Цифровые двойники в строительстве. Эффективность, проблемы и перспективы

Логотип компании
Цифровые двойники в строительстве. Эффективность, проблемы и перспективы
изображение создано нейросетью, www.shutterstock.com
Цифровой двойник — это виртуальная точная копия объекта, например, автомобиля или здания, или процесса, например, производства того или иного продукта. Согласно исследованию НИУ ВШЭ, почти 22% компаний из 15 секторов экономики уже используют эту технологию, а 34% — планируют внедрить ее в работу. О том, как подобные двойники помогают строительной отрасли, IT-World рассказал Кирилл Поляков, основатель цифровой платформы для управления стройкой Pragmacore (малая технологическая компания Сколково).

Цифровые двойники в строительстве

Сегодня объем глобального рынка цифровых двойников оценивается в $19 млрд. Ожидается, что через пять лет он достигнет $91 млрд при среднегодовом темпе роста 36, 94%. Строительство — одна из отраслей, отличающихся сложностью процессов, большим количеством участников и высокой степенью риска ошибок и задержек, поэтому здесь использование диджитал-копий может принести весьма ощутимый результат.

Что представляет собой цифровой двойник в строительстве? Это виртуальная 3D-модель будущего или существующего объекта, которая дублирует его ключевые параметры: геометрию, инженерные системы, материалы и даже сроки установки оборудования. BIM-модель создается в программе AutoCad, затем эта модель загружается в систему по работе с данными BIM-модели (например, в Tangl, Renga), где автоматически выявляются несоответствия и коллизии (например, пересечения труб). Они в свою очередь интегрируется с платформой по управлению стройкой (например, Pragmacore), образуя так называемую среду общих данных (информационное пространство, обеспечивающее совместное использование BIM-данных). Сравнить цифрового двойника с реальным объектом помогает, например, лазерное сканирование — съемка объекта с помощью лидаров. Они формируют виртуальное облако точек, из которого складывается реализованный объем, и далее сравнивают с проектом в BIM.

Цифровой двойник постоянно обновляется по мере строительства объекта, вплоть до этапа эксплуатации здания. Это позволяет всем участникам проекта видеть текущее состояние объекта, планировать закупки, корректировать графики работ и оперативно решать возникающие проблемы. Например, если на стройке обнаруживается несоответствие между проектом и реальностью, это можно быстро исправить, без серьезных последствий. А на этапе эксплуатации — еще и контролировать степень износа инженерных систем и своевременно делать ремонт. Еще одно свойство двойника, которое отличает его, скажем, от информационной модели, — предиктивная аналитика. То есть копия позволяет прогнозировать вероятные свойства дома или выдавать сценарии развития событий на стройке.

У многих современных крупных промышленных зданий и объектов энергетики — ГЭС, АЭС, ТЭЦ — есть цифровые двойники, так как это сложные системы с огромным количеством коммуникаций и инженерных систем. Не только у новых, но и давно возведенных объектов тоже могут быть цифровые копии. Например, в 2022 году российская компания «РусГидро» создала двойника Саяно-Шушенской ГЭС, открытой в 1978 году. Гидроэлектростанция — сложный инженерный комплекс с тысячами элементов. Диджитал-копия помогает обучать сотрудников на виртуальной модели без риска для оборудования и отрабатывать с помощью VR-технологий нештатные ситуаций (например, паводок или сбои в энергосети), а также планировать техобслуживание на основе данных об износе оборудовния.

В 2023 году команда архитектурного бюро SHoP Architects и застройщика JDS Development создала цифрового двойника Бруклинской башни в Нью-Йорке — 93-этажного небоскреба высотой более 320 м. По словам авторов проекта, цифровой двойник облегчил и ускорил коммуникацию на этапе строительства между партнерами проекта, заказчиком, различными отделами двух фирм — от маркетинга до фасадных консультантов.

Известны примеры использования цифровых двойников в инфраструктурном строительстве: в Брисбене, самом быстрорастущем городе Австралии, компания Cross River Rail использовала сложного цифрового двойника для строительства первой в городе подземной железной дороги. Это не только позволило проектной группе продемонстрировать жителям, как будут выглядеть станции в конечном итоге, но и предоставило инженерам и проектировщикам возможность выявить неполадки еще на этапе подготовки объекта.

BIM в российской стройке: есть или нет?
Цифровой двойник использовался и при восстановлении после пожара собора Нотр-Дам в Париже. Тогда беспилотники исследовали упавшие камни, чтобы определить, можно ли их повторно использовать, а самым трудоемким было отсканировать с помощью лазера 186 сводов крыши Нотр-Дам — каждый из них был уникальным и непохожим на остальные.

Что дает использование цифровых двойников в строительстве?

Цифровые двойники значительно повышают эффективность строительства. Грамотное применение цифровых двойников позволяет ускорить реализацию проектов на четверть и сократить расходы на 15-20%. Среди ключевых преимуществ их использования на стройке — сокращение издержек и сроков строительства, более эффективный контроль, упрощение эксплуатации сложных объектов.

  • Сокращение издержек. Использование цифровых двойников систематизирует всю стройку — все этапы строительства выполняются быстрее и эффективнее, материалы закупаются вовремя, строители понимают, что именно они должны делать в каждый момент. Все это ведет к снижению простоев и ускорению строительства, а значит, существенно сокращает издержки.

  • Сокращение сроков строительства. Систематизация процессов и четкое планирование позволяют сократить время строительства на 15–25%.

  • Упрощение эксплуатации. После завершения строительства цифровой двойник продолжает приносить пользу, помогая управлять объектом, планировать ремонты и модернизацию.

  • Более эффективный контроль. Цифровой двойник позволяет отслеживать прогресс в режиме реального времени на основе облака точек. Это особенно важно для сложных объектов с множеством инженерных систем.

Проблемы и перспективы цифровых двойников в российской стройке

Несмотря на очевидные преимущества, внедрение цифровых двойников в России сталкивается с рядом вызовов. Прежде всего, это отсутствие единой системы использования таких копий. Зачастую BIM-модель создается на этапе проектирования, поскольку это обязательно для застройщиков в крупных проектах долевого строительства и подрядным организациям, работающих по городскому заказу. Но на этом этапе ее жизнь заканчивается и данные не интегрируются в единую платформу (например, Pragmacore). Информация хранится в разрозненных форматах (Excel, PDF). В таком случае наличие BIM-модели слабо связано с дальнейшими этапами строительства (например, эксплуатации) и никакого цифрового двойника по сути нет. Разрозненность данных и отсутствие синхронизации между моделью и фактом строительных работ и объемов нередко приводит к тому, что строительная компания затягивает сроки реализации проекта, а заказчик выходит за пределы своего бюджета. А затраты на внедрение модели, от 500 000 рублей до десятков миллионов, в итоге не окупают себя.

Цифровые модели в строительстве. Точность, контроль, оптимизация
К тому же многие строительные компании не знают, как правильно внедрять и использовать диджитал-копии и сопутствующие программы и сервисы. Цифровая неграмотность компаний приводит к хаотичному использованию технологий и разочарованию в их возможностях. В результате, девелопер переходит к работе по старинке, решая проблемы по мере их поступления.

Заключение: о будущем цифровых двойников

Строительная отрасль переживает цифровую трансформацию, и двойники играют в этом ключевую роль. Технология кардинально меняют подход к реализации проектов — от первоначальных расчетов до долгосрочного обслуживания готовых объектов. Однако настоящая ценность копий раскрывается только при их системном использовании. Речь идет не просто о создании виртуальной копии здания, а о построении единой цифровой среды, которая обеспечивает сквозное управление проектом на всех фазах: от концепции до эксплуатации; а также учитывает все аспекты строительства — от поставок материалов до работы инженерных коммуникаций и превращает разрозненные данные в четкие аналитические выводы. Кроме того, все более грамотному использованию цифровых двойников будет способствовать повышение цифровой зрелости отрасли через подготовку и обучение кадров, госрегулирование, объединение сильных игроков рынка. Сегодня передовые игроки рынка уже переходят от экспериментального использования этих технологий к их повсеместному внедрению. Те, кто сделает этот шаг сейчас, получат существенное конкурентное преимущество в ближайшие годы.

Вышло глобальное обновление системы централизованного управления РЕД АДМ Промышленная редакция 2.0
Модульные ЦОДы. Как быстро масштабировать вычисления?
Конструктор криптообменников: революция в мире обмена криптовалют?

Опубликовано 14.04.2025

Об авторах
Кирилл Поляков
Кирилл Поляков
Сооснователь цифровой платформы Pragmacore
BIMСтроительствоЦифровой двойник
Похожие статьи
50% за счет государства: как субсидии помогут перейти на российский софт в строительстве
50% за счет государства: как субсидии помогут перейти на российский софт в строительстве
АРПП «Отечественный софт» предложила внедрить субсидирование половины затрат на переход строительной отрасли на отечественные BIM-системы. Ожидается, что это позволит снизить риски несанкционированного доступа к данным и защитить строительный сектор от зависимости от западного софта, лицензии на который могут быть отключены в любой момент.
Госсектор, 16.12.24
BIM и ТИМ. Новые стандарты строительной отрасли
BIM и ТИМ. Новые стандарты строительной отрасли
Как происходит цифровизация строительства и внедрение BIM-технологий в отрасли? Как компании справляются с трудностями перехода на новые инструменты, требующие изменений процессов и компетенций? Как автоматизация позволяет ускорить работу, уменьшить ошибки и повысить эффективность управления строительными проектами? Разбирался  IT-World.
Антонина ЛюляеваИТ в бизнесе, 04.12.24
BIM — цифровой фундамент современного здания
BIM — цифровой фундамент современного здания
IT-World рассказывает о главных преимуществах 3D-моделирования, а также сложностях при внедрении BIM-технологий.
Диана ФомченковаИТ в бизнесе, 02.12.24
Цифровые модели в строительстве. Точность, контроль, оптимизация
Цифровые модели в строительстве. Точность, контроль, оптимизация
BIM — это комплексный подход, который помогает не только повысить эффективность проектирования, но и дает возможность внести необходимые изменения в модель до завершения стадии РД (рабочей документации) и начала строительства. Таким образом модель помогает оптимизировать расходы. О том, как это работает, рассказала руководитель проекта в ПИК Альбина Алдабергенова.
Альбина АлдабергеноваИТ в бизнесе, 30.11.24
Загрузить ещё1 2 3 4 5 »» Следующая →