BIM как частный случай автоматизации и её три закона

I. Законы автоматизации

Последние 12 лет работаю в АСПО (Санкт-Петербург) и, соответственно, основным объектом автоматизации стали проектные организации. Признавая специфику строительного проектирования, я хотел бы, представить свой взгляд на САПР и BIM как на частные случаи более общей задачи.

Когда-то видел карикатуру, которая могла бы стать эпиграфом к этому тексту: человекообразный робот крутит колодезный ворот. К сожалению, большинство специалистов именно так представляет себе автоматизацию: заменить человека на наиболее трудоемких (сложных, опасных и т.д.) операциях. Этот путь крайне затратен, так как ключевое тут: «заменить человека».

Первый закон автоматизации: не автоматизировать существующую технологию, а разрабатывать новую, исходя из цели

Строители регулярно просят автоматизировать кладку кирпича, хотя форма и вес кирпича подобраны именно под человеческую руку, а точность его изготовления определяется способностью человека к их подгонке за счет швов.

И еще один пример. Цех окраски кож. По конвейеру идут листы сложной формы. Краска дорогая и красить весь конвейер нельзя. Краска вредная и работницу желательно заменить роботом. Но посмотрите, какие сложные движения она делает. Тут нужен робот с пятью – шестью степенями свободы! Стоп. До движений работницы нам дела нет. Кожи плоские, значит, двух степеней свободы хватит. Одну из них уже обеспечивает конвейер. Точность определяется размером пятна краскопульта. Линейка датчиков и линейка сопел над конвейером решает задачу.

Второй закон автоматизации: наведение порядка выгоднее эффективной работы с беспорядком

Человек – существо универсальное. В подавляющем большинстве видов деятельности его гибкость избыточна. Он легко справляется с изрядной дозой непорядка в целях, действиях и окружении. Пытаясь исключить его из процесса, разумно приложить больше усилий к наведению порядка, а не к попытке создать систему, способную не хуже человека справляться с беспорядком.

Третий закон автоматизации: автоматизация крупной цели эффективнее, чем автоматизация всех подцелей по отдельности

Однако, на пути гигантомании существуют объективные и субъективные ограничения. Очевидно, что попытка построить всю экономику заново, «на новых прогрессивных принципах» обречена на провал. Слишком дорого, слишком долго, слишком велика цена ошибки. Стремиться к автоматизации как можно более крупной цели нужно, но нужно отдавать себе отчет в наличных ресурсах (материальных, интеллектуальных и властных) и необходимости вписать результат в существующее окружение.

II. От общего к частному

Переход от традиционных САПР к BIM, с этой точки зрения, свидетельствует об осознании законов автоматизации.

1. Переход от автоматизации отдельных рабочих мест в рамках существующей технологии к комплексной автоматизации на основе новой технологии. Другое распределение ролей и акцент на автоматизации взаимодействия. Регулярная проверка всех принятых проектных решений на непротиворечивость. Наработка библиотек параметрических объектов, как постоянное наращивание степени автоматизации.

2. Изменение форматов хранения информации. Традиционные способы фиксации проектных решений в виде отдельных документов не только допускают противоречия между документами, но и представляют большую сложность для автоматизированного анализа. Чтобы осознать, что две параллельные линии на чертеже означают стену или пару труб, требуется человеческий мозг или весьма сложные алгоритмы обработки. Для человека не имеет значения, что A⁰ на чертеже изображено при помощи пририсовывания кружочка к тексту из одной буквы (реальный случай). Для автоматизированного анализа это катастрофа. Создание единого формата хранения информации обо всех, составляющих здание объектах, их параметрах и взаимосвязях позволяет автоматически извлекать необходимую для различных задач информацию.

3. Стремление автоматизировать всю цепочку проектирование-строительство-эксплуатация. Определение конечной цели процесса. Пропагандисты BIM подчеркивают, что основной выигрыш от создания единой модели приходится на этапы строительства, эксплуатации и реконструкции объекта. При этом на этапе проектирования объем работы увеличивается.  

III. Выбор цели

К сожалению, в основном рассматриваются ресурсы технические: наличие технических средств и программного обеспечения, позволяющих достигать цель. И мало внимания обращается на наличие организационных и властных ресурсов. Нельзя автоматизировать процесс, который невозможно целиком контролировать.

В строительной отрасли можно выделить три различные ситуации взаимосвязи разных этапов жизненного цикла объекта строительства.

1. Все в одном.

   Существуют организации, которые сами проектируют, строят, эксплуатируют и реконструируют свои объекты. Таких немного: Росатом, Норникель и еще несколько. Это идеальные организации для внедрения BIM «по полной программе». Никаких проблем с принадлежностью информации, местами ее хранения и т.п. Возможность оценить потребность в информации всех задач на всех этапах жизненного цикла, собрать и организовать ее оптимальным образом.

2. Идеальный заказчик.

   Некоторые заказчики сложных строительных объектов осознали полезность модели на этапе эксплуатации. Они готовы четко сформулировать требования к модели и готовы за ее создание платить. Это, в основном, сырьевые гиганты, нефтепереработка, химия и нефтехимия.

   Тут ситуация несколько иная: модель создается проектировщиками и используется службой эксплуатации. Может быть, проектировщики используют ее при подготовке проектной документации. Но строители из цепочки выпадают. Им был бы полезен ППР в 4D, особенно, при работе на ограниченном пространстве и со сложным объектом. Но платить за это, они, как правило, не готовы.

   Очень много идет разговоров о том, чтобы сделать государство таким «идеальным заказчиком», тем самым подтолкнув внедрение BIM. Но тут имеются серьезные подводные камни: государственный заказчик, как правило, не является эксплуатирующей организацией и, следовательно, не может четко сформулировать требования к наполнению модели.

3. Проектная организация.

   Отдельная проектная организация может внедрить информационное моделирование для повышения производительности труда при создании стандартной проектной документации.

   Если проектная организация имеет достаточно узкую специализацию, то, наработав собственные библиотеки, может значительно ускорить процесс проектирования. Однако, необходимо учитывать, что конечной целью будет являться даже не получение комплекта рабочей документации, а проект. То есть выигрыш в трудозатратах должен быть получен уже на стадии П. Потому что у большинства проектных организаций далеко не все проекты доходят до рабочей документации.

Тем более, это нужно учитывать при их разработке: либо ориентировать продукт на определенную нишу и четко отражать это в его функциональности, интерфейсе и документации, либо всерьез строить универсальный инструмент, проверяя его эффективность на примерах из различных вариантов.

И, конечно, без этого деления не обойтись при подготовке нормативных документов. Любые рекомендации, основанные на опыте одного из вариантов, могут быть противопоказаны другим.