У словия развития экономики в настоящее время постоянно выдвигают требования не только количественных, но и качественных преобразований, которые можно осуществить, используя самую передовую технику, технологию, непрерывно развивая научно-исследовательскую базу [9]. Общая структура инновационной деятельности строительной компаниях представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Общая структура инновационной деятельности строительной компании
Можно выделить основные направления инновационного развития современных строительных компаний (таб. 1).
Таблица 1. Современные направления инновационного развития в строительных компаниях
Направление |
Описание |
Преимущества |
Цифровизация |
Внедрение цифровых технологий, таких как BIM, искусственный интеллект и Интернет вещей, для улучшения процессов проектирования, строительства и эксплуатации. |
Повышение эффективности, снижение затрат и улучшение совместной работы. |
Экологичное строительство |
Ориентация на экологически чистые и энергоэффективные здания, использование материалов и технологий, которые минимизируют воздействие на окружающую среду. |
Снижение углеродного следа, экономия средств и улучшение репутации бренда. |
Модульная конструкция |
Использование сборных модулей для строительства зданий, сокращение времени строительства и отходов на месте. |
Сокращение сроков выполнения проекта, снижение трудозатрат и повышение качества. |
Робототехника и автоматизация |
Внедрение роботов и автоматизированных систем для выполнения таких задач, как кладка кирпича, сварка и отделка бетона. |
Повышение производительности, улучшение качества и снижение трудозатрат. |
3D-печать |
Использование аддитивного производства для создания строительных компонентов, таких как стены, крыши и фасады. |
Быстрое создание прототипов, сокращение отходов материала и повышение сложности. |
Виртуальная и дополненная реальность |
Использование технологий виртуальной и дополненной реальности для улучшения процессов проектирования, строительства и эксплуатации. |
Улучшенная совместная работа, повышение качества обслуживания клиентов и сокращение количества ошибок. |
Большие данные и аналитика |
Использование аналитики данных для оптимизации процессов строительства, прогнозирования результатов и улучшения процесса принятия решений. |
Принятие решений на основе данных, улучшенное управление проектами и снижение рисков. |
Платформы для совместной работы |
Внедрение цифровых платформ для облегчения совместной работы, обмена данными и коммуникации между заинтересованными сторонами проекта. |
Улучшенная коммуникация, улучшенная совместная работа и меньшее количество ошибок. |
Энергоэффективные технологии |
Интеграция энергоэффективных систем, таких как солнечные панели и ветряные турбины, в проекты зданий. |
Снижение энергопотребления, экономия средств и повышение экологической устойчивости. |
Инновационная деятельность может меняться на протяжении строительной производственной цепи на всех этапах проекта, и в термин «инновации» вкладывается различный смысл для различных процессов, поэтому задача и суть инноваций для небольшой субподрядной организации сильно отличаются от этих же понятий для крупной транснациональной строительной корпорации [3].
Одним из основных направлений, которые активно развиваются в современной строительной отрасли, является использование новых технологий и цифровых инноваций для оптимизации процессов проектирования, строительства и управления проектами [4].
Ключевой технологией, которая сегодня активно применяется в строительстве, является информационное моделирование зданий (Building Information Modelling – BIM) и прогнозное математическое моделирование, ориентированные на создание единой научной, технологической, технической, нормативно-организационной, информационной среды для интеллектуального управления жизненным циклом объектов строительства с целью качественного повышения эффективности планирования и надежности реализации инфраструктурных проектов на всех уровнях (рис.2)
Рисунок 2. Преимущества BIM в строительстве
Экологическое строительство сегодня1 – один из самых актуальных мировых трендов, пришедших в строительную отрасль за последние десятилетия, и одновременно важная составляющая понятия «устойчивое развитие». В ходе длительного исследования проблем глобального потепления выяснилось, что современные города, а точнее здания – один из главных источников загрязнения окружающей среды [1].
Еще одним современным направлением инновационного развития строительных технологий и техники является модульное строительство. Использование модульно-блочной технологии здания и компонентов заводской готовности позволит вынести за пределы стройплощадки максимум технологических операций (блоки, узлы и элементы здания собираются на площадках укрупнительной сборки или доставляются в готовом виде на строительную площадку для монтажа). Новые конструктивные решения приведут к индустриализации производства модульных элементов зданий из железобетонных панелей, а также к развитию каркасных технологий строительства зданий, в том числе из композитных и легких металлических конструкций [2].
Значительная трансформация строительной отрасли основана на масштабной технологической модернизации строительного процесса. Постепенно ликвидируются морально устаревшие технологии производства. Высокая ресурсная эффективность строительных работ должна будет обеспечиваться за счет переноса основной части работ на заводское конвейерное производство, это создает условия соблюдения высоких качественных и экологических стандартов. Повышается уровень механизации труда, автоматизации и роботизации строительных процессов, использование на стройплощадках мобильной спецтехники и инструмента, включая робототехнику [8].
3D-печать в строительстве является одной из ключевых инноваций в современном строительном процессе. Создание объекта из цифровой 3D-модели представляет собой последовательное нанесение слоев материала печатной головкой, с помощью сопла или другим методом. 3D-печать успешно применяется и в строительстве для изготовления разнообразных архитектурных макетов зданий и сооружений, возведения малоэтажных домов, создания отдельных элементов конструкций. Основные преимущества 3D-печати в строительстве включают в себя возможность создания сложных и уникальных архитектурных форм, сокращение времени и затрат на производство, а также снижение воздействия на окружающую среду за счет уменьшения отходов материалов [7].
Более того, 3D-печать позволяет улучшить качество и прочность строительных конструкций, а также предоставляет новые возможности для индивидуализации и персонализации строительных проектов [5].
Таким образом, 3D-печать в строительстве открывает новые перспективы для индустрии и представляет собой значимую инновацию, которая переопределяет способы проектирования и строительства зданий
С постоянным развитием технологий и расширением доступа к большим объемам данных, строительная отрасль также стала использовать концепцию «биг-дата» и аналитику для оптимизации своих процессов.
Существует множество отчетных данных, которые могут быть собраны и проанализированы для повышения эффективности. Например, перечень ключевых производственных показателей:
Выполненные работы: Отчет должен содержать информацию о том, какие работы были выполнены за день.
Количество производственного персонала на площадке и часы работы это персонала.
Количество и часы работы техники на площадке.
Использование материалов за день.
Проблемные вопросы, которые мешают выполнению ежедневных заданий
Любая другая аналитическая информация, критичная для выполнения различных специализированных работ и контроля со стороны производственных служб. Эта информация может зависеть от вида работ и принятых в компании подходов к управлению. Это может быть детальная информация о месте проведения работ (например, фундамент Ф1), конкретные исполнители работ (например, ФИО сварщика), ссылки на документы – основания для проведения работ (например, паспорт на бетон) и т.д.
Источники данных могут быть разные, но как правило - это линейный производственный персонал – прорабы, мастера, начальники участков.
Путем систематического анализа данных строительные компании могут идентифицировать области, требующие оптимизации, и разрабатывать стратегии для снижения издержек и повышения производительности [6].
Строительная аналитика имеет широкий спектр Применений для повышения эффективности (рис. 3)
Рисунок 3. Применение Big Data в строительной компании
Платформы для совместной работы на базе облачных технологий позволяют обмениваться информацией в режиме реального времени. Цифровые инструменты улучшают коммуникацию и сотрудничество между членами команды.
По сути, технологии совместной работы в строительстве используются для поддержки требований многопрофильной команды строительного проекта. Обычно для этого привлекаются несколько компаний, все из которых базируются в разных местах со своими собственными ИТ–системами, и объединяются – обычно временно - для планирования, проектирования, строительства и, в некоторых случаях, для эксплуатации и обслуживания, полученного в результате объекта. Технология совместной работы в строительстве обычно базируется в облаке или размещается в виде централизованной базы данных. Эти платформы позволяют всем членам команды обмениваться информацией и получать к ней доступ в режиме реального времени (рис. 4).
Рисунок 4. Схема взаимодействий в строительном проекте
Технологии для совместной работы в строительстве помогают получить доступ к локализованным наборам данных, хранящимся у отдельных команд. В первую очередь к проектным чертежам, ведь всем участникам проекта необходимо иметь возможность доступа, просмотра, разметки и комментариев проектной документации.
Другим важным направлением инновационного развития строительных компаний является использование современных строительных материалов и технологий, направленных на повышение энергоэффективности.
Технологии энергоэффективного строительства играют важную роль в сокращении потребления энергии и снижении негативного воздействия на окружающую среду. В свете увеличения энергозатрат и потребления ресурсов, энергоэффективные здания и дома становятся необходимостью.
Энергоэффективность означает минимизацию потребления энергии и ресурсов в проекте, строительстве, эксплуатации и утилизации здания. Основная цель энергоэффективности – обеспечение комфортных условий жизни при минимальном потреблении энергии и ресурсов.
В последние годы правительство России принимает дополнительные меры, чтобы стимулировать развитие энергоэффективного строительства. Одна из таких мер – создание стандартов энергоэффективности и поддержка инноваций в этой области. Технологии энергоэффективного строительства не только сокращают энергозатраты, но и способствуют экономии средств на оплату коммунальных платежей.
Одним из ключевых аспектов энергоэффективного строительства является использование утеплителей и теплоизоляционных материалов. Эти материалы способны значительно снизить теплопотери через стены и крыши здания, что в свою очередь позволяет сократить затраты на отопление и кондиционирование воздуха (табл. 4). Современные технологии позволяют производить утеплители и теплоизоляционные материалы из экологически чистых и перерабатываемых материалов, что делает их не только эффективными, но и дружественными к окружающей сред2.
Таким образом, инновационное развитие в сфере строительства представляет собой широкий спектр возможностей для улучшения производительности, качества и устойчивости строительных проектов Современные строительные компании, которые активно внедряют новые технологии и инновации, получают конкурентные преимущества на рынке и обеспечивают себе успешное развитие в долгосрочной перспективе.
Литература
1. Азаров В.Н., Гудков Ю.И., Кабанов А.С. Проблемы и перспективы обеспечения безопасности в транспортной сфере и транспортной инфраструктуре // Качество. Инновации. Образование. 2020. № 3 (167). С. 88-100.
2. Бозин М.М., Василенко М.А., Кузина Е.Л. Технологии информационного моделирования в формировании механизма сметных расчетов в строительстве // Финансовые аспекты структурных преобразований экономики. – 2021. – № 7. – С. 248-254.
3. Василенко Е.А., Кузина Е.Л., Стифеева В.О. Системный подход к оценке финансово-хозяйственной деятельности коммерческих предприятий // В сборнике: Модернизация экономики России: отраслевой и региональный аспект. Материалы международной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава, молодых ученых и студентов. Ростов-на-Дону, 2020. С. 197-200.
4. Вишнякова Е.П., Рогов А.А. Планирование комплексного развития территорий мегаполиса с учетом строительства и реконструкции объектов транспортной инфраструктуры // Научный вестник Гуманитарно-социального института. 2024. № 19. С. 6-12
5. Гуськова М.Ф., Стерликов П.Ф., Стерликов Ф.П., Стерликов Ф.Ф. К вопросу поиска современных эффективных форм хозяйствования // В сборнике: актуальные проблемы социально-гуманитарного знания. сборник статей. Образовательное частное учреждение высшего образования «Гуманитарно-социальный институт». Москва, 2023. С. 41-49.
6. Калинина Ю.А., Попова А.В., Синицина А.М., Солод А.Р., Азаров В.Н. Трансформация предприятий строительной отрасли за счёт применения современных ит-технологий "индустрии 4.0" // Качество. Инновации. Образование. 2020. № 4 (168). С. 86-94.
7. Кузина К.А., Азаров В.Н., Баранова Н.О.Цифровая трансформация строительной отрасли // В сборнике: Управление качеством. избранные научные труды Девятнадцатой Международной научно-практической конференции. Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет). Москва, 2020. С. 45-52.
8. Савчук Р.Р., Плешаков М.Р. Разработка предложений по снижению потерь рабочего времени и повышению эффективности производительности труда в строительной компании // В сборнике: Современное состояние, проблемы и перспективы развития отраслевой науки. Материалы VIII Всероссийской конференции с международным участием. Москва, 2023. С. 200-205.
9. Савчук Р.Р., Щуров А.Д., Чистяков С.Е. Повышение инвестиционной привлекательности как фактор социально-экономического развития территории // В сборнике: Балтийский морской форум. Материалы XI Международного Балтийского морского форума. В 8-ми томах. Калининград, 2023. С. 281-287.
1 Составлено авторами по данным Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации Минприроды, официальный сайт. [Электронный ресурс], URL: https://www.mnr.gov.ru/about/
2 ГОСТ Р ИСО 14031-2001