Автоматизация проектирования: проблемы и решения (круглый стол)
В СОВРЕМЕННЫХ РЕАЛИЯХ ПРОЦЕССЫ ЦИФРОВИЗАЦИИ, ВНЕДРЕНИЯ BIM-ТЕХНОЛОГИЙ, АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ПОДГОТОВКИ СМЕТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ, БЕЗУСЛОВНО, ГЛУБОКО ЗАТРАГИВАЮТ И ДОРОЖНУЮ ОТРАСЛЬ. НАСКОЛЬКО, ОДНАКО, УЧИТЫВАЕТ ЛИ ЕЕ СПЕЦИФИКУ — ОСОБЕННО ПРИМЕНИТЕЛЬНО К МОСТОСТРОЕНИЮ — ПРИСУТСТВУЮЩЕЕ НА РЫНКЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ? СООТВЕТСТВУЕТ ЛИ НОРМАТИВНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ ПО ЦИФРОВЫМ РЕШЕНИЯМ ЗАДАЧАМ ДОРОЖНИКОВ И МОСТОВИКОВ? ВОЗНИКАЮТ ЛИ ПРОБЛЕМЫ ВО ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ГОСЭКСПЕРТИЗОЙ И Т. Д.? В ФОРМАТЕ ЗАОЧНОГО КРУГЛОГО СТОЛА НА ВОПРОСЫ РЕДАКЦИИ ОТВЕТИЛИ ПРЕДСТАВИТЕЛИ ПРОЕКТНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ, СПЕЦИАЛИЗИРУЮЩИХСЯ НА ДОРОЖНО-МОСТОВОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ.
Какое ПО вы применяете для проектирования?
Алексей Бершов:
— Вопрос, на мой взгляд, поставлен не совсем корректно. Если на территории строительства присутствуют слабые и специфические грунты и развиты геологические и гидрометеорологические процессы, а при картировании и бурении их не учли — или вообще не составляли карт, то любой софт для проектирования выдаст некачественный результат, и это приведет к огромным издержкам на стройке — как в сроках, так и в деньгах. Я работаю в проектно-изыскательской компании, которая участвует в дорожно-строительном процессе. Понимаю, что вышеуказанная проблема существует, и цифровизация здесь не поможет, если не автоматизировать изыскательский процесс. Я говорю, в первую очередь, о качественных 3D-моделях инженерногеологических массивов. Были попытки «подложить» 3D-геологию в проект, которые ничем не закончились. В процессе строительства между скважинами, да и в них тоже оказывались другие массивы — с иными грунтами, подземными водами и процессами. Понятно, что объемы земляных работ не были на это рассчитаны. Какая уж тут цифровизация проектирования?!
Давайте начнем комплексно анализировать проблему. Почему проекты получаются некачественными, сроки не выдерживаются, а стоимость постоянно меняется? Ответ прост: не хватает исходных данных, а назначенные сверху сроки не выдерживают столкновения с реальностью.
Проектирование и изыскания — это две неразрывные части. Без качественных изысканий никакого проектирования в нужный срок и по предполагаемым ценам не будет. И никакие цифровые технологии здесь не помогут.
Что же касается софта, то стоит упомянуть Soilbox, EngGeo, Leapfrog Civil, SiO2D, AutoCAD, Civil 3D, CREDO, «Топоматик Robur». информационные системы
Евгений Крылов:
— Наш основной инструмент сейчас — Autodesk Revit в связке с midas Civil NX для выполнения расчетов. Специфика транспортной инфраструктуры, в частности, мостов — сложная геометрия, привязка к трассе, переменные уклоны и кривизна, — требуют применения параметрического подхода. Для этого мы активно используем собственные скрипты Dynamo, что позволяет быстро адаптировать решения (геометрию пролетных строений, опор) под изменяющиеся исходные данные проекта. Для работы с цифровыми моделями местности и трассированием для нас по-прежнему остается незаменимым Autodesk Civil 3D из-за своих возможностей в связке с Dynamo, хотя знаем и про отечественные аналоги. Сейчас делаем пилотный проект в midas CIM — продукт на рынке молодой и не лишенный недостатков, но он имеет мостовую специализацию и встроенные средства для реализации сложной геометрии.
Алексей Дорожкин:
— Для проектирования мостов и путепроводов в АО «Петербург-Дорсервис» применяется программное обеспечение midas Civil NX. Адекватных аналогов отечественного ПО, на наш взгляд, по этому направлению на сегодняшний день в России нет.
Татьяна Помельникова:
— Пока на российском рынке нет идеальной программы, отвечающей всем нашим целям, в том числе, по проектированию с использованием технологий информационного моделирования (ТИМ). Именно поэтому для классического 2D-проектирования мы применяем программное обеспечение nanoCAD, для разработки цифровых информационных моделей — частично используем программное обеспечение «nanoCAD BIM Строительство» и «Топоматик Robur».
Формируем сводную информационную модель в S-Info — программе, которая учитывает специфику линейных объектов и не имеет аналогов в России.
Используя в работе те инструменты, которые есть у нас в наличии, мы регулярно тестируем другое программное обеспечение, доступное на рынке и соответствующее требованиям Российской Федерации, чтобы найти оптимальное решение для наших целей. Даже если нам не удается выбрать одно универсальное и удобное программное обеспечение для решения всех задач проектирования, мы продолжаем работу, применяя доступные средства в тех областях, где они наиболее эффективны.
Михаил Баранов:
— Для мостового проектирования мы применяем программное обеспечение NanoCAD, AutoCAD, Tekla, Sofistic, Femap, Excel.
Насколько широко используете BIM-технологии?
Алексей Дорожкин:
— Напомню, в России BIM-технологии официально принято называть технологиями информационного моделирования (ТИМ).
Наша организация использует ТИМ практически на всех этапах разработки проектно-сметной и рабочей документации. На этапе инженерных изысканий создается модель существующей ситуации и существующих инженерных коммуникаций. Также разрабатывается ТИМ-модель геологического строения. В дальнейшем наработанная информация применяется проектировщиками в системе автоматического проектирования (САПР) с целью выработки обоснованных проектных решений. Проектирование автомобильных дорог и инженерных коммуникаций, как новых, так и переустраиваемых, осуществляется в программном комплексе «Топоматик Robur». Таким образом, осуществляется сквозное проектирование с применением ТИМ-технологий.
Евгений Крылов:
— Мы готовы работать на уровне зрелости BIM 4D/5D, то есть формировать модели, содержащие не только геометрию и атрибутивную информацию об элементах конструкций (марка стали, бетона, класс арматуры, производитель и т. д.), но и информацию для построения календарного графика (4D) и определения стоимости (5D). Однако полный жизненный цикл (BIM 6D — эксплуатация) для мостовых сооружений пока сложнореализуем из-за отсутствия СОД на федеральном уровне и отсутствия бюджетирования технической поддержки таких моделей, а также отраслевых стандартов. Увы, для большинства заказчиков даже уровень 4D/5D не востребован, и BIM-модель нужна лишь для формального выполнения пункта договора, без цели дальнейшего сопровождения и актуализации на пути жизненного цикла объекта. К большому сожалению, и по состоянию на 2025 год многие под словом BIM воспринимают лишь 3D-модель и «красивые картинки» — и запросы отрасли на развитие в этом направлении сильно снизились даже по сравнению с 2020 годом.
Михаил Баранов:
— Мы используем BIM-технологии по необходимости, при наличии требования в задании на проектирование.
Алексей Бершов:
— BIM-технологии в дорожном строительстве используются ограниченно. Одна из причин — отсутствие четкого понимания в среде изыскателей и проектировщиков подходов к созданию цифровых моделей геологической среды, на которой строятся дороги. Создание трехмерных моделей также вызывает сложности. При этом, и в геологии в целом, и в инженерной геологии, в частности, такие подходы разработаны и постоянно развиваются.
Часто возникают ошибки в оценке земляных масс, объемов и типов грунтов, используемых в насыпях. Проблема, как уже было сказано, кроется в исходных данных. Для решения этих вопросов обычно используются такие программы, как Robur, CREDO, Civil 3D или AutoCAD, но они не предназначены для моделирования инженерно-геологических массивов и не позволяют строить их цифровые двойники. В программах нет геологических, геостатистических и нейросетевых подходов, отсюда и появляются ошибки. Да и не может (по стуктуре своего образования и навыков) проектировщик построить 3D-модель инженерно-геологического массива. Это задача только профильных специалистов — инженеров-геологов.
Однако главная проблема заключается в интеграции исходных данных в единые проекты. Это сложнее, чем цифровизация арматуры, свай или мостов.
Дорога строится в геологической среде — в инженерно-геологических массивах. Пока не будет создана качественная информационная модель геологической среды и не будут устранены ошибки в геодезической съемке и цифровых моделях рельефа, говорить о BIMмоделях в дорожном строительстве бессмысленно.
Как вы сейчас формируете ведомости объемов работ (ВОР) — вручную или автоматически из BIM-модели?
Евгений Крылов:
— Соотношение ручного труда и автоматизированного у нас — примерно 70/30. После насыщения BIMмодели всеми атрибутами ВОР формируются штатными средствами Autodesk Revit, midas CIM и с помощью разрабатываемого нами плагина. Это дает автоматическую актуализацию данных при изменениях в проекте и сводит к нулю арифметические ошибки. Ключевая сложность сейчас — не техническая выгрузка, а необходимость вручную сопоставлять наименования элементов модели с формулировками в ФСНБ. Главная проблема сейчас — отсутствие единого утвержденного классификатора элементов (КСИ) для объектов транспортной инфраструктуры, который как раз необходимо увязывать с ФСНБ, также имеющим свои недостатки.
Михаил Баранов:
— Ведомости объемов работ мы продолжаем формировать вручную.
Алексей Бершов:
— Мы используем как ручной, так и автоматизированный методы расчетов. Это связано с тем, что не все процессы можно точно смоделировать в цифровых системах. Дороги, как сооружения, тесно связаны с геологической средой. Создание трехмерных моделей геологической среды для их проектирования — сложная задача. Из-за этого и возникают проблемы с реализацией проектов.
Особенно это актуально для участков со слабыми грунтами и активными геологическими процессами. Использование информационных технологий в проектировании иногда приводит к тому, что специалисты создают продольные и поперечные профили, полагаясь только на программный код. Они не учитывают особенностей природной среды.
Такой подход приводит к перерасходам. Строительство дорог с учетом цифровых моделей часто оказывается неэффективным и затратным по времени. Иногда лучше проложить дорогу на 10 км длиннее, но избежать множества проблем, связанных с инженерно-геологическими условиями.
Алексей Дорожкин:
— Ведомости объемов используемых материалов формируем в программном обеспечении «Топоматик Robur — Автомобильные дороги». Однако полученные ВОР приходится дорабатывать в ручном режиме, учитывая специфику производимых работ, рекомендуемую к применению строительную технику и принятые технические решения.
Сталкивались ли вы с требованиями экспертизы предоставлять ручные расчеты, даже если они получены из модели?
Евгений Крылов:
— На постоянной основе. Несмотря на предоставление автоматически сформированных ведомостей эксперты в 90% случаев требуют дублирования расчетов в привычном для них формате — с пошаговыми ручными вычислениями в формульном виде в Excel. Их главный аргумент — «алгоритм работы скрипта или плагина непрозрачен и не может быть проверен, а потому пишите и формулы, и подставляйте значения». Эксперт, осуществляющий оценку достоверности сметной стоимости, и эксперт, оценивающий BIM-модель — это совершенно разные люди, так что на практике проверка смет ведется в отрыве от BIM. Мы вынуждены вести двойную работу: поддерживать актуальную цифровую модель и тратить ресурсы на рутинные ручные подсчеты, что лишает нас преимуществ автоматизации.
Алексей Бершов:
— Я не сталкивался с подобными случаями, но слышал о них. Мы предлагаем разные варианты, и, возможно, именно это помогает избежать проблем.
Михаил Баранов:
— Мы с подобными требованиями также не сталкивались.
Алексей Дорожкин:
— Как правило, экспертиза принимает расчет объемов работ, выполненный с применением САПР. В отдельных случаях для дополнительного подтверждения могут быть затребованы обоснования в виде ручного расчета.
Какие инструменты (ПО, плагины) вы используете для автоматического экспорта данных в сметные программы?
Евгений Крылов:
— На текущий момент на рынке, как минимум, есть решения от Wizardsoft, «Гранд-Смета» и Smeta.ru, которые позволяют назначать сметные атрибуты элементам модели для последующего экспорта данных и подготовки сметной документации в полуавтоматическом режиме. Судя по отзывам коллег, занимающихся ПГС, такие инструменты неплохо проявили себя на пилотных проектах и уже сейчас можно решать задачи 5D-BIM подобным способом. В своих проектах мы делаем ставку на собственные разработки, в частности, плагин для Autodesk Revit, предназначенный для автоматизированного формирования универсальной ведомости объемов работ, которую можно потом использовать и для импорта в сметное ПО, и для передачи в экспертизу в формате XML. В перспективе рассчитываем на распространение подобного продукта на коммерческой основе.
Алексей Дорожкин:
— На сегодняшний день нам не удалось найти решение, которое обеспечило бы автоматический экспорт данных в сметные программы из нашей системы САПР. ВОР, полученные от проектировщиков, обрабатываются специалистами, ответственными за разработку смет в ручном режиме. Наша организация стремится решить эту задачу в ближайшее время.
Михаил Баранов:
— ПО для автоматического экспорта данных в сметные программы мы не используем.
Алексей Бершов:
— На мой взгляд, это глубоко частный вопрос, который легко решается либо создателями сметного софта, либо приглашенными программистами. Влияет ли текущий формат ВОР на скорость и качество вашей работы?
Алексей Бершов:
— Формат ВОР не сильно влияет на скорость и качество работы. Главное — это качество проектного решения и его обоснованность. Если решение принято на основе плохих данных, то даже идеально оформленный отчет не спасет ситуацию. Проблемы с объемами земляных работ или типами грунтов возникают из-за ошибок в цифровых моделях рельефа и отсутствия точной геологической информации. Именно поэтому мы сосредотачиваемся на улучшении этапа изысканий и сбора данных, а не на формате отчетов.
Евгений Крылов:
— После всеобщего перехода на XML-сметы процесс формирования ВОР стал занимать примерно в четыре раза больше времени. Сейчас при наполнении ВОР инженер-проектировщик берет на себя еще и значительную часть работы сметчика.Это касается необходимости включения в ВОР тех вспомогательных позиций из расценок, которые ранее учитывались только в смете. Следующая проблема — разница форматов ВОР, которые требуются для автоматизированного расчета в сметном ПО и которые принимает к загрузке экспертиза. Добавим к этому последующую необходимость предоставления ручных расчетов объемов, заполнения формул расчета и ссылок на чертежи документации — и получаем совсем безрадостную картину. На мой взгляд, это же касается всего курса строительной отрасли на «тотальную XML-изацию»: то, что преподносится как благо для одной стороны, а на деле является очередной никак не оплачиваемой дополнительной нагрузкой на проектировщика.
Михаил Баранов:
— Соглашусь, что текущий формат ВОР влияет на проектирование — снижает скорость работы.
Алексей Дорожкин:
— В настоящее время требование о сдаче ВОР в экспертизу в формате XML обязывает проектировщиков к выполнению дополнительных объемов работ, которые раньше не требовались. Все это приводит к замедлению скорости разработки проектно-сметной документации, дополнительным трудозатратам, которые не учитываются в сметных нормах на проектно-изыскательские работы.
Тем не менее, судя по нашему опыту, текущий формат облегчает работу специалиста при проведении экспертизы проектно-сметной документации.
Какие шаги нужно предпринять, чтобы экспертиза признавала автоматизированные расчеты?
Алексей Бершов:
— Для признания автоматизированных расчетов нужно строго следовать нормативам и открыто обсуждать их с экспертами. Если проектировщик обосновал методы расчета и показал, что модель основана на достоверных данных, экспертиза не должна отказать. В некоторых регионах могут быть свои особенности, но в целом все зависит от профессионализма и готовности сторон к конструктивному диалогу. Слабый проектировщик вряд ли справится даже с ручными расчетами, а уверенный в своих данных специалист успешно защитит и автоматизированные.
Алексей Дорожкин:
— Автоматизированные расчеты являются результатом пространственного моделирования в САПР. При этом, так как параллельно создается и информационная модель объекта, можно использовать ее для анализа итоговых результатов. Работа с информационной моделью позволит специалисту провести более тщательный анализ и принять обоснованное решение на основании предоставленных в экспертизу материалов.
Евгений Крылов:
— Необходимы системные изменения на уровне отрасли:
- Разработать и утвердить удобный классификатор (КСИ) для объектов транспортной инфраструктуры. Это основа для унификации данных и ключевой вопрос для автоматизации процессов.
- Создать и сертифицировать методики проверки автоматизированных ведомостей. Экспертиза должна иметь регламент, как проверить не цифру на бумаге, а алгоритм, который ее посчитал (например, через предоставление скриптов или использование сертифицированных надстроек).
- Изменить нормативную базу. Внести в правила проведения экспертизы прямые указания на то, что автоматизированные ведомости, сформированные по утвержденной методике, имеют равную юридическую силу с ручными расчетами.
- Повышение цифровой грамотности самих экспертов. Необходим диалог между проектировщиками и экспертизой для выработки взаимоприемлемых правил игры.
Отдельно хотелось бы отметить, что сейчас трудоемкость выполнения разделов документации по XML-схемам никак не учитывается при определении контрактной стоимости проектных работ. Считаю, что к разделу, выполняемому в формате XML, было бы справедливо применение коэффициентов из Приказа Минстроя РФ от 24.12.2020 № 854/пр «Об утверждении методики определения стоимости работ по подготовке проектной документации, содержащей материалы в форме информационной модели».
Вывод: технологии для автоматизации подготовки сметной документации уже существуют и достаточно успешно применяются в ПГС, однако их внедрение в транспортное строительство упирается не в технические, а в административные и нормативные барьеры. Без консолидированной работы регуляторов, экспертов и проектировщиков мы будем и дальше работать на два фронта: создавать «цифровое будущее» (и отчитываться об успехах перед структурами власти) и одновременно дублировать его на бумаге.