ЦИФРОВИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СТАДИИ СТРОИТЕЛЬСТВА В РЕАЛИЗАЦИИ ИНВЕСТИЦИОННО-СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ЖИЛОГО КОМПЛЕКСА

ЦИФРОВИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СТАДИИ СТРОИТЕЛЬСТВА В РЕАЛИЗАЦИИ ИНВЕСТИЦИОННО-СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТА МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ЖИЛОГО КОМПЛЕКСА

Авторы публикации

Рубрика

Информационные технологии

Просмотры

218

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 37 (187), Сентябрь ‘24

Поделиться

Статья освещает внедрение передовых цифровых решений в строительство многофункционального жилого комплекса в Тюмени. Рассматриваются все этапы цифровизации процессов – от начальной экспертизы до завершающих работ. Ключевыми технологиями выступили BIM-моделирование, RFID-системы, 3D-печать, биометрический контроль персонала и компьютерное зрение. Благодаря цифровизации удалось оптимизировать процессы, сократить сроки, снизить затраты и повысить качество строительства. Анализируются такие преимущества, как ускорение работ, рост производительности и улучшение экологической эффективности. Вместе с тем, освещаются проблемы цифровизации, такие как дефицит квалифицированных кадров и высокие затраты для компаний.

Строительная отрасль претерпевает значительные изменения благодаря внедрению современных технологий. Цифровые решения открывают новые возможности для оптимизации всех этапов реализации строительных проектов – от прединвестиционного анализа до эксплуатации готового объекта. Применение инновационных инструментов в проектировании, строительстве и управлении проектами позволяет сократить сроки, снизить затраты и повысить качество работ. В этой статье рассматривается использование цифровых технологий при строительстве многофункционального жилого комплекса в городе Тюмени [1, с. 54].

 

Прединвестиционный анализ и обоснование капиталовложений

На начальном этапе реализации масштабных инвестиционных проектов проводится тщательное исследование рынка и оценка экономической целесообразности. Данный процесс, известный как прединвестиционный анализ, активно использует цифровые инструменты для обработки данных и построения прогнозов. К примеру, ConTech и FinTech представляют собой системы, которые обеспечивают комплексную поддержку принятия решений посредством анализа финансовых потоков, затрат и доходности проекта, предоставляя ценную информацию для обоснованного выбора.

 

Использование цифровых инструментов на этапе прединвестиционного анализа позволяет минимизировать риски, связанные с изменчивостью рынка недвижимости. В проекте многофункционального жилого комплекса в Тюмени были задействованы системы для изучения текущей рыночной конъюнктуры и моделирования возможных сценариев развития ситуации. Это помогло определить наиболее эффективную инвестиционную стратегию. Предварительный всесторонний анализ на основе данных позволил оптимально распределить ресурсы и выявить наиболее перспективные направления для капиталовложений.

 

Проектирование и информационное моделирование объектов

На этапе проектирования ключевую роль играет технология информационного моделирования зданий (BIM). В рамках проекта строительства многофункционального жилого комплекса применялись такие BIM-системы, как BIMDATA и EcoDomus. Они обеспечивали интеграцию архитектурных, инженерных и финансовых данных в единую цифровую модель объекта. Благодаря этому удалось автоматизировать процессы проектирования и значительно повысить точность расчетов. Консолидация всей релевантной информации в одной среде позволила оптимизировать рабочие процессы и избежать многих ошибок на ранних стадиях [4, с.42].

 

BIM-технологии обладают рядом уникальных возможностей, в частности, поддержкой 4D и 5D моделирования. Данный функционал позволяет интегрировать временные и финансовые параметры проекта в трехмерную модель. К примеру, 4D моделирование включает управление графиком выполнения работ, а 5D – управление бюджетом и оценку стоимости. Благодаря этим инструментам при строительстве многофункционального комплекса удалось свести к минимуму количество ошибок и сбоев. Как результат, оптимизация процессов привела к сокращению сроков реализации проекта и снижению затрат на 15-20% по сравнению с первоначальными расчетами.

 

Одним из ключевых преимуществ BIM-технологий является улучшение взаимодействия между всеми участниками проекта. Консолидация всех данных в единой цифровой модели обеспечивает всем заинтересованным сторонам доступ к актуальной информации в режиме реального времени. Это позволяет оперативно выявлять и устранять любые несоответствия или коллизии между различными разделами проектной документации на ранних этапах, предотвращая возникновение проблем в дальнейшем. Благодаря высокой степени интеграции процессов, рабочие группы могут более эффективно координировать свои действия.

 

Цифровизация строительного процесса

В ходе строительных работ широко применяются цифровые решения, нацеленные на автоматизацию процессов и повышение эффективности. Одной из ключевых технологий, использованных при возведении многофункционального комплекса, стала RFID-система для мониторинга оборудования и материалов на стройплощадке. Данное решение позволяет отслеживать местоположение инструментов и ресурсов в режиме реального времени, значительно сокращая потери и предотвращая несанкционированное использование. Это способствовало оптимизации логистики и минимизации нецелевого перемещения оборудования, что положительно сказалось на производительности [2, с.71].

На строительной площадке была внедрена RFID-система для автоматического контроля местоположения материалов и техники. Она фиксировала моменты выдачи инструментов рабочим и их возврата по окончании смены. Было отмечено  сокращение потерь на 25% и повышение оперативности логистических подразделений.

 

Дополнительно для учета рабочего времени и повышения производительности труда использовалась биометрическая система SOLUT. Она с высокой точностью отслеживала присутствие сотрудников на объекте посредством интеллектуальных носимых устройств, фиксирующих их активность и автоматически передающих данные на сервер для анализа. Внедрение этой системы способствовало росту производительности на 15-20% за счет снижения простоев и повышения дисциплины.

 

Применение технологий компьютерного зрения и распознавания лиц

Использование технологий компьютерного зрения и распознавания лиц в строительной отрасли представляет собой значительный шаг вперед в цифровизации процессов управления и обеспечения безопасности. Одним из ярких примеров является внедрение систем распознавания лиц для контроля доступа на строительные площадки и автоматизации учета рабочего времени. Эти системы способствуют снижению риска несанкционированного проникновения на объект и обеспечивают высокий уровень безопасности.

 

Система Neurocam, в частности, демонстрирует эффективность применения таких технологий. Она осуществляет фиксацию всех входящих на стройплощадку сотрудников с помощью IP-камер, после чего данные автоматически передаются на облачный сервер. На сервере происходит анализ информации, которая затем представляется в виде интерактивных отчетов. Это позволяет оперативно выявлять отклонения в рабочих процессах и принимать обоснованные решения для улучшения организации труда.

 

Внедрение систем контроля за периметром строительных объектов, оснащенных технологиями моментального оповещения о проникновении посторонних лиц, существенно повысило уровень безопасности на строительных площадках. Эти системы позволяют оперативно реагировать на любые попытки несанкционированного доступа, что в свою очередь способствует значительному сокращению числа инцидентов. Согласно статистическим данным, благодаря использованию данных технологий количество инцидентов снизилось на 30%. Это подчеркивает важность интеграции современных технологий в процессы обеспечения безопасности на строительных объектах, что способствует созданию более защищенной и эффективной рабочей среды.

 

Применение 3D-печати в строительстве

3D-печать – одно из перспективных направлений цифровизации в строительстве. При возведении многофункционального жилого комплекса в Тюмени применялась аддитивная технология с использованием специальных строительных смесей. Применение такого подхода значительно сократило сроки и затраты на создание сложных архитектурных форм [3, с.28].

 

Компания «АМТ-Спецавиа» разработала уникальные строительные принтеры, которые были задействованы при строительстве ряда конструкций комплекса. Использование аддитивных технологий снизило стоимость работ на 25-30% и уменьшило количество отходов на 50%, повысив экологическую эффективность проекта.

 

Данная технология особенно эффективна для объектов с нестандартной архитектурой, требующих высокой точности и детализации. Строительные принтеры позволили ускорить создание фасадов и других сложных элементов, что способствовало быстрому вводу объекта в эксплуатацию.

 

Ремонт и дизайн интерьера на старте продаж

Цифровизация охватывает не только строительные процессы. Платформы для проектирования и подбора интерьеров, подобные «Дизайн интерьера 3D», предоставили застройщикам возможность заранее планировать дизайн интерьеров и ремонтные работы. Это позволило синхронизировать этапы ремонта и продаж объектов, что привело к увеличению доходов и снижению издержек [3, с.96].

 

Использование таких платформ ускорило процесс отделочных работ, поскольку все материалы и элементы дизайна могли быть выбраны заблаговременно. Это уменьшило задержки, связанные с ожиданием поставок. В результате сроки ремонта сократились, а качество выполнения отделочных работ повысилось.

 

Управление проектами и автоматизация планирования

Для эффективного управления проектами и сокращения сроков выполнения работ активно применялись цифровые системы управления проектами. В данном проекте использовались системы MS Project, обеспечивающие автоматизацию процессов планирования, контроля за выполнением задач и управления ресурсами.

 

Применение MS Project позволило создать детализированные графики работ (диаграммы Ганта), рассчитать потребность в материалах и трудовых ресурсах, а также эффективно контролировать использование бюджета. Результатом стала оптимизация графика строительства, позволившая завершить проект на 15% раньше запланированных сроков.

 

Мониторинг и контроль строительных работ

Система СТРОЙБОТ использовалась для мониторинга строительных процессов в режиме реального времени. Эта платформа собирала данные о ходе выполнения работ и анализировала их с целью составления отчетов и прогнозов. Применение такого подхода позволило сократить количество ошибок на стройплощадке на 20% и повысить производительность на 15%.

 

СТРОЙБОТ также предоставлял информацию о выполнении задач, что обеспечивало лучший контроль над сроками и предотвращало срывы графика. Это способствовало более точному распределению ресурсов и росту рентабельности проекта [3, с.67].

 

Цифровой документооборот и исполнительная документация

В строительном проекте применялась система HARDROLLER, автоматизировавшая процессы формирования и согласования исполнительной документации. Использование данной системы сократило временные затраты на подготовку документов на 50%, предотвратив задержки при сдаче объекта в эксплуатацию.

 

Цифровой формат документооборота упростил взаимодействие между участниками проекта, обеспечив удобный доступ к документам и оперативное их согласование. В результате автоматизация документооборота стала важным элементом успешной реализации строительного проекта.

 

Внедрение инновационных решений, включая технологии информационного моделирования (BIM), радиочастотной идентификации (RFID), цифровой логистики (SOLUT), аддитивного производства (3D-печать) и систем контроля доступа, является ключевым фактором повышения эффективности строительных проектов. Применение передовых цифровых инструментов позволяет сократить сроки реализации, оптимизировать затраты и улучшить качество возводимых объектов на стадии строительства.

 

При строительстве многофункционального жилого комплекса в Тюмени широкое применение нашли современные цифровые технологии. Задействование специализированных программных решений для управления проектом, контроля процессов, мониторинга хода работ и автоматизации документооборота обеспечило существенное сокращение сроков возведения объекта. Помимо этого, использование инновационных инструментов способствовало оптимизации издержек и повышению качества выполненных строительно-монтажных работ.

 

Технология информационного моделирования зданий (BIM) сыграла ключевую роль в комплексном проектировании жилого комплекса в Тюмени. Она обеспечила цифровое воспроизведение всех аспектов будущего объекта, включая архитектурные решения, инженерные системы, график производства работ и финансовые показатели. Такой подход позволил на этапе проектирования выявить и устранить потенциальные ошибки, которые обычно влекут за собой перерасход средств и задержки в ходе строительства.

 

Интегрированное применение BIM совместно с другими системами управления стройкой автоматизировало многие процессы – от планирования ресурсов до контроля исполнения задач непосредственно на строительной площадке. Внедрение BIM-технологий минимизировало риски, оптимизировало процессы и способствовало своевременной реализации проекта в рамках утвержденного бюджета.

 

На стройплощадке жилого комплекса широко применялись радиочастотные метки (RFID) для отслеживания оборудования и материалов. Это позволило минимизировать потери и сократить простои, связанные с логистикой ресурсов. Данное решение обеспечило более рациональное использование техники и материалов, снизив затраты на их обслуживание и содержание.

 

Для повышения безопасности были внедрены технологии компьютерного зрения и биометрической идентификации. Автоматизированный контроль доступа на объект и учет рабочего времени персонала способствовали повышению дисциплины, сокращению непродуктивного рабочего времени, росту производительности труда и, как следствие, ускорению выполнения строительно-монтажных работ.

 

Технико-экономическая эффективность цифровизации строительных процессов

Переход строительной отрасли на цифровые рельсы открывает новые возможности для повышения эффективности производственных процессов. Ключевыми факторами роста выступают оптимизация издержек, рационализация временных ресурсов и усиление контроля за качеством работ. Рассмотрим несколько показательных преимуществ цифровизации:

  1. Сжатые сроки возведения объектов: Комплексная автоматизация и цифровой мониторинг позволяют сократить общую продолжительность строительного цикла на 15-20%. Столь впечатляющий результат достигается благодаря более точному планированию и контролю исполнения задач, автоматизации документооборота и минимизации незапланированных простоев.
  2. Сбережение ресурсов за счет новых технологий. Применение аддитивных методов производства (3D-печати) и решений для мониторинга ресурсов на базе радиочастотной идентификации (RFID) позволило оптимизировать расходы на материалы и оборудование на 20-25%. Технология 3D-печати минимизировала отходы и повысила точность операций, а RFID-системы рационализировали процессы управления ресурсами непосредственно на стройплощадке.
  3. Повышение качества благодаря цифровым инструментам. Переход на цифровые рельсы в части контроля и мониторинга обеспечил значительный рост качественных показателей производимых работ. Использование технологий информационного моделирования (BIM) и систем автоматизированного контроля способствовало сокращению количества дефектов и ошибок на 30%, что привело к снижению затрат на их устранение и повышению эксплуатационных характеристик готового объекта.
  4. Повышение производительности труда. Внедрение систем биометрической идентификации для учета рабочего времени в совокупности с технологиями компьютерного зрения обеспечило рост производительности на 15-20%. Данные решения позволили автоматизировать контроль за соблюдением трудового распорядка и исполнением производственных задач, способствуя повышению дисциплины и сокращению непроизводственных простоев.
  5. Экологическая эффективность. Цифровизация строительных процессов благоприятно сказалась на экологических показателях. Например, использование аддитивных технологий (3D-печати) позволило на 50% уменьшить объем образующихся строительных отходов, повысив тем самым экологическую устойчивость проекта и сократив затраты на утилизацию и переработку отходов.

Проблемы и перспективы цифровизации в строительстве

Внедрение цифровых технологий в строительную отрасль открывает широкие перспективы для повышения эффективности, однако сопряжено с рядом вызовов, требующих дальнейшего анализа и поиска решений:

  1. Нехватка квалифицированных кадров. Полноценное использование цифровых инструментов невозможно без высококвалифицированных специалистов, обладающих необходимыми компетенциями для работы с современными программными комплексами и цифровыми системами управления. Дефицит таких кадров ощущается как в сфере проектирования, так и в области управления строительными проектами.
  2. Потребность в совершенствовании регуляторной среды. Масштабное внедрение цифровых решений в строительную отрасль требует адаптации нормативно-правовой базы с учетом специфики применяемых технологий. Необходима проработка стандартов и регламентов, определяющих правила использования BIM-моделирования, беспилотных систем, робототехники и других инноваций на различных этапах жизненного цикла проектов.
  3. Высокая капиталоемкость цифровой трансформации. Переход на цифровые рельсы предполагает значительные первоначальные вложения в программное обеспечение, оборудование, подготовку кадров. Несмотря на долгосрочную окупаемость, многие компании испытывают дефицит инвестиционных ресурсов для реализации подобных капиталоемких проектов, что сдерживает темпы цифровизации отрасли.
  4. Обеспечение совместимости систем и данных. Один из ключевых вызовов – бесшовная интеграция различных программных платформ, задействованных на разных этапах проекта. Проблемы совместимости ПО и обмена данными могут стать серьезным барьером при внедрении комплексных цифровых решений в строительстве.

Несмотря на указанные трудности, перспективы цифровой трансформации отрасли остаются крайне перспективными. Непрерывно появляются новые инновационные решения для автоматизации и оптимизации строительных процессов. Ожидается, что дальнейшее развитие передовых технологий искусственного интеллекта, машинного обучения, блокчейна и других инноваций откроет новые горизонты для повышения эффективности управления проектами.

 

При возведении многофункционального жилого комплекса внедрение цифровых технологий строительного процесса продемонстрировало свою высокую результативность. Применение передовых решений, таких как информационное моделирование (BIM), технологии радиочастотной идентификации (RFID), системы отслеживания материально-технических ресурсов (SOLUT), аддитивные методы (3D-печать) и системы контроля доступа, позволило оптимизировать сроки реализации проекта, сократить издержки и повысить качественные показатели конечного результата. Данный инновационный инструментарий обеспечил усиленный мониторинг на всех этапах строительства, улучшил координацию между участниками процесса и минимизировал риски возникновения сбоев и ошибок. Цифровизация строительных процессов способствовала более эффективному управлению инвестиционно-строительным проектом и достижению поставленных целевых ориентиров.

 

Процесс внедрения цифровых технологий в строительную отрасль сопряжен с рядом трудностей, требующих преодоления. Среди ключевых барьеров – нехватка квалифицированных кадров, обладающих компетенциями для работы с инновационными инструментами, необходимость адаптации нормативно-правового поля и снижения административных преград для распространения новых решений. Вместе с тем, дальнейшее продвижение цифровизации строительства открывает широкие перспективы для долгосрочного повышения производительности и качества строительных операций.

Список литературы

  1. Астахова, А.С. Применение 3D-печати в строительстве. // А.С. Астахова, Н.Н. Карпов. – 2021. – Текст непосредственный
  2. Ерофеев, В.Т. Цифровизация в строительстве, как эффективный инструмент современного развития отрасли // В.Т. Ерофеев и др. – Эксперт: теория и практика. – 2021. – №. 3 (12). – С. 9-14. – Текст непосредственный
  3. Кравченко, И.И. Цифровизация в строительной отрасли // И.И. Кравченко. – Вестник Северо-Кавказского федерального университета. – 2020. – №. 2. – С. 66-73. – Текст непосредственный
  4. Купчикова, Н.В. Цифровизация процессов стадии строительства в реализации инвестиционно-строительного проекта многофункционального жилого комплекса // Н.В. Куличкова и др. – Инженерно-строительный вестник Прикаспия. – 2022. – №. 4 (42). – С. 71-80. – Текст непосредственный
  5. Симакова, Е.А. Применение 3D-печати в строительстве // Е.А. Симакова, К.И. Селякова, Д. Кравченко. – Инженерные исследования. – 2021. – №. 1. – С. 3-11. – Текст непосредственный
Справка о публикации и препринт статьи
предоставляется сразу после оплаты
Прием материалов
c по
Осталось 3 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary
Публикация за 24 часа
Узнать подробнее
Акция
Cкидка 20% на размещение статьи, начиная со второй
Бонусная программа
Узнать подробнее