Технологический суверенитет:

российское программное обеспечение переписывает правила игры в строительной отрасли

Часть 1. Импортозамещение как объективная реальность. Методологические аспекты

В настоящее время профессиональное сообщество проектировщиков вынуждено отвечать на двойной вызов: встраивать пректные решения в вертикаль цифровой стройки в условиях импортозамещения и выстраивать при этом последовательный процесс работы. Такая тенденция отчасти диктуется самим временем: мы живем в преддверии перехода к цифровой экономике, а темпы развития технологий вокруг нас часто опережают скорость адаптации к ним. С другой стороны, она диктуется необходимостью вовлекать людей в новые процессы, находя возможности при внедрении новых технологий не снижать производительность работы предприятий.

Но такая проблематика приводит к невозможности последовательного подхода (выполнения определенных условий) при внедрении новых технологий, что влечет за собой потерю смысла их применения и отсутствие ожидаемых результатов.

В АО «Мосинжпроект» предпринята, на наш взгляд, успешная попытка соблюдения необходимых условий внедрения и последовательного выполнения следующих основных шагов:

• изучения современной методологии BIM (англ. Building Information Model, а иногда Building Information Modelling) на основе международных стандартов;
• изучения лучших практик применения зарубежных и отечественных программных продуктов в области САПР;
• анализа существующих бизнес-процессов;
• выработки предложений по изменению действующих бизнес-процессов с учетом применения технологий формирования и ведения информационной модели (ТИМ).

Титульный лист британского стандарта BS 1192:2007+A2:2016

Только на основании полученных результатов при осуществлении упомянутых шагов можно приступать к выбору конкретных программных решений, делая при этом акцент на отечественном программном обеспечении.

Итогом работы будет выработка основы для цифровой трансформации компании: оцифрованных бизнес-процессов для корректного управления потоками данных.

Титульный лист стандартов серии ISO 19650−1:2018

Этим и многим другим мы хотим поделиться с профессиональным сообществом, чтобы помочь строительной отрасли развиваться и переходить на современные способы работы.

У нынешнего понимания целей применения информационной модели есть, как минимум, два аспекта: обеспечивать выполнение государственных требований по управлению данными в государственных информационных системах и приносить экономическую выгоду предприятию от использования ТИМ. Мы же сосредоточимся на методологических аспектах, необходимых для успешного перехода на отечественное программное обеспечение в условиях импортозамещения.

Что такое методология и чем она отличается от методики? Методология BIM в отечественных реалиях

В переводе с английского слово methodology может означать и методику и методологию. Исходим из простейшего понимания, что методика — это совокупность методов для достижения поставленной цели [1], а методология — наука, обобщающая методики в рамках единой и общей цели [2]. В АО «Мосинжпроект» исходят из понимания методологии как общей стратегии формирования и ведения информационной модели на всем протяжении ее жизненного цикла. Как определяющая научная парадигма, она состоит из взаимосвязанных методик, способов и методов, определяющих инструменты управления и хранения данных. И если проблемами методологического обеспечения цифровой строительной вертикали занимаются государственные органы, то наша задача — максимально использовать возможности методов (методик) информационного моделирования на этапе проектирования и передать информационную модель максимально подготовленной к обеспечению управления данными на этапе строительства.

Как проектная организация, АО «Мосинжпроект» является лишь первым звеном в процессе цифровизации строительной вертикали, за которым идут организации, занимающиеся строительством и эксплуатацией объектов, — в основном, Москвы и Московской области. Поэтому мы крайне заинтересованы в максимальном учете результатов нашей работы и использовании заложенных в информационную модель новых цифровых технологий, которые могут быть применены на практике в деятельности того или иного предприятия.

В случае цифровой трансформации мы должны предложить ответ на вопрос, каким образом должны измениться бизнес-процессы компании после внедрения информационного моделирования.

История вопроса

Идти таким путем сложно в одиночку, поэтому использовать мировой опыт необходимо. Одним из первых успешных BIM-проектов принято считать решение задач при проектировании объектов аэропорта Хитроу в Великобритании в 2000–2010−х годах. Дальнейшее развитие BIM получило при методической проработке, результатом которой стало появление стандартов серии BS 1192 [3]. В них были сформулированы основные принципы управления информацией и подходы к управлению ею. Следующим этапом стали стандарты ISO 19650 [4], а также создание соответствующих программных продуктов ведущими производителями в области САПР — членами организации buildingSMART (1994 год).

Сайт buildingSMART© https://www.buildingsmart.org/

BuildingSMART, ранее Международный альянс за интероперабельность (IAI), ставит своей целью улучшение обмена информацией между программными приложениями, используемыми в строительной отрасли. Она разработала отраслевые базовые классы (IFCs) [5] в качестве нейтральной и открытой спецификации для информационных моделей зданий (BIM). В нашей стране форматы и стандарты buildingSMART продолжают применяться, несмотря на связанные с ними технологические проблемы и тот факт, что сама организация свернула свою деятельность в России. Фактом остается и то, что BIM-технологии не являются панацеей, и как распространенный подвид информационного моделирования успешно применяются только на этапе проектирования. Этап строительства сталкивается со сложностями классического BIM, в основном, из-за проблем управления данными в редактируемых форматах и слишком высокими требованиями к обучению персонала. На этапе эксплуатации BIM-решения используются крайне редко, так как окупаемость таких технологий низка. Отрасль нуждается в других решениях, более эффективных и отвечающих требованиям российского законодательства. Отдельно хотелось бы отметить, что мировой опыт также нуждается в осмыслении с учетом достигнутых успехов и совершенных ошибок в управлении данными.

Текущая ситуация

С одной стороны, в России в настоящее время существует большое количество компаний, проскочивших этап осмысления сути BIM-решений, набравших себе в штат от 1 до 3 человек и приступивших к внедрению информационного моделирования на стройке. Эти люди взяли разработанные компанией Autodesk общедоступные стандарты и начали использовать их в работе с применением ТИМ, не понимая разницу подходов к формированию информационной модели на этапах проектирования и строительства. Результатом стало применение функционала отдельных программных продуктов без понимания, что такое информационное моделирование и для чего оно должно применяться в проекте, а также непонимание со стороны строителей, зачем им нужна модель и какие выгоды она им принесет. Метафорически эту ситуацию можно представить так: ребенок сидит в неработающем автомобиле, стоящем не на дороге, а на рельсах, при этом он крутит руль и издает звук «Брррр», представляя, что он едет. Результат один — работник отчитался, что «ТИМ» внедрены.

С другой стороны, выпущены государственные стандарты и требования, применение которых для многих участников строительных проектов также пока остается непонятным в силу отсутствия глобального понимания целей применения информационного моделирования и вертикальности цифровой стройки. Во многом при написании таких стандартов играли роль не отработанные решения отечественных вендоров, а желание максимально «приземлить» западные стандарты на российское законодательство, а также реалии производственных процессов. А процессы эти не лучше и не хуже западных — они просто другие. Но действует четкое правило маркетинга: кто диктует смыслы, тот успешнее в продажах.

Как итог всего — отрасль понимает необходимость перемен, имеются предпосылки к ним и готовность, но пока не видно четкой системы — как и куда идти, чтобы получить не только формальный результат в виде разработанной к сдаче проекта трехмерной модели, но и конкретные результаты от применения технологии в повседневной жизни.

Таким образом, лучшим вариантом для проектирования виделось приобретение пакета программных решений одного из мировых лидеров — компании Autodesk, использование их стандартов и форматов — что в России в большинстве случаев и наблюдалось. Но после февраля 2022 года ведущие мировые корпорации, в том числе разработчики САПР, покинули рынок и своих потребителей в России. Для АО «Мосинжпроект» вариант с использованием нелицензионного ПО недопустим, поэтому было принято решение переходить на отечественное ПО, иногда преодолевая внутреннее сопротивление. Это сопротивление возникало из-за необходимости переобучения персонала и, чего там скрывать, недостаточного функционала отечественного ПО. Эта ситуация возникла по причине мировой глобализации и бесполезности конкуренции с мировыми гигантами. Конкуренция могла возникать только при закрытии «белых пятен» в специализированных решениях и там, где игроки могли предложить более низкую цену. Таким образом, после бегства глобальных лидеров возникла уникальная ситуация, в которой мы можем учитывать мировой опыт, но использовать то, что необходимо именно нашей отрасли. Процесс поиска отечественного софта на замену импортному нуждается в отдельном пояснении. Такой опыт может быть полезен и остальным.

Рассмотрим основные принципы BIM (согласно ISO 19650):

1. Процесс управления информацией.
2. Определение организационной структуры проекта (иерархия участников в части обмена информацией) с учетом определения ролей и функций в процессе управления информацией.
3. Определение информационных требований (следуя строгой иерархии, целям и сценариям использования).
4. Принцип раннего планирования.
5. Обязательная разработка плана доставки информации и следование ему.
6. Использование всеми участниками среды общих данных:
   • единого и единственного источник информации;
   • определенного процесса СОД (четырех областей хранения информации);
   • коллективной работы над проектом.
7. Управляемость процесса (на основе метаданных).
8. Обеспечение безопасности информации.

Опираясь на эти принципы, исходными требованиями при поиске отечественного САПР в АО «Мосинжпроект» стали следующие.

1. Процесс управления информацией

   В рамках любого проекта встает вопрос об управлении. В случае с информационным моделированием мы занимаемся этим аспектом углубленно. Тут важно понимать, что ни трехмерная модель, ни автоматизация нахождения коллизий, ни быстрое получение оформленных видов из модели как таковые не являются ключевой составляющей технологии. Это всего лишь части единой информационной модели, целью существования которой является удовлетворение потребностей заказчика.

   Информации в строительных проектах всегда очень много, ее необходимо своевременно получать в достаточном для работы объеме, следить за ее актуальностью, учитывать в некоторых случаях вариативность представленной информации и так далее. В самом ISO 19650 такой документ называется «Основной план доставки информации», его составление является обязательным для любого проекта.

2. План доставки информации

   Это документ, описывающий всю информацию, которая должна пройти через различных участников проектирования и строительства в определенные сроки и на соответствующем уровне проработки. Форма этой информации может быть выражена как в виде таблицы, так и в виде различных графиков. Как правило, этот документ формируется на стадии сбора планов информационного моделирования и увязывается со всеми участниками проекта с целью выработки однозначного понимания у всех, что и в какой срок они должны будут передать как результат своей работы.

3. Принцип раннего планирования

   Из предыдущего пункта логически следует принцип раннего планирования — это подход, при котором все участники инвестиционно-строительного проекта привлекаются на начальном этапе разработки проекта и участвуют на всех этапах его реализации, что обеспечивает взаимную увязку всех принимаемых решений одновременно и с учетом требований проектировщика, строителя, заказчика материалов и других участников проекта.

   Нарушение этого принципа приводит к отсутствию согласованности подходов в разработке проектных решений. Например, на этапе строительства выясняется, что нет возможности использовать технику, предусмотренную в проекте; или поступает информация о том, что технологическое оборудование долгой поставки не было вовремя заказано; или эксплуатирующая компания сообщает, что невозможно будет обслуживать систему, когда ее уже смонтировали и пытаются сдать ей на баланс. Следовательно, в любом проекте должен быть контролирующий орган, выстраивающий работу правильно с самого начала. Им может быть и заказчик проекта, и генпроектировщик, и привлеченная инжиниринговая компания.

4. Среда общих данных

   Следующим ключевым элементом работы с информационным моделированием является обмен информацией между участниками инвестиционно-строительного проекта. А значит, необходима единая среда хранения всей информации, позволяющая получать различные представления этой информации для ее потребителей.

   Здесь важно отметить, что она должна быть единой для всех участников, а не просто отвечать потребностям одного из них. При наличии более чем двух программ, между которыми нужно передавать данные для работы над проектом, сложно формировать единый источник информации, а это приводит к потере данных, хранению неактуальной информации и многим другим проблемам.

Заключение

При работе над любым проектом в первую очередь определяются его цели и задачи, а уже после этого идет выбор инструментов для его реализации. Когда эти подходы меняются местами, мы получаем подстраивание целей и задач под возможности инструментов, что в корне неправильно. Именно эта идея легла в основу настоящей статьи, что и привело к необходимости обсудить фундаментальные принципы, на которых должна выстраиваться работа в целом.

В следующих статьях цикла мы еще неоднократно коснемся этих принципов, в том числе при обсуждении правил формирования «Информационных требований заказчика» и «Плана информационного моделирования», и расскажем о нашем подходе к выбору ПО для пилотного проекта.