Выход из ручного режима
Искусственный интеллект (ИИ или AI — artificial intelligence) постепенно проникает во все этапы строительного процесса, экономя силы и время девелоперов. Но еще множество процедур остается в ручном исполнении, а некоторые процедуры интеллектуализированы частично.
Строительный контроль представляет собой целый комплекс мероприятий и мер. Это технический надзор, авторский надзор и контроль СМР: качество, объемы, стоимость, сроки. ИИ может мониторить ситуацию с помощью датчиков и камер, анализировать полученные данные, выявлять ошибки, отклонения, дефекты материалов. Все это — в режиме реального времени. Мало того, ИИ способен не только проинформировать об отклонениях, но также предложить возможные решения проблем.
Что может нейросеть
ИИ в строительном контроле первыми начали использовать крупные компании. Разные системы от разных разработчиков наделены определенными навыками.
На сайте Минстроя РФ есть страница с информацией о самых эффективных ИИ-решениях, разработанных с учетом потребностей строительной отрасли; она содержит 34 программных продукта.
«Интеллектуальные системы мониторинга могут отслеживать качество выполняемых работ на всех этапах строительства. Датчики, сканеры и камеры фиксируют параметры процессов, а ИИ анализирует полученные данные и выявляет отклонения. Так, например, при бетонировании ИИ контролирует соответствие состава бетона заданным параметрам, температуру, влажность, параметры окружающей среды на объекте. При устройстве кирпичной кладки отслеживает вертикальность конструкции, наличие армирования, толщину швов, прочность раствора. Различные системы сканирования и машинного зрения визуально оценивают качество поверхностей, показывают прогресс в реальном времени, контролируют соблюдение технологии производства работ, использование строительных машин и механизмов, а также соблюдение техники безопасности на строительном объекте. При обнаружении дефектов или нарушений ИИ мгновенно реагирует и сообщает о возникающих отклонениях», — рассказывает Андрей Андреев, главный инженер-технолог строительства компании «Айбим».
Компания «Прагма» разработала для строительного контроля платформу Pragmacore — сервис лазерного контроля, которая позволяет сканировать объект стандартным оборудованием, накладывать результат на BIM-модель и находить отклонения от первоначального варианта. Кирилл Поляков, основатель и управляющий партнер компании «Прагма», представляя сервис в ходе конференции «ИИ в строительстве. Какие решения уже используют девелоперы», организованной порталом Всеостройке.рф, отметил: «Таких сервисов достаточно много, у нашего на борту довольно глубокий искусственный интеллект, который делает три вещи. Во-первых, убирает все шумы сканирования. Во-вторых, умеет распознавать конструктивы. Третье — мы видим прогресс: что поменялось, коллизии, неправильный монтаж, плохое качество работ».
ГК ФСК применяет ИИ-решения для оценки объемов выполненных работ на стройке и динамики строительства. «Для этого мы используем информацию с систем видеонаблюдения. Также мы активно применяем системы распознавания лиц для контроля доступа на площадки. Совместно с нашим партнером компанией ”Техзор” ведем создание ИИ-системы — классификации строительных замечаний по фотоматериалам, сделанными сотрудниками технического надзора», — пояснил Дмитрий Цыганков, вице-президент по IT и цифровой трансформации ГК ФСК.
По его мнению, не менее важно для повышения эффективности строительных процессов осуществлять контроль документооборота. Для этого в компании внедрен OCR для оцифровки неформализованных документов. Также используются ИИ-ассистенты для накопления данных в подсистемах финансового планирования и бюджетного контроля строительства.
Свой продукт есть у Группы «Самолет» — «ИИ-мониторинг», являющийся частью платформы Самолет 10D. Продукт проводит автоматический анализ хода строительства и отделочных работ; мониторит систему электронных пропусков и контроль численности людей на объекте; отслеживает дефекты и интерактивную карту объекта; управляет закупками: следит за снабжением строительства от тендера до приемки; за распределением и контролем рабочей документации. В числе основных направлений – контроль стройки и внутренней отделки.
В Московской области с помощью нейросети ГБУ «Центр развития цифровых технологий» ведет мониторинг хода строительства и соблюдения правил безопасности на стройке. Нейросеть распознает 22 вида данных, в том числе отсутствие касок на строителях.
Некоторые решения для контроля строительства с использованием ИИ
|
Платформа/компания |
Содержание |
|
PropTech.OnLine |
Облачная экосистема закрывает задачи планирования, финансов, доступа и хранения документации, контроля качества, управления персоналом, автоматизации бизнес-процессов, автоматического формирования исполнительной документации, учета объемов работ, сбора факта при строительстве жилых и промышленных объектов |
|
PropTech.SMC |
Решение по умному мониторингу бетона |
|
Smart Beton |
Позволяет в режиме реального времени отслеживать температуру бетона и процесс набора прочности |
|
ООО «ЧИСТАЯ ЭНЕРГИЯ» |
Цифровая монтажная маркировка |
|
TochkaCV |
Платформа интеллектуальной автоматизации задач визуального контроля строительных операций |
|
Emiia.ai |
Платформа по контролю за всеми этапами строительства на основе машинного зрения посредством радиоволн |
|
IguanaLab |
Сервис мониторинга бетона |
|
Платформа строительных сервисов |
Центральный элемент системы управления строительными и инжиниринговыми проектами любой сложности с возможностью построения планов с использованием генеративного ИИ |
|
Skyeer |
Облачная геоинформационная платформа, позволяющая осуществлять удаленный мониторинг объектов строительства, карьеров, полигонов ТБО с помощью БПЛА |
Источник: портал «СтроимПросто»
ИИ-эффект
Применение нейросетей на стройплощадке сулит заметный экономический эффект. Ранее Артем Шейкин, член комитета Совета Федерации по конституционному законодательству и государственному строительству, на заседании секции «Цифровая трансформация строительства и ЖКХ» Совета по развитию цифровой экономики при Совете Федерации приводил некоторые цифры. По его словам, при использовании ИИ можно экономить до 15% всех затрат на строительство; часы работы инженеров сокращаются на 10–30%, сроки строительства – на 10–20%.
Андрей Андреев подтверждает: «По мнению ряда экспертов и пользователей ИИ-решений, использование ИИ в работе инженера строительного контроля позволяет сократить его трудозатраты на 15–35% за счет автоматизации рутинных задач».
Компания GloraX использовала PlanRadar — SaaS-решение для строительного бизнеса и объектов недвижимости. Платформа помогает собирать все данные по проекту, создавать и контролировать задачи, а также коммуницировать работу офиса и стройплощадки. По данным компании, до появления платформы на контроль качества специалисты тратили до 90% рабочего времени. По некоторым подсчетам, еженедельная экономия времени составляет восемь часов — ускорился обмен документами, отчеты рождаются в два раза быстрее.
«Строительная отрасль только учится использовать ИИ в своих процессах. Мы видим, что все индустрии, начавшие применять данную технологию в своей операционной деятельности, достигли значительного прироста эффективности. Сегодня эффект измеряется единицами процентов, но ИИ способен принести потенциальный прирост производительности, измеряемый десятками процентов», — полагает Дмитрий Цыганков.
С прицелом на будущее
В то же время ИИ в стройкомплексе — только в начале пути. «Сегодня машина способна перемещаться, видеть, слышать, обмениваться информацией. Если ИИ сервисы уже сейчас способны создавать, креативить, анализировать, генерировать, то уж в такой области, как контроль, они способны в будущем полностью заменить человека. На современных производствах нет человека, контролирующего качество продукции и ход производственного процесса, — рассуждает Дмитрий Цыганков. — Роботизированные производственные системы усеяны датчиками, детектирующими брак и делающими участие человека в контроле качества необязательным».
Он предполагает, что в перспективе в процессе строительного контроля также изменится функция человека. Технология будет «отодвигать» человека от строительного конвейера. Вместо исполнителя сотрудник станет оператором, настраивающем ИИ-систему, и потребителем собранной и предобработанной машиной информацией.
По мнению Андрея Андреева, у ИИ-решений есть огромный потенциал для инженеров и инспекторов строительного контроля. Многие процессы в их работе пока остаются рутинными и «ручными»: от оформления предписаний и замечаний, протоколов, актов до формирования полноценных отчетов.
Между тем разработчиков становится все больше. На рынок выходят продукты разного вида — со множеством функций и узконаправленные. Например, в разработке у Группы «Самолет» — робособаки, которые смогут сканировать объект.
Трансформация строительной отрасли пока не набрала больших оборотов, отдавая приоритет иным направлениям бизнеса. Одновременно людей беспокоит гипотетическое «восстание машин». По словам Дмитрия Цыганкова, весь мир обеспокоен тем, насколько сильно ИИ изменит жизнь всего человечества. Мировое сообщество начало создавать органы регулирования исследований в области ИИ. «В свое время технология найдет свое отражение в законодательном регулировании, но начнется это не со стройки», — резюмировал он.
Теперь Россия сама может проводить ускоренные испытания конструкций дорожных одежд, проектных решений и материалов, применяемых при возведении автомобильных магистралей. В этом году полигон со специальным комплексом «Циклос» начал работу в подмосковном Голицыне.
Практика ускоренных испытаний дорожной одежды позволяет в относительно короткие сроки понять, какое из решений является наиболее эффективным, а какое требует корректировок. Другими словами, теперь российские ученые имеют возможность за один-три месяца опытным путем определить, в каком состоянии будет только что построенная дорога через пять-десять лет: останется в нормативном состоянии или потребует капитального ремонта досрочно.
Речь идет о методе контролируемого приложения циклической нагрузки колесом к поверхности исследуемой дорожной одежды для определения параметров деформативности. Подобное направление требует опыта, который страна может наработать самостоятельно либо взять за основу работу других государств.
До недавнего времени собственные полигоны для ускоренных испытаний были только в странах Европейского союза, Южной Африки, Австралии, Индонезии, США и Бразилии. Согласно научным публикациям, ученые чаще всего исследовали проблемы колееобразования (устойчивости к пластическим деформациям) и усталостного трещинообразования, а в качестве причин детально изучали варианты морозного пучения, замораживания и оттаивания, остаточных деформаций и многое другое. Кроме того, зарубежные дорожники особое внимание уделяли влиянию модификаторов на свойства асфальтобетона в слоях покрытия и основания, изучали горизонтальные и вертикальные напряжения в конструктиве, нелинейность свойств грунтов, полужесткие и жесткие дорожные одежды, созданные с использованием различных материалов, эффективность применения асфальтогранулятов и полимербетонов, а также новые технологии ремонта и содержания автомобильных дорог, в том числе с использованием индукционных систем.
Собственный «ЦИКЛОС»
Первые испытания прошли во время строительства новой скоростной магистрали М-12 «Восток». В отдалении от основного хода на пикете 2620 специалисты устроили два отрезка (первый в соответствии с проектным решением конструкции дорожной одежды, а второй — с экспериментальным) и смонтировали «ЦИКЛОС». В течение некоторого времени установка имитировала однонаправленный грузовой трафик путем циклического перемещения четырех тележек, тогда как специальные датчики в различных слоях дорожной одежды посылали непрерывный поток информации о влажности, температуре и вертикальном давлении.
В 2024 году специально для СКН «ЦИКЛОС» был построен особый дорожно-испытательный полигон в Голицыне.
Анализ зарубежного опыта показал, что различные типы установок по ускоренным испытаниям требуют определенной инфраструктуры для обеспечения достоверного сбора информации, анализа и дальнейшего внедрения в нормативно-технические стандарты, — пояснил заместитель директора департамента научно-технического развития и стандартизации ФАУ "РОСДОРНИИ" Александр Конорев во время выступления на одном из крупнейших мероприятий дорожно-строительной отрасли. — Симулятор колесной нагрузки "ЦИКЛОС" мы дополнили системой линейных перемещений, которая позволяет создавать нагрузку с точки зрения нормального распределения на участке автомобильной дороги».
Полигон предназначен для единого методологического обеспечения проводимых испытаний и исследований, учитывающего комплексный подход для получения качественного результата. К настоящему времени здесь созданы условия для круглогодичной работы симулятора колесной нагрузки, а оснащение позволяет контролировать заданные параметры условий испытаний и производить техническое обслуживание «ЦИКЛОСа». В частности, специалисты соорудили три полномасштабные испытательные секции для устройства дорожных одежд и одну неглубокую — для испытаний, например, свойств асфальтобетона в дорожной конструкции. В непосредственной близости от них расположилась лабораторная база с административно-производственным блоком.
Отдельное внимание уделено современной системе сбора данных. Для выполнения ускоренных испытаний при устройстве конструктивных слоев дорожных одежд осуществляется монтаж комплекта средств мониторинга, включающий датчики температуры, влажности, вертикального давления, горизонтальных напряжений, ускорений и перемещений, а также остаточных деформаций, с помощью которых получают новые научные данные о напряженно-деформированном состоянии дорожных одежд. Данные с датчиков мониторинга собираются с помощью многоканальной системы сбора и обработки данных через программное обеспечение Dewesoft X, предназначенное для одновременного измерения сигналов, поступающих от различных источников, отображения данных и их сохранения. Все это дает возможность детально изучить процессы, происходящие внутри конструкции дорожной одежды, и понять причины преждевременных разрушений и деформаций. Ожидается, что на основании полученных данных будут уточняться параметры расчетных моделей дорожных одежд для создания прогнозных моделей изменения транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог, а также выполняться разработка эмпирических зависимостей для совершенствования методов проектирования и расчета дорожных одежд.
В качестве первого опыта строительства дорожных одежд в испытательных секциях специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» попросили подрядчиков возвести две дорожные конструкции. Первая представляет собой аналог участка автомобильной дороги, который находится на трассе М-5 «Урал», а вторая — аналог классической дорожной конструкции на основном ходу магистрали М-12 «Восток».
Одновременно с этим идет работа по созданию нормативной базы. Внедрение и развитие метода ускоренных испытаний требует методологического и нормативно-правового обеспечения для того, чтобы испытания были легитимны и могли проводиться единообразно. На данный момент специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» запатентовали установку и разработали стандарт организации по методам ускоренных испытаний, а сейчас работают над созданием СТО «Ускоренные испытания дорожных одежд. Обработка и систематизация данных», «Ускоренные испытания дорожных одежд. Организация и производство работ по строительству дорожных одежд в испытательных секциях» и «Ускоренные испытания дорожных одежд. Монтаж датчиков мониторинга в испытательных секциях. Общие положения».
Программа исследований
Симулятор колесной нагрузки позволяет оценивать различные параметры, и в настоящее время исследования проводятся по характеру воздействия на дорожную конструкцию и по конструкционно-материальным решениям.
Для анализа долговечности специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» планируют изучать величину нагрузки в 10, 11,5 и 13 тонн. Кроме того, есть возможность детально исследовать влияние различных типов шин на долговечность, а также давление внутри них: 0,6 МПа применялись в ОДМ, а 0,8 МПа указаны в ПНСТ, но сейчас некоторые участники дорожной отрасли предлагают увеличить допустимый показатель в связи с ростом транспортного потока. При изучении конструктивно-материальных решений полигон дает возможность измерить тепловлажностный режим в конструктивных слоях дорожной одежды, а также оценить эффективность применяемых проектных решений, модификаторов, отходов промышленности или инновационных технологий в конструировании. Результаты проведенных исследований позволят уточнять параметры расчетных моделей дорожных одежд, а также эмпирических зависимостей, исследовать причины преждевременного разрушения, искать пути повышения устойчивости к колееобразованию и усталостному трещинообразованию, анализировать и прогнозировать транспортно-эксплуатационное состояние автомобильных дорог и в конечном итоге совершенствовать методы проектирования и расчета дорожных одежд.
Тем для исследований — большое количество. На данный момент разработан проект целевой программы исследований до 2030 года, а программа на первые три года вынесена на совет при Федеральном дорожном агентстве. Одно из предложений — подвергнуть изучению шесть вариантов материала в одном из слоев основания с точки зрения оценки изменения их характеристик в процессе эксплуатации. Если идея будет одобрена, то в течение 2025 и 2026 годов специалисты сравнят работу ЩПС из горных пород, щебня из горных пород М400 и М1000, ЩПС из активных и неактивных шлаков, а также щебеня из шлаков М400/1000 при прочих равных условиях и толщинах слоев в основании.
Практическая конференция «Технологии информационного моделирования и инжиниринга» вызвала огромный интерес у представителей бизнеса. Было много специалистов из строительной отрасли. В определенной степени мероприятие можно назвать знаковым, так как оно проходило почти сразу после введения очередного пакета санкций США, предписывающих иностранным компаниям не оказывать услуги в сфере ИТ и облачных сервисов в России.
Организаторами конференции выступили «СиСофт Девелопмент», разработчик программного комплекса Model Studio CS и «РОМБИТ», партнер-эксперт отечественного разработчика.
Среди прочих на конференцию пришли девелоперы, проектировщики, архитекторы, представители органов власти. И это неслучайно. Можно сказать, одномоментно строительная отрасль лишилась всего программного обеспечения, которое использовала многие годы.
С 12 сентября 2024 года американским технологическим компаниям запрещено оказывать консультационные и проектные услуги в России. Запрет распространяется на всех юридических и физических лиц России. Более того, оказывать ИТ-услуги для России не могут лица, находящиеся на территории США, а также американские граждане и организации, которые живут за пределами Америки. Санкции распространяются и на иностранцев, живущих и работающих в нашей стране. Можно сказать, с этого момента любой зарубежный софт, используемый на территории страны, частично или полностью прекратит свою работу.
Самым распространенным программным обеспечением в строительной отрасли долгие годы была система автоматизированного проектирования AutoCAD. Разработчик — американская компания Autodesk. У представителя заокеанского бизнеса есть еще один продукт для информационного моделирования зданий (BIM технологии). Это Revit. На рынке активно используется и более узкое ПО: Sketchup, Civil 3D, Tekla Structures, Sap2000, Procore и другие программы. Однако это все зарубежные продукты, подпадающие под санкции. Поэтому для представителей российской архитектурно-строительной сферы огромный интерес вызвало обсуждение отечественной системы 3D-проектирования Model Studio CS. Особенно это касалось уже накопленного опыта при проектировании тепловых пунктов, кабельных хозяйств и других гражданских объектов.
«Мы рады, что на ТИМИ-2024 к диалогу присоединились не только промышленные предприятия, но и крупные застройщики. Прошедшая конференция — это очередная ступень нашей работы на пути расширения использования российского инженерного программного обеспечения на предприятиях реального сектора экономики и, как следствие, импортонезависимости от иностранных решений», — сказал генеральный директор компании «РОМБИТ» Игорь Титаренко.
3D российской действительности
Участники конференции с интересом знакомились с отечественными разработками. А если говорить о строительной отрасли, здесь интерес вызвала система 3D-проектирования Model Studio CS. Это информационная среда, в которой аккумулируются все необходимые данные в режиме реального времени. Специалисты назвали важным аспектом работы системы возможность настройки атрибутивной информации элементов. После чего дерево проекта позволяет быстро находить все нужные элементы. Помимо создания 3D и 2D-элементов, система позволяет настраивать уровень детализации и создавать немоделируемые элементы, которые не отображаются графически, но содержат информацию, выводимую в спецификациях.
Сейчас Model Studio CS уже используется при реализации крупных проектов строительства — от прокладки метрополитена до строительства жилых домов — и помогает управлять на всех этапах работ. Не менее важным оказался и тот факт, что система учитывает все требования отечественного законодательства.
Ведущий инженер отдела проектирования ГУП «ТЭК СПб» Надежда Евстигнеева рассказала: «При внедрении системы Model Studio CS в компании рассчитывали добиться сразу нескольких результатов. Во-первых, оптимизации бизнес-процессов и выявления ошибок на ранних стадиях проектирования. Это давало снижение затрат на строительство и последующую эксплуатацию. Этого удалось добиться за счет визуализации проекта, эффективного планирования и минимизации непредвиденных работ». Эксперт также отметила сокращение сроков проектирования за счет параллельной работы специалистов и сокращения времени взаимодействия.
По словам ведущего инженера тепломеханического отдела проектирования компании «НордЭнергоИнжиниринг» Анастасии Кожаровой, для выбора программного обеспечения были заданы несколько параметров. Софт должен быть отечественным, иметь интуитивно понятный интерфейс и предоставлять комплексное решение. Не менее значимо было требование для быстрого обучения персонала.
«На данный момент 75% рабочей и проектной документации в компании выпускается на основании 3D-модели, выполненной в Model Studio CS», — констатировала Анастасия Кожарова.
Внедрение комплекса проходило в несколько этапов. Сначала были проведены аудит и обучение. Процесс внедрения системы начался с пилотного проекта. После чего были прописаны стандарты и регламенты. И уже тогда начался переход на работу Model Studio CS.
Со своей стороны, руководитель отдела внедрения инженерного ПО компании «РОМБИТ» Сергей Устинов добавил, что протокол перехода на Model Studio CS предполагает и подбор программного обеспечения, исходя из потребностей предприятий, а также возможность технического сопровождения работы системы.
Своими силами
Стоит сказать, что у участников конференции очередной пакет введенных санкций не вызвал особого пессимизма. Скорее, даже наоборот. Все с огромным воодушевлением слушали доклады о возможностях российского программного обеспечения и переходе на отечественный софт. Тем более что за последние годы российская ИТ-индустрия совершила огромный рывок вперед. По словам руководителя проектов по внедрению компании «СиСофт Девелопмент» Александра Корыстылева, на отечественном рынке программного обеспечения отечественные разработки уже занимают более 50% рынка. И доля продолжает увеличиваться.
Из выступлений участников конференции можно было сделать вывод: наиболее активными пользователями отечественного софта оказались экономические гиганты и предприятия — лидеры из разных отраслей. Объясняется это просто. Во-первых, таким образом компании минимизируют судебные риски, так как обязаны пользоваться исключительно лицензионными продуктами. Во-вторых, защищают себя от других непредвиденных ситуаций, которые могут случиться в будущем. Однако главным был другой посыл: отечественный софт позволяет подстраивать программное обеспечение под потребности любого бизнеса и конкретно взятого предприятия.
«Мероприятие стало отличной площадкой для обмена опытом и знаниями о современных технологиях информационного моделирования. Наша цель — помочь специалистам в их профессиональном развитии и предоставить им возможность познакомиться с новыми подходами и инструментами», — сказал заместитель директора департамента внедрения «СиСофт Девелопмент» Александр Белкин.
С поддержкой
Использование технологий информационного моделирования давно стало обязательным для гражданского строительства. Если говорить о Санкт-Петербурге, в нашем городе инновационный подход задолго стал визитной карточкой строителей и проектировщиков. Современное программное обеспечение помогает архитекторам, инженерам и строителям создавать точные и эффективные проекты, управлять ресурсами и координировать работу больших команд.
Однако, как выясняется, многие до последнего оттягивали переход на отечественное программное обеспечение. Хотя о необходимости такого шага все говорят давно. Например, весной этого года председатель правительства России Михаил Мишустин на конференции «Цифровая индустрия промышленной России-2024» говорил, что к 2030 году 80% российских предприятий должны перейти на отечественный софт. Для этого федеральные власти разрабатывают меры поддержки, так как переход на отечественное ПО может потребовать значительных затрат. Особенно для крупных проектов. Поэтому правительство намерено компенсировать бизнесу до половины затрат на внедрение отечественного инженерного и промышленного программного обеспечения. Кроме этого, рассматривается возможность предоставления дополнительных преференций организациям, которые отдают предпочтение отечественным разработкам. Среди прочего речь идет о выдаче кредитов по льготной ставке на модернизацию программного обеспечения.