CC BY
7УДК 691 Фимушкин М.Э., Терехова О.П.
Фимушкин М.Э.
студент (магистратуры) кафедры строительных технологий, геотехники и экономики строительства Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
Терехова О.П.
кандидат педагогических наук, доцент кафедры
строительных технологий, геотехники и экономики строительства Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ: РЕВОЛЮЦИЯ В ИНДУСТРИИ И КЛЮЧЕВЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
Аннотация: в современном мире цифровые технологии проникают во все сферы нашей жизни, включая строительство. Цифровизация в строительстве - это процесс применения современных информационных технологий для оптимизации и улучшения всех этапов строительного процесса. В данной лекции мы рассмотрим основные понятия и принципы цифровизации в строительстве, а также преимущества, применение, безопасность и эффективность цифровых технологий в этой отрасли. Мы также обсудим проблемы и вызовы, с которыми сталкиваются при внедрении цифровых технологий в строительство, и рассмотрим перспективы их развития.
Ключевые слова: В1М-технологии, строительство, цифровое управление, облачная платформа, импортозамещение.
Цифровизация в строительстве - это процесс применения цифровых технологий и инновационных решений для оптимизации и автоматизации различных этапов строительного процесса. Она включает в себя использование
компьютерных программ, сенсоров, искусственного интеллекта и других современных технологий для улучшения эффективности, безопасности и качества строительных работ.
Основные принципы цифровизации в строительстве:
Интеграция данных и информационных систем.
Цифровизация в строительстве предполагает сбор, хранение и обработку больших объемов данных, полученных с различных источников. Эти данные могут включать в себя информацию о проекте, материалах, оборудовании, рабочей силе и других аспектах строительства. Интеграция данных позволяет улучшить координацию и взаимодействие между различными участниками проекта, а также повысить прозрачность и точность информации.
Автоматизация и оптимизация процессов.
Цифровизация в строительстве позволяет автоматизировать и оптимизировать различные процессы, связанные с планированием, проектированием, строительством и управлением объектами. Например, с помощью цифровых технологий можно создавать виртуальные модели объектов, проводить симуляции и анализировать данные для принятия решений. Это позволяет сократить время и затраты на строительство, а также повысить качество и безопасность работ.
Использование современных технологий.
Цифровизация в строительстве включает в себя использование современных технологий, таких как искусственный интеллект, интернет вещей, дроны, датчики и другие. Например, с помощью дронов можно проводить аэрофотосъемку и создавать точные карты местности, а с помощью датчиков можно контролировать параметры окружающей среды на строительной площадке. Это позволяет повысить точность и надежность данных, а также улучшить контроль и управление процессами.
Обучение и развитие персонала.
Цифровизация в строительстве требует обучения и развития персонала, чтобы они могли эффективно использовать новые технологии и инструменты.
Обучение может включать в себя изучение программного обеспечения, работы с компьютерными моделями, анализ данных и другие навыки. Развитие персонала позволяет повысить профессиональные компетенции и улучшить качество работы в цифровой среде.
Цифровизация в строительстве имеет большой потенциал для улучшения эффективности, безопасности и качества строительных работ. Она позволяет сократить время и затраты на строительство, улучшить координацию и взаимодействие между участниками проекта, а также повысить точность и надежность данных. Однако, внедрение цифровых технологий также может столкнуться с проблемами и вызовами, такими как высокие затраты на оборудование и обучение персонала, а также сложности в интеграции различных информационных систем. Все эти аспекты требуют внимания и дальнейшего развития для успешной реализации цифровизации в строительстве.
Преимущества цифровых технологий в строительстве.
Цифровые технологии играют важную роль в современном строительстве и предлагают множество преимуществ. Вот некоторые из них:
Улучшение проектирования и планирования.
Цифровые технологии позволяют более точно и эффективно проектировать и планировать строительные проекты. С помощью компьютерных программ и специализированного программного обеспечения можно создавать 3D-модели зданий и инфраструктуры, а также проводить виртуальные прогулки по проекту. Это позволяет выявить потенциальные проблемы и ошибки еще на стадии проектирования, что снижает риски и экономит время и ресурсы.
Улучшение коммуникации и сотрудничества.
Цифровые технологии позволяют улучшить коммуникацию и сотрудничество между различными участниками строительного процесса. С помощью специализированных платформ и программного обеспечения можно обмениваться информацией, документами и данными в режиме реального времени. Это упрощает координацию работ, сокращает время на передачу
информации и улучшает взаимодействие между различными участниками проекта.
Улучшение качества и безопасности строительства.
Цифровые технологии позволяют повысить качество и безопасность строительства. С помощью датчиков и систем мониторинга можно контролировать различные параметры и условия на строительной площадке, такие как уровень шума, вибрации, температуры и давления. Это позволяет своевременно выявлять потенциальные проблемы и риски, а также принимать меры для их предотвращения. Кроме того, цифровые технологии позволяют проводить виртуальные тренировки и симуляции для обучения рабочих и повышения их безопасности на строительной площадке.
Улучшение управления и контроля затрат.
Цифровые технологии позволяют более эффективно управлять и контролировать затраты на строительство. С помощью специализированного программного обеспечения можно вести учет расходов, контролировать бюджет и прогнозировать затраты на различные этапы проекта. Это позволяет более точно планировать финансовые ресурсы, снижать риски перерасхода и улучшать финансовую устойчивость проекта.
В целом, цифровые технологии в строительстве предлагают множество преимуществ, которые помогают улучшить процессы проектирования, планирования, коммуникации, безопасности и управления затратами. Они становятся все более важными и неотъемлемыми в современной строительной индустрии и способствуют повышению эффективности и качества строительных проектов.
Применение цифровых технологий в различных этапах строительного процесса
Цифровые технологии играют важную роль на всех этапах строительного процесса, начиная от проектирования и заканчивая эксплуатацией объекта. Рассмотрим основные этапы и способы применения цифровых технологий на каждом из них:
Проектирование.
Цифровые технологии позволяют создавать точные и детализированные ЭЭ-модели объектов, которые помогают визуализировать проект и предсказать возможные проблемы или конфликты. Такие модели могут быть использованы для проведения виртуальных прогулок по объекту, а также для анализа и оптимизации конструкций.
Планирование и управление проектом.
Цифровые технологии позволяют создавать графики и диаграммы, которые помогают планировать и управлять проектом. С помощью специальных программ можно определить последовательность работ, ресурсы, сроки выполнения и зависимости между задачами. Это позволяет более эффективно распределить ресурсы и сократить время выполнения проекта.
Строительство.
Во время строительства цифровые технологии могут использоваться для контроля качества работ и безопасности. Например, с помощью дронов можно осуществлять аэрофотосъемку объекта, что позволяет в реальном времени контролировать прогресс работ и выявлять возможные дефекты. Также цифровые технологии позволяют автоматизировать некоторые процессы, например, использовать роботов для выполнения определенных задач.
Эксплуатация и обслуживание.
После завершения строительства цифровые технологии могут быть использованы для управления и обслуживания объекта. Например, с помощью систем умного дома можно контролировать и управлять различными системами в здании, такими как освещение, отопление, вентиляция и безопасность. Также цифровые технологии позволяют проводить мониторинг состояния объекта и предсказывать возможные проблемы или поломки.
В целом, цифровые технологии значительно улучшают эффективность и качество строительного процесса на всех его этапах. Они позволяют сократить время и затраты, повысить безопасность и контроль качества, а также улучшить управление и обслуживание объекта.
Безопасность и эффективность цифровых технологий в строительстве.
Цифровые технологии играют важную роль в обеспечении безопасности и повышении эффективности в строительстве. Они позволяют улучшить контроль и мониторинг различных аспектов строительного процесса, а также предотвращать возможные проблемы и аварии.
Безопасность.
Цифровые технологии позволяют улучшить безопасность на строительных объектах. С помощью систем видеонаблюдения и контроля доступа можно обеспечить контроль над посторонними лицами и предотвратить несанкционированный доступ на объект. Также цифровые системы могут предупреждать о возможных опасностях, например, обнаруживать пожар или утечку газа, и автоматически активировать системы пожаротушения или эвакуации.
Кроме того, цифровые технологии позволяют улучшить безопасность рабочих на строительных площадках. Например, с помощью носимых устройств и датчиков можно отслеживать положение и состояние рабочих, предупреждать о возможных опасностях и предоставлять инструкции по безопасному выполнению работ.
Эффективность.
Цифровые технологии также способствуют повышению эффективности в строительстве. Они позволяют автоматизировать и оптимизировать различные процессы, что приводит к сокращению времени и затрат.
Например, с помощью цифровых систем планирования и управления проектами можно оптимизировать распределение ресурсов, контролировать выполнение задач и сроков, а также предсказывать возможные задержки или проблемы. Это позволяет улучшить планирование и координацию работ, сократить время выполнения проекта и снизить затраты на его реализацию.
Кроме того, цифровые технологии позволяют улучшить качество и контроль строительных работ. С помощью систем автоматического контроля и мониторинга можно отслеживать качество выполнения работ, обнаруживать
дефекты или неправильности и предотвращать их распространение. Это позволяет своевременно внести коррективы и улучшить качество объекта.
Таким образом, цифровые технологии играют важную роль в обеспечении безопасности и повышении эффективности в строительстве. Они позволяют улучшить контроль и мониторинг, предотвращать возможные проблемы и аварии, а также оптимизировать процессы и сокращать затраты. Это делает строительство более безопасным, эффективным и качественным.
Проблемы и вызовы при внедрении цифровых технологий в строительство.
Внедрение цифровых технологий в строительство может столкнуться с рядом проблем и вызовов, которые необходимо учитывать и решать для успешной реализации проектов. Ниже перечислены некоторые из них:
Высокие затраты на внедрение.
Одной из основных проблем является высокая стоимость внедрения цифровых технологий в строительство. Это связано с необходимостью приобретения специализированного оборудования, программного обеспечения и обучения персонала. Кроме того, внедрение новых технологий может потребовать изменения в организации рабочих процессов и структурных изменений в компании.
Недостаток квалифицированных специалистов.
Для успешного внедрения цифровых технологий в строительство необходимы специалисты, обладающие соответствующими знаниями и навыками. Однако, на данный момент недостаток квалифицированных специалистов в этой области является серьезной проблемой. Это может затруднить процесс внедрения и требует дополнительных усилий по обучению и подготовке персонала.
Сложность интеграции существующих систем.
Внедрение цифровых технологий в строительство может столкнуться с проблемой интеграции с уже существующими системами и процессами. Некоторые компании могут использовать устаревшие системы, которые не
совместимы с новыми технологиями. Это может потребовать дополнительных усилий и ресурсов для обновления и интеграции систем.
Проблемы безопасности данных.
Цифровые технологии в строительстве требуют обработки и хранения большого объема данных. Это может создавать проблемы с безопасностью данных, так как они могут быть подвержены угрозам взлома или утечки. Компании должны принимать меры для защиты данных и обеспечения их конфиденциальности.
Отсутствие стандартов и регуляций.
В настоящее время отсутствуют единые стандарты и регуляции для цифровых технологий в строительстве. Это может создавать проблемы при внедрении и использовании новых технологий, так как компании могут столкнуться с различными требованиями и ограничениями. Необходимо разработать соответствующие стандарты и регуляции, чтобы обеспечить единый подход к использованию цифровых технологий в строительстве.
В целом, внедрение цифровых технологий в строительство представляет собой сложный процесс, который требует учета и решения различных проблем и вызовов. Однако, при правильном подходе и решении этих проблем, цифровые технологии могут значительно улучшить эффективность и качество строительных проектов.
Перспективы развития цифровых технологий в строительстве.
Цифровые технологии в строительстве имеют огромный потенциал для дальнейшего развития и улучшения процессов в отрасли. Вот некоторые из перспектив, которые могут быть реализованы в будущем:
Расширение применения Building Information Modeling (BIM).
BIM - это цифровая модель, которая содержит информацию о всех аспектах строительного проекта, включая геометрию, материалы, расходы и сроки выполнения работ. В будущем BIM может стать еще более распространенным и использоваться на всех этапах жизненного цикла проекта, включая проектирование, строительство, эксплуатацию и снос.
Применение дополненной и виртуальной реальности.
Дополненная реальность (AR) и виртуальная реальность (VR) могут быть использованы для улучшения визуализации и взаимодействия с проектами. С их помощью можно создавать трехмерные модели, которые позволяют более точно представить будущий объект и провести виртуальные обходы строительной площадки.
Использование дронов и роботов.
Дроны и роботы могут быть применены для автоматизации и улучшения различных задач в строительстве. Например, дроны могут использоваться для инспекции строительных объектов, а роботы - для выполнения определенных задач, таких как монтаж или сборка.
Развитие интернета вещей (IoT).
Интернет вещей (IoT) представляет собой сеть физических устройств, которые могут взаимодействовать и обмениваться данными. В строительстве IoT может быть использован для мониторинга и управления различными системами, такими как освещение, отопление и вентиляция.
Применение искусственного интеллекта (ИИ).
Искусственный интеллект (ИИ) может быть использован для анализа больших объемов данных, оптимизации процессов и принятия решений. Например, ИИ может помочь в прогнозировании сроков выполнения работ, оптимизации расходов и улучшении качества проектов.
В целом, цифровые технологии в строительстве имеют огромный потенциал для улучшения эффективности, качества и безопасности проектов. Они могут помочь сократить время и затраты на строительство, а также повысить удовлетворенность клиентов. В будущем, с развитием технологий и улучшением их доступности, мы можем ожидать еще большего применения цифровых технологий в строительстве.
Таблица: Применение цифровых технологий в строительстве.
Этап строительного процесса Цифровые технологии Примеры применения
Проектирование Building Information Modeling (BIM) Создание трехмерной модели здания с возможностью визуализации и анализа
Строительство Дроны Использование беспилотных летательных аппаратов для инспекции строительных объектов и мониторинга прогресса работ
Управление проектом Системы управления проектами (Project Management Systems) Онлайн-инструменты для планирования, контроля и координации строительных проектов
Контроль качества Интернет вещей (Internet of Things) Установка датчиков для мониторинга параметров строительных конструкций и систем
Эксплуатация и обслуживание Системы умного дома Использование автоматизированных систем для управления энергопотреблением, безопасностью и комфортом в зданиях
Заключение.
Цифровизация в строительстве играет важную роль в современном мире. Она позволяет улучшить эффективность и безопасность строительного процесса, а также повысить качество и точность работ. Применение цифровых технологий на различных этапах строительства позволяет сократить время и затраты, а также улучшить взаимодействие между участниками проекта. Однако, внедрение цифровых технологий также сопряжено с определенными проблемами и вызовами, которые требуют дополнительных усилий и ресурсов для их решения. В будущем, цифровые технологии в строительстве будут продолжать
развиваться и прогрессировать, открывая новые возможности и перспективы для индустрии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Как искусственный интеллект меняет строительную отрасль. — Текст: электронный // PlanRadar: [сайт]. — URL: https://www.planradar.com/ru/kak-iskusstvennyj-intellekt-menyaet-stroitelnuyu-otrasl/ (дата обращения: 28.04.2023);
2. Стратегия цифровой трансформации обрабатывающих отраслей промышленности в целях достижения их «цифровой зрелости» до 2024 года и на период до 2030 года. — Текст: электронный // ГАРАНТ.РУ: [сайт]. — URL: https://www. garant. ru/products/ipo/prime/doc/401415210/#review (дата обращения: 29.04.2023);
3. Зайцева, П. А. Контроль времени и стоимости строительства с помощью 5Э-технологий информационного моделирования / П. А. Зайцева. — Текст: непосредственный // «Современные проблемы менеджмента в строительстве»: материалы Всероссийской научно-практической конференции. — Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, 2022. — С. 170-177;
4. BIM handbook: a guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors / C. Eastman, P. Teicholz, R. Sacks, K. Liston. — 2-е изд. — Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, 2011. — 650 c. — Текст: непосредственный;
5. Project, M. I. A Guide to the Project Management Body of Knowledge (PMBOK® Guide) / M. I. Project. — 6-е изд. — Newtown Square, Pennsylvania: Project Management Institute, Inc., 2017. — 573 c. — Текст: непосредственный;
6. Autodesk BIM 360. — Текст: электронный // Autodesk BIM 360: [сайт]. — URL: https://www.autodesk.com/products/bim-360/overview (дата обращения: 02.05.2023);
7. Балашов А. И. Управление проектами: учебник для бакалавров / А. И. Балашов, Е. М. Рогова, М. В. Тихонова, Е. А. Ткаченко, под ред. Е. М. Роговой.-М.: Издательство Юрай, 2013. — 383 с.
Fimushkin M.E., Terekhova O.P.
Fimushkin M.E.
Chuvash State University (Cheboksary, Russia)
Terekhova O.P.
Chuvash State University (Cheboksary, Russia)
DIGITAL TECHNOLOGIES IN CONSTRUCTION: INDUSTRY REVOLUTION AND KEY BENEFITS
Abstract: in the modern world, digital technologies are penetrating into all areas of our lives, including construction. Digitalization in construction is the process of applying modern information technologies to optimize and improve all stages of the construction process. In this lecture, we will look at the basic concepts and principles of digitalization in construction, as well as the advantages, application, safety and effectiveness of digital technologies in this industry. We will also discuss the problems and challenges faced in the implementation of digital technologies in construction, and consider the prospects for their development.
Keywords: BIM technologies, construction, digital management, cloud platform, import substitution.
