Анализ систем цифровизации процессов внутреннего контроля в строительных организациях

Введение

Внутренний контроль в строительных организациях организуется и проводится на всех этапах строительных работ [1] (Slabinskaya, Tkachenko, 2017). Во внутреннем контроле задействованы как управляющий, так и производственный персонал строительной организации. Информационные данные, которые формируются в процессе внутреннего контроля, предназначены не только для мониторинга процессов проектирования и качества строительства, но и прогнозирования будущих рисков и ожидаемых событий. В процессе внутреннего контроля должны быть сформированы качественные учетно-аналитические данные. Это объясняется тем, что данные внутреннего контроля используются на разных уровнях менеджмента, данные должны быть содержательными, достаточными и сопоставимыми, данные не должны быть противоречивыми.

В условиях цифровизации процессов внутреннего контроля в строительных организациях целесообразно использовать аналитические технологии и механизмы визуализации для повышения эффективности процессов внутреннего контроля.

BIM-технологии

Цифровизация в строительстве предполагает использование BIM-технологии (Building Information Model или Building Information Modeling) [2] (Rybin, Ambaryan, Anosov, Galtsev, Fakhrotov, 2019). Данная технология представляет собой согласованную, взаимосвязанную и скоординированную цифровую информацию о проектируемом, создаваемом или уже существующем объекте строительства. Информационная база модели содержит данные геометрической привязки и обеспечивает расчет и аналитические возможности при организации работ для всех участников строительного и эксплуатационного процесса (заказчик, проектировщик, подрядчик, эксплуатирующая организация и т. д.). Данная модель служит основой для проведения внутреннего контроля в строительных организациях.

Технология BIM поддерживает все этапы жизненного цикла объекта строительства, включая планирование и техническое задание на объект строительства, производство строительных работ и эксплуатацию. Цифровая модель строительного объекта используется на всех этапах жизненного цикла объекта участниками строительного процесса, что способствует организации эффективного процесса внутреннего контроля в строительных организациях (рис. 1).

Рисунок 1. Жизненный цикл строительного объекта

Источник: [2] (Rybin, Ambaryan, Anosov, Galtsev, Fakhrotov, 2019).

В технологии BIM используются трехмерные модели строительных объектов. Единая цифровая модель объекта строительства обеспечивает распространение процессов цифровизации в строительных организациях на полном жизненном цикле зданий и сооружений, в том числе и для внутреннего контроля.

Технология BIM обеспечивает следующие преимущества: улучшенная визуализация; повышение производительности за счет того, что большая доля расчетов происходит автоматически; скорость проектирования увеличивается; количество ошибок при проектировании снижается; встраивание и связывание важной информации, такой как информация о поставщиках для конкретных стройматериалов, с учетом их детального описания и количества, необходимого для оценки и проведения торгов; сокращается время рассмотрения и экспертизы проекта; упрощается процесс приемки работ и объекта в целом; упрощаются процессы внутреннего контроля.

Технология BIM представлена различными программными системами: AEC Collection; Renga; Gectaro; PlanRadar; «Мобильные решения для строительства».

Программный комплекс AEC Collection [3] включает такие передовые программные продукты, как BIM и САПР, которые обеспечивают обработку данных в облачной среде. Это позволяет проектировщикам, инженерам и подрядчикам выполнять различные задачи: от проектирования на ранних стадиях до строительства, а также внутреннего контроля.

Программный комплекс AEC Collection предоставляет следующие возможности: создание высококачественных планов зданий и объектов инфраструктуры с высокими эксплуатационными характеристиками при помощи инструментов концептуального и детального моделирования; комплексы программных средств обеспечивают возможности для анализа, генеративного проектирования, визуализации и симуляции с целью оптимизации проектных решений; за счет внутреннего контроля обеспечиваются результаты строительства, становятся более прогнозируемыми.

В состав комплекса AEC Collection входят: Revit – программные средства для планирования, проектирования и строительства зданий, а также средства управления при помощи межотраслевого ПО для информационного моделирования (BIM); InfraWorks – программное средство для концептуального проектирования и анализа; Civil 3D – программное средство для проектирования объектов гражданской инфраструктуры и выпуска строительной документации; Navisworks Manage – программное средство для обнаружения конфликтов, эффективной координации, 5D-анализа и моделирования; AutoCAD – САПР для 2D- и 3D-проектирования со специализированными инструментариями и приложениями; Autodesk Docs – программная система для управления проектной информацией в единой облачной среде обработки данных.

Renga – BIM-система российского производителя, которая обладает необходимой функциональностью, интуитивно понятным интерфейсом и предназначена для комплексного проектирования [4]. Формируемая программой документация соответствует российской нормативно-технической документации. Информационная модель объекта строительства используется на всех этапах его жизненного цикла, в том числе и в бизнес-процессах внутреннего контроля.

Для конструкторов программная система Renga предоставляет следующие возможности: обеспечение совместной работы архитектора и конструктора, что ускоряет ход проекта, позволяет прорабатывать сложные конструкции; позволяет вывести проект на больший уровень детализации за счет работы с отправочными марками металлических ферм, колонн, связей и сборных железобетонных изделий; снижение трудоемкости работы конструктора за счет использования автоматического и ручного армирования в совокупности с механизмами взаимодействия с расчетными комплексами; автоматизация решений по обеспечению динамически обновляемых спецификаций.

Для инженера программная система Renga предоставляет следующие возможности: минимизация ручной работы и уменьшение ошибок проектирования за счет автоматической трассировки инженерных систем здания; возможность проектировать все системы жизнеобеспечения здания (водоснабжение и водоотведение, отопление, вентиляция, а также электроснабжение и слаботочные сети) за счет использования встроенного параметрического оборудования; обеспечение совместной работы группы инженеров над сводной моделью инженерных сетей синхронизирует технические решения и исключает конфликтные ситуации; обеспечение соответствия ГОСТ СПДС документации, получаемой на базе информационной модели (аксонометрические схемы и планы инженерных систем).

Сервис для управления стройкой и ремонтом Gectaro предоставляет широкие возможности строительным компаниям вести проекты в едином информационном сервисе [5].

Данная программная система позволяет: быстро создавать смету, используя настраиваемый справочник расценок компании или использовать заранее сформированный программой справочник; программный комплекс обеспечивает создание плана работ и обеспечение контроля ресурсов; реализацию учета финансов и формирование управленческих отчетов; реализация удаленного контроля стройки, при котором прораб подготавливает отчет о выполненных работах и прикладывает фотоотчет через Telegram-бот, который поступает в информационную базу данных программной системы Gectaro; реализация учета складских остатков посредством формирования в базе данных информации о том, где находятся материалы и инструменты для проекта.

Программный комплекс Gectaro предоставляет следующие возможности: руководителю позволяет удаленно следить за работой и не заниматься рутиной; финансисту – анализировать детальную информацию о прибыльности всего бизнеса и проектов; менеджеру позволяет создать смету и график выполнения работ, а также контролировать прогресс, готовить документы и следить за соблюдением сроков и бюджетов; прорабу – формировать отчеты о проделанной работе с помощью электронных гаджетов; снабженцу – делать закупки по нескольким проектам с помощью сервисов Gectaro. При этом в системе визуализируются сроки начала работ, к которым нужно доставить материалы с учетом задержек; клиент получает информацию о смете с планом работ и прогрессом.

Программная платформа PlanRadar предназначена для управления строительством, подготовки отчетности и аналитики, управления документами и чертежами [6].

Программа предполагает использование мобильных устройств, с помощью которых осуществляется связь с центральным сервером, поддерживается в реальном масштабе времени актуальная информация о задачах и планах их выполнения, фиксируются текущие результаты работы строительной компании и формируются данные для внутреннего контроля.

Программа PlanRadar обеспечивает просмотр, сегментацию и экспорт актуальных данных по проекту в любое время. Имеется возможность получать информацию о ситуации на строительном объекте и ресурсах компании в режиме реального времени. Программа обеспечивает отслеживание всех процессов за счет интеграции в одном месте для обеспечения безопасного и прозрачного формирования журнала фиксации событий, что способствует повышению эффективности внутреннего контроля строительной организации.

Программа PlanRadar обеспечивает оперативное обновление документов и чертежей в едином информационном пространстве. Документы и чертежи синхронизируются на разных устройствах, поддерживается подписание документов с помощью электронных подписей и предоставляется доступ к нужным документам заинтересованным лицам в офисе или на строительном объекте.

Программа позволяет управлять 2D-чертежами и BIM-моделями централизованно и обеспечивает доступ с мобильных устройств. Это предоставляет возможность работы строительной организации в соответствии с последними чертежами, что повышает уровень внутреннего контроля.

Платформа МРС – «Мобильные решения для строительства» компании ИРБИС предоставляет единую информационную среду для взаимодействия персонала строительной организации с подрядными организациями. Программная система формирует информационное пространство, содержащее данные о качестве выполнения строительных работ, доступ к которому предоставляется заказчику.

Система обеспечивает: доступ к актуальной проектной документации в режиме онлайн через мобильное приложение; при помощи мобильных устройств способна передавать предписания, с фотофиксацией и «привязкой» к документации (при этом информация о выявленных и устраненных нарушениях доступна 24/7); возможность проведения внутреннего контроля за устранением предписаний, вести аналитику по подрядчикам, видам работ, категориям замечаний и срокам устранения.

В процессе внутреннего контроля строительной организации предоставляется возможность: контролировать соблюдение строительных технологий и качества работ; ведения, оформления и формирования комплекта исполнительной документации; проверки качества материалов, которые должны соответствовать требованиям проекта, ГОСТ, СП и ТУ; контролировать соблюдение требований охраны труда и техники безопасности на объекте.

Информационные системы и платформы формируют данные для внутреннего контроля, которые необходимо визуализировать для обеспечения эффективной аналитической работы управляющего персонала строительной организации.

Программные средства аналитики и визуализации

Кроме средств аналитической обработки и визуализации, которые имеются в программных комплексах, реализующих BIM-технологии, целесообразно использовать и другие специальные программы визуализации данных.

Одним из современных подходов реализации аналитических технологий являются методы визуализации или визуальной аналитики. Эти методы находят в широкое применение при решении задач анализа исходных данных в различных областях деятельности человека, в частности в управлении, планировании и контроле строительного производства.

При использовании методов визуализации исходные данные обрабатываются при помощи прикладных программ визуализации, которые формируют их статические или динамические графические интерпретации, проводят визуальный анализ (рис. 2).

Рисунок 2. Этапы визуального анализа данных

Источник: [2] (Rybin, Ambaryan, Anosov, Galtsev, Fakhrotov, 2019).

Для визуализации могут использоваться следующие программные средства: Databox; Zoho Analytics; Plotly; Infogram; ChartBlocks; Datawrapper; D3.js.

Программная система Databox представляет собой платформу для бизнес-аналитики, которая позволяет провести анализ бизнеса путем удобного формирования и представления KPI, таблиц и баз данных [8]. Программная платформа позволяет проводить интеграции с различными сервисами и реализована в онлайн-режиме. Сервисы платформы позволяют пользователям создавать собственные аналитические панели с данными из нескольких источников.

Databox позволяет получать аналитику по объекту строительства через мобильный телефон, браузер, большой экран. Интерфейс Databox поддерживает ряд устройств и платформ для обеспечения доступа к аналитическим данным в любое время и из любого места. Программная система поддерживает взаимодействие с различными системами управления базами данных, включая PostgreSQL и MySQL. Имеется диалоговый конструктор панелей мониторинга, который позволяет пользователю производить настройку внешнего вида панели.

На рисунке 3 представлена панель мониторинга платформы Databox.

Рисунок 3. Панель мониторинга платформы Databox

Источник: [8].

Программная система Zoho Analytics предназначена для бизнес-аналитики и анализа данных, позволяет создавать визуально привлекательные представления данных и ориентированные на пользователя информационные панели [9]. Система позволяет выявить скрытые данные из необработанного набора сырых данных, сформировать аналитические отчеты и панели мониторинга. С помощью Zoho Analytics можно отслеживать ключевые бизнес-показатели, просматривать долгосрочные тренды, выявлять редкие события. Система позволяет получать и объединять данные из разных источников. Программная система Zoho Analytics использует технологии AI (искусственный интеллект), ML (машинное обучение) и NLP (обработка естественного языка), обеспечивает безопасную совместную работу в Интернете. Это обеспечивает эффективные коммуникации с заинтересованными участниками строительного производства.

На рисунке 4 приведен Dashboard продаж, сформированный в Zoho Analytics.

Рисунок 4. Dashboard продаж

Источник: [9].

Программный пакет Plotly обеспечивает возможность создавать графики, формировать подробные аналитические отчеты [10]. Пакет имеет настраиваемый пользовательский интерфейс и предоставляет возможность экспортировать отчеты для бизнес-аналитики.

Программный пакет Plotly предоставляет следующие возможности: обеспечивает несколько вариантов развертывания на различных устройствах; поддерживает совместную работу нескольких членов команды для одновременной работы с программой; имеет мощные инструменты визуализации и высококачественные инструменты аналитики; поддерживает имитационное моделирование при визуализации данных.

В состав программного пакета Plotly входят: Dash и Dash Enterprise – это бесплатный и платный фреймворк для создания веб-аналитических приложений. Имеется большое количество библиотек Dash с открытым исходным кодом, которые предназначены для разработки предметно-ориентированных приложений Dash. Такие приложения используются для создания графических объектов сбора данных, создания пользовательских диаграмм, инструментов анализа последовательностей. Dash Enterprise предназначен для создания, тестирования, развертывания, управления и масштабирования приложений Dash в масштабах всей организации.

Chart Studio Cloud и Chart Studio Enterprise представляют собой платный и бесплатный онлайн-инструменты для создания интерактивных графиков. Chart Studio Cloud имеет графический пользовательский интерфейс для импорта и анализа данных и обработки статистики. Chart Studio Enterprise позволяет создавать, стилизовать и обмениваться интерактивными графиками на единой платформе.

На рисунке 5 показаны возможности пакета Plotly при построении статистических диаграмм.

Рисунок 5. Виды статистических диаграмм пакета Plotly

Источник: [10].

Облачная программная платформа Infogram предназначена для создания диаграмм, графиков и информационных панелей [11]. Систему можно использовать как на пользовательском компьютере, так и на смартфоне.

Программа обеспечивает возможность формировать эффективное визуальное представление данных, которое можно использовать для отображения результатов внутреннего контроля строительной организации при подготовке к совещаниям, встречам с клиентами, выступлениям перед целевой аудиторией.

Широкие возможности редактора данных позволяют добавлять специальные значки, формировать пользовательские стили и цвета, устанавливать параметры отображения. Сервис предоставляет более 35 шаблонов интерактивных графиков, которые помогут визуализировать данные, включая круговые диаграммы, гистограммы, таблицы столбцов и облака слов. Результаты работы в Infogram можно экспортировать в таблицу, встраивать на сайт благодаря HTML-редактору или сохранять в форматах.PNG, .PDF или.GIF на Google Drive и Dropbox.

На рисунке 6 приведен вид отчета, построенного в Infogram.

Рисунок 6. Отчет, построенный в Infogram

Источник: [11].

Программная система ChartBlocks предназначена для визуализации данных, которые можно быстро импортировать и экспортировать [12]. Система имеет удобный конструктор диаграмм, который помогает создать нужный тип диаграммы.

Программа ChartBlocks: обеспечивает удобную поддержку клиентов; имеет поддержку загрузки различных файлов данных; позволяет быстро формировать и публиковать; для одних и тех же данных можно создать различные диаграммы; совместима с различными типами мобильных устройств и имеет адаптивную систему визуализации для экранов различного размера.

При создании диаграмм программирование не требуется. Удобный редактор позволяет быстро построить диаграмму, выбирая из десятков типов диаграмм с учетом потребностей пользователей. Программа позволяет получать данные практически из любого источника.

Сформированные диаграммы можно загрузить в любой сайт или передать заинтересованным лицам с помощью встроенных инструментов для обмена информацией.

На рисунке 7 приведены диаграммы, которые можно построить в программе ChartBlocks.

Рисунок 7. Виды диаграмм программы ChartBlocks

Источник: [12].

Программа Datawrapper предназначена для визуализации данных в виде графиков и таблиц [13]. Все диаграммы и таблицы, которые вы создаете с помощью Datawrapper, легко читаются на всех устройствах (настольных компьютерах, планшетах, смартфонах). При создании диаграмм не нужны навыки программирования.

Может использоваться в небольших организациях, которым требуются базовые функции визуализации данных.

Datawrapper обеспечивает следующие возможности: отсутствуют ограничения на количество создаваемых диаграмм и таблиц; предоставляет широкий набор встроенных диаграмм и графиков, которые красиво визуализируются на настольных компьютерах, планшетах и смартфонах; не требует каких-либо технических знаний; бесплатный программный продукт с открытым исходным кодом; Datawrapper совместим со всеми операционными системами; поддерживается экспорт визуального представления в форматы PNG, SVG или PDF.

На рисунке 8 приведены типы диаграмм системы Datawrapper.

Рисунок 8. Виды диаграмм системы Datawrapper

Источник: [13].

На рисунке 9 приведена линейчатая диаграмма, построенная в Datawrapper.

Рисунок 9. Линейчатая диаграмма, построенная в Datawrapper

Источник: [13].

Программная система D3.js представляет собой гибкий инструмент визуализации данных на основе Javascript [14]. Система поддерживает большие наборы данных.

Программа D3.js предоставляет такие функции, как возможность повторного использования кода, широкий спектр функций создания кривых, помощь в связывании данных с элементом на страницах HTML и многое другое.

D3.js характеризуется следующим: является программой с открытым исходным кодом; требует минимального программирования и помогает визуализировать данные с любыми предварительными техническими знаниями; позволяет визуализировать данные формата HTML, SVG и CSS; можно легко создать компонент диаграммы; помогает в манипуляциях с объектной моделью документа (DOM); можно создать HTML-таблицу из широкого набора чисел.

На рисунке 10 приведена диаграмма, построенная программой D3.js.

Рисунок 10. Диаграмма, построенная программой D3.js

Источник: [14].

Заключение

В статье показано, что повышение эффективности внутреннего контроля строительной организации может быть достигнуто при цифровизации бизнес-процессов строительного производства путем внедрения BIM-технологии, средств визуализации и аналитики. BIM-технологии формируют цифровую модель объектов строительства и создают информационное пространство для управления и внутреннего контроля за строительным процессом. Цифровая модель строительного объекта используется на всех этапах жизненного цикла объекта участниками строительного процесса, что способствует эффективной организации внутреннего контроля в строительных организациях. В статье рассмотрены программные системы, реализующие BIM-технологии: AEC Collection, Renga, Gectaro, PlanRadar, «Мобильные решения для строительства».

В дополнение к программным системам, реализующим BIM-технологии, для анализа и визуализации данных при проведении внутреннего контроля строительной организации целесообразно использовать методы, которые находят в широкое применение при решении задач анализа исходных данных при управлении, планировании и контроле строительного производства. К таким программным средствам относятся Databox, Zoho Analytics, Tableau, Plotly, Infogram, ChartBlocks, Datawrapper, D3.js.

При цифровизации процессов внутреннего контроля в строительных организациях выбор тех или иных информационных технологий для повышения эффективности внутреннего контроля во многом определяется спецификой строительных процессов, доступностью программных систем и наличием специалистов, обладающих требуемыми компетенциями.