Цифровизация строительства

Расскажем, как цифровизация строительного бизнеса помогает российским застройщикам автоматизировать рабочие процессы, упростить работу подрядчиков и повысить безопасность рабочих. 

Статья будет полезна:

• застройщикам и подрядчикам, которые рассматривают возможности автоматизации этапов строительства;
• HR-специалистам, которые оценивают, какие кадры будут востребованы в процессе перехода;
• людям, которые хотят понять, как внедрение технологий повлияет на качество строительства будущей недвижимости. 

Переход в цифровое поле затрагивает все аспекты строительного бизнеса: характер проектных работ, контроль качества и безопасности на производстве, приемку, наем сотрудников. 

Разбираем, как эти процессы переводят в цифру, с какими трудностями сталкиваются российский застройщики и как удаление негатива из цифрового поля помогает нанять перспективных IT-специалистов. В подготовке материала помогали эксперты: Алена Акмалтдинова, сооснователь портала DigitalDeveloper.ru, Оксана Дунина, сооснователь Profitbase, и Алексей Быстров, старший 3D-визуализатор ST Luce.

Что такое цифровизация строительной отрасли 

Цифровизация — внедрение информационных систем в бизнес-процессы предприятия. Это переходный этап на пути от автоматизации к полной цифровой трансформации строительной компании. 

В строительной сфере переход на «цифру» затрагивает стадии подготовки, строительства и сдачи. Например, инженеры создают цифровые чертежи, трехмерные эскизы и детализированные модели зданий, рассчитывают нагрузки с помощью компьютерных алгоритмов. Компьютерное зрение следит за нарушениями техники безопасности, опасными аномалиями конструкции. 

Переход строительства на информационные системы играет важную роль и в маркетинге. Клиенты общаются с представителями бизнеса с помощью чат-ботов, рассчитывают стоимость проекта через интеллектуальный калькулятор. Компании интегрируют CRM-платформы с отраслевыми сервисами: технической поддержкой, аналитикой, программами ипотеки. 

Подробнее о переходе на цифровые системы читайте в статье «Цифровизация бизнеса».

Переход девелоперов на новый этап развития курирует Минстрой. Министерство работает над единой платформой, призванной упростить взаимодействие между предприятиями, контрагентами и госорганами. Один из приоритетов — разработать единые стандарты для новых технологических решений.

Как цифровизация помогает строительному бизнесу

По статистике Минстроя России, в 2023 году российские девелоперы сдали 110 млн кв. м жилплощади, что стало новым индустриальным рекордом. Специалисты министерства считают, что этого результата добились благодаря масштабному внедрению информационных систем управления.

Привносит прозрачность и управляемость

Единая база данных с проектной документацией открывает полный доступ к информации об объекте на всех этапах строительства: от геологических исследований до сдачи. Программа в реальном времени протоколирует все изменения, включая закупочную стоимость стройматериалов, планировку помещений, трехмерные макеты зданий. 

Для этих целей отрасль применяет облачные CDE-системы. Каждый участник проекта получает автономный доступ к единой проектной документации. При этом данные проекта доступны с любых устройств: компьютеров, смартфонов и планшетов — независимо от операционной системы. 

Сервис BIM 360 Team от Autodesk отображает все компоненты объекта строительства в «дереве» каталога. Пользователь может выделить интересующий компонент или группу, узнать детали: габариты, массу, технические подробности. Многие производители стеновых элементов, окон и дверей сопровождают продукцию ресурсами для ТИМ и схемами в электронном виде для удобной интеграции с такими сервисами.

Упрощает управление бюджетом и сроками

Единые цифровые системы помогают автоматизировать эти операции: с помощью них составляют точные сметы по расходам, фиксируют нарушения, устраняют коррупцию на всех уровнях предприятия. Их главное преимущество для отрасли — быстрая обработка и верификация больших массивов информации, которую невозможно выполнить в ручном режиме. 

Интеллектуальные программы на базе нейронных сетей предсказывают возможные отклонения стройки от плана, прогнозируют график строительных работ в реальном времени. В развитии ИИ заинтересован Минстрой — министерство ведет работы по унификации и масштабированию отраслевых нейросетей. Под крылом Минстроя в этом направлении работают более 50 учреждений. 

Девелоперы применяют ERP — единые интегрированные системы управления ресурсами, которые автоматизируют менеджмент строительства, включая стадии закупки, логистику проекта, распределение рабочей силы и контроль за выполнением задач на стройке. Они ведут документацию, повышают отчетность. 

О том, какие трудности предприятия испытывают при менеджменте бюджета, мы писали в статье «Управление финансами строительной организации».

Повышает качество проектирования и строительства

Современные ТИМ-системы проводят автоматический аудит чертежа, проверяют его на соответствие российским нормативам, выдают замечания. Программы ТИМ предупреждают возможные ошибки на стадии строительства. 

Улучшает коммуникацию между участниками процесса

Строительные компании передают данные между подрядчиками при помощи единых облачных сервисов, задействуют системы электронного документооборота и технологию цифровых подписей, чтобы снизить количество документарной работы на проекте. 

Как только проектный отдел вносит правки в чертежную документацию, их видят супервайзеры на объекте строительства. На рабочее устройство приходит уведомление, в котором указано, что и как нужно изменить. 

Обеспечивает безопасность

Системы компьютерного зрения фиксируют рабочий процесс в реальном времени, протоколируют дефекты, скрытые от человеческого глаза. Например, для оценки теплоизоляции на стройке специалисты применяют тепловизионные камеры, через которые хорошо видно теплопотери фасада здания. Без специальной технологии обнаружить их нелегко. О том, что еще умеет компьютерное зрение, мы писали в статье «Искусственный интеллект в бизнесе».

Цифровые системы повышают и документарную безопасность предприятия. Системы компьютерного зрения сканируют и заполняют бланки, устраняют ошибки, вызванные человеческим фактором. У каждого файла есть настройки доступа — открыть их может только авторизованное лицо с авторизованного устройства.

Цифровизация строительства в России: тенденции и направления

Минстрой России приводит статистику, согласно которой около 70% российских предприятий считают переход на отечественное программное обеспечение перспективной инициативой. Для сравнения: в середине 2022 года эта цифра составляла всего 10%. По мнению специалистов Минстроя, сейчас импортозамещение технологий — главная задача российской IT-отрасли.

Российскому строительному бизнесу доступно около 1 000 отечественных программных решений и систем, по качеству и возможностям сопоставимых с западными аналогами. Разработчики редко проектируют ПО с нуля: за их плечами годы разработки и портирования программных продуктов. К преимуществам российских программ относятся:

• полная техническая поддержка — между пользователем и разработчиком нет барьеров в виде языка, санкций или платежных методов;
• безопасность — фирму не отключат от облачных сервисов из-за санкций, не заблокируют проекты;
• отсутствие законодательных рисков — программы соответствуют российской нормативной базе и стандартам, принятым в отрасли. 

Трудности цифровой трансформации строительства

Переход к полноценной цифровой трансформации строительства требует глубокого операционного анализа предприятия, его слабых сторон, кадровой системы. Это долгая и кропотливая работа, которая может оттолкнуть многие фирмы от идеи перехода на «цифру». Расскажем подробнее о сложностях этого процесса и о том, как их преодолеть.

Переход на новое ПО

Согласно исследованию ВШЭ, в 2023 году 53% российских организаций испытывали нехватку IT-специалистов. У половины из этих компаний проблема стояла особенно остро. В России крупному бизнесу провести цифровую трансформацию оказалось сложнее всего: это связывают с комплексной кадровой системой, громоздкой информационной инфраструктурой. Больше всего отрасли не хватало разработчиков программного обеспечения, специалистов по базам данных.

Весной 2024 года число вакансий в информационной отрасли в 2–2,5 раза превышало количество резюме. Интеграция проектов на основе искусственного интеллекта, расширение электронных баз данных и развитие технологий в течение нескольких лет создало новые рабочие места, для которых в России не хватает существующих кадров. Этот дефицит испытывает и строительная сфера. Чтобы сократить разрыв, бизнесы принимают на стажировку молодых специалистов, обучают новых сотрудников.

Роботизация

Робототехнику активно применяют в строительстве. Главное преимущество роботов — быстрый и единообразный результат. Но его качество во многом зависит от времени года и климата региона. Например, влажность и температура воздуха на стройке определяет программу бетонирования: скорость гидратации, создание пропорций бетонной смеси, паропрогрев бетона. Из-за разницы в климате невозможно создать универсального робота, который будет работать и в южных регионах России, и на Дальнем Востоке. 

Нельзя также создать универсальный искусственный интеллект. Для автоматизации рутинных операций в строительстве применяют нейросети. Как и в других отраслях экономики, готовые предобученные модели не всегда соответствуют тонкостям операционных процессов и делопроизводства конкретных девелоперов. Например, единые системы оцифровки документов, которые заполняют отраслевые бланки, не умеют работать с документацией вне ГОСТа. Чтобы обучить нейросеть, нужны специалисты, которые сформируют датасет, разработают и протестируют новую итерацию ИИ.

Пока российские производители не запустили массовое производство роботов, отрасль не сможет полностью заменить живого сотрудника — машине по-прежнему нужен опытный оператор. 

Применение беспилотников

До марта 2024 года для оформления полетов в большинстве регионов России было необходимо получить согласования от государственных учреждений. Это создавало перед застройщиками и геологами дополнительный бюрократический барьер, который препятствовал повсеместному внедрению дронов, не позволял свободно применять БПЛА в черте города. 

С 1 марта 2024 года запрет был частично снят: теперь владельцы зарегистрированных БПЛА могут задействовать беспилотную технику массой до 30 килограмм на высоте до 150 метров. Однако разрешение действует не во всех регионах России. 

Импортозамещение

В феврале 2022 года в сфере информационных технологий в России проходил период неопределенности. Объем инвестиций в отечественное программное обеспечение сократился на 48%. Однако спустя год ситуация изменилась, экономика стабилизировалась. Рынок ПО в России увеличился на 15%, а число отраслевых патентов — на 23%. 

В 2024 году в России около тысячи компаний занимались разработкой программ, решали вопросы оцифровки строительства. По данным Digital Developer, застройщикам доступно 568 Protech-продуктов, из которых: 

• 224 программ для проектирования и строительства: закупки стройматериалов, ТИМ и чертежной документации, планирования;
• 145 программ для продаж: сайты, агрегаторы, маркетинговые системы;
• 179 программ для эксплуатации: единые платформы умных квартир, цифровых резидентов. 

Но российские поставщики заменяют не все программные продукты, которые используют в отрасли.

Создание HR-бренда строительной компании

С начала 2023 по начало 2024 года количество вакансий в информационной сфере выросло на 20%. Кадровые отделы не успевают закрывать потребности предприятий, не могут найти кандидатов на пересыщенном вакансиями рынке. Наем усложняет и то, что не все компании могут обучить IT-специалистов с нуля — это делают только крупные девелоперы, которые уже прошли основные стадии цифровизации.

Сегодня у IT-специалистов есть выбор, поэтому помимо рабочих условий, перспективы роста и заработной платы потенциальные сотрудники учитывают репутацию будущего работодателя. HH.ru приводит статистику, согласно которой 95% соискателей читают отзывы о компании, а ее репутацию называют вторым по значимости фактором, влияющим на конечное решение. 

Формируя положительный HR-бренд, компания получает конкурентное преимущество в найме кадров. Репутацию предприятия определяет имидж в цифровом пространстве: публикации и упоминания, фидбек клиентов, критика текущих и бывших работников. 

Специалисты «Репутация Москва» решают конфликты; удаляют устаревшие, зачастую несправедливые отзывы бывших сотрудников; помогают выстроить положительный имидж работодателя. Это упрощает работу HR-отдела, снижает издержки на поиск соискателей и облегчает «оцифровку» строительного бизнеса.

Цифровые решения в строительстве

Цифровизация — тандем из программных и аппаратных компонентов. На входе система получает аналоговые данные — сканы, фотографии, видеозаписи, показания приборов. Информацию обрабатывает и анализирует программа. Благодаря ей система принимает решение и передает его аппаратуре — строит графики, управляет техникой, сигнализирует о проблемах. Эффективность цифровых решений зависит от того, насколько глубоко эти технологии интегрированы на разных этапах строительства и как связаны между собой. 

ТИМ-технологии

BIM (Building Information Model), или ТИМ (технологии информационного моделирования) — методика управления сведениями о строительных объектах на всех стадиях жизненного цикла: от проектирования до сноса. Работает она так:

• Создание модели цифрового двойника. С помощью ТИМ архитекторы создают детализированные трехмерные чертежи с точной геометрией и данными о внутренних компонентах. ТИМ-модель — полный цифровой двойник здания.
• Интеграция данных. ТИМ объединяет сведения о конструкции, стройматериалах, сроках строительства, стоимости и других параметрах здания в единой модели, что облегчает координацию и коммуникацию между участниками проекта. 
• Эксплуатация модели. К данным из ТИМ обращаются на протяжении всего жизненного цикла здания, включая строительство, эксплуатацию и техническое обслуживание.
• Моделирование. С помощью ТИМ моделируют строительные операций, добавляют к 3D-чертежу дополнительные «измерения»: сроки и последовательность выполнения работ (4D), финансовое планирование (5D).

Со временем Минстрой планирует перейти от обособленных моделей недвижимости к единым моделям городов. Согласно постановлению правительства №2357, с 1 июля 2024 года застройщики в России обязаны использовать информационный инструментарий ТИМ на стадиях проектирования и строительства. Сегодня политика министерства направлена на стандартизацию этих технологий. 

Национальное объединение изыскателей и проектировщиков высоко оценило экономический эффект от ТИМ:

• на 25% увеличивается показатель чистого дисконтированного дохода; 
• на 17% уменьшается период окупаемости; 
• на 20% увеличивается внутренняя норма доходности; 
• на 15% растет индекс рентабельности.

3D-визуализация

Трехмерная информационная модель — полная электронная копия физического объекта, выполненная в трехмерном пространстве по чертежам или эскизам. 3D-визуализаторы используют референсы и фототекстуры, придавая сцене реалистичный внешний вид. Сегодня для информационного моделирования применяют платное программное обеспечение вроде 3ds Max и бесплатные аналоги вроде Blender, SketchUp.

В России и мире технологию 3D-визуализации применяют в маркетинге. Компаниям легче смоделировать помещение, рассчитать освещение, выбрать нужные настройки объектива в электронном пространстве, чем делать фотографии объекта строительства — особенно если он находится на стадии предпроектной подготовки. Затем модель здания можно посетить в ходе 3D-тура — на компьютере или в очках виртуальной реальности. Заказчик поймет, что он получит. 

Цифровые базы данных

Чтобы упростить обмен информацией в ходе строительства, предприятия хранят ресурсы на облачных серверах. Их задействуют и для готового продукта — 3D-туров, фотографий, файлов ТИМ, чертежей и документов, — и для массива «сырой» информации, с помощью которой обучают нейросети, выявляют скрытые закономерности, проводят аналитику. 

К электронной базе данных получают доступ все участники строительного процесса — чаще всего для этого достаточно любого электронного устройства с интернет-браузером.

Дроны

Беспилотные летательные аппараты выполняют работу, которая связана с оптическим анализом. Например:

• Традиционные дневные камеры применяют для аэрофотосъемки в ходе подготовки к строительству и во время работ. Они помогают контролировать безопасность на стройке, упрощают управление операциями, улучшают отчетность. Полезной нагрузки дронов достаточно, чтобы поднять камеру форматов 4K и 8K, а технология радиочастотной передачи транслирует видео в прямом эфире на несколько километров. 
• Ночные, инфракрасные и полноценные тепловизионные камеры улавливают невидимый для человека свет, помогают следить за «скрытыми» физическими явлениями, дистанционно контролировать температуру. Тепловизоры, например, помогают искать утечки тепла, регистрируют перегрев оборудования. 
• Лазерные сканеры создают трехмерную копию объекта строительства, которую затем применяют в моделировании. 

Коммерческие беспилотники оснащают гироскопическими стабилизаторами, батареями повышенной емкости. «Умная» технология управления стабилизирует дрон в полете, не дает ему потерять связь и разбиться, особенно в регионах со сложными метеоусловиями. Чтобы освоить управление таким дроном, сотруднику не нужно специализированное обучение. 

Интеграция интернета вещей 

Internet of Things (IoT) — протокол, который работает на основе принципа «умного дома» и объединяет электронные устройства в информационную экосистему. «Интернет вещей» применяют в потребительском сегменте, но сегодня эту тенденцию переняли девелоперы. Они используют:

• RFID — радиочастотная идентификация расходных материалов. Каждый компонент отмечают информационным RFID-маячком, и логистическая программа в реальном времени считает, сколько стройматериалов осталось на объекте строительства. Если расходники заканчиваются, автоматически отправляется запрос на поставку.
• GPS-трекинг. Отслеживая оборудование с помощью информационных трекеров, оператор знает, в каких работах и когда оно участвует, получает точные отчеты о ходе строительства. GPS-маячки также следят за другими параметрами, включая вибрации и температуру. Эти сведения упрощают управление парком техники, помогают выбрать оптимальное время для обслуживания.
• Мониторинг активности. Камеры и аналитические программы, которые используют технологии искусственного интеллекта, учитывают количество рабочих на стройке, их активность, фиксируют нарушения техники безопасности в ходе строительства.
• Датчики. Системы мониторинга твердения бетона и другие цифровые датчики, которые контролируют зрелость материала в реальном времени. Для этого применяют температурные сенсоры, связанные с сервером через беспроводную сеть. С помощью них супервайзеры планируют работы, минимизируют время простоя.

Минстрой применяет платформу IoT в программе «Умный город», которая объединяет городские службы в единую экосистему.

Примеры цифровой трансформации в строительстве

В 2021 году стартовал российско-американский стартап TraceAir, который разработал облачную платформу для контроля за строительством с помощью беспилотников. Фирма применила дроны как альтернативу классической геодезической съемки на объекте ЖК Shagal от группы «Эталон». 

Технология сократила время геодезических работ с трех месяцев до двух дней, сэкономила предприятию 4 млн рублей. Например, цифровое облако точек для территории площадью 140 га построили за несколько часов. Также увеличилась скорость, с которой принимали управленческие решения, поскольку статус строительства был доступен онлайн с любого авторизованного устройства. 

Другой кейс цифровой трансформации строительства — CRM-система сервисной компании «Голос.Комфорт». В ней искусственный интеллект помогает комьюнити-менеджеру общаться с клиентами, распределять задачи между специалистами. Переход на цифровую экосистему увеличил прибыль с квадратного метра в 1,8 раза, индекс потребительской лояльности — на 60%. 

Это не единственный случай, когда технология цифрового менеджмента упрощает взаимодействие с клиентами. Больше примеров мы привели в статье про CRM-системы. Молодые застройщики тоже применяют цифровые аналитические платформы, благодаря им успешно конкурируют с отраслевыми гигантами. Так, в 2023 году «DNS Девелопмент» задействовала платформу Profitbase, чтобы масштабировать строительство со средних 30 000 кв. м до 650 000 кв. м. Фирма цифровизировала рутинные операции продаж и ценообразования недвижимости, чтобы сохранить маржинальность. Выручка оказалась на 20% выше прогнозируемой.