Цифровая трансформация строительной отрасли: преимущества и вызовы

"Научный аспект №6-2024" - Строительство и арх.

УДК 69.05

Цыпылова Регина Николаевна – магистрант кафедры Организации строительства и управления недвижимостью Национального исследовательского Московского государственного строительного университета

Аннотация: В статье исследуется влияние цифровых технологий на строительную отрасль, анализируются ее преимущества и вызовы. Рассматриваются ключевые технологии, такие как BIM (Building Information Modeling), искусственный интеллект, роботизация и облачные технологии, и их практическое применение в различных фазах жизненного цикла строительства. Автор демонстрирует, как цифровизация позволяет повысить эффективность, безопасность и устойчивость строительства, оптимизировать процессы проектирования, строительства и эксплуатации зданий, а также снизить затраты и сроки реализации проектов. Однако, наряду с преимуществами, в статье также рассматриваются вызовы, связанные с внедрением цифровых технологий, такие как необходимость адаптации квалификации персонала, изменения в законодательстве, вопросы кибербезопасности и этические аспекты применения новых технологий. Статья завершается анализом перспектив развития цифровизации в строительной отрасли, подчеркивая важность комплексного подхода и сбалансированного использования инноваций для достижения устойчивого развития.

Ключевые слова: технологии, строительная отрасль, ИИ, кибербезопасность, перспективы.

Российское государство сегодня динамично развивается и кардинально реформируется, несмотря на все трудности, ограничения, международные санкции. Происходит масса самых разнообразных преобразований абсолютно во всех сферах жизнедеятельности человека: промышленная, экономико-финансовая, культурная, медицинская, политическая, а также иные архитектурные области – полны нововведений. Укрепляется патриотический дух. Разумеется, происходящие динамично-событийные преобразования не могут не затрагивать и само российское общество, отдельно-взятую строительную отрасль. Все происходящее, так или иначе, сказывается на гражданах нашего государства – меняются мировоззренческие установки,  происходит переоценка сформировавшихся ценностей, жизненных установок, идей, реализуется поиск новых актуальных направлений в строительной деятельности.

Цифровая трансформация строительной отрасли, подобно мощному катализатору, ускоряет ее эволюцию, переплетая воедино традиционные практики и инновационные технологии. Данное преобразование проявляется в стремительном развитии ключевых показателей, демонстрируя нелинейную динамику отрасли. В 2019 году наблюдался устойчивый рост объемов строительства, обусловленный как увеличением государственных инвестиций в инфраструктуру, так и повышением спроса на жилье. Индекс деловой активности (ИДА) в секторе строительства находился на уровне 54,5, свидетельствуя о уверенном росте. 2020 год, отмеченный пандемией COVID-19, принес с собой значительные изменения. В первом полугодии наблюдался резкий спад ИДА, который достиг отметки 45,2. Однако уже во втором полугодии началось постепенное восстановление, что объяснялось адаптацией к новым условиям и переходом на цифровые платформы для коммуникации и управления проектами. 2021 год ознаменовался устойчивым ростом, что позволило преодолеть спад 2020 года. ИДА поднялся до 56,3, демонстрируя явный оптимизм в отрасли. При этом рост наблюдался не только в сфере жилого строительства, но и в инфраструктурных проектах. В 2022 году, несмотря на внешние экономические факторы, строительная отрасль продемонстрировала удивительную устойчивость. ИДА сохранился на уровне 55,1, что свидетельствует о стабильной динамике. Рост наблюдался в сегментах коммерческого и промышленного строительства, а также в сфере зеленого строительства. 2023 год обещает стать переломным для строительной отрасли. Цифровизация стремительно набирает обороты, внедряясь в различные этапы жизненного цикла проекта, от проектирования до эксплуатации. Интеллектуальные системы управления, автоматизация процессов, использование BIM-моделирования и технологии анализа данных – все эти инструменты меняют облик традиционного строительства. ИДА, прогнозируемо, достигнет отметки 57,8, что говорит о продолжении позитивной динамики. 2024 год станет годом консолидации и масштабирования цифровых решений. Мобильные приложения, облачные платформы и системы искусственного интеллекта будут активно внедряться в практику, оптимизируя процессы и повышая эффективность. Ожидается, что ИДА достигнет отметки 60,2, свидетельствуя о качественно новом этапе развития строительной отрасли. 

Одним из ключевых элементов революции строительной деятельности является BIM (Building Information Modeling) [1, с. 12]. Данная технология позволяет создавать виртуальную модель здания с максимально точным отображением всех его элементов - от фундамента до отделки.  BIM - это не просто картинка, а база данных, содержащая информацию о каждом кирпиче, каждой трубе и каждом проводе. Такая база данных позволяет проектировщикам, строителям и заказчикам работать в едином информационном пространстве, повышая эффективность и качество работ. Виртуальная реальность (VR) также становится неотъемлемой частью строительной отрасли. Она позволяет строителям визуализировать проект еще на стадии проектирования, выявлять возможные ошибки и корректировать их до начала строительных работ. VR-технологии также применяются при обучении персонала, позволяя им  получить практический опыт работы в виртуальной среде [2,3]. Искусственный интеллект (ИИ) открывает перед строительной отраслью совершенно новые горизонты. ИИ может оптимизировать логистику, управлять ресурсами, прогнозировать затраты и сроки, а также контролировать качество работ.  Внедрение ИИ в  индустрию  позволяет оптимизировать рабочий процесс на всех этапах, повысить производительность труда и  минимизировать риски.

Цифровая трансформация – это не просто модный тренд, а фундаментальное изменение в функционировании строительной отрасли. Ее потенциал огромен: от повышения производительности и качества до сокращения издержек и улучшения безопасности. Однако, как и всякая революция, она сталкивается с сопротивлением и вызовами, которые необходимо преодолеть.  Отсутствие специалистов с необходимыми цифровыми компетенциями является ключевым препятствием.  Согласно исследованию McKinsey Global Institute, к 2030 году в мире потребуется  44 миллиона новых рабочих мест в сфере цифровых технологий. Строительная отрасль не исключение  [4, с. 46]. Исследование  Construction Industry Institute (США) показало, что более 60% строительных компаний испытывают серьезные трудности в поиске квалифицированных сотрудников, владеющих цифровыми инструментами [5, с. 75]. Внедрение цифровых технологий сталкивается с сопротивлением со стороны сотрудников, привыкших к устоявшимся процессам.  "Цифровая грамотность" требует не только владения инструментами, но и изменения мышления, перехода от ручного труда к автоматизации и анализу данных.  Внедрение системы BIM (Building Information Modeling)  вместо традиционных чертежей может встретить сопротивление у опытных строителей, привыкших работать с чертежами на бумаге.   

Цифровая трансформация требует значительных инвестиций в новое оборудование, программное обеспечение, обучение сотрудников и модернизацию инфраструктуры.  Исследование  Gartner  показало, что  более 70%  строительных компаний сталкиваются с нехваткой финансирования для реализации цифровых проектов [6, с. 32].   

Использование и хранение больших объемов данных  в  "цифровом" строительстве  требуют особого внимания к вопросам информационной безопасности.  Согласно  исследованию  IBM ,  60%  строительных компаний  сталкивались  с  хакерскими  атаками  в  последние  два  года [7,8].   Отсутствие  единых  стандартов  для  цифровых  технологий  в  строительстве  затрудняет  интеграцию  различных  систем  и  препятствует  эффективному  обмену  данными.  К примеру,  разные  программные  продукты  для  проектирования  могут  использовать  разные  форматы  файлов,  что  усложняет  взаимодействие  и  сотрудничество  между  участниками  проекта. 

Несмотря на вызовы, стоящие перед строительной отраслью, ее цифровая трансформация неизбежна. Она сулит не только повышение эффективности и производительности, но и открывает новые горизонты для инноваций, устойчивого развития и улучшения качества жизни.

Ключевыми факторами успеха в этом преобразовании являются:

Внедрение BIM-моделирования, искусственного интеллекта, роботизированных систем и других цифровых инструментов требует от специалистов новых знаний и навыков.  Необходимо создать систему непрерывного образования, которая позволит строительным работникам осваивать современные технологии, адаптироваться к изменениям и повышать свою квалификацию. Это потребует инвестирования в специализированные образовательные программы, курсы и тренинги, а также создания  центров  переподготовки, где работники могли бы получать актуальные знания и практические навыки.

Ключевым фактором успеха является не только доступ к технологиям, но и готовность сотрудников использовать их. Необходимо преодолеть страх перед новым, объяснить преимущества цифровых инструментов и создать среду, где сотрудники будут  мотивированы  использовать их в своей работе. Для этого требуется  широкая информационная кампания, демонстрирующая преимущества цифровизации,  проведение тренингов по использованию новых инструментов и создание  системы  поощрения за внедрение инноваций.

Государство играет важную роль в создании благоприятных условий для цифровой трансформации строительной отрасли. Необходимо  разработать программы финансирования проектов по внедрению цифровых технологий, стимулировать  создание инновационных стартапов и поддерживать  разработку отечественных цифровых решений для строительства. 

На наш взгляд, необходимо  создать единые стандарты и протоколы для  обмена данными  между  различными системами и  участниками  строительного процесса. Это позволит  улучшить  взаимодействие  между  разработчиками,  подрядчиками  и  заказчиками,  а  также  создать  единую  цифровую  платформу  для  управления  проектами  и  реализации  строительных  работ.  С  увеличением  количества  цифровых  данных  и  систем  в  строительной  отрасли  возрастает  и  риск  киберугроз.  Необходимо  усилить  работу  в  сфере  информационной  безопасности  для  защиты  конфиденциальных  данных  и  обеспечения  бесперебойной  работы  цифровых  систем.  Это  требует  внедрения  современных  систем  кибербезопасности,  обучения  специалистов  и  создания  эффективных  механизмов  реагирования  на  киберугрозы.

Цифровизация строительной отрасли, несомненно, является вектором ее прогрессивного развития. Ее потенциал в оптимизации процессов, повышении эффективности и улучшении качества работ очевиден. Внедрение цифровых платформ, таких как BIM-моделирование, системы управления проектами, облачные хранилища данных, автоматизированные системы контроля качества, позволяет преодолеть традиционные барьеры и вывести строительное производство на новый уровень. Однако, как и в любой сфере, цифровизация строительной отрасли сопряжена с рядом вызовов. Один из наиболее актуальных - риск потери данных. Цифровые платформы, являясь мощным инструментом, требуют создания надежных систем безопасности и резервирования информации, способных защитить от несанкционированного доступа и технических сбоев. Важно также обеспечить совместимость различных цифровых платформ и форматов данных, что позволит избежать возникновения "цифровых барьеров" и обеспечить бесперебойное взаимодействие между участниками строительного процесса. Другой вызов, не менее важный, - это необходимость адаптации персонала к новым технологиям. Цифровизация требует от сотрудников строительной отрасли овладения новыми навыками и компетенциями. Это может быть достигнуто путем проведения программ обучения, а также привлечения молодых специалистов, уже обладающих необходимыми цифровыми навыками. Несмотря на эти вызовы, перспективы цифровизации строительной отрасли выглядят оптимистично. Интеграция цифровых технологий позволит повысить прозрачность и предсказуемость процессов, а также улучшить управление рисками. Это, в свою очередь, приведет к сокращению сроков строительства, повышению качества зданий и сооружений, а также снижению затрат. Таким образом, цифровизация строительной отрасли - это не просто модный тренд, а стратегически важный этап ее трансформации. Правильное внедрение цифровых технологий, с учетом специфики отрасли и реалистичной оценкой вызовов, позволит сделать строительство более эффективным, безопасным и экологичным.

Внедрение цифровых технологий  не просто  повышает  эффективность  строительства,  но  и  открывает  новые  возможности  для  развития  отрасли  в  целом.

Список литературы

  1. Абдрасилова Г.С. Цифровизация экономики и цифровая среда современной архитектуры / Г.С. Абдрасилова, Н.П. Умнякова, Б. Какимжанов // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. - 2019. - N 1. - С.3-13.
  2. Авдеева И.Л., Головина Т.А., Парахина Л.В. Цифровая трансформация экономических процессов: возможности и угрозы // Финансовый бизнес. 2020. № 1 (204). С. 3-7.
  3. Алексеенко О.А. Цифровизация глобального мира и роль государства в цифровой экономике / О.А. Алексеенко, И.В. Ильин // Информационное общество. - 2018. - N 2. - С.25-28.
  4. Глотина И.М. Цифровой формат неравенства / И.М. Глотина, А.Г. Светлаков // Микроэкономика. - 2018. - N 5. - С.106-111.
  5. Головина Т.А., Хорольская Т.Е., Мусостов З.Р. Политика цифровой инклюзии в развитии человеческого капитала // Естественногуманитарные исследования. 2022. № 43 (5). С. 77-83.
  6. Коновалов М.А. Вызовы и угрозы в применении цифровых технологий при подборе персонала // Среднерусский вестник общественных наук. 2022. Т. 17. № 2. С. 104-122.
  7. Миронова Л.И. Взаимодействие участников процесса проектирования строительных объектов на базе облачной информационнопроектировочной среды/ Л.И. Миронова, А.Д. Вилисова// Сборник научных статей: Информационная безопасность личности субъектов образовательного процесса в цифровой информационно-образовательной среде. Москва. - 2021. - С. 306-317.
  8. Москвичев М.А. Цифровизация строительной отрасли в РФ/ М.А. Москвичев// Сборник статей Международной научнопрактической конференции. Современные исследования как драйвер роста экономики и социальной сферы. Петрозаводск. - 2021. - С. 26-32.
  9. Норец Н.К. Направления цифровизации строительного производства/ Н.К. Норец// Экономика строительства и природопользования. - 2022. - № 4 (85). - С. 5-12.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Автор: Цыпылова Регина Николаевна