Использование технологий информационного моделирования зданий (BIM) в управлении объектами (Управление объектом — Facility Management, далее FM), сегодня становится мощным инструментом для оптимизации эксплуатации зданий на протяжении всего их дальнейшего жизненного цикла. На данный момент производятся различные попытки внедрения BIM в FM, которые становятся более успешными с ростом вычислительных мощностей и машинного обучения. В данной статье мы рассмотрим проблемы и перспективы коллаборации данных технологий и применимости их к решению задач эффективного применения BIM в FM. Теория объединения данных BIM в проектировании, строительстве и эксплуатации объекта в единую цифровую модель позволяет предоставить менеджерам по эксплуатации доступ к актуальной собранной в единое информации о состоянии оборудования, энергопотреблении, расположении инженерных систем и многом другом, постепенно становится практически реальной. Это позволяет не только улучшить техническое обслуживание и планирование ремонтов, но и оптимизировать использование ресурсов и повысить эффективность управления объектом в целом.
На современном этапе широкое распространение BIM-технологий в управлении объектами сталкивается с рядом проблем. Одним из основных препятствий является сложность интеграции BIM с существующими системами управления объектами (FM), что требует тщательной координации процессов и стандартизации данных [1], [2]. Кроме того, успешное внедрение BIM требует значительных инвестиций в обучение персонала и отлаживание организационных процессов. Тем не менее, благодаря использованию BIM можно добиться значительных преимуществ, таких как снижение эксплуатационных расходов, повышение энергоэффективности и улучшение планирования капитальных вложений [3], [4].
Попытки адаптировать BIM-модели, созданные для строительства к использованию в FM, чаще являлись локальными решениями. Независимо от их успеха, они не учитывали, что BIM — сравнительно новое явление, и большинство существующих объектов не имеют таких моделей. В данной статье рассматривается BIM-FM для существующих активов с предположением, что в большинстве случаев BIM-модели изначально отсутствуют [5].
Цель этой статьи — рассмотреть текущее состояние внедрения BIM-FM для существующих активов. Объединить предыдущие исследования, предоставляя обновленный обзор применения BIM-FM в разных секторах, анализируя существующие проблемы, включая последние достижения и очевидные перспективы [5].
Несмотря на препятствия, BIM стремительно становится стандартом в сфере управления объектами и его дальнейшего развития, включая интеграцию с умными зданиями и IoT, увеличение компьютерных мощностей обещает еще больше возможностей для повышения эффективности управления объектами и их прогрессивного развития в данной технологии [2], [3].
Возможности использования BIM в Facility Management
На данный момент преимущественно используются FM основанные на электронных таблицах [5]. С возможностью внедрения BIM появляются широкие возможности для улучшения процессов Facility Management на всех этапах эксплуатации объекта. Эти возможности охватывают такие важные области, как управление активами, техническое обслуживание, управление пространствами и энергоменеджмент. Благодаря интеграции BIM с FM становится возможным реализация принципов устойчивого развития, а также повышение эффективности эксплуатации объектов. Одной из ключевых возможностей BIM это создание 3D визуализации для FM [5].
Управление активами и техническое обслуживание являются одним из ключевых применений BIM в Facility Management. Модели BIM содержат исчерпывающие данные обо всех компонентах здания, включая их расположение, состояние и историю обслуживания. Это позволяет эффективно планировать техническое обслуживание и предотвращать возможные сбои в работе систем [2]. Например, с помощью BIM можно разработать модель, которая будет прогнозировать обслуживание и позволит оптимизировать работу оборудования, сокращая расходы на ремонт [3].
BIM активно используется как средство для энергоменеджмента объектов, мониторинга и оптимизации энергопотребления. Платформы, интегрированные с BIM, позволяют отслеживать потребление энергии, воды и других ресурсов в реальном времени, выявляя зоны с повышенным потреблением и предлагая меры для их оптимизации [3]. Внедрение BIM помогает снизить эксплуатационные затраты за счет улучшенного управления энергией, пространства в целом, что является одним из приоритетных направлений устойчивого развития [4].
BIM позволяет менеджерам вести управление пространствами объектов, оптимизируя использование помещений за счет точного планирования и анализа данных о распределении зон и нагрузке на здания в целом. В цифровой модели можно легко изменять конфигурацию пространства, что делает процесс перепланировки или расширения более управляемым и экономически эффективным [2]. Это особенно полезно для крупных объектов, где точное распределение ресурсов и зон важно для поддержания продуктивности и безопасности.
Использование BIM упрощает принятие решений при планировании капитальных вложений и реконструкции, так как модели содержат данные о сроках службы различных элементов здания и позволяют точно рассчитать затраты на их замену или модернизацию. Это позволяет владельцам и управляющим объектами делать более обоснованные инвестиции в материалы и оборудование, что снижает риски и оптимизирует расходы в долгосрочной перспективе [3], [4].
BIM-модели могут быть использованы для улучшения планирования обеспечение безопасности и реагирования в экстренных ситуациях. В случае чрезвычайных ситуаций 3D-модель здания предоставляет оперативные данные о расположении ключевых систем и оборудования, что помогает службам быстрого реагирования действовать максимально эффективно и минимизировать возможные риски [3], [4].
Внедрение BIM в Facility Management открывает возможности для значительного улучшения эксплуатационной эффективности зданий, повышения надежности систем управления и снижения затрат на обслуживание.
Проблемы использования BIM в Facility Management
Несмотря на многочисленные преимущества, которые BIM предлагает в управлении объектами, его внедрение в Facility Management (FM) сталкивается с рядом серьезных проблем. Эти препятствия касаются как технических аспектов, так и организационных и финансовых вопросов. Практикующие специалисты по Facility Management (FM) отмечают, что недостаток участия их на ранних стадиях планирования BIM и слабое взаимодействие между этапами негативно влияют на внедрение BIM. Проблемы, связанные с интеграцией BIM и FM (особенно в контексте исторических зданий — HBIM), можно решить с помощью «глубокого понимания принципов BIM, а также ясных концепций и процессов». Позже были проведены опросы среди реставраторов и менеджеров объектов, которые выявили дополнительные препятствия. Среди них:
– Сложности со сбором данных о старых зданиях;
– Время, необходимое для создания BIM-моделей;
– Затраты на серверы и лицензии.
Интеграция данных BIM с существующими системами управления объектами FM является одной из ключевых проблем. Большинство объектов уже используют различные платформы для управления, и успешная интеграция BIM требует совместимости между этими системами, что может оказаться сложным и дорогостоящим процессом [2], [3]. Существующие стандарты, такие как COBie (Construction-Operations Building Information Exchange), помогают структурировать данные для более легкого обмена информацией, однако несовместимость данных остается одним из основных препятствий.
Для эффективного использования BIM в FM важно поддерживать обновление, актуальность, и точность данных на протяжении всего жизненного цикла здания. Это требует регулярного обновления моделей BIM, что может быть трудоемким процессом и требует строгих протоколов для обеспечения состояния данных [3]. В случае отсутствия актуальных данных возможны ошибки в планировании и обслуживании, что сводит на нет многие преимущества использования BIM. Новый подход рассматривает BIM как живую систему, где данные могут свободно передаваться между системами AEC BIM и FM в обоих направлениях [5]. Это более прогрессивное решение по сравнению с текущими методами, поскольку, хотя информация FM все еще содержит множество источников, BIM служит единым источником, через который можно получать доступ к другим инструментам FM. Тем не менее, как уже упоминалось, таких примеров пока немного, но они продолжают развиваться [5].
Внедрение BIM связано с существенно высокими начальными затратами на внедрение, на приобретение программного обеспечения, оборудования и обучение персонала. Особенно сложным этот вопрос становится для организаций с ограниченными ресурсами, где необходимость в капиталовложениях может стать значительным препятствием [2]. Более того, помимо начальных инвестиций, необходимо учитывать затраты на постоянное обслуживание и обновление системы.
Недостаток квалифицированных специалистов, обладающих необходимыми навыками для работы с BIM в Facility Management, также является одной из значительных проблем. BIM требует не только технических знаний, но и умения интегрировать информацию исходную по состоянию окружающей среды и прочих необходимых данных с различными системами управления зданиями [4]. Обучение персонала и привлечение квалифицированных специалистов требуют значительных временных и финансовых ресурсов.
Внедрение новых технологий всегда связано с определенным уровнем сопротивления изменениям в организации со стороны сотрудников. Это касается не только обучения новым инструментам, но и изменения подходов к управлению и процессам эксплуатации объектов. Многие организации сталкиваются с проблемой адаптации своих процессов к новым требованиям и технологиям, что замедляет внедрение BIM [3].
Еще одной проблемой является недостаточная стандартизация и регламенты процессов и форматов данных для BIM в сфере управления объектами. Хотя существуют международные стандарты, такие как ISO 19650, их внедрение и соблюдение требует значительных усилий со стороны всех участников процесса. Без четкой стандартизации трудно обеспечить консистентное и эффективное использование BIM в различных проектах и организациях [2], [4].
Также есть необходимость разработки технологии и методологии для работы с историческими зданиями для построения HBIM. Это связано с отсутствием достаточной информации о скрытых элементах здания, необходимостью поиска и обработки исторической документации [5].
Недостаток согласованности передачи данных между BIM и FM является существенной проблемой. Проблемы координации передачи данных между FM и другими секторами, такими как BIM и AEC, может быть связан с тем, что другие секторы недостаточно понимают роль и задачи FM. В секторе строительства существует мнение, что на этапах проектирования генерируется слишком много информации, и ее необходимо сократить перед передачей FM, чтобы облегчить управление данными. Это мнение, вероятно, вызвано тем, что избыток информации и низкое качество моделей может приводить к ошибкам при экспорте данных из BIM в системы FM, и самым простым решением кажется уменьшение объема передаваемой информации [5]. При должной классификации, обработке и систематизации объема передаваемой информации в FM ситуация будет меняться.
Для успешного внедрения BIM в Facility Management необходимо преодолеть множество барьеров, включая проблемы интеграции данных, высокие затраты, нехватку квалифицированных кадров и сопротивление изменениям в организациях. Только комплексный подход к решению этих задач позволит реализовать весь потенциал BIM в управлении объектами.
Перспективы использования BIM в Facility Management
Поскольку полностью обогащенная модель BIM предоставит структурированный единый источник информации об активах, будущее применения BIM в Facility Management выглядит многообещающим, так как технологии стремительно развиваются, а их внедрение способствует более эффективному управлению объектами на всех этапах их жизненного цикла. BIM не только помогает оптимизировать текущие процессы эксплуатации, но и открывает новые возможности благодаря интеграции с другими цифровыми технологиями. В долгосрочной перспективе он позволил бы сократить расходы на техническое обслуживание на 50 % [5].
С технологической точки зрения проектная BIM модель служит основой для FM, представляя собой BIM для новых задач FM, не требующий существенных изменений. Использование проектной BIM модели ускоряет настройку BIM-FM. Далее BIM-FM должна становиться самостоятельной системой, включающая всю необходимую для FM информацию и функции, поддерживая 3D-модели для специфических нужд FM. Она постепенно заполняется новыми данными, сохраняя старые, и может генерировать готовую AEC-BIM для новых проектов, что важно для модернизации существующих объектов [5].
Интеграция с IoT и умными зданиями является одним из ключевых направлений развития BIM в Facility Management является его интеграция с Интернетом вещей (IoT) и умными зданиями. IoT позволяет подключать различные сенсоры и устройства к сети для сбора данных в реальном времени. В связке с BIM эти данные могут использоваться для автоматизации процессов управления, мониторинга и реагирования на изменения в эксплуатации объектов. Например, системы умных зданий могут автоматически управлять энергопотреблением, контролировать состояние оборудования, повышать уровень комфорта пользователей здания [3], [3] при этом снижая затраты на эксплуатацию.
С развитием машинного обучения, возможности анализа и прогнозирования больших данных BIM становится платформой для применения прогнозных моделей, которые помогают предсказывать и предотвращать возможные сбои в работе объектов. Прогнозная аналитика может значительно улучшить планирование технического обслуживания, основываясь на данных о прошлых отказах и текущем состоянии оборудования. Это снижает вероятность неожиданных поломок и повышает надежность эксплуатации зданий [2].
Устойчивое развитие и возможности применения BIM в области «зеленых» технологий играет важную роль в проектировании и эксплуатации зданий с акцентом на устойчивое развитие. В будущем применение BIM в FM будет все больше способствовать оптимизации энергопотребления, снижению углеродного следа и применению «зеленых» технологий. Интеграция BIM с сертификатами LEED и BREEAM позволит легче достигать стандартов экологической эффективности зданий [3].
Развитие стандартизации и регламентов абсолютно необходимо для стабильного будущего развития. Будущее BIM тесно связано с дальнейшей стандартизацией процессов в Facility Management. Международные стандарты, такие как ISO 19650, продолжают развиваться, что способствует более широкому распространению BIM и его более глубокому внедрению в управление объектами. По мере стандартизации обмена данными между различными системами и форматами BIM будет становиться более доступным и удобным инструментом для управляющих объектов [4].
BIM также имеет перспективы для Повышение эффективности управления недвижимостью с точки зрения стратегического управления. Использование BIM позволяет владельцам недвижимости лучше планировать свои инвестиции, оптимизировать использование активов и принимать более обоснованные решения на основе точных данных о состоянии объектов. Это особенно важно для крупных объектов, где каждая ошибка может привести к значительным финансовым потерям [3].
Перспективы использования BIM в Facility Management чрезвычайно широки и охватывают множество направлений, от интеграции с умными технологиями до устойчивого развития. Развитие этих технологий и их внедрение в повседневные процессы управления объектами обещают значительно повысить эффективность эксплуатации зданий, сократить расходы и улучшить качество создаваемого обслуживаемого пространства.
Необходимость в IT -специалистах для разработки программного продукта.
Интеграция BIM в Facility Management требует не только знаний в области архитектуры и управления объектами, но и высоких IT-компетенций. Одной из ключевых потребностей при внедрении BIM в FM является привлечение специалистов в области информационных технологий и программирования. Современные системы BIM становятся все более сложными и требуют углубленного технического сопровождения, разработки пользовательских решений и интеграции с другими цифровыми платформами, что делает IT-специалистов неотъемлемой частью команды Facility Management.
Разработка и настройка пользовательских решений необходима для полной реализации потенциала BIM в FM. Изначально необходимо создание классификатора исходных данных с соответствующим программным обеспечением. Также зачастую требуется кастомизация программного обеспечения. Это включает разработку пользовательских плагинов и приложений для автоматизации процессов, создания интерфейсов для интеграции BIM с другими системами управления, а также внедрение аналитических инструментов для мониторинга и оптимизации эксплуатации объектов [3]. Например, такие языки программирования, как Python, активно используются для создания скриптов автоматизации задач в программных платформах BIM, таких как Autodesk Revit [2].
Благодаря подключению объектов к системам интеграции и управления и к Интернету вещей (IoT), IT-специалисты играют важную роль в обеспечении интеграции BIM с датчиками и устройствами, которые собирают данные в реальном времени. Эти данные поступают в систему BIM, что позволяет менеджерам по эксплуатации принимать более обоснованные решения на основе точной информации о состоянии здания и его систем. Зачастую эта интеграция требует написания кода для настройки взаимодействия между системами и обработки данных с использованием таких технологий, как облачные платформы и базы данных [4].
Автоматизация процессов и обработка большого объема данных — ключевые задачи в управлении объектами с использованием BIM. IT-специалисты работают над созданием алгоритмов, которые анализируют данные и автоматически принимают решения о необходимости проведения обслуживания, оптимизации энергопотребления или управления пространствами. Использование языков программирования для разработки таких решений помогает повысить точность, качество и скорость управления объектами [3].
Единовременно возникает вопрос с кибербезопасностью. С развитием цифровизации и внедрением BIM возрастает и риск кибератак на системы управления объектами. В связи с этим IT-специалисты также занимаются обеспечением безопасности данных, их шифрованием и защитой от несанкционированного доступа. Без участия IT-экспертов сложно гарантировать безопасность BIM-моделей и данных, на основе которых строится управление объектами [2], [4].
Привлечение IT-специалистов и использование программного кода становятся критически важными для успешного внедрения BIM в Facility Management. Это позволяет не только автоматизировать процессы, но и интегрировать BIM с новыми цифровыми технологиями, обеспечивая высокий уровень эффективности управления объектами.
Использование BIM в Facility Management в сетевых компаниях, таких как Starbucks , Johnson & Johnson , General Electric и других
Сетевые бизнесы, такие как Starbucks, Johnson & Johnson, General Electric (GE), управляющие тысячами объектов по всему миру, нуждаются в эффективных и стандартизированных подходах к управлению недвижимостью и инфраструктурой. В этих глобальных компаниях применение BIM в Facility Management начинает играет ключевую роль в стандартизации процессов, поддержании качества и оптимизации затрат на эксплуатацию объектов.
Централизованное управление объектами необходимо для управления сетевым бизнесом и выстраивания единой концепции бренда. Для сетевых компаний важно иметь централизованную систему управления объектами, особенно когда речь идет о тысячах объектов, расположенных в различных странах. BIM позволяет стандартизировать процессы Facility Management, обеспечивая доступ к унифицированным данным о состоянии объектов, их конфигурации и потребностях в техническом обслуживании. Например, Johnson & Johnson применяет BIM для поддержки своих глобальных операций, улучшая эксплуатацию своих зданий и обеспечивая соответствие стандартам качества на всех объектах [4].
Компании, такие как Starbucks, активно внедряют и оптимизирует использования ресурсов. Развитие BIM для оптимизации энергопотребления и достижения целей является неотъемлемой частью управления объектами компании. BIM-модели помогают отслеживать потребление ресурсов, таких как электричество и вода, что особенно важно для ресторанов и магазинов, которые ежедневно используют большие объемы этих ресурсов. Интеграция с IoT позволяет сетевым компаниям контролировать параметры микроклимата и автоматически регулировать потребление энергии на всех объектах, что способствует снижению затрат и углеродного следа [3].
Поддержание стандартов качества и безопасности в сетевых бизнесах, таких как GE становится необходимым требованием компании. Использование BIM для поддержания единых стандартов качества и безопасности на всех объектах приводит сказывается положительно на качестве управления. BIM позволяет менеджерам по эксплуатации поддерживать актуальные данные о состоянии систем безопасности, включая противопожарные системы, системы видеонаблюдения и аварийных выходов. Это особенно важно для глобальных компаний, где несоблюдение стандартов может привести к серьезным финансовым и юридическим последствиям [2].
Поддержка корпоративных инноваций с использованием BIM в сочетании с цифровыми инновациями, такими как аналитика больших данных и прогнозное обслуживание, помогает компаниям, таким как General Electric, повышать эффективность работы своих объектов. Эти технологии позволяют планировать техническое обслуживание на основе данных о реальном состоянии оборудования, что снижает вероятность простоев и повышает надежность эксплуатации объектов. GE активно использует цифровые двойники на основе BIM для улучшения прогнозирования и минимизации эксплуатационных рисков [3].
Масштабируемость и гибкость необходима для успешного развития компаний с большой сетью объектов, таких как Starbucks. масштабируемость решений на основе BIM становится важным фактором. Благодаря BIM и облачным технологиям компании могут управлять тысячами объектов, внедряя новые стандарты и процессы на всех уровнях, от региональных офисов до отдельных магазинов. Это позволяет сетевым компаниям оперативно адаптироваться к изменениям в нормативно-правовых актах и требованиям рынка [4].
Для крупных сетевых компаний использование BIM в Facility Management помогает стандартизировать процессы, повышать эффективность эксплуатации, снижать затраты на ресурсы и поддерживать высокие стандарты качества и безопасности на всех объектах.
Заключение.
Информационное моделирование зданий (BIM) трансформирует управление объектами (Facility Management) и открывает новые горизонты для повышения эффективности эксплуатации зданий и их стабильного развития. Внедрение BIM позволяет значительно улучшить процессы управления активами, технического обслуживания, энергоменеджмента и безопасности, что особенно актуально для сетевых компаний, таких как Starbucks, Johnson & Johnson и General Electric, которые управляют тысячами объектов по всему миру.
Несмотря на значительные преимущества, перед предприятиями, внедряющими BIM в Facility Management, стоят серьезные препятствия, такие как необходимость интеграции данных, высокие начальные затраты и нехватка квалифицированных кадров. Однако будущее BIM связано с новыми возможностями, такими как интеграция с Интернетом вещей (IoT), использование прогнозной аналитики и машинного обучения, что позволит оптимизировать эксплуатационные процессы и снизить затраты на управление объектами. Более того, дальнейшая стандартизация процессов и развитие технологий обеспечат более широкое распространение BIM и его интеграцию с устойчивыми технологиями [2], [3], [4].
В статье проведен обзор оценки текущего внедрения BIM-FM для существующих объектов. Определены две стороны: возможности и проблемы. Реальное использование BIM-FM в перспективе начинает развиваться с признанием его ценности. Основные препятствия — отсутствие стандартов обмена данными, согласования FM с другими отраслями и стандартизации. Проанализированы требования к информации, функциональности и моделированию, которые помогут преодолеть эти препятствия. В дальнейшем целесообразно пересматривать подход к технологии фокусируясь на использовании цифровых двойников.
Успешное внедрение BIM в Facility Management требует комплексного подхода, включающего привлечение IT-специалистов, стандартизацию процессов и постоянное обновление исходных данных. Эти усилия будут оправданы значительными улучшениями в управлении объектами и возможностью более эффективно использовать ресурсы для достижения целей устойчивого развития.
Литература:
- Gustavo Salles Tsay, Sheryl Staub-French and Érik Poirier. BIM for Facilities Management: An Investigation into the Asset Information Delivery Process and the Associated Challenges. 08.05.2024. https://www.mdpi.com/2076–3417/12/19/9542
- Bim Americas. Harnessing the Power of BIM for Facility Management: A Comprehensive Guide. 12.06.2024. https://bimamericas.com/power-of-bim-for-facility-management-a-comprehensi/
- OneStop AEC. Role of BIM in Facility Management. 16.06.2021. https://www.onestopaec.com/blog/role-of-bim-in-facility-management/
-
Michael Schley, Brian Haines, Kathy Roper and Brandi Williams
BIM for Facility Management. 08.2016 https://it.ifma.org/wp-content/uploads/2019/04/BIM-FM-Consortium-BIM-Guide-v2_1.pdf - Lucy J. Lovell,Richard J. Davies and Dexter V. L. Hunt Building Information Modelling Facility Management (BIM-FM) 08.05.2024. https://www.mdpi.com/2076–3417/14/10/3977
