Строительство в цифре: как новые технологии помогают в промышленном проектировании

В первом полугодии 2024 года в России было открыто более 140 важных производственных объектов. Среди наиболее заметных — завод по производству изотопной продукции для медицинских целей, металлургического комплекса в Волгоградской области, завод по переработке льна и завод тракторных прицепов под Воронежем. Строительство новых производств влечет рост востребованности услуг промышленного проектирования и внедрения новых технологий, которые позволяют эффективно и точно реализовывать подобные масштабные проекты. Эксперт в области промышленного инжиниринга Илья Бородин, отмечает, что значительно сократить время на разработку и повысить точность проектов и повысить безопасность людей, позволяет использование инновационных решений, таких как BIM-моделирование, то есть цифровое моделирование зданий. Опыт работы с этими технологиями позволил ему создать инжиниринговую компанию, которая теперь выполняет заказы, в том числе государственные, для крупнейших российских и международных предприятий. Как цифровые технологии, уже сегодня меняют подход к промышленному проектированию и какие перспективы открываются перед отраслью, разбирались с экспертом.

— Илья, современные темпы возведения объектов и высокие требования к качеству ставят перед застройщиками и проектировщиками непростые задачи. Вы руководите инжиниринговой компанией, которая работает в том числе над госзаказами, скажите, насколько способны современные технологии помочь в преодолении новых вызовов и повысить эффективность и качество строительства в целом?

— Технологии для строительной отрасли активно развиваются и способны полностью исключить ошибки уже на этапе проектирования. Это особенно важно при строительстве сложных объектов, где минимизация ошибок и оптимизация ресурсов играют решающую роль. Например, использование технологий BIM (Building Information Modeling — прим.ред.) позволяет создать цифровую модель здания, что значительно улучшает координацию между всеми участниками проекта и помогает заранее выявлять потенциальные проблемы. Кроме того, внедрение автоматизированных систем управления строительством и применение дронов для мониторинга прогресса работ позволяют повысить точность и сократить время на выполнение задач. Существуют инновации также в области материалов и методов строительства, например, 3D-печать и модульное строительство, которые открывают новые горизонты в плане сокращения сроков и затрат. Эти технологии помогают не только улучшить качество, но и сделать процесс строительства более прозрачным и управляемым. Возможности есть, и, если мы хотим развивать строительство в России, эти технологии нужно активно и повсеместно внедрять. Проблема в том, что не все готовы.

— А что подтолкнуло к освоению новых технологий вас? Вы ведь начали использовать, например, BIM-моделирование в промышленном проектировании задолго до того, как это стало мейнстримом.

— Необходимость внедрения этого инструмента была связана с реализацией проекта для канадских партнеров MDS Aero Systems. Перед моей командой стояла задача спроектировать промышленный испытательный стенд для тестирования морских двигателей. Главным вызовом стала адаптация иностранного инженерного решения, на основе которого работают BIM-технологии, под российские нормы и требования. В России на тот момент об этом инструменте знали единицы. Я понимал, что от успеха реализации этого проекта зависит репутация моей компании, поэтому нет права на ошибку. Иными словами, стимулом к освоению новой технологии стало желание держать высокий уровень и развиваться и, конечно, понимание того, как новые технологии могут положительно влиять на устоявшиеся процессы.

— Сейчас важность применения BIM-технологий осознают и власти страны. Цифровое моделирование стало обязательным при выполнении госзаказов и при реализации проектов капитального долевого строительства. Чем технология так хороша?

— В BIM-модели хранится информация о материалах, конструктивных элементах, инженерных системах здания. Это облегчает доступ к данным для всех участников проекта. Мне понравилась идея интегрированного подхода, где все данные связаны и обновляются в режиме реального времени. Это значительно облегчает координацию, что особенно важно для реализации как международных проектов с повышенными требованиями, так и для других объектов связанных с безопасностью жизни и деятельности человека. Помимо создания цифровой модели, BIM-технологии помогают более точно планировать использование материалов и ресурсов, что позволяет сократить затраты и минимизировать отходы, а также существенно сократить сроки проектирования и строительства.

— Вы проектировали инженерные системы завода по производству кремния для солнечных панелей в Верхней Салде в Свердловской области. Это сложный и важный объект. На всю страну на тот момент всего два предприятия производили технический кремний. С какими вызовами столкнулись, и какие цифровые технологии помогли справиться?

— Необходимо было интегрировать системы в соответствии с общими проектными решениями, при этом оптимизировав бюджет за счёт использования российского оборудования. Завод стал одним из первых в регионе, использующим энергосберегающие технологии, разработанные с применением BIM. Построить сложный объект в сжатый срок удалось благодаря цифровому моделированию в сочетании с автоматизацией управления проектом. Мы разработали элементы ПО, которые позволяют вести строгий контроль за работами на каждом этапе. При этом графики выполнения работ программно были связаны с BIM-моделью объекта. Специальные надстройки, разработанные нами, позволяет также вносить изменения в проект, а это неизбежно в любом проектировани. Но наша система автоматически анализирует последствия, такие, как сроки, стоимость и другие, чтобы оперативно обсудить с заказчиками. Эти возможности мы используем и в действующем проекте. Для корейских заказчиков проектируем завод по производству аммония для промышленных и сельскохозяйственных, который расположен в Республике Татарстан.

— Ваша методика проектирования и цифровые надстройки позволяют повысить эффективность и сократить сроки выполнения проектов на 20%. А как новые технологии учитывают риски — возможные ЧП, например? Способны ли цифровые модели, скажем так, предупредить о вероятном происшествии?

— BIM-технологии подразумевают использование возможностей виртуальной реальности, так что вполне способны «застраховать» от несчастных случаев, но это происходит не автоматически. Человек, например, ответственный за безопасность на объекте может «прогуляться» по виртуальной модели объекта уже на этапе проектирования, ознакомиться с будущей строительной площадкой и при необходимости отработать необходимые действия. Например, заранее изучить зоны потенциальной опасности и безопасные маршруты движения людей или техники еще до начала работ.

— Можете привести иллюстративный пример из своей практики, когда вам удалось устранить потенциальную опасность?

— Да, эти возможности мы использовали в одном из проектов по реконструкции промышленного предприятия. BIM-технологии помогли выявить серьезную проблему в процессе установки крупногабаритного оборудования. Моделирование показало, что маршрут движения крана с грузом мог пересекаться с временными сооружениями. Благодаря BIM-модели, мы скорректировали маршрут крана, исключив пересечение, и добавили временные защитные конструкции в других зонах риска. Эти изменения позволили избежать возможного обрушения и снизить риск для рабочих на площадке.

— К вам обращаются крупные государственные заказчики, для которых вы проектируете реконструкцию действующих объектов. Считается, что это сложнее, чем создать новый проект. Почему? Как в этой работе могут быть полезны цифровые инструменты?

— Одно дело спроектировать объект с нуля, когда ты сам продумываешь все элементы, и действительно совсем другое — когда проектировщикам необходимо учитывать уже существующие коммуникации и площадь объектов. Поэтому сначала создаются точные цифровые модели существующих объектов при помощи 3D-сканирование. Технология выручает при работе в ограниченных пространствах — так было с проектированием насосной станции и установки на базе градирен, где цифровое моделирование помогло оптимально распределить оборудование. Кроме того, проекты модернизации требуют быстрого выполнения — каждая минута простоя крупных предприятий стоит немалых денег. Однако благодаря автоматизации процессов проектирования и чёткой координации, выполняем работы в установленные сроки. В результате обеим корпорациям удалось повысить энергоэффективность и надёжность объектов, одновременно снизив эксплуатационные затраты.

— Несмотря на очевидные преимущества, BIM-технологии все еще слабо распространены. На ваш взгляд, с чем это связано?

— На мой взгляд, есть несколько причин, почему BIM-технологии не получили широкого распространения. Во-первых, это высокая стоимость внедрения. Многим компаниям сложно оправдать такие инвестиции, особенно если они не уверены в быстрой отдаче. Во-вторых, недостаток квалифицированных специалистов. Для эффективного использования BIM необходимы знания и навыки, которые не всегда легко найти на рынке труда. Кроме того, многие компании привыкли работать по традиционным методам, и переход на новые технологии требует изменений в мышлении и подходах к работе.

— Изменится ли эта ситуация в будущем? Какие шаги, по вашему мнению, необходимо предпринять, чтобы ускорить внедрение BIM-технологий и повысить их популярность в отрасли?

— Да, я верю, что ситуация изменится. Для этого важно сосредоточиться на обучении и повышении квалификации специалистов в области BIM. Кроме того, стоит рассмотреть возможность поддержки внедрения BIM для малых и средних предприятий, чтобы снизить финансовые барьеры. Те компании, которые осваивают современные технологии, получают значительное преимущество на рынке и способны качественно повышать общий уровень развития промышленности. Особенно важно это сейчас, когда стране нужно больше своих современных заводов.