Фото: Adobe Stock
Строительные технологии развиваются все более быстрыми темпами, где будет отрасль к 2030 году? Применительно к отрасли строительных технологий, "Кем вы видите себя через пять лет?" - это дразнящий вопрос. Частично это связано с тем, что пять лет развития строительных технологий показывают значительный прогресс. Электрические машины и компоненты, разработки альтернативных видов топлива, принятие методов сбора и анализа данных, а также искусственный интеллект (ИИ) — все это во многом сформировало искусственную среду с 2019 года. Рост в этих областях будет продолжаться, но, заглядывая в будущее, в 2030 году, отрасль также с нетерпением ожидает прогресса в улучшении связи на рабочих площадках, 4D-проектировании и планировании, а также автоматизации.
Возможно, одним из наиболее неправильно понимаемых достижений в строительных технологиях является программное обеспечение для подключенных рабочих площадок и анализ данных. Неправильно понято, поскольку ценность предоставленных данных еще не была широко осознана строителями и подрядчиками. Но расплата приближается, говорит Скотт Крозье, вице-президент полевых систем гражданского строительства в американской компании строительных технологий Trimble. «Мы [технические компании] на самом деле не принесли отрасли реальную пользу, которую вы можете получить от наличия по-настоящему подключенной строительной площадки», — говорит Крозье в интервью International Construction. Он добавляет, что нынешнее программное обеспечение для подключенного строительства по-прежнему выполняет свои обещания. Это может сэкономить деньги, помогая оптимизировать процессы, снижает необходимость присутствия руководства на месте и создает точки данных, которые регистрируют производительность. Однако в связной конструкции есть аспект «что теперь?». «Клиенты говорят: «Вы предоставили мне эти данные, [но] для чего я их использую?» — объясняет Крозье, который использует аналогию с американским футболом, чтобы еще больше объяснить загадку. «Я из Новой Зеландии… поэтому я понимаю некоторые элементы американского футбола, [но подключенное программное обеспечение] — это что-то вроде… знания того, сколько ярдов на счету вашего бегущего защитника или сколько передач сделал квотербек, – но не знания счета». игры». Это его способ сказать: вы можете знать все о своей строительной площадке до мельчайших деталей, но если информация не объединяется для достижения ожидаемого результата, детали практически бесполезны. «Сначала вам нужно узнать счет игры», — объясняет Крозье. В конечном счете, он считает, что через пять лет строительные площадки будут делать больше, чем просто собирать данные, но затем использовать их с пользой. Он предполагает, что следующим шагом этой технологии станет практическое применение в других развивающихся секторах. «В ближайшие несколько лет я вижу концепцию того, что я бы назвал интерактивным цифровым двойником, и это не просто цифровой двойник, а интерактивная цифровая копия того состояния, в котором находится мир», — объясняет Крозье. «Затем вы можете использовать этот интерактивный цифровой двойник, чтобы сравнить то, что должно было быть построено сегодня, с тем, что было построено. Вы можете спланировать свой прогресс, вы можете проверить… обеспечение качества, убедиться, что все построено не только вовремя, но и в соответствии со спецификациями. И все это будет зафиксировано в цифровом формате». Чем больше данных компания сможет собрать с течением времени (и повторно использовать в приложениях), тем лучше будут ее процессы в будущем по мере совершенствования искусственного интеллекта и машинного обучения. Крозье предполагает, что подключенное программное обеспечение в конечном итоге станет гибридным автономным инструментом, который может значительно сократить время подготовки к строительству и помочь в проведении торгов. Проблема? Система работает на исторических данных, и в совокупности у нас их недостаточно, чтобы найти универсальное решение. Но отдельные компании, успешно использующие подключенное программное обеспечение, будут иметь достаточно данных, на которые можно положиться, и в этом году Procore, американская фирма, занимающаяся строительными технологиями, выпустила крупные обновления своего флагманского картографического программного обеспечения, показывая, что видение будущего Крозье в настоящее время находится в разработке. В сочетании с «Copilot» на базе искусственного интеллекта от Procore фирма видит дополнительные возможности для расширения подключенной строительной площадки. Туи Куртеманш, основатель и генеральный директор Procore, говорит: «Истинное преимущество объединения всех заинтересованных сторон в строительстве на глобальной платформе заключается в мощи связанных данных». 3D-проектирование, программное обеспечение для информационного моделирования зданий (BIM) и вышеупомянутый цифровой двойник становятся все более стандартными во всем мире в строительстве и могут стать еще одной крупной прорывной технологией. Шведская компания Hexagon в своем отчете об индустрии цифровых двойников обнаружила, что 96% руководителей заявили, что осознают ценность цифровых двойников для своих организаций. Частично эта уверенность обусловлена достижениями; надежность и улучшенная функциональность «четвертого измерения» строительных технологий. Если BIM и цифровые двойники представляют собой мир, построенный в 3D, то взаимодействие человека с этими моделями и информацией является частью сферы 4D. Это может быть гарнитура виртуальной или дополненной реальности, которая позволяет подрядчику визуализировать сборку, или это может быть аннотированная 3D-модель, доступная сотням заинтересованных сторон. Применение ИИ для реализации этих идей демонстрирует прогресс. «Лидеры понимают, что ИИ — это не просто функция, а ключ к максимальному раскрытию потенциала цифровых двойников», — говорит Буркхард Бекем, технический директор Hexagon. «От обработки огромных наборов данных до принятия более разумных решений — ИИ стал ключевым компонентом стратегий цифровых двойников. Организации, использующие ИИ, получат плоды в виде эффективности, инноваций и роста». Но стоимость и новизна явно все еще отпугивают некоторых представителей отрасли: Hexagon обнаружила, что только 16% руководителей планируют существенно увеличить свои инвестиции в технологию цифровых двойников в ближайшие два года. Этот сегмент может быстро ускориться. Только один из пяти респондентов опроса Hexagon, у которых нет цифрового двойника, считает, что цифровой двойник может помочь в сотрудничестве; на самом деле 44% людей, имеющих цифрового двойника, ощущают преимущества совместной работы – разница между ожиданиями и реальностью составляет 25%. Алана Дубовик, младший инженер-геолог австралийской инжиниринговой фирмы WSP, рассказала International Construction, что моделирование и технологии цифровых двойников могут развиваться еще дальше в краткосрочной перспективе. Дубовик и ее команда использовали программное обеспечение для моделирования недр при реализации масштабного проекта автомагистрали в Мельбурне, Австралия. Она визуализирует будущее, в котором сбор данных или захват реальности может происходить мгновенно; Искусственный интеллект используется для создания гиперреалистичной модели с минимальным вмешательством человека или вообще без него. Достижения в области технологий камер и датчиков означают, что они доступны по цене и достаточно надежны, чтобы даже самые маленькие строители могли позволить себе какие-то передовые программы визуализации или моделирования. Грэм Грант, генеральный директор канадской компании Seequent (дочерней компании американской компании Bentley Systems), занимающейся программным обеспечением для геолого-геофизических исследований и моделирования, предполагает, что более быстрая и эффективная технология построения изображений вскоре может стать реальностью. Технологии захвата реальности и программное обеспечение для моделирования, разработанные его фирмой, уже могут определять различные типы и плотности почвы и горных пород. Грант считает, что в сочетании со сверхбыстрыми геопространственными съемками на горизонте, в частности, появятся изменения в горнодобывающей промышленности и земляных работах. «Я думаю, что меня больше всего волнует и, я могу сказать, приближается… это миниатюризация», — рассказал он International Construction. «Если бы все эти данные были там, и они были бы в миллиметровом масштабе, как это могло бы повлиять на вашу оценку этого места? Мы находимся на грани этого». Но компания Sequeent не является производителем станков, и в настоящее время буровые долота слишком малы, чтобы обеспечить необходимые датчики и реле, по крайней мере, в том, что касается моделирования недр. «Технология не стала миниатюрной. Но как только это произойдет, это изменит все», — утверждает он. Сетевое строительство и моделирование цифровых двойников сами по себе являются мощными инструментами, но их наиболее ценная роль может заключаться в том, как они помогают перевести отрасль на автоматизацию. Хотя растущее глобальное внедрение модульных и сборных процессов вскоре воплотит в жизнь некоторые идеи автоматического строительства, в мире строительной техники остается серьезная проблема: насколько можно безопасно автоматизировать? Американская строительная OEM-компания Bobcat (дочерняя компания Doosan Bobcat) рассматривает полуавтономное обнаружение и предотвращение объектов в строительной технике как первый шаг к полной автоматизации, но вице-президент компании по глобальным инновациям Джоэл Ханиман говорит, что полная автономия - это «далеко» от того, чтобы стать стандартом – так оно и есть. Отмечая, что строительные площадки разнообразны, Ханиман говорит, что путь к автономии должен быть продуманным. «Эти [автономные] решения должны быть созданы для [динамичных рабочих площадок]», — рассказал он International Construction. «Это вызов. Это техническая задача». Он отметил серию концептуальных погрузчиков Bobcat под названием RogueX и Rogue X2, которые представляют собой бескабинные электрические машины, которые компания использует для изучения автономного будущего строительства. Но Ханиман предупредил, что такой продукт вряд ли станет коммерчески доступным в ближайшее время. «Это очень далеко», — говорит он. «Но мы убираем оператора, убираем операторскую станцию, мы полностью изменили конструкцию транспортного средства… и через пять и десять лет вы начнете видеть автомобили, специально созданные для этого типа технологий. » На данный момент, по словам Ханимана, подрядчикам следует ожидать, что OEM-производители «возятся» над меньшими машинами, прежде чем внедрять успешные концепции в существующие и надежные парки машин. «Вот почему мы хотим начать с выборок меньшего размера», — подтверждает он. «Возможно, специальный автомобиль, в данном случае полностью электрический погрузчик, который позволит нам вывести эту технологию на рынок. Тогда мы сможем его усовершенствовать, масштабировать». Конечно, некоторые сегменты будут более успешны в автоматизации процессов, чем другие. В горнодобывающей промышленности, например, наблюдается значительный прогресс, особенно в области сочлененных самосвалов (ADT) и самосвалов, которые обычно имеют программируемые фиксированные маршруты, которые позволяют использовать машинное обучение. Volvo Construction Equipment (Volvo CE) вывела на рынок автономный гибридный компактор (CX01) и сообщила, что электрический самосвал TA15 (также называемый Tara) готов к производству. Кажется, единственная уверенность в том, что не существует ни одной инновации, которая полностью определит оставшуюся часть этого десятилетия в строительстве. Вместо этого это будет множество ускоряющихся частей технологии, объединенных воедино, которые навсегда изменят отрасль. Пока невозможно предсказать, произойдет ли это через пять лет, но в 2030 году умные деньги на строительстве будут выглядеть совсем иначе (и в лучшую сторону).