ТИМ-системы: софт для строительства, который Россия успешно импротозаместила
ТИМ, или BIM-системы — это программные решения для создания сложных трехмерных цифровых моделей зданий и инфраструктурных проектов. Эта поразительная инновация уже начала революционизировать сферу строительства. При этом российским производителям, кажется, весьма успешно удалось импортозаместить ушедшие после 24 февраля иностранные решения. Рассказываем о том, что такое ТИМ-системы и как с ними обстоят дела в России вместе с представителями двух крупнейших отечественных компаний в этой области — руководителем проектов группы компаний «СиСофт» Степаном Воробьевым и заместителем генерального директора компании Renga Software Максимом Нечипоренко.
Что такое ТИМ-системы
Building information models (BIM), или как их обычно называют на русском, технологии информационного моделирования (ТИМ) — технология, которая позволяет создавать умные трехмерные модели строящихся зданий и инфраструктурных объектов, начиная от жилых домов, заканчивая огромными заводами и атомными станциями.
ТИМ — это не просто цифровой макет здания. Более простые трехмерные чертежи называются просто Building Models, или 3D Computer-Aided Design (CAD) — они стали предшественницами ТИМ. В отличие от них, ТИМ включают в себя не только трехмерный макет здания, но и весь спектр разнообразных данных, которые важны при строительстве: свойства строительных материалов и конструкций, время, необходимое для тех или иных работ, данные об освещении, затраты энергии на тот или иной процесс, и многое другое. Эта модель позволяет централизованно контролировать все рабочие процессы в строительстве. ТИМ описывают как 5D модели, где к трем пространственным измерениям добавляются еще два: время и стоимость.
ТИМ газоперерабатывающего завода. Изображение предоставлено компанией «СиСофт»
Доступ к ТИМ имеют разные участники процесса строительства: архитекторы, геодезисты, дизайнеры, подрядчики, заказчики, поставщики, инженеры, бухгалтеры и так далее. Для каждого из них у ТИМ-системы есть свои приложения, через которые те создают объекты в своей сфере и вносят данные. К современным ТИМ-системам также можно подключить поставщиков строительства, которые будут в автоматическом режиме получать заказы.
ТИМ — это параметрические модели. Это значит, что объекты в них определяются не через собственную геометрию, а через параметры, которые задают их геометрию и негеометрические свойства и функции. Атрибуты объекта определяют, как он взаимодействует с другими объектами. Параметричность делает такие системы очень гибкими и удобными, и позволяет создавать очень сложные и масштабные проекты, которые были бы невозможны в геометроцентичных CAD-системах.
Разберем пример использования ТИМ-систем на кейсе российской компании «СиСофт». В 2017 году фирма разработала модель для строительства школы №215 «Созвездие» в Екатеринбурге. Из комплекса программных решений Model Studio CS здесь применялись четыре:
«Строительные решения» использовались для планировки конструкции и внешнего вида школы;
«Отопление и вентиляция» — для создания систем отопления и вентиляции;
«Кабельное хозяйство» для создания системы электроосвещения;
CADlib Модель и Архив — для автоматической сборки модели и создания информационной системы поддержки жизненного цикла.
Этот пакет решений помог разработать полную 3D-модель школы с учетом всех коммуникаций и систем, а также окружающей ее территории с дорогами, газонами и растениями.
ТИМ школы в Екатеринбурге. Изображение предоставлено компанией «СиСофт»
Как появились и развивались ТИМ-системы
ТИМ-система может использоваться не только во время строительства, но и при эксплуатации объекта — к примеру, чтобы прогнозировать поломки и износ или прогнозировать последствия катаклизмов. Так, недавно компания Asterus создала ТИМ для Тушинского аэродрома.
Дуглас Энгельбарт, знаменитый пионер вычислительной техники, которого считают одним из изобретателей компьютерной мыши, графического пользовательского интерфейса, текстового редактора и многих других базовых решений современной компьютерной техники, предсказал появление ТИМ-систем еще в 1960-х. Но в то время еще не существовало графических интерфейсов, в которых такие системы могли бы работать. Поэтому первые ТИМ-решения появились на рубеже 1970-х и 1980-х годов, когда были созданы инструменты твердотельного моделирования, позволяющие создавать модели несложных трехмерных геометрических объектов.
Основные принципы ТИМ были определены еще в 1984 году:
трехмерное моделирование;
автоматическое получение чертежей;
интеллектуальная параметризация объектов;
наборы проектных данных, соответствующие объектам;
распределение процесса строительства по временным этапам.
Центром развития ТИМ стала Америка. Тем не менее, одну из первых таких систем в начале 1980-х годов создал венгерский физик Габор Бояр, разработки которого впечатлили Стива Джобса. Для того, чтобы создать свою систему, Бояру приходилось контрабандой возить компьютеры Apple в тогда еще коммунистическую Венгрию. Когда в стране разрешили частный бизнес и кооперативы, он создал компанию Graphisoft SE, которая разработала ArchiCAD — одну из первых массовых ТИМ-систем.
Проект дома в современной версии ArchiCAD
До 1990-х ТИМ были очень затратными и использовались в считаном количестве крупных проектов, но с начала нулевых стали применяться все чаще. Строительная отрасль считается одной из самых консервативных и невосприимчивых к инновациям, поэтому технология развивалась довольно медленно, а главным драйвером ее развития стало государственное регулирование в некоторых странах, обязующее строительные компании использовать ТИМ.
В 2003 году Управление общих служб США (орган, отвечающий за госзакупки) учредило Национальную программу 3D-4D-BIM, которая предписывала использовать BIM при проектировании некоторых типов общественных зданий. В нулевых похожие нормативы стали принимать и другие западноевропейские страны. Сегодня лидером по внедрению ТИМ считается Великобритания, где еще в 2012 году правительство потребовало, чтобы все строительные компании, участвующие в тендерах на государственные работы, использовали такое программное обеспечение.
В США, где подобное мандаторное регулирование так и не появилось, развитие отрасли несколько замедлилось. В 2020 году Лондон пошел еще дальше, и обязал все компании, претендующие на участие в госзаказах на строительство, получать сертификат BIM 2 — он выдается развитым системам, которые детализируют все характеристики здания и объекта и дают доступ к проекту всем заинтересованным участникам, например заказчикам.
Крупнейшие игроки рынка ТИМ-систем сегодня — американская Autodesk, создавшая AutoCAD, Civil 3D, Navisworks, Revit и другие решения, немецкая Nemetschek SE, которая купила Graphisoft вместе с ArchiCAD, а также создала собственную систему Allplan, французская Dassault Systemes, главный продукт которой — программа для создания цифровых двойников Catia, которая предназначена в первую очередь для промышленного моделирования, например производства автомобилей или самолетов, но может быть использована и в строительстве.
ТИМ-системы в России
В России существует довольно много ТИМ-систем разного уровня. Их импортозамещение стартовало в России еще в 2014 году, когда были введены первые санкции. С тех пор в стране было создано множество «суверенных» решений, которые сегодня активно используются многими строительными компаниями.
Сегодня в реестре российского ПО для импортозамещения от Минпромторга указано 89 отечественных решений для создания цифровых интеллектуальных моделей в гражданском строительстве, и 19 — в промышленном. Основные компании: СиСофт, Renga, Аскон, Нанософт. Некоторые IT-компании, такие как «СиСофт» и Renga, с руководителями которых нам удалось пообщаться, создают универсальные решения. Другие разрабатывают более узкие инструменты для отдельных сфер строительства.
ТИМ многоквартирного дома. Изображение предоставлено компанией Renga
Российские компании начали использовать ТИМ еще в середине 2010-х годов. Сегодня технология близка к тому, чтобы в течение нескольких лет стать общепринятым стандартом отрасли.
«Порядка 90% ключевых российских застройщиков уже используют информационное моделирование на этапе проектирования. То есть проектирование как начальный этап жизненного цикла строительного объекта в большинстве случаев застройщики автоматизировали. Но в целом показатели могут сильно разниться от региона к региону. По стране внедрение ТИМ и САПР проходит неравномерно».
— руководитель проектов ГК «СиСофт» Степан Воробьёв
Постановление Правительства России об обязательном использовании ТИМ-систем в госзаказе было принято в марте 2021 года, правда вступить в силу оно должно было с января 2022 года. Затем из за санкций дата была перенесена на март 2023 года. Степан Воробьев из «СиСофт» рассказывает, что после этого интерес к такому софту сильно вырос. Особенно после того, как Autodesk и Nemetschek приостановили бизнес в России после 24 февраля.
По словам Максима Нечипоренко, российские системы могут без проблем заменить ушедший иностранный софт. Определенная доля компаний до февраля 2022 года уже успели перейти на западные программы и привыкнуть к ним — сегодня им приходится разбираться в новых продуктах и учиться ими пользоваться. Но главная проблема в другом — многие российские компании еще в принципе не перешли на 3D-модели, и их надо этому обучать.
Воробьев рассказывает, что Model Studio CS способна заменить сразу 10 ушедших из России иностранных программных решений, которые до недавнего времени применялись в строительстве, включая популярнейшую Autodesk.
«Отечественные программные решения имеют ряд безусловных преимуществ перед иностранными. Например, в моделировании проектов нефтедобычи наши программы превосходят зарубежные аналоги по всем параметрам. И можно с уверенностью сказать, что в ближайшее время мы сможем поставлять ПО в дружественные страны: Иран, Индию, Китай, Латинскую Америку».
— руководитель проектов ГК «СиСофт» Степан Воробьёв
Воробьев также отмечает, что программный комплекс «СиСофт» является полностью независимым от иностранных компаний, а значит любое санкционное давление не способно ему навредить. Кроме того, он разработан специально для российской среды — использует русский язык, учитывает особенности строительной отрасли в России, например стройматериалы, адаптирован к отечественной нормативно-правовой базе, а также интегрирован с сервисами Классификатора строительной информации (КСИ) и содержит актуальные Государственные элементные сметные нормы (ГЭСН).
Нечипоренко согласен с этой оценкой — он тоже считает, что сильная сторона российского ТИМ-софта в ориентированности на российский рынок, и в способности видеть запросы заказчиков и оперативно на них реагировать. Главным минусом он считает не очень эффективный маркетинг, который тормозит развитие рынка.
ТИМ социального объекта в Чебоксарах. Изображение предоставлено компанией Renga
Отечественный рынок ТИМ-систем остается конкурентным, но при этом его участники вместе работают над созданием стандартов и объединяются в консорциумы, такие как объединение производителей промышленного софта «РазвИТие» для продвижения своих интересов и технической интеграции систем. По словам Максима Нечипоренко, на российском рынке присутствует огромное количество разных продуктов, которые решают задачи информационного моделирования в зависимости от проектов, назначений и других параметров.
«Особенно сильная конкуренция наблюдается в средах общих данных. Но тут нужно внимательно смотреть на продукты и их возможности, особенно на их способность к тиражированию. Например, проектная организация или девелоперская компания могут разработать какой-то продукт для себя, но он будет абсолютно не готов для распространения и применения в других организациях. Назвать его готовым и профессиональным нельзя, хотя сам по себе продукт существует и хорошо справляется с задачами этой организации.
— Заместитель генерального директора компании Renga Software Максим Нечипоренко
А что с интеллектуальной собственностью?
Здесь у российских компаний разные стратегии. «СиСофт» активно защищает свои разработки, регистрируя их в реестре программ для ЭВМ — у компании более 100 защищенных программ. Но на вопрос о том, приходилось ли компании сталкиваться с конфликтами вокруг интеллектуальной собственности, ее представитель отвечать не стал.
У Renga всего четыре программы для ЭВМ в реестре Роспатента. По словам Максима Нечипоренко, компания не гонится за патентами, хотя организация и сталкивалась с незаконным использованием своего ПО, которое обнаруживали на предприятиях компетентные органы.
«Многие вещи, которые мы создаем, во многом уникальны. Здесь мы опираемся на некоторую практику и привычку, которая существует в отрасли разработки такого продукта, так как скопировать то или иное программное решение бывает сложно и неразумно. Какие-то вещи патентуются, но мы не ставили своей целью в этом направлении защищать свои интересы. В целом наши интеллектуальные права защищены федеральным законодательством, законом об авторском праве, наши интересы защищает Правительство РФ, соответствующие компетентные органы, которые проверяют насколько легитимно пользователи используют программное обеспечение».
— Заместитель генерального директора компании Renga Software Максим Нечипоренко
Опыт внедрения ТИМ-систем — яркий пример успешного импортозамещения. Остается надеяться, что подобных решений будет больше на российском рынке.
Дарим скидку 4000 рублей при первом обращении на любую услугу onlinepatent.ru
Промокод: LOVEHABR
