¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

16 сент€бр€ 2015

¬ыгоды BIM: экспертные системы экономики строительства в сопр€жении с CAD-системами

»затов ¬.ј., ¬оронин ».ј., —кребнев ћ.¬., ЎершнЄв ј.¬.

ќт редакции isicad.ru: Ќедавно состо€лось при€тное знакомство редакции isicad.ru с новосибирской компанией ј¬—-Ќ, разрабатывающей отечественную систему ј¬— дл€ выполнени€ сметных и ресурсных расчЄтов в строительстве. ќдной из важнейших целей BIM €вл€етс€ снижение конечной стоимости строени€, но задача автоматизации и оптимизации соответствующих расчЄтов €вл€етс€ как минимум нетривиальной. ѕоэтому мы обращаем ваше внимание на статью от специалистов ј¬—, в которой рассматриваютс€ теоретические аспекты применени€ и опыт практического применени€ интеллектуальных экспертных систем и баз знаний в области строительного проектировани€, рассматриваютс€ преимущества BIM-моделировани€ в совокупности с использованием таких экспертных систем.

ѕодробна€ информаци€ об основных авторах статьи приведена в разделе «—правка об авторах». ѕриглашаем задавать им вопросы.

ѕрогресс в развитии технологий BIM-проектировани€ в строительстве выдвигает все более высокие требовани€ по созданию систем сопр€жени€ CAD-систем со сметно-экономическими системами.

1. ѕредыстори€ и предпосылки дл€ возникновени€.

»деи о том, что необходимы интеллектуальные экспертные системы в экономике строительства (»Ё—Ё—), позвол€ющие интегрироватьс€ со смежными сферами, не €вл€ютс€ новыми и эти идеи, безусловно, обсуждались и ведущими эко-лидерами. ќни реализовывались в виде консалтинга, в виде комплексов разрозненных решений дл€ федеральных или дл€ корпоративных нужд в естественных монополи€х и крупных корпораци€х. ѕредпосылки дл€ возникновени€ »Ё—Ё— состо€т в том, что ускор€ющийс€ технический прогресс в IT-технологи€х и проникновение философии единства всего жизненного цикла строительной продукции в сознание участников инвестиционного процесса в строительстве предъ€вл€ют новые требовани€ дл€ создани€ таких интеллектуальных экспертных систем.  роме того, уже востребованна€ рынком потребность в создании девелоперских линий технологического проектировани€ строительных объектов и ERP-систем по созданию и эксплуатации строительной продукции так же требуют функционала, который бы обеспечивал сопр€жени€ сферы технико-экономических проектных решений с экономической сферой в строительстве.

2. ‘ункционал и назначение »Ё—Ё—.

‘ункционал и назначение »Ё—Ё— должны состо€ть в том, что она €вл€етс€ св€зующим звеном между проектными решени€ми инженерно-технического свойства и выступают, в основном, как интеллектуальный преобразователь (трансформатор) проектных решений в сметно-экономические решени€. ѕри этом необходимо отметить, что инженерно-технические решени€ имеют весьма разноплановый, многогранный и многоаспектный характер, содержат массу специфических параметров с различными свойствами и значени€ми.

Ќаличие огромного количества возможных вариантов инженерно-технических свойств строительных объектов делают задачу формировани€ экономического раздела плохо формализуемой. “акую задачу невозможно описать единым алгоритмом, в силу того, что обе стороны проектного процесса, инженерна€ и экономическа€, имеют большую размерность. ѕо сути, эта задача €вл€етс€ не алгоритмической, а эвристической. ƒл€ решени€ задач такого класса и предназначены интеллектуальные экспертные системы [3].

¬ходом в »Ё—Ё— служат инженерные параметры проектируемого строительного объекта, а выходом должны быть синтезированные посредством »Ё—Ё— объемы работ, подлежащие выполнению, с учетом условий производства работ и методических платформ сметного ценообразовани€. —интез сметно-экономических решений осуществл€етс€ на основе анализа необходимых и достаточных инженерно-технических параметров архитектурно-конструктивных элементов (ј Ё) и преобразовани€ их в сметные объемы работ, в сметное представление необходимых материалов, конструкций и изделий с учетом условий производства работ. Ёти положени€ €вл€ютс€ необходимыми и достаточными услови€ми дл€ функционировани€ »Ё—Ё—. ѕлатформа дл€ реализации »Ё—Ё— должна обладать следующими свойствами: она должна легко впитывать или работать со всеми видами проектных решений, которые вырабатываютс€ в процессе проектировани€, должна уметь их аккумулировать, систематизировать и выстраивать в некую иерархическую структуру. ƒл€ таких целей, безусловно, в наилучшем виде подход€т именно BIM-идеологи€ и BIM-модели [2]. ѕо отношению к реальному времени »Ё—Ё—, безусловно, €вл€ютс€ динамическими, так как результат интерпретации измен€етс€ в зависимости от изменени€ параметров BIM-модели [3].

ќсновным элементом »Ё—Ё— выступает база знаний, котора€ представл€ет собой набор алгоритмов, локальных баз данных и неких отдельных сведений, как инженерно-технического, так и экономического свойства, включающих наборы состо€ний элементов, некоторые диапазоны, ограничени€, способы трансформации, а также алиасные или одноименные представлени€ сущностей, примен€емых как в инженерно-технической сфере, так и в сметно-экономической. “ака€ база знаний в каком-то смысле аналогична скриптовой идеологии, на которой сегодн€ работает интернет, т. е., основное качество и основное содержание ее - это интерпретаци€ этих знаний. –езультатом интерпретации будут вырабатыватьс€ необходимые и достаточные сметно-экономические параметры на основе инженерно-технических. Ѕаза знаний »Ё—Ё— €вл€етс€ динамической системой, измен€ющейс€ и модифицируемой по мере актуализации, модификации и пополнени€ сведений о строительных объектах.

3. »нформационные потоки в интеллектуальной экспертной системе в экономики строительства.

Ѕезусловным входом в »Ё—Ё— €вл€етс€ основной объем информации, который содержитс€ в BIM-модели в виде системы иерархически структурированных параметров ј Ё и весь этот аккумулированный в процессе проектировани€ объем информации должен быть доступен в интеллектуальной экспертной системе дл€ обработки. ѕрименительно к экономике строительства в совокупности с преимуществами BIM-моделировани€ работу »Ё—Ё— можно представить в виде схемы, приведенной на рис.1.

ƒл€ работы с вход€щим потоком необходимы некоторые программные Ђсканерыї, которые просматривают состо€ние каждого из элементов BIM-модели, вход€щих в строительный проект и анализируют их состо€ние на предмет наличи€ в каждом ј Ё выработанных сметно-экономических решений. ѕосредством таких сканеров вы€вл€ютс€ те ј Ё, которые еще не обработаны и, соответственно, последовательность обработки таких ј Ё может быть просто линейной по мере их возникновени€, что создает некоторые новые качества в сфере проектировани€, а именно, оценка стоимости добавл€емого в проект ј Ё осуществл€етс€ немедленно после его возникновени€, что безусловно резко сокращает сроки проектировани€, повышает его качество, обеспечивает вариантную проработку проектных решений с позиций стоимости.

¬ырабатываемые »Ё—Ё— решени€ возвращаютс€ в соответствующий ј Ё BIM-модели с целью ее расширени€ экономическими параметрами и представлени€ми дл€ создани€ единой информационной платформы в соответствии с идеологией BIM. ѕри последующих пересмотрах параметров каких-либо ј Ё в процессе проектировани€ посредством рекомпозитора вы€вл€етс€ рассинхронизаци€ ранее выработанных »Ё—Ё— сметно-экономических решений с пересмотренными инженерно-техническими и осуществл€етс€ корректировка или синтез нового варианта пересмотренных сметно-экономических решений [1]. ¬ырабатываемые »Ё—Ё— решени€ на основании складывающегос€ стоимостного анализа в качестве обратной св€зи могут вли€ть на принимаемые проектные решени€.

—хема работы динамической экспертной системы в экономике строительства.

–ис. 1. —хема работы динамической экспертной системы в экономике строительства.

4. –еализаци€ в системе программных продуктов ј¬— интеллектуальной экспертной системы в экономике строительства

–еализаци€ в системе программных продуктов ј¬— интеллектуальной экспертной системы в экономике строительства состо€лась. ќна основываетс€ на том, что программные продукты системы ј¬— содержат идеологию стандартных фрагментов, по сути, представл€ющих собой €зык программировани€.

ѕример работы трансл€тора стандартных фрагментов базы знаний ј¬—.

–ис. 2. ѕример работы трансл€тора стандартных фрагментов базы знаний ј¬—.

Ѕиблиотека стандартных фрагментов представл€ет собой скрипты, написанные на €зыке фрагментов ј¬—, которые как раз и €вл€ютс€ знани€ми о том, как преобразуетс€ совокупность инженерно-технических параметров ј Ё и как на их основе решаетс€ вопрос с определением стоимости ј Ё и работ по его установке (монтажу) в проектное положение. »спользование метода стандартных фрагментов и р€да наработок, которые в течение более чем трех дес€тков лет создавались в системе программных продуктов ј¬—, обеспечило программную, информационную и технологическую платформу дл€ реализации »Ё—Ё—.

ќсновой работы »Ё—Ё— €вл€етс€ база знаний ј¬—, котора€ содержит в себе правила применени€ сметных норм и расценок дл€ каждого элемента сметно-нормативной базы. –абота базы знаний опираетс€ на штатные инструменты сметного программного комплекса ј¬—-4, поэтому может использоватьс€ как в автономном режиме (пользователь вводит все инженерные сведени€ вручную), так и в автоматизированном (система получает инженерные сведени€ напр€мую из BIM-модели) [1].

ќсобенности архитектуры программного решени€ базы знаний ј¬— заключаютс€ в том, что допускаетс€ дуальный режим работы »Ё—Ё—. ¬ходной поток в »Ё—Ё— может формироватьс€ человеком или поступать из BIM-модели. “акже сведени€ могут частично поступать из BIM-модели, а частично вводитьс€ вручную. ¬ таком режиме »Ё—Ё— запросит только те дополнительные сведени€, которые не были получены из BIM-модели в автоматическом режиме.

5. ѕерспективы развити€ интеллектуальных экспертных систем в экономике строительства.

ѕерспективы развити€ »Ё—Ё— предопредел€ютс€ во многом развитием BIM-технологий, которое имеет множество своих Ђгор€чихї точек и проблемных вопросов. ќдним из таких вопросов €вл€етс€ сопр€жение 3D CAD-систем c »Ё—Ё— и создание некоторой единой среды, в которой информационное взаимодействие между инженерно-техническими и сметно-экономическими решени€ми на стадии проектировани€ осуществл€етс€ на единой методической, информационной и технической основе.

ƒалее завершенный проект строительства становитс€ некоей данностью, котора€ предопредел€ет дл€ заказчика и подр€дчика строительства, а в перспективе и дл€ эксплуатирующей стороны дальнейшие этапы жизненного цикла запроектированной строительной продукции.

ѕосредством »Ё—Ё— подр€дчиком на тендерном этапе на основе ведомости объемов работ может готовитьс€ собственна€ оценка стоимости строительства объектов, выставл€емых на подр€дные торги.

ƒевелоперские интересы в части создани€ собственных линий технологического проектировани€ и ERP-систем по созданию и эксплуатации строительной продукции, так же выдвигают требовани€ к »Ё—Ё— с тем, чтобы решать насущные задачи, имеющиес€ у девелоперов, в части решени€ поставленных задач.

—хема взаимодействи€ »Ё—Ё— с элементами автоматизированной системы управлени€ строительным предпри€тием.

–ис. 3. —хема взаимодействи€ »Ё—Ё— с элементами автоматизированной системы управлени€ строительным предпри€тием.

Ќа рис. 3 приведена одна из возможных схем взаимодействи€ всех элементов автоматизированной системы управлени€ строительным предпри€тием с использование »Ё—Ё—. ¬ этой схеме отражены основные информационные потоки между элементами системы, передача которых должна быть автоматизирована. —уществующие на сегодн€шний день программные реализации позвол€ют говорить о высокой степени автоматизации процессов передачи информационных потоков в проектировании и управлении строительством. ќднако, процесс преобразовани€ инженерных сведений в экономическое представление до сих пор плохо автоматизирован. ѕрименение »Ё—Ё— позвол€ет устранить этот досадный пробел и сделать систему сбалансированной с точки зрени€ скорости прохождени€ информации между узлами.

»Ё—Ё— сегодн€ Ц это назревша€ необходимость, котора€ в соответствии с потенциалом 21-го века должна обеспечить новые способы взаимодействи€ со сметно-экономической сферой в строительстве как специалистов инженерно-технического профил€, не владеющих сметно-экономическими пон€ти€ми, так и автоматизированных систем проектировани€ объектов строительства, в том числе и CAD-систем.

–еализаци€ »Ё—Ё— в системе программных продуктов ј¬— обеспечивает интеграцию вырабатываемых вручную или автоматизированным способом инженерно-технических решений со сметно-экономической сферой строительства, что обеспечивает эффективный, качественный, синхронизируемый при внесении модификаций и корректировок способ интеграции сметной системы ј¬—-4 с примен€емыми CAD-системами.

—писок литературы

1. ћетодические аспекты и опыт реализации экономического раздела строительных проектов на основе интегрированных в системах Allplan и ј¬—-4 BIM-моделей. ¬оронин ».ј., »затов ¬.ј., ЎершнЄв ј.¬., ћат-лы I ћеждународной научно-практической конференции Ђћетодологи€ и принципы ценообразовани€ в строительстве. »нновационные технологии в строительной отрасли и их внедрениеї. 2014 г. с. 95.

2. ќ возможности определени€ сметной стоимости строительных объектов с использованием BIM проектировани€. ¬оронин ».ј., »затов ¬.ј., ћат-лы всероссийской конференции ЂЁкономические и организационно-управленческие проблемы развити€ строительного комплекса –оссииї. 2014 г., с.11.

3. ћатематическа€ логика в программировании. ќбзор. јнтимиров ¬.ј., ¬оронков ј.ј., ƒегт€рЄв ј.». и др., —б. статей. ћатематическа€ логика в программировании. ћ.: ћир, 1991 г., 408с.

—правка об авторах

»затов ¬ладимир јлиевич »затов ¬ладимир јлиевич Ц директор ќќќ Ќѕѕ Ђј¬—-Ќї, г. Ќовосибирск. √лавный конструктор системы ј¬—. Ћауреат премии —оветов ћинистров ———– в области строительства за создание и внедрение единой системы сметных и ресурсных расчетов с применением Ё¬ћ дл€ строительства в 1987 г. (ѕрограммный комплекс Ђј¬—-3ї).  андидат экономических наук, защитил диссертацию Ђћетодическое обеспечение использовани€ ресурсного метода в ценообразовании на строительную продукциюї в Ќ√ј—” в 2006 г. ƒоцент кафедры Ё—» Ќ√ј—”. јвтор множества научных работ, в том числе методик, по ценообразованию в строительстве.

¬оронин »ван јлександрович ¬оронин »ван јлександрович Ц заместитель директора по развитию ќќќ Ќѕѕ Ђј¬—-Ќї, г. Ќовосибирск. »нженер по специальности Ђћикроэлектроника и полупроводниковые приборыї, окончил Ќовосибирский государственный технический университет в 2003 году. — 2006 г. сотрудник компании ќќќ Ќѕѕ Ђј¬—-Ќї. ¬едущий разработчик направлени€ календарно-сетевого планировани€ и интеграции программных продуктов ј¬— с CAD-системами. —оавтор научных работ по экономической оценке проектов на базе календарных планов, в области автоматизации проектного процесса формировани€ сметного раздела.



¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: —емь советов молодым инженерам
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

 ак проверить проект в Revit, не зна€ Revit — Ёрик ≈рзин, главный конструктор проектов внедрени€ √  Ђ»нфарсї (17 ма€ 2019)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2019 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.