Как нейросети, компьютерное зрение и ИИ помогают в управлении проектами

Строительство любого объекта – это всегда проектная деятельность. У застройщика всегда существуют ограничения по времени, затратам и рабочей силе. Первые элементы проектного менеджмента были применены в СССР в 1920–1930-х годах. Это Днепрогэс и многие другие великие стройки нашего народа. И специалисты, и деньги были очень ограниченны, а про сроки и говорить нечего – враждебное окружение, близость Второй мировой войны заставляли страну напрягать все силы, экономить все ресурсы и время. Эти инструменты – сетевое планирование, критический путь, ленточные графики и многое другое – обогатили мировой опыт проектного менеджмента. Но XXI век открыл нам новые горизонты в управлении проектами – появились цифровые технологии, нейросети, искусственный интеллект. Мир строительства изменился, а сфера его управления стала намного эффективнее. Рассмотрим, что принесла цифровизация в отрасль.

Цифровизация понимается как процесс применения цифровых данных и технологий с целью оптимизации и автоматизации производственных процессов в управлении строительством. 2025 год стал поворотным в применении цифровых технологий, и тут надо выделить три ключевых этапа, на каждом из которых внедрялись свои технологии.

С 1 января прошлого года введено обязательное использование технологии информационного моделирования (ТИМ, или BIM в зарубежной практике) уже на этапе строительно-монтажных работ, на стадии проектирования – годом ранее. ТИМ – это цифровая модель строящегося объекта, в которой сразу есть вся информация о сроках, стоимости, инженерных системах – проще говоря, это динамическая визуальная ЗD-модель возводимого здания. К ней привязаны и сметы проекта, и график работ, и даже процесс эксплуатации здания, например, ремонты лифтового оборудования и других инженерных систем. ТИМ – ведущая технология цифровизации управления, только на этапе проектирования она снижает затраты на 20%, а время согласования проектной документации с государственной экспертизой – на 25%. На конец 2025 года ее применяли около половины российских застройщиков. ГК ПИК полностью перешла на данную технологию.

В условиях импортозамещения западных программных продуктов на рынке ТИМ моделирования на нашем рынке стали применятся отечественные разработки от компании «Нанософт», основанные на передовом зарубежном и российском опыте.

Логическим продолжением ТИМ-технологии стали цифровые двойники – компьютерные модели возводимого объекта, предоставляющие безграничные возможности проектировщикам изменять ключевые параметры (этажность, площадь, используемые материалы и т.д.) без физического вмешательства в сам объект. Крупнейший цифровой двойник в нашей стране – это проект девелопера «АСТЕРУС» – «Ростех-Сити». Это крупнейший в России бизнес-парк класса А, который имеет площадь более 263 тыс. кв. метров и является деловым ядром жилого района ALIA, проекта комплексного развития территории в Тушино площадью 65 га. Проект реализован «АСТЕРУС» в концепции WORK.LIVE.PLAY.LEARN (т.е. «Работай.Живи.Играй.Учись»). Данный бизнес-парк и его цифровой двойник получили самую высокую награду – International Property Awards как лучший в мире проект в области офисного девелопмента и лучший в Европе проект офисной архитектуры.

Это второй этап цифровизации управления в строи- тельстве. Третий этап – переход от цифровых двойников к цифровым платформам, развивающимся в корпоративном, отраслевом и государственном секторах экономики. Например, государственная цифровая вертикаль активно разворачивается на базе платформы «ГосТех» и объединяет ГИС ЖКХ и ЕСЖС. Только ГИС ЖКХ имеет более 10 млн пользователей, и число их активно растет. Цифровая вертикаль – комплекс взаимосвязанных технологий от проектирования, строительно-монтажных работ до эксплуатации объекта. Это генеральная линия цифровизации. По оценке Минстроя РФ, это повысит производительность труда в отрасли к 2030 году на 22%, снизит непроизводственные затраты на 10–15% и сократит сроки реализации проектов на 20–30%.

Следующая перспективная технология – искусственный интеллект и связанные с ним решения. ИИ применяется на многих этапах строительства – например, в генеративном дизайне. Постараемся систематизировать инструменты цифровизации строительных работ на базе искусственного интеллекта.

Прежде всего это инструменты генеративного дизайна. Суть их в том, что нейросеть получает от проектировщика ключевые параметры и ограничения по возводимому объекту, такие как смета расходов, людские ресурсы, временные рамки, нормативы СНиП. Что делает нейросеть? Она предлагает множество уже оптимизированных вариантов с учетом ограничений архитектурных проектов. Наиболее удачный пакет программ – Autodesk Generative Design, который оптимизирует архитектурные и строительно-монтажные решения с минимумом затрат по проекту при заданных параметрах по проекту. В условиях импортозамещения российские разработчики из НИИСФ РААСН смогли создать программные продукты, не уступающие программному обеспечению Autodesk, признанного лидера в проектировании и дизайне. Что это дает проектным организациям? Прежде всего экономию времени на оптимизацию проекта и повышение качества проектной документации, сокращение затрат на строительные материалы и т.д.

Следующий инструмент – автоматизированная проверка проекта на поиск конфликтующих инженерных решений в ТИМ-модели. Нейросеть предлагает сотни различных вариантов проекта, путем многочисленных итераций приближаясь к оптимальному бесконфликтному проектному решению. Понятно, что возможность избежать подобных коллизий на стадии проектирования экономит немало сил, времени и ресурсов застройщику, избавляя его от необходимости вносить изменения в возводимый объект на стройплощадке.

Далее, необходимо отметить ИИ-платформы и инструменты компьютерного зрения, позволяющие анализировать видео с камер и беспилотников в режиме реального времени. Это позволяет сравнивать текущее состояние возводимого объекта с цифровой моделью, своевременно выявить отклонения от графика строительства и оперативно реагировать. Инженерам не надо даже выезжать на объект – это сделает нейросеть и вовремя оповестит. Она же создает 3D-карты объекта и тут же выдаст замечания при отклонении от цифровой модели. Они также помогают оцифровать бумажные проектные, нормативные и прочие документы для моментального внедрения их в цифровые модели и мониторинга текущих строительно-монтажных работ как с точки зрения соответствия принятым нормативам и стандартам, так и с точки зрения проектных ограничений.

Важную роль играют инструменты анализа прогресса строительно-монтажных работ на основе ИИ. Они позволяют в режиме реального времени сопоставлять изменения на возводимом объекте с цифровым двойником или ТИМ-моделью, получая видеопоток с дронов или камер с круговым обзором. Ответственные лица в головном офисе застройщика и на местах получают сигналы на мобильные устройства (ноутбуки или смартфоны) в случае отклонений работ от заданных параметров проекта.

Этой же цели служат цифровые чек-листы и инструменты контроля качества. Они основаны на мобильных приложениях со встроенной нейросетью и помогают выявлять отклонения от качества и сроков строительных работ от проектных параметров. Например, они могут распознавать качество заливки бетона, установки арматуры и прочие этапы строительных работ на основе анализа получаемого в реальном времени видеопотока. Помимо зарубежных разработок известных фирм застройщики активно применяют и нейросети российских стартапов, позволяющие выявлять отклонения от строительных нормативов по видео и фото с точностью более 90%. Новинкой 2025 года стали ИИ-ассистенты, оптимизирующие закупки, доставку и складирование строительных материалов. Они помогают планировать спрос и цены на материалы на основе анализа потока данных, включающих объем потребления, рыночную конъюнктуру, погодные условия и их прогнозы, а также потребности и сроки проекта возводимого здания. В конечном итоге нейросеть подскажет оптимальное время для закупок материалов и возможный спрос, а также уровень цен. Особенностью нейросетей является их способность к самообучению – ошибки в выданных прогнозах ИИ учитывает, а следующий прогноз выдает уже с учетом возможных отклонений, которые в перспективе стремятся к минимальным значениям. Конечно, нейросеть – это не провидец, а системы компьютеров с программным обеспечением построены по принципу нервной системы человека, и идеализировать их не стоит. Они делают ошибки, впадают в «галлюцинации», проще говоря – фантазируют. Но – нечасто, и со временем точность их прогнозов растет.

Но и это еще не все. С развитием интернета вещей в строительстве и эксплуатации зданий стали применяться IoT-сенсоры, передающие цифровой модели на постоянной основе поток данных о ключевых параметрах самого объекта и окружающей среды. Представьте себе руководителя стройки, который точно в срок узнает, когда бетон набрал нужную прочность, и может скорее приступить к выполнению следующего этапа работ по проекту, экономя и время, и ресурсы. IoT-cенсоры давления и уровня, а также гидроизоляции незаменимы при эксплуатации зданий и сооружений, передавая данные о состоянии водоснабжения, фундамента, подземных конструкций и всего, куда не каждый день может заглянуть инженер по эксплуатации. Результат – раннее предупреждение о разрушении опорных конструкций, фундамента, протечках в системах канализации и водо- и электроснабжения, превышении ПДК вредных веществ в замкнутых помещениях и т.д.

Особую роль играют вибросенсоры в обеспечении безопасности проводимых работ, при оседании здания при усадке бетона, наклоне или изменении геометрии здания и прочих условиях. Они первыми зажигают красные огни, сигнализируя об опасности аварийных ситуаций.

Отдельного упоминания заслуживают сенсоры геолокации. Это «глаза» диспетчера, управляющего передвижением спецтехники и автомобилей. Они оптимизируют логистику транспортных средств и планирование их полной загрузки и т.д.

Как оценить экономический эффект от применения цифровых двойников и сенсоров? Это так же сложно, как оценить возможный ущерб при строительстве, выходе из строя инженерного оборудования, аварийных ситуациях и прочих бедах. Такие потери не поддаются денежному измерению, а вот оптимизация логистических процессов и других работ на стройплощадке дает экономию на 30–50% как минимум.

В конечном итоге цифровые технологии – это и безопасность людей, и контроль за использованием строительной техники, ну и, конечно, значительная экономия ресурсов. Экономический эффект даже трудно подсчитать.

Автор публикации - Владимир Трегубов.

Источник