельхоза, а для повышения качества работы на местах проводят обучение на базе Научного центра изучения прдоблем сельских территорий. «Рассчитываем, что такой подход позволит комплексно решать вопрос улучшения качества жизни населения и повышать синергетический эффект бюджетных инвестиций», - говорит глава Министерства сельского хозяйства Дмитрий Патрушев.
Важным условием является и синхронность планов по строительству инфраструктуры в рамках государственных программ различных уровней (соответствующее указание президент РФ дал 02.02.2023). Например, в Подмосковье опорными населенными пунктами стали города: Луховицы, Волоколамск, Шатура, Талдом, Можайск, Истра, Зарайск, Руза, а также рабочие поселки Серебряные Пруды, Лотошино, и Шаховская, а 2028 вошли в границы прилегающих территорий. Для каждого местные чиновники прописали ускоренные планы развития инфраструктуры, которые в будущем планируется синхронизировать с мероприятиями госпрограмм Московской области.
Отметим, что последние годы в стране увеличиваются расходы на развитие сельских территорий. Если в 2020 году они составляли 380 млрд рублей, то к 2022 году выросли до 619 млрд рублей. В рамках программы комплексного развития сельских территорий активное строительство идет в малых городах и исторических населенных пунктах и также требует координации всех возможных государственных программ (федеральных, региональных, муниципальных) и частных инициатив, чтобы добиться бóльших результатов и запустить процессы стратегического развития территории. Для примера, в муниципальном образовании Полярные Зори Мурманской области, которое стало участником программы, в процессе разработки плана местные власти связались с ресурсоснабжающими и управляющими организациями, чтобы понять, как развивать, какие сети заменить, какие дома уже включены в планы по ремонту.
Замглавы города Вячеслав Семичев обращает внимание на необходимость работы с местными жителями: «В первом проекте «Северное Сияние» мы в меньшей мере привлекали к работе население, но поняли, что без активных сообществ мы ничего сделать не сможем. На втором этапе подготовки мы усилили взаимодействие, проводили встречи с представителями территорий и молодежи, чтобы услышать их мнение. Менялся состав рабочих групп, добавлялись необходимые структуры, предприниматели, мы стали привлекать и спрашивать предприятия. Необходимо синхронизировать планы развития территорий, чтобы их благоустраивать, ремонтировать дома, приводить все в порядок». В целом специалисты «Агентства стратегических инициатив» сейчас оценивают наработанный опыт развития малых населенных пунктов и собирают удачные кейсы, на основе которых могут появиться рекомендации для местных чиновников.
Строительная отрасль является одной из ключевых отраслей экономики. Каждый строительный проект требует комплексного подхода, начиная от проектирования и заканчивая строительством и сдачей в эксплуатацию. В этом процессе неотъемлемую роль играют проектные организации, которые разрабатывают проекты и осуществляют контроль и надзор за их выполнением.
ГК ПСК на протяжении многих лет развивает свое сотрудничество с проектными организациями, предлагает проектировщикам идеи для оптимизации проектов. В каждом подразделении холдинга ПСК работают опытные инженеры, способные предложить и обосновать новые идеи по своему направлению.
Инженер-проектировщик часто рассматривает несколько альтернативных вариантов: классический и инновационный.
В качестве примеров можно привести два ярких проекта. В 2016 году ГК ТРИО при строительстве нового сахарного завода выбрала традиционный проект металлического силоса. Однако после обсуждений и демонстрации детализированных моделей инженеры ПСК доказали, что применение скользящей опалубки при возведении железобетонного сооружения сократит расходы, сроки строительства и увеличит долговечность конструкции. Как результат, 60-метровое сооружение было возведено всего за месяц. Готовый завод сразу после завершения строительства был продан заказчиком французскому холдингу «Sucden».
Роль проектировщиков сложно переоценить и в деле национальных проектов. Так при строительстве трассы М-12 «Восток» для соблюдения сроков, поставленных президентом В.В. Путиным, проектировщики трассы не побоялись внедрить массу современных решений: от систем преднапряжения, деформационных швов и опорных частей до скользящей опалубки на всех крупных опорах, включая новый вантовый мост через р. Оку, который торжественно открыт в сентябре 2023 года. Проблема повышенной густоты армирования при этом была успешно решена применением технологии механического соединения арматуры с конической резьбой, которая ускорила весь комплекс арматурных работ и позволила сэкономить время и деньги заказчика.
В областях, где важно не экономить на качестве и безопасности, например, в энергетике, благодаря новым решениям проектировщиков происходит прогресс в технологиях. «Гидропроект» при разработке нового корпуса «Волжской ГЭС», крупнейшей гидроэлектростанции в Волжско-Камском каскаде и в Европе, согласовал использование механических соединений арматуры «Concon», что позволило отказаться от сварочных работ на сложных узлах и ускорить весь строительно-ремонтный процесс на объекте.
ГК ПСК благодарит всех инженеров-проектировщиков за их смелость, открытость и продуктивное сотрудничество. Желаем вам плодотворной работы, новых идей и возможностей для развития. С Днем проектировщика!