«Что влияет на внедрение BIM в России», публикация на сайте Простое управление сложными проектами

08 октября 2010
Публикации по теме

Автор: Владимир Талапов, Зав. кафедрой Архитектурного проектирования зданий и сооружений НГАСУ(Сибстрин)

Место публикации: Веб-сайт isicad

Введение

В мировой практике хорошо известны примеры (концертный зал имени Уолта Диснея в Лос-Анжелесе, небоскреб One Island East в Гонконге, олимпийские объекты в Пекине, и другие), когда комплексное или даже частичное использование технологии информационного моделирования зданий приводило к сокращению сроков проектирования и строительства и уменьшению расходов на возведение объектов. Поскольку никто и никогда не отказывался от уменьшения сроков выполнения работы, повышения ее качества, уменьшения производственных расходов и увеличения прибыли, то, казалось бы, преимущества технологии BIM очевидны, и она должна единодушно и быстрыми темпами внедряться в проектно-строительную практику по всему миру. Опросы, проведенные американской компанией McGraw-Hill Construction в 2009 году в сфере строительной индустрии Северной Америки, показали, что нечто подобное и происходит:

Почти половина организаций (точнее, 48%) уже использует в своей деятельности технологию BIM. Для сравнения – в докризисном 2007 году таких компаний было 28%.
Все пользователи BIM планируют в ближайшее время значительное увеличение доли применения этой технологии в своей деятельности.
Подавляющее большинство опрошенных напрямую связывает свои деловые успехи с внедрением технологии BIM.

Эти результаты, с одной стороны, говорят о том, что BIM в США и Канаде успешно осваивается. С другой стороны, специалисты этих стран считают, что темпы роста могли бы быть гораздо выше. А для сохранения за Америкой ее роли мирового лидера в строительной индустрии просто обязаны быть выше. Аналогичное понимание и у Европы. Причем повсеместно в этих регионах постоянно предпринимаются хорошо продуманные усилия как государства, так и заинтересованных в успехе отрасли объединений частных компаний и организаций специалистов по дальнейшему внедрению технологии BIM. У нас в России массового внедрения BIM пока еще вообще не наблюдается. Если быть более точным, освоение информационного моделирования зданий происходит, но очень медленно и мало, носит в основном очаговый характер и никак не стимулируется сверху. Порой даже складывается впечатление, что западные производители BIM-программ – это те немногие, кто действительно болеет за наш строительный комплекс и желает ему быстрейшего подъема на более высокий технологический уровень. Более того, как это часто бывает при внедрении чего-то нового, есть как положительные, так и отрицательные примеры. Поэтому периодически появляются различные слухи и домыслы о бесполезности и даже «вредности» BIM, основанные, как правило, на незнании, непонимании и даже собственном неумении. Информационное моделирование зданий – технология новая, экспертов в этой области еще мало, все пользователи в основном относятся к категории начинающих. Отсюда и весьма широкий разброс. Уже цитировавшееся американское исследование 2009 года показало, например, что 41% опрошенных считает, что после внедрения BIM у них прибыль увеличилась, а 12% – что уменьшилась (а 28% вообще не знают, что у них происходит с прибылью). При этом 41% убеждены, что BIM не приводит к изменению количества сотрудников, 21% – что после внедрения BIM требуется меньше персонала, а 13% – что больше. Наконец, 55% считает, что BIM позволяет снижать стоимость проекта (39% даже считает, что снижение происходит больше, чем на четверть), а 30% – что нет Поэтому не удивительно, что у части проектировщиков все же может возникнуть законный вопрос – действительно ли технология BIM сегодня так уж выгодна и нужна? Может, это чисто «западная» выдумка, без которой мы прожили и еще проживем? И вообще – что делать и кому верить? Попробуем во всем этом разобраться.

Объективная потребность в BIM для проектно-строительного процесса

Хорошо известно, что чем дальше ушел процесс проектирования, тем труднее специалистам вносить в него корректировки. А уж когда проект завершен и дело дошло до строительства, то безболезненные изменения практически невозможны. Но если все-таки надо что-либо поменять, то стоимость этих изменений, наоборот, резко растет по мере завершения проектирования и возведения здания. Эти понятные каждому проектировщику и строителю истины схематически показаны на рис.1.

Там же (под номером 3) помещена кривая, выделяющая график наиболее эффективных усилий по разработке проекта здания – предпочтительный процесс проектирования, когда затраты на внесение изменений минимальны, а результат таких изменений наиболее значим. Так вот, первопричиной появления BIM и стало стремление создать технологию, при которой процесс проектирования максимально шел бы по предпочтительному пути графика 3 (рис.1). Так что внедрение BIM – это стратегический вопрос, имеющий принципиальное значение для дальнейшего развития целой отрасли, и его своевременное решение – объективная необходимость. Теперь посмотрим, существуют ли в настоящее время для такого внедрения экономические условия.

Внутренние экономические факторы

Сначала проанализируем, что происходит, когда проектная организация, использовавшая CAD-технологии проектирования, переходит на BIM. Если не предполагать необходимость замены компьютерной техники (будем считать, что компьютеры в организации были хорошими и моральный срок их службы еще не истек), то необходимо осуществить следующие действия:

купить новые компьютерные BIM-программы,
обучить персонал работе с новыми программами,
создать свои шаблоны оформления проектов и документации для новых программ, необходимую библиотечную базу, перевести в новый формат что-то из старых наработок и предпринять другие действия для перевода процесса проектирования на новую технологию.

При этом надо понимать, что полный эффект от внедрения BIM будет достигнут только в случае, если все специалисты организации перейдут на новую технологию. Вполне естественно, что при таком переходе производительность труда сотрудников сначала резко снижается (процесс освоения, обучения, наработки навыков, просто привыкания к новому), а затем постепенно возрастает, в итоге достигая более высокого уровня. По взятым из различных источников экспертным оценкам, период последующего плавного восстановления производительности труда составляет примерно 3-6 месяцев, при этом рост производительности труда (в случае перехода от CAD к BIM) составляет в среднем 30-50% (в отдельных случаях до 100%) (рис.2).

Российский исследователь Игорь Козлов в своей работе проанализировал экономический эффект от внедрения BIM на примере типичной средних размеров проектной организации, работающей в Сибирском регионе (это определяет стоимость работ, величину зарплаты и т.п.). Для определения затрат на приобретение новых программ была взята стоимость необходимого количества специализированных рабочих мест комплекса Autodesk Revit как наиболее эффективного и доступного сегодня в нашей стране инструмента BIM-технологии. Максимальный уровень повышения производительности труда в первый год был взят 30% (еще остается необходимость выработки типовых приемов работы, создания отчетных форм, библиотек применяемых элементов и т.п.), срок выхода на максимальный уровень – 6 месяцев, срок обучения персонала – 1 месяц. Во второй год (при условии использования созданных наработок) уровень повышения производительности труда предполагается уже 50%. И конечно, предполагается, что никакого кризиса в экономике нет.

Проведенные расчеты показали, что примерно через 15-16 месяцев после перехода на технологию BIM проектная организация может выйти на тот же объем выполненной работы и продолжать работать с большей производительностью, увеличив при этом уровень заработной платы и общую прибыль. Конечно, исследования были проведены для Сибирского региона, а не для всей страны. Но, поскольку в Сибири нет каких-то экономических факторов, делающих ее лучше других регионов, думается, в других местах России принципиальный результат будет таким же – внедрение технологии BIM экономически выгодно и при правильной работе проектной организации окупается уже на ранней стадии. Другими словами, в России объективные экономические условия для внедрения BIM в проектную отрасль имеются.

Человеческий фактор

Итак, все хорошо. Но это хорошо с цифрами. А есть еще человеческий фактор, который может внести существенные коррективы. Было бы правильно рассматривать человеческий фактор на двух уровнях: непосредственных исполнителей на рабочих местах и руководителей их подразделений, с одной стороны, и топ-менеджеров проектной организации, с другой. Конечно, рядовые сотрудники чисто психологически могут противиться внедрению чего-то нового, поскольку оно требует усилий по освоению и определенных изменений привычного ритма работы (обычно в той или иной степени это и происходит). В такой ситуации возможно скрытое или явное сопротивление нововведениям. Но это все решается правильной мотивацией. Если сотрудник действительно заинтересован в успехе своей фирмы, он будет все делать для этого успеха. Автору известны случаи, когда в период кризиса проектировщики, оставшись без работы и зарплаты (фирме просто нечем платить – заказов нет), потратили время вынужденного простоя на повышение своего профессионального мастерства, освоение BIM-программ и подготовки условий для будущей работы на новом уровне. То есть, они добровольно, бесплатно и сознательно, по своей инициативе (одобренной начальством) осуществляли часть программы по внедрению BIM в период вынужденного простоя («раз уж сидим без работы, давайте перейдем на новую технологию»), создавая задел для будущего (своего и организации) рывка вперед. Потому что они прочно связывают свою дальнейшую деятельность со своим нынешним местом работы. Так что с большой долей уверенности можно утверждать, что в проектной организации с правильной мотивацией труда рядовой персонал освоение новой технологии BIM воспримет нормально. На уровне руководства организаций дело обстоит несколько иначе. С одной стороны, увеличение прибыли всем на пользу, так что вроде бы все «за». Но опыт показывает, что это «за» бывает с оговорками. А именно, очень многие руководители (чаще акционеры) не приемлют логику графика на рис.2. Они хотят новой технологии, более высокой прибыли, но чтобы падений производительности труда (пусть даже временных) не было. На практике это обычно означает, что по решению руководства сотрудники переходят на новую технологию «без отрыва от производства», то есть до обеда осваивают BIM, после обеда возвращаются за CAD, и все это без снижения требований по объему выполняемой работы (за половину дня надо делать дневную норму), либо предусматривается снижение объема работы с одновременным уменьшением зарплаты. Другими словами, все тяготы и лишения, связанные с переходом на новую технологию, перекладываются на плечи трудящихся. В таком случае и трудящиеся сильно стараться не будут – для них важнее сохранить свой уровень доходов. А в технологии BIM они даже могут увидеть врага, мешающего их спокойной жизни. И тогда возможно противодействие внедрению новой технологии на уровне исполнителей со всеми вытекающими отсюда последствиями. В истории это уже было, причем даже в крайних проявлениях – движение луддитов в Англии в конце XVIII – начале XIX века, когда врагами людей стали машины (рис.4).

Личные наблюдения автора показывают, что в таких случаях у проектных организаций ничего хорошего с внедрением новой технологии (не обязательно BIM, любой технологии) не получается. Годами «бьются», и ничего не получается. Рецепты, как смягчить падение кривой на рис.2, есть. Один из них заключается в том, что надо переходить на BIM не всей организацией сразу, а по частям. Но это в случае, если есть возможность выделить автономное подразделение или группы сотрудников, которые обеспечивают полный технологический цикл выпуска проекта. Падение производительности труда у такой группы людей в меньшей степени скажется на всей организации, да и остальным потом будет переходить на BIM легче – опора в коллективе уже есть. Но это в случае, если проектная фирма хотя бы средних размеров. Если маленькая – лучше переходить всем сразу. Хотя опыт показывает, что у маленьких как раз проблем с внедрением и не бывает. Другой совет – принять на работу одного или нескольких сотрудников, уже в какой-то степени знакомых с технологией BIM. Например, студентов или выпускников вузов, знакомых с программами информационного моделирования зданий. При этом не столь важно, что они не имеют опыта практического проектирования. В коллективе они станут тем катализатором, который ускорит все процессы перехода на BIM. Уже проверено. Третий совет – привлекать на переходный период в помощь своему коллективу специалистов консультационно-внедренческих компаний, так называемых «BIM-консультантов». В области проектно-строительных технологий у нас в стране таких компаний еще мало, но они уже есть. Общеизвестные примеры использования BIM показывают, что во всех случаях успешный переход на новую технологию проектирования достигался благодаря правильному сочетанию каких-то (лучше – сразу всех) из перечисленных факторов. Подведем итог. Экономические предпосылки успешного внедрения BIM в проектную деятельность всегда имеются, но правильное понимание руководством и основным персоналом объективных закономерностей этого внедрения – ключ к успеху. Иначе все может получиться с точностью до наоборот.

Внешние экономические факторы

Если заказчик получает от проектировщиков документацию в обычном (бумажном) виде и передает ее строителям для исполнения, то ему абсолютно все равно, в какой технологии (CAD, или BIM, или вообще с циркулем и линейкой) работает проектировщик. Заинтересованность появляется только в случае, если проектировщики и строители связаны еще и организационно-технологически, то есть когда реализованы определенные схемы и формы совместной деятельности над общим объектом. В мире сейчас наиболее развитый и организованный проектно-строительный рынок – американский. Там негативные экономические явления и опасения потерять свою долю (весьма немалую) мирового рынка давно уже вынудили участников процесса «заказчик – проектировщик – подрядчик» искать наиболее быстрые и эффективные способы выполнения работы, позволяющие не выходить из рамок плановых сроков и бюджета. Основным типом контракта в американской и международной строительной индустрии долгое время считался «Design/Bid/Build» (или «Competitive tendering»), переводимый как «Разработал/Предложил/Построил» и означающий независимый подбор на конкурсной основе всех участников проекта. Такой подход долгое время имел несомненные плюсы, в первую очередь в состязательности между фирмами, желающими работать по проекту. Но стал просматриваться и явный минус – отсутствие нужной координации между проектными и строительными компаниями, которые до участия в проекте могли друг с другом вообще не иметь деловых отношений. Для решения этой проблемы в конце 1990х годов в США стали в опытном порядке практиковать выполнение проекта по схеме «Design/Build», что означает «Разработал/Построил», то есть разработку и осуществление всего проекта силами объединенной проектно-строительной компании. Для этого даже был создан специальный институт «Design – Build» в виде ассоциации заинтересованных организаций, который разрабатывает всю необходимую техническую и согласовывает законодательную базу такого способа осуществления строительства (подобные сцепки требуют увязки с антимонопольным законодательством). Результатом проделанной работы уже проявился – в опубликованном в июне 2008 года списке 100 основных американских компаний, практикующих схему «Design/Build», числятся все крупнейшие подрядные организации США. Неудовлетворенность общим состоянием дел в строительстве вынуждает американские компании искать и другие альтернативные способы выполнения работ, в том числе с привлечением специальных РМ или CM-фирм, разрабатывающих и контролирующих выполнение как отдельных программ, так и всего хода строительства. Задачей таких фирм является эффективный контроль графика выполнения работ и соблюдения сметы расходов. По мнению некоторых экспертов, привлечение к работе подобных организаций или отдельных специалистов приносит заказчику заметную экономию времени и средств (от 5 до 20% от стоимости проекта). Нетрудно заметить, что оба этих новых подхода самым непосредственным образом заинтересованы в комплексной проектно-строительной деятельности на основе технологии информационного моделирования зданий. Так что можно уверенно говорить о том, что американская строительная индустрия уже с конца 1990х годов стратегически развернулась в сторону BIM. Доходы большинства ведущих американских строительных компаний примерно на 75% формируются за счет международных контрактов (данные за 2007 год). Учитывая это обстоятельство, а также высокий авторитет американских компаний на мировом рынке, можно утверждать, что и другие страны мира массово пойдут по пути внедрения BIM. В России комплексные проектно-строительные компании тоже развиваются. И есть надежда, что эта форма организации строительного бизнеса будет и в нашей стране серьезно способствовать внедрению технологии информационного моделирования зданий.

Стандартизация BIM

Сейчас во всем мире растет как само число компьютерных программ, реализующих BIM, так и количество пользователей этих систем. Но массовое внедрение технологии информационного моделирования зданий требует создания условий для возможности применения различных BIM-программ в едином комплексе, либо для перехода пользователя с одной программы на другую. Все это предполагает существования единого стандарта для проектов (моделей), выполняемых по технологии BIM. Такое понимание привело к появлению в США в 1995 году так называемого Международного альянса по интероперабельности (IAI), объединившего в своих рядах специалистов строительства и разработчиков программ из 17 стран. Альянс занялся разработкой стандартов по созданию среды, позволяющей пользователям беспрепятственно переносить своих проектные данные или объекты из одной независимой программы в другую в течение всего срока жизни проекта, что позволяет, в частности, архитекторам, проектировщикам и строителям сводить воедино свои концепции возведения зданий. Такая совместимость (в современной терминологии – «интероперабельность»), весьма важна для стран с тесно кооперированной строительной или другими отраслями промышленности, поскольку существенно повышает экономическую эффективность этих отраслей. Аналогичные работы ведутся и в некоторых других странах. Например, в Сингапуре создана проверочная система трехмерных объектов для автоматизированного контроля выполненных проектов на соответствие их требованиям региональных норм проектирования. Причем выполненный проект или его часть могут быть однажды или многократно транслированы для соответствующей автоматической проверки и перепроверки через Интернет. Руководители департамента строительства Сингапура уверены, что внедрение информационных технологий для проверки принимаемых проектных решений будет способствовать повышению качества и надежности возводимых объектов, а также повышению производительности труда специалистов. С конца 2003 года начался подобный процесс и в США. Там наиболее крупная организация-заказчик и владелец федеральной собственности – Администрация общих служб США (GSA) уже выдвигает в качестве одного из условий получения федерального заказа на проектирование объектов представление этоих объектов в законченном виде в форме трехмерной компьютерной модели, выполненной по стандарту National 3D-4D-BIM Program, курируемому GSA. Другими словами, создаются уже и законодательные стимулы по внедрению информационного моделирования зданий: «Хочешь федеральных денег – работай в BIM!» Параллельно появился и стандарт NBIMS, разрабатываемый альянсом компании buildingSmart и американского Национального института строительных наук (NIBS) как структурная база, на основе которой с 2005 года ими же развивается его практическая реализация в виде стандарта IFC. Сегодня IFC – это нейтральный, открытый и объектно-ориентированный формат файлов для обеспечения интероперабельности в проектно-строительной индустрии. Зарегистрирован Международной организацией стандартов как ISO/PAS 16739. Имеет несколько разновидностей (IFC 2?3, ifcXML и другие), также получивших кодировку ISO. Сейчас формат IFC используется практически всеми ведущими BIM-программами и стал наиболее популярным в информационном моделировании зданий. Крупные проектно-строительные компании, в том числе государственные, нескольких стран (например, Дании и Финляндии) уже сделали IFC обязательным стандартом для всех своих проектов. Чуть позже остальных в создание стандартов BIM активно включились и американские архитекторы, так как они увидели в распространении технологии информационного моделирования зданий потенциально возможное снижение своей роли как лидера в осуществлении строительного проекта. К архитекторам пришло понимание, что собственник, владеющий BIM, начинает брать на себя роль главного координатора строительства. Поэтому AIA, чтобы не отставать, уже принял и утвердил две стандартные формы передачи электронных данных между участниками проекта, которые устраняют сомнения проектировщика в возможности неверного толкования передаваемых данных и оберегают автора от несанкционированного использования или даже воровства его интеллектуальной собственности. Таким образом, уже существует полная ясность, что интероперабельность – это обязательное условие успешного внедрения технологии BIM в мировой проектно-строительной практике. В России, где информационное моделирование зданий пока еще проходит начальную стадию внедрения, а отечественных программ, работающих по этой технологии, почти нет, процессы выработки стандартов для BIM еще не начинались. И все же фирмы, внедрившие технологию BIM, у нас уже есть, как есть и созданные и реализованные ими проекты. Так что нарабатываемый мировой опыт пригодится и нам, а затягивать с разработкой российских правил для информационного моделирования зданий не стоит. А пока их нет, вполне естественно пользоваться общемировыми.

Факты, заставляющие задуматься

Наличие объективных факторов – обязательное условие, но вовсе не гарантия перехода проектно-строительной отрасли на технологию BIM. Большое значение имеют также качество и сроки поклевывания «жареным петухом» представителей этой самой отрасли. Причем эта проблема носит интернациональный характер. Приведем несколько примеров, которые в свое время были откровением для американских специалистов и послужили дополнительным толчком в их активности по внедрению технологии информационного моделирования зданий: Пример первый. Одно из очевидных преимуществ применения BIM – уменьшение сроков и сокращение расходов, требующихся для составления смет. В США стоимость полного компьютерного оснащения одного рабочего места сметчика сопоставима с двумя его месячными зарплатами. Еще одну зарплату можно потратить (причем с огромной переплатой) на обучение работе в технологии BIM. Так вот, по данным на 2007 год, в строительной индустрии США работало 115 000 сметчиков. Пример второй. Компьютерное проектирование и передача файлов другим участникам проекта позволяют существенно экономить на времени обмена данными и стоимости этого обмена. Не смотря на это, по данным на тот же 2007 год только американские строительные компании потратили порядка 600 миллионов долларов на пересылку рабочей документации в бумажном виде скоростной почтой FedEx. Пример третий. До сих пор в проектно-строительной индустрии ведущих стран мира примерно 70% (по разным странам эти данные колеблются) проектных фирм не используют трехмерные возможности даже CAD-программ. Сегодняшняя строительная индустрия России находится, мягко говоря, несколько ниже уровня развития строительной индустрии США в 2007 году. Так что для нашей страны эти проблемы еще более актуальны. И радует то, что нам есть куда расти.

Итоговые выводы

Как и всякое новое дело, массовое внедрение технологии информационного моделирования зданий в проектно-строительную практику – процесс длительный, сложный и противоречивый. Поэтому он в основном проходит по общим для таких процессов законам. И обречен на победу. Вопрос только во времени. А времени с начала внедрения информационного моделирования прошло сравнительно немного – ведь еще десять лет назад широкие массы проектировщиков даже не слышали термина BIM. Вернемся еще раз к исследованиям, проведенным компанией McGraw-Hill Construction. При его проведении совершенно логично все опрошенные делились на начинающих пользователей и тех, кто уже имеет хороший опыт работы с BIM (так называемых «экспертов»). У этих двух категорий сотрудников попытались выяснить, насколько, по их мнению, технология BIM эффективна для работы самого специалиста. Полученная разница в ответах весьма показательна и говорит сама за себя (рис.5).