Цифровые технологии в сфере строительства: плюсы и. только плюсы!
Цифровые технологии позволяют систематизировать сбор и поступление новой информации, хранить все в одном месте, координировать участников строительного процесса и включать их в совместную работу. Также применение новых технологий снижает временные затраты на определенные типы работ непосредственно на строительной площадке. Применение цифровых технологий уменьшает сроки строительства и ведет к экономии и снижению затрат на проект в целом.
Далее рассмотрим более подробно цифровые технологии, которые уже используют в России и планируют внедрить в ближайшие пару лет.
С помощью технологии BIM проектирование объекта производят сразу в формате комплексной трехмерной модели. Она содержит информацию об архитектурном облике здания, конструктивных элементах, инженерных сетях и их взаимодействии между собой.
Для эффективной работы BIM начинают использовать на этапе проектирования объекта и разработки дизайн-концепта.
Что получит ваш бизнес от BIM в строительстве
PERI создает и обновляет библиотеки элементов конструкций опалубки и лесов доступа для интеграции в BIM процессы строительства. Воспользоваться ими может любой желающий.
Что получит ваш бизнес от использования BIM Библиотеки PERI:
С помощью этих технологий моделирование стало возможно сразу в трехмерном пространстве. Это не только сокращает срок самого проектирования, но и предоставляет клиентам понятную модель для восприятия с разных ракурсов.
Анимация нужна для иллюстрации решений сборки строительных лесов или опалубки, чтобы обратить внимание на технические детали.
Что получит ваш бизнес, применяя технологии Анимации и 360 Рендеринг:
Что получит ваш бизнес от технологий XR:
Сохраненные в программе 3D-модели отображаются на дисплее мобильного устройства в трех вариантах:
Строители часто сталкиваются с отсутствием чертежей при реконструкции и ремонте объектов культуры, исторических сооружений и промышленных объектов. Без привязки к точной геометрии объекта на этапе проектирования могут быть допущены недочеты, которые проявятся только в процессе строительства. Это приведет к сбою графика работ и дополнительным затратам на корректировку модели.
Можно сделать замеры объекта вручную по лазерной рулетке, но это трудоемкий и долгий процесс, который не исключает допущения ошибок. Поэтому с появлением технологии цифровизации объектов появилась возможность использовать сканер, который создаёт цифровую копию объекта с заданной точностью. По данным, полученным в результате сканирования, возможно построение трехмерной информационной модели, применяемой в BIM процессах.
Компания PERI успешно проектирует 3D-модели объектов по данным цифрового сканирования. Одним из примеров является здание Ульмского собора в Германии.
Для реконструкции фасада и внутреннего пространства необходимо было правильно спроектировать решение по строительным лесам. Геометрию здания измерили с помощью дрона и закрепленного на нем сканера. После облета вокруг и внутри здания сформировалось облако точек, которое было преобразовано в трехмерную модель для дальнейшего проектирования строительных лесов.
Что получит ваш бизнес от технологии цифровизации объектов:
Цифровые технологии позволяют использовать робототехнику на строительной площадке для мониторинга хода производства работ. Компания PERI тестирует разработанную модель такого робота. Он присутствует на строительной площадке и фиксирует информацию на необходимых этапах строительства. Результаты загружаются в BIM-модель объекта, проводится сверка запланированных и фактических результатов для оценки соблюдения графика работ.
Что получит ваш бизнес от технологии Scaled Robotics:
Данная технология строительства набирает популярность во всем мире. В Мексике таким образом печатают социальные дома, в ОАЭ разрабатывают законодательную базу для применения технологии при производстве зданий и сооружений.
На текущий момент самым крупным объектом в мире, напечатанным на 3D-принтере, является жилой трехэтажный дом площадью 640 кв.м и высотой 9,5 метров. Его напечатали в ОАЭ за две недели рабочие в количестве трех человек. Таким образом применение 3D печати объектов в сфере строительства показывает высокие результаты по сокращению как временных, так и трудовых затрат.
Что получит ваш бизнес при печати объектов на 3D-принтере:
Остальные три датчика соединяются, с помощью Основного блока и узлов связи, в единую систему для сбора, обработки и передачи данных:
Также, в систему планируется внедрить робота, который анализирует ход производства работ и сравнивает полученные показатели с запланированными в 3D-модели. Результаты сравнения в виде отчетов сохраняются в системе на облачном ресурсе.
Что получит ваш бизнес при использовании сенсоров для бетона:
С появлением сложных конструктивных решений в строительной сфере возникает потребность упростить или объединить существующие этапы проектирования и непосредственного строительного процесса. Несоблюдение графика производственных работ влечет за собой крупные финансовые и временные потери.
Применение цифровых технологий в строительной сфере позволяет:
Все вышеперечисленные возможности цифровых технологий позволяют разработать максимально подробно каждый этап строительства, учитывать разные нюансы и вносить изменения в онлайн режиме во время планирования.
Лекция №2. Информационные системы в строительстве
ü Понятие системы, управления, многоуровневый характер информационного обмена.
ü Информационный обмен в строительстве.
ü Средства автоматизации информационных процессов.
ü Понятие системы, управления, многоуровневый характер информационного обмена.
Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям. Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования.
Термин информационнаясистема (ИС) используется как в широком, так и в узком смысле.
В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.
Одно из наиболее широких определений ИС дал М. Р. Когаловский: «информационной системой называется комплекс, включающий вычислительное и коммуникационное оборудование, программное обеспечение, лингвистические средства и информационные ресурсы, а также системный персонал и обеспечивающий поддержку динамической информационной модели некоторой части реального мира для удовлетворения информационных потребностей пользователей».
Стандарт ISO/IEC 2382-1 дает следующее определение: «Информационная система ‒ система обработки информации, работающая совместно с организационными ресурсами, такими как люди, технические средства и финансовые ресурсы, которые обеспечивают и распределяют информацию».
Российский ГОСТ РВ 51987 определяет информационную систему как «автоматизированную систему, результатом функционирования которой является представление выходной информации для последующего использования».
В узком смысле информационной системой называют только подмножествокомпонентов ИС в широком смысле, включающее базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы. ИС в узком смысле рассматривают как программно-аппаратную систему, предназначенную для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в неё логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации.
В любом случае основной задачей ИС является удовлетворение конкретных информационных потребностей в рамках конкретной предметной области. Современные ИС де-факто немыслимы без использования баз данных и СУБД, поэтому термин «информационная система» на практике сливается по смыслу с термином «система баз данных».
Миссия информационных систем – производство нужной для организации информации для обеспечения эффективного управления всеми ее ресурсами, создание информационной и технологической среды для осуществления управления организацией.
Потребность постоянно повышать производительность и эффективность труда работников, выпускать больше качественной продукции и т.п. послужили основанием к созданию автоматизированных систем. Автоматизация информационных процессов, способствуя ликвидации многих рутинных операций, повышая комфортность и одновременно эффективность работы, предоставляя пользователям новые, ранее неведомые, возможности работы с информацией, создаёт и новые проблемы, решение которых может быть осуществлено лишь на базе использования общенаучных методов и новых информационных технологий.
Основная цель АИС – хранение, обеспечение эффективного поиска и передачи информации по соответствующим запросам для наиболее полного удовлетворения информационных запросов большого числа пользователей.
АИС можно представить как комплекс автоматизированных информационных технологий, составляющих информационную систему, предназначенную для информационного обслуживания потребителей. В АИС обычно применяются автоматизированные рабочие места (АРМ) на базе персональных ЭВМ, распределённые базы данных, программные средства, ориентированные на конечного пользователя.
Основное назначение автоматизированных информационных систем не просто собрать и сохранить электронные информационные ресурсы, но и обеспечить к ним доступ пользователей. Одной из важнейших особенностей АИС является организация поиска данных в их информационных массивах (базах данных). Поэтому АИС практически являются автоматизированными информационно-поисковыми системами (АИПС),
Обычно в системах управления выделяют три уровня: стратегический, тактический и оперативный. На каждом из этих уровней управления имеются свои задачи, при решении которых возникает потребность в соответствующих данных, получить эти данные можно путем запросов в информационную систему. Эти запросы обращены к соответствующей информации в информационной системе. Информационные технологии позволяют обработать запросы и, используя имеющуюся информацию, сформировать ответ на эти запросы. Таким образом, на каждом уровне управления появляется информация, служащая основой для принятия соответствующих решений.
ü Информационный обмен в строительстве
Информационная основа ‒ важная составляющая сферы строительства. Каждый строительный объект имеет свой жизненный цикл, который в общепринятом понимании включает в себя этапы проектирования, подготовки производства и возведения объекта, его последующей эксплуатации, одной или нескольких модернизаций и возможной ликвидации объекта, исчерпавшего свой потенциал. При этом каждый из этапов может быть разделен на отдельные стадии, фазы и другие модули, имеющие количественные и качественные параметры и характеристики. Именно такой подход позволяет достаточно адекватно моделировать создание объекта в виде строительного производственного процесса, имеющего иерархическую и достаточно разветвленную структуру.
Организация информационного пространства объекта, поэтапно формируемая в процессе его жизненного цикла, требует сегодня значительных затрат, подчас сопоставимых со стоимостью материальных ресурсов на строительство самого объекта. Однако, как показывает анализ строительной практики, альтернативы такому подходу нет ‒ информатизация строительного комплекса становится одним из главных элементов научно-технологического развития отрасли.
Новые информационные технологии позволяют унифицировать нормативную и информационную базу проектирования, организовать международную техническую и экономическую кооперацию с применением единых методов, алгоритмов и программ.
По-прежнему широкое применение в мире находят автоматизированные системы проектирования. Автоматизация повышает качество работ, снижает материальные затраты, сокращает сроки проектирования, увеличивает производительность труда инженерно-технических работников. Системы автоматизированного проектирования дают возможность на основе новейших достижений фундаментальных наук совершенствовать методологию этого процесса, стимулировать развитие математической теории проектирования сложных систем и объектов. Современное проектирование в области архитектуры, конструирования, дизайна интерьера сейчас уже трудно представить без применения средств компьютерной графики. Огромные потенциальные возможности, заложенные в технологию цифровой обработки изображений, позволяют в короткие сроки получать впечатляющие результаты.
ü Средства автоматизации информационных процессов
Целью автоматизации информационных процессов является повышение производительности и эффективности труда работников, улучшение качества информационной продукции и услуг, повышение сервиса и оперативности обслуживания пользователей. С её помощью ликвидируются рутинные процедуры, сокращается время выполнения заданий, преобразуются, а порой и полностью изменяются технологические процессы, предоставляются пользователям новые виды информационных услуг и продуктов. Автоматизация позволяет преобразовать и видоизменить отдельные технологические процессы, а порой – все основные традиционно используемые технологии. Она предоставляет пользователям новые, ранее неведомые, возможности работы с информацией и одновременно создаёт новые проблемы, решить которые можно лишь используя общенаучные методы и более новые НИТ.
Средствами автоматизации информационных процессов являются программное, техническое, лингвистическое, организационное и правовое обеспечение, используемые или создаваемые при проектировании информационных систем и обеспечивающие их эксплуатацию.
Программное обеспечение представляет инструментальную среду программистов, прикладные программы для соответствующих ЭВМ и установленные на них операционные системы. Это языки программирования, операционные системы, сетевое программное обеспечение, редакторы (текстовые, связей, табличные и др.), библиотеки программ, трансляторы, утилиты и др. Главными среди них являются программные комплексы АИС – системы управления базами данных (СУБД). Их оболочки – это автоматизированные информационно-поисковые системы (АИПС) широкого применения.
Техническое обеспечение АИС включает средства ввода, обработки, хранения, поиска и передачи/приёма информации. Ввод, обработка и хранение данных – стандартные составляющие ЭВМ. Поиск информации осуществляется на основе использования специального ПО. Средства передачи информации представляют собой сетевое и телекоммуникационное оборудование ЭВМ, системы и средства связи.
К лингвистическому обеспечению обычно относят:
· типы, форматы, структура информации (данных, записей, документов);
· языковые средства описания (ЯОД, словари данных) и манипулирования данными (ЯМД);
· классификаторы, кодификаторы, словари, тезаурусы и т.п.
В состав организационного обеспечения АИС входят структурные подразделения организации, её использующей, осуществляющие управление технологическими процессами и поддержку работоспособности системы, а также документация для обеспечения эксплуатации и развития системы.
Правовое обеспечениеАИС – это совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и функционировании АИС. На этапе разработки АИС оно включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика системы, с регулированием отклонений процесса разработки системы, с обеспечением процесса разработки различными ресурсами. На этапе эксплуатации системы – определяет её статус в процессе управления, правовые положения компетенции отдельных структур АИС и организации их деятельности, порядок создания и использования информации в АИС, правовое обеспечение безопасности функционирования АИС. Правовое обеспечение включает нормативные документы, регламентирующие деятельность АИС.