Тенденция развития строительных технологий в 2023 году

То, что раньше казалось футуристичным, сегодня становится все более реальным - роботы на строительных площадках. Нехватка квалифицированных рабочих заставляет отрасль искать пути максимального увеличения производительности при использовании имеющихся ресурсов. Тенденция дополнения труда рабочих строительными роботами оказывается выгодным вложением средств.

Тенденция № 1: Использование роботов для решения проблемы нехватки рабочей силы

Роботизированная собака по кличке "Дэйв" повышает безопасность, эффективность и точность работ на объекте реконструкции в аэропорту. Разработанный компанией Boston Dynamics и оснащенный сканером Trimble X7, четвероногий бот извлекает данные и сканирует площадку, снижает количество несчастных случаев, связанных с поскальзыванием, спотыканием и падением, а также повышает точность 3D-моделей.

Тенденция развития строительных технологий в 2023 году: 8 лучших вариантов

Хотя строительная робототехника, скорее всего, никогда не заменит строителей, в скором времени она может взять на себя выполнение монотонных и трудоемких задач. Например, TyBot, робот для вязки арматуры, разработанный компанией Advanced Construction Robotics, недавно связал 11 044 арматурных перемычки на проекте Gate Expressway Министерства транспорта штата Флорида, установив рекорд 2022 года. Такая производительность заменяет четырех-пяти рабочих в течение 10-часовой смены.

По прогнозам компании Next Move Strategy Consulting, инвестиции в строительную робототехнику увеличатся с 99,7 млн. долл. в 2022 году до 113,1 млн. долл. в 2023 году и до 242,4 млн. долл. к 2030 году.

Рекомендуем пройти наш новый курс по C#: Программирование на C# под Autodesk Revit.

Тенденция № 2 Переход от точечных решений к интегрированным платформам

Основываясь на отзывах конечных пользователей, поставщики строительных технологий осознают недостатки многочисленных точечных решений и переходят к созданию надежных интегрированных платформ. Точечные решения трудно внедрить и невозможно масштабировать, что делает их нецелесообразными для многих компаний. Кроме того, пандемия вируса COVID-19 привела к необходимости оптимизации и оцифровки рабочих процессов, чтобы проектные группы могли работать в разных местах без ущерба для производительности.

Интегрированные платформы предлагают решение, которое оптимизирует рабочие процессы и поддерживает многие или все повседневные операции. По данным McKinsey & Company, 20% компаний, занимающихся строительными технологиями, предлагают сегодня комплекты решений, которые охватывают более пяти вариантов использования операционных систем, в то время как в 2017 году таких компаний было всего 13%.

К числу новых интегрированных платформ относится Trimble Construction One - комплекс решений, предоставляющий заказчикам доступ к более чем 40 приложениям Trimble с возможностями, охватывающими все этапы строительных проектов. В комплект входят единый логин, единый контракт на подписку с единым набором условий, связанные рабочие процессы между несколькими продуктами и информационные панели, помогающие пользователям принимать более эффективные решения для бизнеса.

Тенденция № 3: Инвестиции в цифровые процессы

В 2023 году организации AECO (архитектура, проектирование, строительство и собственники) продолжат инвестировать в технологии для оцифровки и оптимизации рабочих процессов. Для некоторых организаций это будут первоначальные инвестиции в цифровую трансформацию - перевод процессов с бумаги на пиксели. Для других это будут дополнительные инвестиции в совершенствование уже цифрового документооборота, процессов проектирования и полевых операций, а также в получение критически важных данных для принятия бизнес-решений.

Почти две трети владельцев планируют продолжать инвестировать в развитие и совершенствование уже существующих цифровых рабочих процессов, говорится в обзоре Dodge Data & Analytics "Smart Market Brief: Connected Construction. Семьдесят восемь процентов владельцев планируют инвестировать в новые цифровые рабочие процессы, уделяя особое внимание в рассмотрении проектной документации, проведении торгов и закупок, представлении материалов и проведении полевых инспекций/составлении ежедневных отчетов.

Аналогичным образом, согласно отчету, 77% архитекторов планируют инвестировать в новые и существующие цифровые рабочие процессы. Среди основных направлений инвестиций - разработка строительной документации, разработка проектов и концептуальное/эскизное проектирование. Большинство инженеров планируют инвестировать в те же три области цифрового документооборота, что и архитекторы.

Подрядчики также стремятся перевести в цифровой формат широкий спектр рабочих процессов. Шестьдесят четыре процента генподрядчиков и гендиректоров, использующих цифровые технологии, планируют сделать дополнительные инвестиции в сметы/проекты, управление проектной документацией и анализ затрат.

Восемьдесят пять процентов генподрядчиков, не использующих в настоящее время цифровой документооборот, планируют сделать значительные инвестиции в смету/проектирование, анализ стоимости работ/затрат, аналитику/отчетность, управление субподрядчиками и документооборот по проекту.

Среди основных направлений инвестиций для подрядчиков, работающих в специализированных отраслях, - управление проектной документацией, расчет стоимости работ/проектирования, управление материалами/запасами и управление трудовыми ресурсами.

Тенденция №4: Интеграция данных BIM и ГИС для управления активами

До недавнего времени BIM (информационное моделирование зданий) и ГИС (геоинформационная система) существовали отдельно - BIM для создания трехмерных зданий и объектов инфраструктуры, а ГИС для отображения геопространственных форм и объектов окружающей среды. Технологические новаторы, такие как ветеран-программист Крис Эндрюс, осознают потенциал соединения данных BIM и ГИС для создания информационно насыщенных моделей и усовершенствованных проектов.

Такая интеграция позволяет проектировщикам оценивать проектные концепции, визуализируя географический рельеф, окружающие объекты и близлежащую инфраструктуру. В сочетании с системой обнаружения столкновений интеграция BIM-GIS повышает точность проектирования и полноту учета существующих условий и проектных решений.

Технологически продвинутые владельцы в странах Северной Европы и США используют общие среды данных (CDE), такие как платформы Quadri и Connect компании Trimble, для более эффективной автоматизации и интеграции рабочих процессов на местах, которые опираются на проектные данные BIM и ГИС. Полевые пользователи, такие как геодезисты, инспекторы и подрядчики, могут сократить время подготовки данных и устранения неполадок, а также снизить риск, связанный с целостностью данных, с помощью API и коннекторов - этот процесс намного лучше, чем сегодняшний экспорт и импорт на основе файлов.

Тенденция № 5: Расширение использования цифровых двойников

Еще одним рынком, который в ближайшие годы ожидает значительный рост, является глобальная индустрия цифровых двойников. По прогнозам Allied Market Research, его стоимость возрастет с 6,5 млрд. долл. в 2021 году до почти 125 млрд. долл. к 2030 году. Цифровые двойники - это цифровое представление реального объекта. В строительстве цифровой двойник может представлять собой цифровую копию физического здания или муниципального объекта, например дороги или шоссе. Владельцы по всему миру ищут цифровые двойники своих активов, чтобы улучшить методы эксплуатации, обслуживания и планирования.

Компания Hexagon, специализирующаяся на цифровой реальности, недавно начала предлагать цифровые двойники целых городов. Городские власти могут многое сделать с помощью этих данных - от мониторинга активов до оценки потенциальных рисков и планирования новых проектов - и все это в цифровой среде. Компания Cityzenith, специализирующаяся на искусственном интеллекте, только что завершила этап создания цифрового двойника для города Лас-Вегас. Город будет использовать эту модель для поддержки перехода на нулевой уровень выбросов углерода.

Владельцы активов - не единственные, кто внедряет технологию "цифрового двойника". Тенденции развития цифровых двойников указывают на то, что поставщики программного обеспечения расширяют возможности цифровых двойников, оптимизируют интерфейсы, ускоряют время моделирования и инвестируют в значительные улучшения.

Одной из проблем, с которой сталкивается отрасль при использовании цифровых двойников, является огромный объем данных, которые генерируются или собираются владельцами и их партнерами по проекту. Владельцы обращаются к поставщикам отраслевых решений, чтобы те помогли им лучше управлять и использовать эти огромные массивы данных. Общие среды данных (CDE), такие как платформы Quadri и Connect компании Trimble, помогают владельцам стандартизировать и сделать доступными большие данные для различных систем и пользователей в их бизнес-среде.

Тенденция № 6: Использование технологий для повышения экологичности

С каждым годом экологичность становится все менее актуальной темой в строительной отрасли и занимает место за главным столом. Этого требуют неизменная природа воплощенного углерода, высокие затраты на энергию и ограниченность ресурсов. По данным компании Autodesk, 82% компаний AEC имеют в своем штате специальную группу по устойчивому развитию, а 74% компаний AEC инвестируют в технологии для повышения устойчивости.

Технологические компании реагируют на это: за последние пять лет в экологически чистые строительные технологии во всем мире было инвестировано 4,5 млрд. долл. Из них 2,2 млрд. долл. было инвестировано только в 2022 году. Такие плагины, как новый инструмент Embodied Carbon Assessment от Trimble и One Click LCA, помогают инженерам понять уровень выбросов углерода в конструкции. В системе Tekla Structural Designer проектировщики могут разбивать показатели воплощенного углерода и принимать решения, снижающие воздействие здания на окружающую среду. Carbon Clean предлагает готовые решения по улавливанию CO2 на строительных площадках. Converge использует сенсорный искусственный интеллект, чтобы помочь подрядчикам разрабатывать более углеродосберегающие бетонные смеси и сокращать количество отходов бетона.

Кроме того, для поддержки устойчивого развития можно использовать системы управления строительством - эффективное применение этих инструментов позволяет строительным компаниям получать ценную информацию об использовании ресурсов. Согласно "Руководству по технологиям устойчивого строительства" компании Trimble, "системы управления проектами позволяют строительным бригадам лучше контролировать риски, которые обычно приводят к расточительству и неэффективности. … Более наглядная информация также гарантирует, что экологически безопасные материалы и решения действительно внедряются".

Тенденция № 7: Внедрение автономной техники

Строительная отрасль медленно, но верно осваивает возможности автономной техники. Горнодобывающая промышленность была одним из первых, кто начал применять эту технологию - компания caterpillar приступила к реализации своей первой программы автономной работы более 30 лет назад и совсем недавно преодолела отметку в 5,5 млрд. тонн грузов, перевезенных в автономном режиме. Строительные компании, вероятно, получат аналогичный прирост производительности и эффективности, если полностью перейдут на использование автономных машин.

Компания Trimble, наряду с Caterpillar и другими производителями оборудования и технологий, разработала технологию автономных транспортных средств, готовую к использованию на стройплощадке. Trimble Earthworks Grade Control Platform - это первое в отрасли решение для автоматического рулевого управления грунтовыми катками.

Однако есть несколько факторов, сдерживающих широкое распространение автономных автомобилей в строительстве. Беспроводные сети не обладают необходимой пропускной способностью для загрузки данных, покрытие сети не всегда доступно и надежно, а другая техника может прервать сетевое соединение. Для поддержки автономной работы необходимо сначала создать сети на стройплощадке, которые решат эти проблемы с пропускной способностью, покрытием и подключением.

Тенденция № 8: Продолжается переход на облачное программное обеспечение

Хотя большая часть строительной отрасли уже перешла на облачные вычисления, в ближайшие несколько лет, вероятно, появятся и отстающие. По данным опроса, проведенного в 2017 году Ассоциацией генеральных подрядчиков (AGC), 85% используют или планируют использовать облачные решения. Более того, этот показатель, скорее всего, увеличился, особенно в эпоху после принятия закона COVID, когда обновления в реальном времени и виртуальное сотрудничество являются крайне важными.

"До того как облачные вычисления получили широкое распространение в отрасли, людям на стройплощадке требовалась ИТ-инфраструктура, принтеры и, в некоторых случаях, выделенная серверная комната для обмена данными между командами", - поясняет Питер Дамхуис, вице-президент RIB CCS. Когда все находится в "облаке", необходимость в крупной инфраструктуре на объекте отпадает. Строительным компаниям достаточно подключить свои объекты к Интернету".

Одной из недавно появившихся платформ является Trimble Construction Cloud. Разработанное в 2022 году на базе Microsoft Azure, это облачное программное обеспечение для управления строительством связывает проектные группы, данные, процессы и заинтересованные стороны на всех этапах проекта.

Автор статьи:
Гусельников Вячеслав Сергеевич