BIM: что это было?

Неумеренный энтузиазм сделал из BIM что-то вроде религии. Сейчас приходит отрезвление. BIM, действительно, технология 3D-моделирования. IM, действительно, нечто большее, чем BIM. Нужно всему найти свое место и двигаться дальше.

Понять, чем BIM-проектирование отличается от обычного, лучше на простом примере. Попробуем выполнить проектирование перегородок многоэтажного здания. Сначала одним, а потом другим способом.

Традиционное проектирование

Любое проектирование начинается с исходных данных — первоначальных знаний. Нам нужно знать места установки перегородок и способы их закрепления.

Знания о размещении перегородок получим из планов этажей эскизного проекта.

План типового этажа многоэтажного здания
(сталинская высотка на площади Восстания)

Знания о примыкании перегородок к перекрытиям найдем в альбоме типовых деталей стен и перегородок.

Исходные чертежи используем для получения на их основе рабочих чертежей. План этажа, скорее всего, придет в векторном формате. В векторном редакторе его нужно преобразовать в кладочный план перегородок. Вот что должно получиться.

Фрагмент кладочного плана

Чертежи узлов — это просто снимки страниц альбома. Они требуют минимальной правки в растровом редакторе.

Узлы 1 и 2 примыкания перегородок к несущим конструкциям

На этой стадии традиционное проектирование перегородок практически закончено. Три концептуальных чертежа дают представление об устройстве перегородок на любом этаже многоэтажного здания.

BIM-проектирование

Эта технология требует всеобъемлющего моделирования и в то же время отрицает практику построения моделей по чертежам. Это совместимо при условии, что BIM-евангелисты получают знания о том, как перегородки крепятся к перекрытиям, при рождении.

Все же предполагаю, что исходным пунктом для BIM-проектирования перегородок будут те же чертежи, что и для обычного проектирования. Однако, начиная от этого пункта, пути расходятся. Вместо адаптации чертежей строим по ним модель перегородок.

Практически важный вопрос: насколько точна (детализирована) должна быть модель. По идее, деталей должно быть не меньше, чем в традиционном проектировании. Если в модели будут отсутствовать деформационные швы, соединительные и крепежные элементы, арматурные каркасы и т. п., то перегородка, построенная по такой модели, может упасть кому-нибудь на голову.

Что в этом плохого

Я думаю, принципиальная разница в подходах понятна.

Традиционное проектирование — это проектирование на уровне концепций, понимания, знаний. Формально в нем есть отдельная стадия концептуального проектирования. Фактически — оно концептуально на всех стадиях, от эскизного проекта до рабочих чертежей узлов и деталей.

BIM-проектирование — проектирование на уровне «сиюминутно» реализованных концепций.

Пусть мы построили детализированную информационную модель на промежуточном этапе проектирования. Что в этом плохого?

Ошибки в модели

В свое время появление программ автоматического обнаружения коллизий преподносилось как доказательство преимуществ новой технологии. Вместе с тем стало очевидным, что само по себе информационное моделирование не гарантирует от ошибок. Я перечислю ошибки, связанные с моделированием.

1. Конфликты в единой модели. Совместная работа в одном пространстве имеет больше недостатков, чем преимуществ. Есть риск, делая свою работу, повредить чужую. Риск тем больше, чем сложнее модель и чем больше людей в ней работает.
2. Несогласованность моделей. Работа в разных пространствах является причиной геометрических и прочих нестыковок.
3. Авральная работа. Создание детализированных моделей отнимает много времени, что может привести к работе в авральном режиме и, следовательно, к ошибкам.

Существующие программы обнаружения коллизий едва ли находят один процент возможных ошибок.

Давайте представим алгоритм автоматического поиска ошибок в построенной модели перегородок. По-видимому, алгоритм должен быть такой.

1. Загрузка в программу исходных знаний (чертежей).
2. Анализ чертежей, построение в памяти концептуальной модели перегородок.
3. Обход перегородок здания и проверка их на соответствие концептуальной модели.

На сегодня реализация такого алгоритма выглядит фантастикой. Проверку перегородок придется выполнять вручную, обходя виртуальное здание этаж за этажом и сверяя параметры каждой перегородки с тем, что задано на чертежах.

Для сравнения, в традиционном проектировании проверка перегородок сводится к просмотру небольшого числа концептуальных чертежей.

Теория абсурда

Новая технология обещала избавить проектировщиков и строителей от традиционных чертежей. Однако революции не произошло, чертежи остались.

Неудача с отменой чертежей привела теоретиков BIM к неожиданному открытию — постулату о первичности модели по отношению к чертежам. Вдруг оказалось, что реализация, пусть виртуальная, предшествует замыслу (намерениям).

На практике это значит — взять чертеж типового узла, реализовать его в сотнях локаций в модели, выбрать одну локацию, создать вид, концептуализировать его и в итоге не заметить, что пришли к тому же, откуда начали.

По степени абсурда извлечение чертежей из модели сравнимо с идеей извлекать чертежи из построенного здания.

Бессмысленная трата времени

Проектирование — это коллекционирование знаний и принятых на их основе решений. Неприятности возникают тогда, когда обнаруживается знание, несовместимое с ранее принятыми решениями.

Предположим, что деформации перекрытий оказались больше, чем мы предполагали. Это означает, что необходимо увеличить толщину деформационных швов между перегородками и перекрытиями.

В случае традиционного проектирования просто исправляем число 20 на 30 в узле 2. В случае BIM-проектирования нужно править модель, т. е. сотни деформационных швов, а также связанных с ними перегородок, а также связанных с перегородками арматурных каркасов.

Исправлять концепции легче, чем их реализации. Прежде чем приступать к реализации, необходимо достичь полной непротиворечивости проекта на концептуальном уровне. Информационное моделирование (как и реальное строительство) на этапе незавершенного проектирования часто выливается в бессмысленную трату времени, так как велика вероятность, что сделанное придется переделать.

Это не значит, что бессмысленно любое моделирование. Информационные модели — это реализация имеющихся знаний. Они тормозят продвижение проекта. Имитационные, исследовательские, аналитические модели являются источниками новых знаний. Они продвигают проект.

Сколько истин в едином источнике истины

В традиционном проектировании источниками истины являются чертежи. Часто можно слышать, что чертежей очень много, а модель только одна.

В проекте перегородок несколько концептуальных чертежей содержат знания, необходимые для того, чтобы построить любую перегородку здания. В информационной модели все перегородки и связанные с ними детали построены, «физически» присутствуют. Это значит, что каждый элемент модели является источником истины.

Сравните число перегородок в многоэтажном здании и число относящихся к ним чертежей. Поймете, что чертежей не так уж много. Поймете также, почему строителям нужны чертежи, а не модели.

Казус Crossrail

В России, стремясь доказать преимущества BIM, обычно ссылаются на успешный зарубежный опыт. Вероятно, опыт Crossrail каким-то образом ускользнул от рассмотрения.

Crossrail — скоростная железная дорога в Лондоне. Ее строительство началось в мае 2009 г. Утвержденный бюджет — 14,8 млрд фунтов; дата открытия — конец 2018 г. В дальнейшем эти цифры постоянно пересматривались в сторону увеличения.

Мы уже не узнаем, кому в голову пришла идея сделать из Crossrail образцово-показательный BIM-проект, символ прорыва в цифровое будущее. Была поставлена цель построить две железные дороги: одну цифровую и одну физическую. Проектирование и строительство шло параллельно. К 2012 году цифровой двойник был построен.

Реальное строительство шло не так гладко. Первые предупреждения о том, что Crossrail отстает от графика, появились в 2014 г. В августе 2018 г. грянул гром, разрушивший позитивный образ «вовремя и в рамках бюджета». Неожиданно обнаружились проблемы, связанные с задержками строительных работ, доставкой поездов, установкой систем сигнализации и программ интеграции и тестирования.

На сегодня (начало 2023 г.) строительство все еще продолжается. Стоимость приблизилась к 19 млрд фунтов, и никто не знает, когда в полном объеме будет запущен Crossrail, «... так много дат пришло и ушло».

Есть канонический список BIM-мантр, обязательный для любой статьи о BIM. Практика Crossrail опровергла едва ли не каждый пункт этого списка.

• BIM особенно хорош для масштабных и сложных проектов

  Crossrail, безусловно, большой и сложный проект. Его называли крупнейшим инфраструктурным проектом в Европе.

  Единственный известный способ борьбы со сложностью — концептуализация. Если вместо решения принципиальных вопросов главной заботой будут мощные визуализации, дело обязательно закончится крахом.

• Прозрачность и контролируемость BIM-проекта, достоверность информации, координация и сотрудничество команд проекта

  За 4 месяца до краха никто не знал, что Crossrail не успеет открыться в декабре 2018 г. Самое невероятное, что старое руководство не могло объяснить, почему программа развалилась «так быстро и так катастрофически».

  Новый руководитель работ так описывал ситуацию. «Проект был в беспорядке... организация была опустошена. У нее не было плана. Было так много работы. Они не знали, каков фактический объем работы». Ни про BIM, ни про 4 или 5D никто не вспоминал.

• BIM-проектирование, возможно, занимает больше времени, но окупается на стадии строительства

  Это только выглядит правдоподобным. На практике, все, что удлиняет сроки проектирования, не приживается.

  Хаос на площадках Crossrail развернулся в 2015 г. из-за того, что строительство шло c опережением проекта. Подрядчиков вынуждали строить по их собственному разумению, затем приходили чертежи, построенное разбиралось и возводилось заново. В результате огромное количество отходов, срывы сроков, незаинтересованность исполнителей.

  Почему проектировщики не успевали? Вероятно, из-за новых методов проектирования. Они настолько увязли в администрировании, что на само проектирование времени не оставалось.

• Участники проекта должны пройти обучение, так как работает только правильный BIM

  Информационная академия Crossrail была открыта в 2013 г., чтобы «все цели, поставленные перед Crossrail с точки зрения BIM, были выполнены». К 2016 г. через академию прошли более 2000 человек, и, по словам организаторов, это было очень успешное мероприятие. В чем заключался успех — неясно. От обычных курсов повышения квалификации толку наверняка было бы больше.

• Единая модель, цифровой двойник, единый источник истины — ключевое преимущество BIM

  На самом деле, речь идет об обычных базах данных. Проектировщикам некогда заниматься строительством баз данных. Базы данных сами требуют проектирования.

  Сделайте непротиворечивый концептуальный проект и выдайте документацию. Это единственная прямая обязанность проектировщика. Все, что отвлекает от этой обязанности, аукнется неприятностями.

Crossrail, несомненно, был BIM-проектом. И он, несомненно, закончился провалом. Казалось бы, должно появиться множество статей, доказывающих непричастность BIM к краху проекта. Сделали проще. С 2019 года слово BIM исчезает из любого контекста, связанного с Crossrail.

Внедрение BIM в России и в мире

Единодушное мнение реформаторов сводится к тому, что понять преимущества BIM профессиональное сообщество не способно. Реформировать отрасль может только государственный мандат, внедрение BIM по приказу.

В итоге чиновники Минстроя взялись за внедрение в России того, что в принципе не работает. Начиная с 2014 г. публикуются и отменяются стандарты, назначаются и переносятся окончательные сроки. Это никак не похоже на планомерное движение к цели.

В 2023 году интриги добавят последние новости из Великобритании.

UK BIM Alliance принял новое название, Nima, и новый подход, делая упор не на BIM, а на управление информацией.

В 2022 г., через 10 лет после начала BIM-эпопеи, нам говорят:

«... Профессионалы неверно истолковывали BIM как технологию 3D-проектирования».

«У нас было ощущение, что BIM потерял импульс, потому что аудитория почувствовала, что BIM достиг того, чего должен был достичь, или потому, что BIM больше не кажется актуальным, учитывая другие, более насущные или захватывающие вещи».

Судя по веселым картинкам в каждой статье о BIM, профессионалы истолковывали BIM именно так, как не следовало. Тогда возникает вопрос: Что они внедряли? Что означают результаты исследований уровня внедрения: 70% в Великобритании и 20% в России?

Напомню, что десять лет назад правительственный BIM в Великобритании вводился с целью достижения экономии затрат в размере от 5% до 10%. Сейчас о затратах никто не вспоминает, и остается предположить, что BIM потерял импульс из-за появления вещей, более интересных, чем экономия затрат.

Возвращаясь к России, нет никаких сомнений, что в новом году ТИМ окажется технологией информационного менеджмента, а все BIM-эксперты, гуру и чемпионы останутся ими же, только с приставкой IM.

Так что это было?

Слепая вера чиновников в новые технологии? Высокомерие и авантюризм IT-монополий? Деградация отраслевой науки?

Что бы ни было, результат выглядит как банкротство.