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%.
За 2023 год «Россети Ленэнерго» установили более 53 тысяч интеллектуальных приборов учета (ИПУ) в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. «Умные» счетчики позволяют дистанционно снимать показания, а также применять многотарифный учет, делая процесс более прозрачным и простым.
По действующему законодательству обязанность по установке и обслуживанию приборов учета электроэнергии перешла от граждан и организаций к энергокомпаниям — гарантирующим поставщикам и сетевым организациям. Проще говоря, замена, установка и эксплуатация счетчиков теперь осуществляется силами энергетиков.
Все устанавливаемые приборы учета должны быть интеллектуальными. Основания для бесплатной установки «умного» прибора учета — выход существующего счетчика из строя, истечение его межповерочного интервала или срока эксплуатации. Также «умные» счетчики устанавливаются, если ранее учет электроэнергии не был организован (прибор учета отсутствовал). Работы по установке и замене счетчиков производятся бесплатно для потребителей, ранее присоединенных к сетям «Россети Ленэнерго». Дальнейшую эксплуатацию приборов также осуществляет электросетевая компания или гарантирующие поставщики в зависимости от зоны ответственности.
Самый «умный»?
Интеллектуальный прибор учета — источник данных и для потребителя, и для поставщика, и для всей энергосистемы. Это не пассивный измеритель, а активный элемент: он может произвести ограничение потребляемой мощности в случае ее превышения, дать сигнал о вмешательстве в его работу. Встроенный коммутационный аппарат способен даже производить дистанционное отключение потребления электроэнергии — например при неуплате.
Такой прибор учета имеет встроенный или выносной дисплей, на котором можно увидеть существенно больше параметров, чем на обычном приборе учета. Клеммная коробка и корпус счетчика опломбированы электронной пломбой, при их вскрытии происходит запись в журнал событий, при этом журнал находится в энергонезависимой памяти и не стирается при отключении питания. В журнал записывается и возникновение проблем в «железе» и «софте» прибора, отключение от сети и включение в сеть, критические изменения параметров качества.
Счетчик считает энергию 24 часа в сутки и сохраняет историю не менее 90 суток. В каждой фазе измеряется напряжение, фазный ток, активная, реактивная и полная мощность в фазе, небаланс токов между фазным и нулевым проводом, частота сети. Интеллектуальная система фиксирует моменты нарушения параметров качества. Это превращает счетчик в узел контроля состояния сети и параметров ее работы.
Тарифное меню и оптимизация режимов сети
Прежде всего, интеллектуальный прибор освобождает потребителя от необходимости снимать и передавать его показания. Но особенно важная функция — почасовой учет, который позволит любому потребителю — юридическому лицу и индивидуальному предпринимателю — перейти на почасовой тариф с расчетом по ценам на энергию и мощность.
Бытовой потребитель может выбрать один из тарифов: одноставочный тариф или дифференцированный по двум зонам суток — дневная зона и ночная зона. И не просто выбрать, а по динамике почасового потребления интеллектуальная система сама покажет, какой из тарифов выгоднее, когда и на сколько. А выполняя рекомендации по выравниванию графика нагрузки в пределах существующего тарифа, ценовой категории, рекомендации по энергосбережению, потребитель сможет еще снизить счет за энергию, при этом интеллектуальный учет поможет понять, где и на сколько его можно уменьшить.
«Благодаря системе из сотен тысяч интеллектуальных приборов учета энергосистема получает бесценный источник данных для оптимизации режимов своей работы, выявлению резервов и дефицита мощности. Создание полной картины по каждому узлу, линии электропередачи, подстанции способствует снижению потерь, пресечению незаконных подключений и хищений, уменьшению затрат на эксплуатацию точек учета и съем показаний. Мы ежегодно наращиваем темпы установки ИПУ, это постепенный процесс. В настоящее время порядка 30% точек учета, находящихся в нашей зоне ответственности, уже оснащены новыми приборами», — отмечает генеральный директор «Россети Ленэнерго» Игорь Кузьмин.
Компания «СиСофт Девелопмент» совместно с партнерами провела первые в 2024 году региональные практические конференции ТИМИ (Технологии информационного моделирования и инжиниринга). Мероприятия прошли в Тюмени и Казани и вызвали большой интерес у специалистов.
Российский разработчик инженерного программного обеспечения САПР и BIM — компания «СиСофт Девелопмент» совместно с партнерами в марте 2024 года открыл новый сезон региональных практических конференций ТИМИ (Технологии информационного моделирования и инжиниринга). На площадках в Тюмени и Казани эксперты рассказали о новых технологических решениях в сфере информационного моделирования и автоматизации проектирования, поделились практическим опытом цифровизации строительного сектора.
Напомним, первая серия региональных конференций ТИМИ прошла в 2023 году. Мероприятия прошли в Красноярске, Нижнем Новгороде, Томске, Санкт-Петербурге, Перми. Конференции почти сразу были признаны востребованными и актуальными для множества отраслевых специалистов.
Рассказывая о перспективах
Конференция «ТИМИ-Тюмень» прошла 14 марта. Ее соорганизатором стала компания «АйДиТи» — один из ведущих отечественных поставщиков лицензионного программного обеспечения. Общая офлайн- и онлайн-аудитория мероприятия превысила 300 человек.
На организованной площадке для представителей ИТ, строительной отрасли представители «СиСофт Девелопмент» рассказали о возможностях флагманской платформы Model Studio CS, созданной компанией более 15 лет назад, ее постоянном совершенствовании и развитии. В частности, в своем выступлении на конференции руководитель проектов АО «СиСофт Девелопмент» Александр Коростылев подробно остановился на всех достижениях продукта. Ведущий специалист «СиСофт Девелопмент» Андрей Сесоров в своем докладе «Автоматизированное рабочее место оператора по эксплуатации BIM-модели» рассказал о реализации концепции среды общих данных, информационного моделирования и комплексного проектирования.
В качестве приглашенных спикеров в конференции «ТИМИ-Тюмень» приняли участие специалисты ПАО «Гипротюменнефтегаз», ООО «СПб-Гипрошахт», ООО «УралТЭП», АО «Уралэлектромедь» и других компаний, обладающих большим опытом внедрения и применения отечественных решений в сфере информационного моделирования и автоматизации проектирования.
«Прошедший 2023 год стал во многом поворотным: множество российских компаний перешло от импортозамещения иностранного ПО на отечественные продукты к развитию этих новых решений, — отметил в своем выступлении директор представительства АО “СиСофт Девелопмент” Александр Белкин. — Емкость рынка российского софта динамично растет, а программное обеспечение с доказанной эффективностью для добывающей и перерабатывающей промышленности и строительства пользуется особенно высоким спросом. На ТИМИ-2024 в Тюмени мы продемонстрировали актуальные кейсы, а также обсудили направления наиболее перспективного развития российского информационного моделирования. Конференции ТИМИ всегда собирают большое число отраслевых экспертов, что делает каждое мероприятие уникальным, интересным и полезным всем, кто заинтересован в ТИМ и лидерстве в этой сфере».
Руководитель проектов внедрения ПО ООО«АйДиТи» Роман Кравченко заявил, что именно цифровые решения позволяют сегодня наращивать объемы производств, удаленных от мегаполисов и транспортных магистралей страны и испытывающих сильный кадровый голод: «Информационные технологии, в том числе информационное моделирование, для Тюменской области — ключ к модернизации и дальнейшему развитию таких бюджетообразующих отраслей, как топливно-энергетический комплекс. Несколько лет назад с помощью ТИМ был реализован проект строительства линий электропередач, которые соединили Салехард с энергоузлом России. Город получил не только бесперебойное электроснабжение, но и новые мощности для экономического развития. На конференции ТИМИ в Тюмени мы представили цифровые инструменты, оптимизирующие строительный процесс, что особенно ценно в ресурсоемких климате и ландшафте Сибири».
По словам заместителя генерального директора по информационным технологиям ООО «СПб-Гипрошахт» Андрея Коряковцева, за прошедший год цифровизация отрасли строительства вышла на новый виток. «Еще год назад некоторые представители строительной сферы и экспертного сообщества относились к технологиям информационного моделирования (ТИМ) с определенным сомнением и лишь морально готовились к внедрению российских разработок. Между тем уже сегодня проекты цифровых двойников, основанные на отечественных ТИМ, рассматриваются на федеральном и региональных уровнях. Миссия сегодняшней конференции ТИМИ, — добавил он, — предоставить возможность как можно большему количеству субъектов РФ получить информацию, позволяющую помочь оперативно и эффективно внедрить актуальные инструменты российского инженерного ПО для оптимизации процесса проектирования. А также выйти на тот уровень цифровой зрелости регионов-драйверов, на котором уже сегодня возможны масштабные проекты, ведущие к качественно новой экономике проектирования, строительства и эксплуатации объектов».
В диалоге с партнерами
Вторая в 2024 году региональная конференция ТИМИ прошла 28 марта в Казани. Ее соорганизатором стала компания «СиСофт Казань» — партнер-эксперт АО «СиСофт Девелопмент». Аудитория мероприятия, проходившего в ИТ-парке имени Башира Рамеева, превысила 250 участников.
По аналогичному с Тюменью формату на «ТИМИ-Казань» представители «СиСофт Девелопмент» ознакомили со всеми возможностями применения Model Studio CS, рассказали об использовании каталогов оборудования баз данных продукта, перспективах импортозамещения ПО с помощью Model Studio CS Строительные решения, поделились кейсами по созданию «дорожных карт», внедрения ТИМ в проектных институтах и т. д.
Приглашенными спикерами конференции стали представители компании «Нанософт разработка», специалисты Госэкспертизы РТ, организаций инжиниринговой, добывающей, научной сфер.
Конференции ТИМИ — важный социальный проект, уверен глава представительства АО «СиСофт Девелопмент» Александр Белкин, с помощью которого мы взаимодействуем с сообществом специалистов сферы строительства: «Эта коммуникация важна, потому что она обогащает всех ее участников. Для нас — больше обратной связи, для гостей мероприятия — реальные кейсы и больше вариантов применения технологий. Программы конференций охватывают самые актуальные направления развития информационного моделирования. Более чем за год проведения ТИМИ по всей стране стало ясно, что наше направление востребовано и чутко реагирует на события и тренды в стройотрасли. Уверен, что в Татарстане к нам присоединятся интересные, перспективные партнеры. В свою очередь мы поделимся инструментами повышения эффективности управления стройкой, масштаб которой в республике — один из крупнейших по России».
По словам генерального директора ООО «СиСофт Казань» Сергея Гаврилова, Татарстан — один из регионов-драйверов в российской сфере строительства. Здесь динамично внедряются передовые технологии, активно реализуются проекты, основанные на цифровых решениях. «В республике очень прогрессивное сообщество девелоперов, подрядчиков, проектировщиков, архитекторов с большим опытом работы в гражданском и промышленном строительстве. Конференция “Технологии информационного моделирования инжиниринга” станет новым интересным мероприятием в ежегодной программе отраслевых республиканских событий, а также площадкой обсуждения цифровых инструментов проектирования, в которых заинтересованы и застройщики, и представители промышленных компаний. Здесь, в Казани, диалог о необходимости и перспективах внедрения этих инструментов может выйти на качественно новый уровень», — подчеркнул он.
«Внедрение ТИМ коснулось строительных проектов, реализация которых финансируется из бюджета, — сообщил на конференции начальник управления экспертизы ГАУ УГЭЦ РТ Игорь Алексеев. — За “бюджетным строительством” активизировалось и коммерческое, что говорит об определенной готовности представителей отрасли к применению высокотехнологичных решений. Госэкспертиза РТ не только активно осуществляет экспертизу проектов с ТИМ, но и реализует образовательные проекты, цель которых — дать возможность приобрести качественные ТИМ-компетенции как можно большему количеству участников строительного процесса», — резюмировал специалист.
