ИИ на стройке
Искусственный интеллект все плотнее входит в жизнь строительного сектора. В Москве чиновники уже доверяют машинным алгоритмам проверку проектной и рабочей документации, создание квартирографии для домов по программе реновации и надзор за строящимися объектами. Впрочем, на подходе и новые сервисы.
Пять лет назад в России была утверждена Национальная стратегия развития искусственного интеллекта на период до 2030 года. Согласно документу, Россия должна активно внедрять новые технологии. Так, доля органов государственной власти, крупных и средних компаний, использующих ИИ, к 2030 году должна вырасти до 20%.
«Россия должна стать мировым лидером не только по созданию, но и по масштабам применения, проникновению искусственного интеллекта во все сферы нашей жизни, — заявил президент России Владимир Путин во время выступления на конференции «Путешествие в мир ИИ» в декабре 2024 года. — Процессы, на которые сейчас нужны годы, будут осуществляться (а в некоторых областях уже идут) не за дни, а за часы, минуты и даже секунды».
Одной из отраслей, где машинные алгоритмы допущены к работе, является строительный сектор. Напомним, в дорожной карте федерального проекта «Искусственный интеллект» говорится, что отрасль при помощи нейротехнологий должна улучшить качество строительного процесса за счет обнаружения ошибок, моделировать и анализировать потенциальные опасности (пожарные риски и риски разрушения здания), а также повышать качество архитектурного планирования за счет анализа изображений окрестностей.
Роботы проектирования
В начале 2024 года в столице начал работу Центр искусственного интеллекта в градостроительстве, созданный на базе ГБУ «Мосстройинформ» при Департаменте градостроительной политики. Именно здесь, по словам мэра Москвы Сергея Собянина, происходит разработка и внедрение инновационных решений для решения различных задач строительной сферы.
Работа новой структуры началась с детального изучения процессов, проходящих на стадиях предпроектной подготовки, проектирования и строительства объектов. Более того, сотрудники центра определили ключевые этапы, на которых возможно использование ИИ, и опросили участников строительной отрасли о том, какое программное обеспечение они используют на указанных этапах и какие из задач могли бы отдать машине. В результате появился список перспективных сервисов, способных сократить временные затраты на прохождение отдельных стадий жизненного цикла объектов капитального строительства. Отметим, что каждый из них направлен на оптимизацию деятельности участников инвестиционно-строительной деятельности.
В числе перспективных направлений для применения искусственного интеллекта в строительстве оказались подбор строительной площадки и принятие финансовых решений при предпроектной подготовке, проверка проектной документации, поиск коллизий в информационных моделях зданий на стадии проектирования; а во время работ по возведению объекта — строительные роботы, мониторинг строительной площадки, в том числе в части мониторинга качества и сроков строительства, умные гаджеты, например для оценки качества бетона, прочности фундамента, оценки состояния персонала, предсказательная аналитика в части стройматериалов и техники.
За полгода работы Центра ИИ в градостроительстве столичные чиновники запустили в работу четыре сервиса. В частности, с помощью программы «Аналитика градостроительного плана земельного участка» искусственный интеллект извлекает и структурирует данные для анализа и прогнозирования. Через «Цифровой нормоконтроль» машинные алгоритмы проверяют оформление проектной и рабочей документации. «Калькулятор процедур в сфере строительства» дает возможность планировать жизненный цикл проекта в режиме онлайн, где ИИ помогает свериться с актуальной нормативно-правовой базой. Сервис «Квартирография» занимается разработкой планировочных решений по программе реновации в автоматическом режиме. Кроме того, в стадии создания — и другие инновационные программные решения: «Мониторинг хода строительства», «Поиск коллизий в BIM-моделях», «Планирование застройки и развитие городских территорий на базе эволюционных вычислений».
Как поясняют в Центре искусственного интеллекта в градостроительстве, востребованность сервисов подтверждается результатами опроса участников рынка — застройщиками, генеральными подрядчиками, проектировщиками, участвующими в строительстве объектов столицы.
Квартирография — в руках ИИ
Идея доверить искусственному интеллекту работу над квартирографией для программы реновации уже доказала свою эффективность. К слову, в момент первоначального исследования Центра ИИ в градостроительстве «за» привлечение алгоритмов в процесс формирования проектной квартирографии типовых (в том числе строящихся по программе реновации) многоквартирных домов высказались девять респондентов из числа участников стройсектора Москвы. И это вывело позицию в лидеры.
«Сервис разработали специально для программы реновации. Он позволяет не только эффективнее планировать здание, но и на 35 процентов оптимальнее использовать жилые площади. В итоге в новостройках появляются удобные холлы, пространство для перемещения жителей с велосипедами и детскими колясками, маломобильных групп населения, грамотно организуется размещение квартир», — рассказывает руководитель Департамента градостроительной политики Москвы Владислав Овчинский.
Отметим, что «Квартирография» генерирует архитектурно-планировочные решения для многоквартирных домов по заданным параметрам. Для работы сервису нужны характеристики земельного участка, пользовательские и нормативные ограничения, а также требования к зданию: максимальная этажность, количество и вариативность планировок, площадь квартир, показатели инсоляции помещений. Сервис, основанный на эволюционных вычислениях и генеративных моделях, был разработан Санкт-Петербургским национальным исследовательским университетом информационных технологий, механики и оптики совместно с Центром искусственного интеллекта в градостроительстве.
Нейросеть на стройплощадке
Постепенно искусственный интеллект приходит и на строительную площадку. О деталях эксперты рассказали на IX Межрегиональной конференции органов государственного строительного надзора субъектов Российской Федерации.
«Коллеги с помощью искусственного интеллекта занимаются риск-ориентированным подходом. Они выявляют те рисковые направления, где искусственный интеллект должен подсказывать, в каком направлении дальше инспекторам двигаться. Но это только первый этап, то, что мы с вами видим через программное обеспечение», — говорит заместитель министра строительства и ЖКХ России Сергей Музыченко.
Например, сейчас в целях профилактики Москва намерена охватить все строящиеся объекты в городе камерами, датчиками, дронами, что позволит сразу видеть проблемы, вызывающие негатив у жителей города: шумы, грязь от стройки, ненадлежащее складирование строительных материалов.
«На сегодняшний день в городе проводится пилотный проект по оснащению всех строительных площадок камерами, которые позволяли бы выявлять все части потенциальных нарушений. Это установка камер на саму стройку, индикаторы шума, потому что жители часто жалуются, что застройщики торопятся сдать объекты и создают избыточное шумовое давление. В рамках этих “пилотов” с использованием технических средств мы можем своевременно доводить до застройщиков проблемы, которые нужно решать», — подчеркивает председатель Комитета государственного строительного надзора города Москвы Антон Слободчиков. Из 1700 объектов в стадии строительства порядка 600 уже оснащены камерами, сигнал с которых поступает в цифровое хранилище данных. По оставшимся строительным площадкам с застройщиками подписаны дорожные карты по дооснащению объектов, во втором квартале 2025 года эта работа будет завершена. Кроме того, органы надзора намерены получать информацию с камер, установленных на соседних со стройкой домах.
На следующем этапе федеральный Минстрой видит непосредственное внедрение искусственного интеллекта при выполнении строительно-монтажных работ. Новый подход не заменит инспекторов строительного надзора, но поможет оценить и обеспечить соответствие проекту — особенно тому, что запроектирован при использовании технологий информационного моделирования. «Эти проекты с точки зрения геометрии, конструкций во многих случаях завязаны с программным обеспечением, которое присутствует на строительной площадке, поэтому привязать эту конструкцию через геодезическую съемку, обеспечить геометрические параметры путей эвакуации, толщины конструкций, поперечного сечения конструкций сейчас можно. Москва и Московская область этим активно занимаются, внедряют», — отмечает Сергей Музыченко, добавляя, что в перспективе оценка соответствия геометрических параметров конструкций уйдет в область автоматической оценки с помощью приборов инструментального контроля с применением искусственного интеллекта.
«Искусственный интеллект для Московской области — это основа основ, — обращает внимание министр правительства Московской области по государственному надзору в строительстве Артур Гарибян. — Мы берем на себя функцию госаутсорсинга, чтобы хлопоты были наши, а идея — застройщика. Да, это достаточно сложная задача, потому что проадминистрировать 5500 проектов, а именно столько находится на сопровождении в Центре содействия строительству, невозможно человеку. Конечно, нам нужен помощник — искусственный интеллект. Дальше мы идем по логике этого же развития и хотим, чтобы искусственный интеллект сопровождал возможность обращения за услугой за сотрудника органов власти. Ну, и высший пилотаж — сделать так, чтобы искусственный интеллект полностью отвечал на заявку, то есть оказывал услугу не человек, а искусственный интеллект, который автоматически сформирует этот импульс и отправит в личный кабинет застройщика готовую услугу».
Отметим, что Московская область имеет большой опыт взаимодействия с искусственным интеллектом. Более 65 тыс. камер системы «Безопасный регион» с внедренным ИИ следят за порядком в более чем семи тысячах дворах Подмосковья. В рамках проекта «Чистая территория» нейросеть не только находит нарушения на улицах, но и автоматически ставит задачи на их устранение, а затем проверяет выполнение. Кроме того, на некоторых автобусных остановках с 2024 года алгоритмы помогают следить за чистотой. Нейросеть анализирует видеопоток и, если фиксирует переполненные урны или мусор на остановках, то ответственные сотрудники получают сигнал для устранения проблемы.
Экспериментируют с искусственным интеллектом и производители строительных материалов, внедряя алгоритмы для динамичного ценообразования. В частности, система самостоятельно меняет цену и анализирует, как это влияет на спрос, после чего находит оптимальный баланс цены, при которой выручка и маржа максимизируются. В результате эксперимента одному из ведущих игроков рынка удалось увеличить валовую прибыль на 23%.
Выставка, посвященная достижениям химической индустрии, «Химия-2024» традиционно проходит в Москве. «Полипласт Северо-запад» принимает участие в международном Экспофоруме в составе Группы компаний «Полипласт» - крупнейшего в России специализированного производственного холдинга по выпуску наукоемких химических продуктов собственной разработки для различных отраслей промышленности.
На выставочном стенде представлена широкая линейка продукции предприятий холдинга. Это образцы высокотехнологичной промышленной химии: функциональные добавки для металлургии, нефтедобычи, комплекс продуктов для строительной индустрии, такие как добавки в бетон, добавки для производства сухих строительных смесей, цемента, гипсовых и других строительных материалов, специализированные сухие строительные смеси, дисперсии для клеев и лакокрасочной промышленности, продукция для кожевенной и текстильной промышленности, химия хромовых соединений и другие направления.
Впервые холдинг представил новый российский продукт собственной разработки, не имеющий аналогов на отечественном рынке. Это высокомолекулярные термостабильные полимеры. В конце августа в городе Новомосковске Тульской области была открыта первая очередь производства, общий объем инвестиций в которой более 17 млрд рублей.
Все предприятия Группы при поддержке Минпромторга и региональных правительств активно реализуют инвестиционные проекты, направленные на модернизацию производства и выпуск новой продукции с высокими потребительскими свойствами на основе современных технологий. О применении мер государственной поддержки при реализации инвестиционных программ в Группе компаний на выставочной площадке Минпромторга рассказал генеральный директор АО «Полипласт» Александр Ковалев: «Благодаря поддержке Правительства РФ, профильных министерств и региональных властей мы не только модернизируем действующее производство, но и создаем новые. В этом году реализован уникальный для России проект по выпуску термостабильных высокомолекулярных полимеров. Эти продукты ранее на отечественном рынке были представлены преимущественно иностранными производителями».
В выставке «Химия» активное участие принимали все заводы-производители ГК Полипласт, в том числе «Полипласт Северо-запад» в лице ведущих специалистов компании. По итогам выставки было проведено множество деловых встреч, направленных на расширение и укрепление деловых связей.
Активная работа в рамках импортозамещения – одно из оснований для включения «Полипласта» в перечень системообразующих предприятий РФ. Сегодня ГК «Полипласт» является одним из лидеров химической индустрии, имеющий широкую географию поставок по всему миру.
Вы можете посмотреть видеоролик об участии компании «Полипласт Северо-запад» в выставке «Химия-2024».
Текущий, 2024-й стал Годом заказчика в строительстве не номинально. Все это время Минстрой с подведомственными организациями, НОПРИЗ, региональными и федеральными экспертами проводили мощную чистку в части работы с ошибками и некачественным проектированием.
Начальник Главгосэкспертизы Игорь Манылов отметил в рамках выступления на VIII Международной конференции «Развитие института строительной экспертизы», что пока вся отрасль боролась с некачественным проектированием, пришло понимание: если хозяин, непосредственно заказчик строительства, не управляет параметрами, то добиться качества тяжело.
По оценкам ведомства, в 33% случаев заказчики не вовлечены в процесс управления проектом. Часть из них предпочитают делегировать полномочия проектировщикам или подрядчикам, так как строительство не является их основным видом деятельности. Остальные упускают важные моменты на стадии предпроекта, проектирования или возведения объекта, не контролируют ход работ, не управляют рисками и стоимостью.
«В результате мы видим системную потерю времени и денег из-за некачественного проектирования, фактически сорванные программы развития на уровне регионов и бизнеса, а также негативные кадровые и иные решения», — говорит руководитель Учебного центра Главгосэкспертизы Александр Шалаев.
Чаще всего у заказчиков не выстроена система проектного управления, то есть все внимание сконцентрировано на сроках, стоимости и качестве, упуская работу с заинтересованными сторонами (стейкхолдерами), выгодами, содержанием, командой, коммуникациями, рисками, закупками и поставками, которые остаются в «серой» зоне. Если говорить в цифрах, то в 53% случаев руководители не рассматривают управление рисками как ключевой инструмент бизнес-стратегии, в 35% считают направление слишком затратным или ненужным на этапе проектирования, а в 69% регулирование происходит с использованием устаревших инструментов, что затрудняет качественную оценку и мониторинг рисков. Как следствие — заказчик не представляет, с какими ограничениями земельного участка столкнется в процессе, что будет с качеством проектной документации и контрактацией.
Работа требует корректировки
Такой подход не устраивает Министерство строительства и ЖКХ России, так как без качественного проектирования и экспертизы реализовать задачи новых нацпроектов невозможно.
«Чем быстрее проходит стадия проектирования, экспертизы и строительства, тем проще нам управлять стоимостью объекта», — акцентировал внимание собравшихся заместитель главы Минстроя Константин Михайлик.
Напомним, по данным Федеральной службы государственной статистики, количество зданий и сооружений, находящихся в незавершенном строительстве, в 2022 году составило 88 007 (выросло на 5,6 тыс. по сравнению с 2021 годом), из них приостановленных или законсервированных — 7008 (сократилось на одну тысячу). Основными причинами появления подобных объектов являются в том числе низкий уровень подготовки градостроительной документации, некачественное выполнение проектно-изыскательских работ и составление проектно-сметной документации, недостаточность финансирования, административные препятствия (проблемы с получением разрешительной документации и необходимых согласований), банкротство застройщика (подрядчика), невыполнение обязательств по договорам, выполнение работ ненадлежащего качества, несвоевременная поставка строительных материалов и оборудования и другие.
Как «Формула-1»
Усилить роль и компетенции заказчиков предлагается через обучение и знакомство с лучшими практиками. Так, на базе Главгосэкспертизы создан отдельный обучающий курс для заказчиков, где сейчас проходят обучение региональные команды.
Помимо этого, эксперты совместно с ППК «Единый заказчик» и Ассоциацией «НОТЕХ» завершают разработку профессионального стандарта технического заказчика, который можно будет применять на добровольной основе.
«В матрице “стоимость — качество — сроки” очень часто источником проблем считается строитель, но в реальности все риски, которые проявляются при реализации, возникают не на этапе стройки, а на стадии предпроектных или проектно-изыскательских работ», — уверен президент Ассоциации «Национальное объединение технических заказчиков и иных организаций в сфере инжиниринга и управления строительством» (Ассоциация «НОТЕХ») Алексей Никитин, добавляя, что разрешить проблемные вопросы можно на ранних стадиях, однако в 60% случаев технический заказчик привлекается уже во время строительно-монтажных работ. При этом перспектива успешной реализации проекта увеличивается, когда вся проектная команда работает в режиме механиков «Формулы-1», которые в количестве 20 человек за 2,5 секунды, не сталкиваясь друг с другом и с точностью до миллиметра, обслуживают болид во время пит-стопа.
Пример для подражания
«Заказчику очень важно не уходить из крайности в крайность, когда одни совсем ничего не смотрят, а другие пытаются заменить собой и проектировщика, и подрядчика, — говорит заместитель генерального директора по проектированию ППК ”Единый заказчик” Денис Белюк. — В системе ограниченных ресурсов мы приняли для себя решение о контроле ключевых точек».
На стадии предпроекта — это анализ земельного участка с изучением всех градостроительных ограничений в виде зон с особыми условиями использования территорий, рассмотрения архивных результатов изысканий и оценкой подключения к инженерным сетям, чтобы на завершающей стадии не узнать, что их стоимость сопоставима с затратами на строительство. Помимо этого, специалисты перепроверяют технические задания на проектирование, составленные Минздравом, Минспортом и другими профильными ФОИВами, для которых возводится тот или иной объект, а также определяют предельные показатели по стоимости.
На этапе проектирования ППК «Единый заказчик» контролирует сроки в соответствии с детальным графиком из 65 пунктов, еженедельно сверяя список запланированных и фактически выполненных работ. Кроме того, исключает нерациональное использование площадей и опять же следит за стоимостью, сравнивая позиции в сметах аналогичных объектов.
Не делегируется контроль и на этапе прохождения экспертизы. «Заказчик должен быть заявителем при подаче документов всегда. Это даже не обсуждается. Нельзя передоверять или разрешать проектировщикам делать это самим. Ничего хорошего из этого никогда не получится», — уверен Денис Белюк.
Новый подход к организации процессов
При этом сама экспертиза перестает выполнять роль лишь рутинного проверяльщика проектных решений и переходит к работе с данными, управлению жизненным циклом объекта, чтобы в конечном итоге стать интеллектуальным ядром стройки.
«Мы сконцентрированы на управлении процессами и переходе к комплексному управлению строительством, — говорит Игорь Манылов. — Никакой застройщик ни в какой стране не может обеспечить себя всем технологическим аппаратом, необходимым для качественного управления стройкой. Поэтому наша задача как интеллектуального ядра создать эту сервисную среду».
С развитием института экспертизы участники строительной отрасли получают и новые инструменты. Так, с апреля 2024 года в режиме опытно-промышленной эксплуатации Главгосэкспертизой России введен в работу сервис «Личный кабинет заказчика», который может быть использован застройщиками для мониторинга и оценки основных показателей и изменений, которые вносятся в проектную документацию. С 1 сентября он начал работу со всем необходимым набором инструментов. Помимо этого, ведомство начинает использовать в работе зачатки искусственного интеллекта для предиктивной аналитики.
Иллюстрации предоставлены организатором мероприятия ФАУ «Главгосэкспертиза России»