1. Введение
Технологии информационного моделирования (ТИМ) оказывают непосредственное влияние на строительную отрасль и меняют суть процессов ее функционирования и дальнейшего развития. Эти изменения представляют как фундаментальные и масштабные проблемы, так и значительные возможности для строительных компаний и общества. Цифровизация строительной отрасти – это один из ускорителей перемен, продвигающий инновации и извлечение выгоды из достижений цифровой эпохи развития общества [1].
Строительные проекты сами по себе являются информационно переполненными, а отсутствие необходимой информации для принятия решений в нужное время, плюс нарастающее давление по срокам в условиях классических методов их реализации отчасти трактуют низкую эффективность отрасли в целом [2].
Эффективная цифровая стратегия, с помощью которой проводится цифровая трансформация, определяет лидерство в конкурентной борьбе развития экономики в современное время. Преградой для успешной цифровой трансформации всей инвестиционно-строительной отрасли служит отсутствие согласованной цифровой стратегии, то есть структурированного применения ТИМ [3].
Из-за роста объемов строительства зданий и сооружений в мире для удовлетворения объема спроса возникает необходимость в эффективных и современных строительных процессах. Поэтому значения разработки и внедрения новых технологий и цифровое развитие строительной отрасли играют важную роль.
К тому же строительные компании обязаны работать в условиях нарастающей конкуренции и довольно сложной среде с нарастающим давлением, с целью предложить качество работ на высоком уровне при наименьших расходах и в короткие сроки, удовлетворяя потребности покупателей и сохраняя собственные позиции на рынке.
Направление ТИМ является одним из общепринятых подходов и инструментов реализации возможностей инновационных технологий в строительной отрасли.
В 2021 году цифровизация строительной отрасли начала стремительно развиваться на фоне пандемии. На территории РФ уже используются «цифровые двойники» сооружений [4].
В нынешнее время концепция внедрения и использования специализированного программного обеспечения календарно-сетевого планирования с использованием ТИМ появляется все чаще и чаще, в статье рассмотрим их.
2. Методы и принципы исследования
Большинство программных комплексов содержит в себе масштабный набор команд и функций, но в статье будут рассматриваться главные технические параметры, учет которых важен для повышения качества планирования [5].
Microsoft Project – одно из самых популярных имен в технологии индустрии. В настоящее время Microsoft Project насчитывает более 20 миллионов пользователей, и этот ПК предназначен для управления проектами: разработка расписаний, распределение ресурсов, отслеживании выполнения работ. (рис. 1).
Программное обеспечение Microsoft Project
К основным достоинствам Microsoft Project можно отнести:
- интерфейс, так как ПО было создано более 30 лет назад, программа хорошо адаптировалась под создание строительных проектов и продолжает развиваться;
- интеграция с другими рабочими инструментами, таких как: сметные программы, Excel, Word, PowerPoint, и выведение информации в доступном виде;
- легкий доступ передачи данных другим пользователям.
К основным недостаткам Microsoft Project можно отнести:
- данное программное обеспечение сложно в использовании начинающим специалистам из-за его огромного набора различных инструментов;
- низкое качество визуализации;
- несовместимость с большинством других программных комплексов (ПК);
- возможность использования на различных операционных системах (ОС);
- отсутствие использования на нескольких устройствах [6].
Primavera P6 Professional – программный комплекс для построения, планирования и отслеживания многоуровневых графиков проектов. (рис. 2)
Программное обеспечение Primavera P6 Professional
К основным достоинствам PrimaveraP6 Professional можно отнести:
- интерфейс, возможность организации множества действий, которая позволяет пользователям расставлять приоритеты, выполнять и контролировать работу;
- одновременная работа нескольких пользователей;
- отчеты в режиме реального времени, которые быстро направляются по запросу или по расписанию;
- возможность использования на нескольких устройствах.
Основные недостатки Primavera P6 Professional:
- Primavera P6 предназначена только для ОС Windows;
- сложный и устаревший интерфейс Primavera P6, в сравнении с конкурентами;
- отсутствие создания визуализации [7].
SpiderProject – интегрированная система управления проектами, разработанная с учетом потребителей на Российском рынке. Уникальные функции пакета легки в использовании, быстрое обучение. (рис. 3).
Программное обеспечение SpiderProject
Основные достоинства SpiderProject:
- удобство интерфейса, автоматическое назначения ресурсов, с заданием параметров;
- неограниченный объем работ, ресурсов, структур работ и ресурсов;
- автоматический контроль оставшейся длительности и объемы работ, получение отчетов по исполнению проекта в любых разрезах и за любой промежуток времени;
- встроенное руководство по управлению проектами, с международными стандартами, учет специфики управления проектами в России;
- поточная диаграмма – компактный и наглядный способ отображения графика работ проекта [8].
Недостатки SpiderProject:
- отсутствие создания визуализации.
OpenPlan – программа для календарного планирования и контроля, предназначенная для управления реализацией отдельных проектов и сложных проектных программ в заданный срок (рис. 4).
Программное обеспечение OpenPlan
Программное обеспечение всего включают в себя следующие традиционные функции календарного планирования:
- удобный интерфейс, оптимизация календарных планов с учетом заданных ресурсов [9];
- контроль за выполнением работ и сравнение текущего состояния с исходным планом;
- простая выгрузка отчетов для других пользователей.
Основной недостаток – это отсутствие расширения системы собственными функциями, а также сложная настройка параметров нескольких проектов.
Synchro 4D – это цифровая технология, направленная на развитие строительства от классического 2D планирования к эффективному 4D-планированию и виртуальному проекту производства работ. SYNCHRO помогает решать задачи визуализации, анализа, правки и отслеживания всего проекта строительства. Также программа позволяет анализировать стоимости проекта, отслеживать исполнение бюджета (рис. 5). Synchro начал стремительно развиваться с представления Synchro Pro в 2007 году, совместно с внедрением ТИМ в проектирование, однако которое и в то время не коснулось планирования и управления строительными проектами. В 2018 году компания BentleySystemsIncorporated объявила о приобретении SynchroSoftware, что усилило рост развития программного обеспечения [10].
Программное обеспечение Synchro 4D
Synchro 4D помогает создавать полноценный проект организации строительства через 4D-моделирование, в котором учитываются обеспечение материальными и техническими ресурсами и кадрами на строительной площадке, также учитывается обеспечение потребности в оборудовании, конструкциях, изделиях и материалах, обеспечение потребности в машинах и механизмах, временных зданиях и сооружениях. Содержит собственную библиотеку моделей оборудования и техники, которые могут быть перемещены в 3D-окне с назначением координат, для более детальной визуализации строительства [11].
Программа обладает большим количеством инструментов для эффективного управления проектами. Пользователь может создавать свои настройки под специфику конкретного проекта и регулировать информационное наполнение.
Система Synchro обеспечивает:
- сравнение различных вариантов строительства в одном рабочем окне программы;
- достоверность планирования;
- координацию и взаимодействие участников проекта в результате единой наглядной визуализации всего проекта;
- контроль хода выполнения работ;
- уменьшение рисков, сроков и затрат за счет своевременного выявления ошибок планирования.
Достоинства ПО:
- возможность сокращения сроков за счет согласования с Застройщиком предлагаемых организационно-технологических решений. Наличие визуализации позволяет быстро решать многие вопросы связанные с процессами планирования и строительства.
- доступный интерфейс для начинающего пользователя;
- высокое качество визуализации.
NavisworksManage – инструмент от компании Autodesk. Этот программный комплекс предназначен для управления проектами по технологии BIM, объединения моделей, поиска пересечений, работы с 4D-моделированием и 5D-моделированием. Программный комплекс применяется для проверки ошибок проектов, коллизии, мониторинге строительства, показ объектов и многих других задачах [12].
Достоинства NavisworksManage:
- автоматическая проверка и формирование отчета;
- удобство интерфейса, быстрое редактирование;
- интеграция с календарными графиками, подключение информации о сроках строительства с возможностью дальнейшего анализа объемов;
- объединение данных, поступающих от участников проекта, для эффективного управления над его реализацией [12].
Полученная модель в ПК NavisworksManage представляет собой модель, которая включает в себя объекты из разных разделов (АР, КР, ОВиК, ЭОМ и т. д), т. е. все проектируемые разделы представлены в одной сводной модели. Модель помогает заранее выявить проблемы, возникающие на стадии возведения.
NavisworksManage в большей степени предназначен для комплексной экспертизы строительных проектов. Позволяет полностью контролировать результаты этапа проектирования, и только частично позволяет подготовить строительную модель (рис. 6).
Программное обеспечение NavisworksManage
DELMIA — это ПК, для виртуального строительства (4D-моделирования) объектов энергетического комплекса, гражданских и промышленных зданий, позволяет оптимизировать использование ресурсов и планирование путем внедрения современных технологий.
К основным функциям DELMIA относятся:
- оптимизация графика строительства с построением3D-модели;
- воспроизведение и проверка вариантов выполнения работ на стадии разработки;
- интеграция с любым ПК для планирования работ;
- использование концепции 4D;
- визуализация процесса строительства здания;
- оценки надежности строительных конструкций и безопасности на основе моделирования (рис. 7) [13].
Программное обеспечение DELMIA
- календарный график может содержать огромный список работ, что ведет к сложному и трудоемкому процессу его проверки, выявлению ошибок;
- сложность анализа календарного графика без визуального представления строительных процессов;
- согласование календарных графиков затрачивает ресурсы строительных компаний, включая время руководителей и специалистов
[5]
В итоге, если календарное планирование не помогает достигать лучших результатов при реализации строительных проектов, оно становится бесполезным или, хуже того, начинает мешать
[14]
Synchro 4D, DELMIA, NavisworksManage – современные программные комплексы, применяемые по всему миру и относящимся к технологии ТИМ
[10][14][16][19]
В таблице №1 рассмотрена интеграция вышеперечисленных программных комплексов с другими системами управления строительством и информация о последних версиях ПО.
Интеграция программного обеспечения РКП с другими системами управления строительством.
| №п/п | Наименование программного обеспечения с информацией о последних версиях ПО | Интеграция с другими системами управления строительством |
| 1 | В последней версии Microsoft Project 2024 – появилась возможность работы с облачными сервисами и интеграция с продуктами Microsoft, такими как SharePoint и OneDrive, появилась расширенная возможность для совместной работы с возможность комментировать задачи, поддержка новых языков. | Synchro 4D — это цифровая технология, которая задаёт развитие строительства от традиционного 2D-планирования к эффективному 4D-визуальному планированию и виртуальному проекту производства работ. |
| 2 | Primavera P6 Professional — это инструмент планирования проектов Primavera на базе Windows. | Microsoft Project – программа управления проектами, разработанная корпорацией Microsoft. |
| 3 | В последней версии PrimaveraP6 Professional 2024 – появилась возможность экспорта файлов в формате .ZIP, появилась возможность публикации выполненных проектов и присваивание порядка выбранных операции, то есть при выборе нескольких операций рядом с каждой операции отображается порядковый номер. | PrimaveraP6 Professional— это инструмент планирования проектов Primavera на базе Windows. |
| 4 | - модификация функций расчет стоимостей и анализа по освоенному объему для получения более подробных отчетов. | Synchro 4D — это цифровая технология, которая задаёт развитие строительства от традиционного 2D-планирования к эффективному 4D-визуальному планированию и виртуальному проекту производства работ. |
| 5 | - обновление плагинов для Revitи Navisworks. | OpenPlan — это система календарного планирования и контроля, предназначенная для управления реализацией проектов и программ. |
| 6 | - улучшена связь между Navisworksи проектами в области гражданского строительства. | AutodeskAutoCAD– 2ух и 3ех мерная система автоматизированного проектирования и черчения. |
| 7 | В 2024 году обновлений не наблюдалось. | 1. CATIA – система автоматизированного проектирования (САПР) французской фирмы Dassault Systemes. |
3. Основные результаты
Анализ программных комплексов для оптимизации ресурсно-календарного планирования показал, что большинство современных ПК используют метод планирования проектов, который подразумевает графическое изображение задач и очередность их выполнения. Это позволяет рассчитать сроки выполнения работ и определить количество ресурсов, требуемых для реализации строительных проектов. Кроме того, можно выявить критические пути проекта.
Доступные программные обеспечения делятся на два вида:
1) ПО для планирования без визуализации;
2) ПО для планирования с наличием визуализации.
Установлено, что наличие визуализации повышает качество анализа оптимизированного ресурсно-календарного планирования и позволяет найти компромисс между сроками, стоимостью и качеством строительства.
4. Заключение
Анализ наиболее популярных информационных систем управления проектами, в том числе для оптимизации ресурсно-календарного планирования, показал, что на данный момент не существует универсального ПО для организации проектного управления и планирования. Это объясняется разнообразием подходов к планированию и контролю реализации проектов, отсутствием единства проектного управления в пределах одной информационной системы и недостаточным уровнем стандартизации и формализации технологий и регламентной базы.
Среди всех рассмотренных ПК для управления проектами, выделяется два типа программных комплексов: ПК со встроенным визуализатором планируемого объекта строительства и ПК, предназначенные для планирования объектов строительства не имеющих внутренних инструментов для создания визуализации.