Особенности внедрения систем искусственного интеллекта на предприятиях строительного комплекса

Введение

В настоящее время уровень внедрения систем искусственного интеллекта определяет конкурентоспособность экономической системы. Искусственный интеллект получил применение во всех отраслях народного хозяйства. Уже много лет в строительстве внедряются технологии информационного моделирования. Успешное внедрение таких систем в практике работы предприятий инвестиционно-строительного комплекса определяет прозрачность определения сметной стоимость, дает возможность контроля и прогнозирования издержек.

В настоящее время застройщики испытывают ряд проблем [1]: рост цен на строительные материалы, рост цен на кредитные ресурсы, снижение спроса. Л. Н. Устинова, М. В. Шинкевич, В. Л. Рожков, Р. А. Авдеев [14] говорят о наличии технологических барьеров, тормозящих развитие строительного комплекса. Б. И. Зайнутдинов, А. И. Романова [6] рассматривают применение технологий искусственного интеллекта не только как технологическое преимущество, но и как стратегическое преимущество.

Применению искусственного интеллекта в строительстве посвящены актуальные публикации. В работе М.Ю Вирцева, А. И. Агадуллиной, А. А. Гилазовой [3] проанализированы преимущества, которые дает внедрение искусственного интеллекта в практике работы предприятий строительного комплекса, а также, сложности на пути внедрения технологий искусственного интеллекта. Авторы делают вывод о неизбежности повышения эффективности строительной отрасли на основе ИИ-решений. Г. М. Загидуллина, Р. М. Иванова, М. Л. Новширванов, Э. Р. Назметдинова [16, с. 344] предлагают использовать искусственный интеллект для автоматизации проектирования и контроля строительных площадок. В работе Т. И. Кузьминой, Ю. В. Медяник, Т. А. Рахимова [10, с.118] доказывается, что искусственный интеллект является источником конкурентных преимуществ.

В публикации Н.Ю. Щербакова, А. Крючкова подробно рассмотрены направления применения технологий искусственного интеллекта в строительстве [19]. Авторы резюмируют необходимость интеграции ИИ-решений в строительный комплекс, как источник роста рентабельности строительных предприятий. В работе Ф. М. Сайфуллиной, Р. Л. Салахова, Р. А. Авдеева [15, с 59] оценивается величина снижения издержек в строительстве на основе применения аддитивных технологий. Е. В. Ильина, С. Ф. Федорова, Э. И. Шарипова [7] считают, что искусственный интеллект является стимулирующим моментом для повышения уровня ресурсосбережения и степени удовлетворения клиентов.

Путем построения математической модели Э.Р. Мухаррамова [12] доказывает, что внедрение цифровых технологий позволяют повысить производительность труда, снизить себестоимость строительства и выдерживать сроки строительства. Л. Ш. Гимадиева [5, с.147] делает вывод о зависимости производительности труда в строительстве от применения инновационных технологий.

Т. О. Шлепнева, О. В. Никишина, Е. С. Дедюхина [18, с.341] предлагают схему применения искусственного интеллекта в процессе оценки стоимости объекта недвижимости. Рекомендации по внедрению технологий искусственного интеллекта в строительстве разработала в своей научной публикации А. М. Воловик [4, с. 1017-1018].

При этом в научной литературе обсуждаются проблемы внедрения технологий искусственного интеллекта. М. Ю. Вирцев, А. И. Мачульский [2, с. 266], считают, что основные проблемы при внедрении систем искусственного интеллекта – это дефицит квалифицированных кадров и сложность интеграции в существующие бизнес-процессы. С. М. Чекардовский, И. А. Чекардовская, А. П. Бурцев [17, с 31] считают, что главной проблемой внедрения ИИ-решений в строительстве является отсутствие понимания того, что эти технологии сами по себе не способны обеспечить прирост стоимости и устойчивое развитие. Манушин Д.В. [11] делает вывод о том, что в основе всех проблем внедрения искусственного интеллекта лежит неготовность населения и предприятий к применению цифровых технологий.

Анализируя литературные источники, было выявлено, что отсутствует методология анализа проблем внедрения систем искусственного интеллекта именно для строительного комплекса, который имеет следующие особенности:

· Стационарность конечной продукции,

· Длительный срок производства,

· Участие различных организаций в производстве конечной продукции,

· Необходимость учета влияния климата на производственный процесс.

Целью статьи является выявление проблем внедрения искусственного интеллекта в строительстве с учетом его особенностей. Особенности строительства требуют разработки специальных мер в процессе применения ИИ-решений.

Материалы и методы

Методологической базой исследования является анализ и сравнение темпов и областей внедрения искусственного интеллекта в строительстве, а также анализ влияния особенностей строительной отрасли на процессы интеграции ИИ-решений в различные процессы на предприятиях.

Можно выделить следующие направления применения искусственного интеллекта в строительстве: обработка изображений, текста и звука, поддержка принятия решений (рис. 1).

Рис. 1. Использование технологий искусственного интеллекта в крупных и средних организациях строительства в 2024 году (в процентах от числа крупных и средних организаций соответствующего вида экономической деятельности, использующих технологии искусственного интеллекта)

Источник: составлено автором на основе данных статистического сборника «Индикаторы цифровой экономики: 2026» [9].

Среди направлений использования ИИ-технологий поддержка принятия управленческих решений применяется реже всего, что может свидетельствовать о незрелости технологий данного направления, а также о консерватизме в строительной отрасли, где неверные решения могут привести большим материальным потерям. Технологии обработки данных имеют достаточно высокий уровень исполнения в сфере искусственного интеллекта, поэтому они получили большее распространение в сфере строительства.

На рис. 2 представлено использование технологий искусственного интеллекта в строительстве по различным бизнес-процессам. Наименьшее число предприятий используют такие технологии в производстве. Это обусловлено объективными причинами: сложность применения компьютерного оборудования на стройплощадках, отсутствие единого программного обеспечения, трудности в формировании единой базы данных, консерватизм строительной отрасли и недостаток кадров нужной квалификации.

Рис. 2. Использование технологий искусственного интеллекта в бизнес-процессах крупных и средних организаций в строительстве в 2024 году (в процентах от числа крупных и средних организаций соответствующего вида экономической деятельности, использующих технологии искусственного интеллекта)

Источник: составлено автором на основе данных статистического сборника «Индикаторы цифровой экономики: 2026» [9].

Чаще всего технологии искусственного интеллекта применялись в сфере продаж и контроля безопасности. Маркетинг – это сфера, требующая постоянной адаптации строительных предприятий к непрерывным изменениям в окружающей экономической среде. Поэтому применение ИИ-решений позволяет достичь большой результативности в сфере продаж. Безопасность на строительных площадках эффективнее обеспечивается с применением технологий искусственного интеллекта.

Анализируя динамику использования ИИ-решений в строительных организациях (рис. 3) можно отметить скачкообразный рост этого показателя в 2023 году, что связано с повсеместным распространением подобных решений и увеличением их доступности. Поддержка внедрения систем искусственного интеллекта является частью государственной политики. Она в основном осуществляется на основе финансирования в рамках федеральных проектов, а также через гранты и субсидии различных фондов. Среди них можно выделить Фонд содействия инновациям и Российский фонд развития информационных технологий, которые финансируют гранты, связанные с проектами внедрения систем искусственного интеллекта.

Рис. 3. Использование ИИ-решений строительными организациями, (% от всех организаций)

Источник: составлено автором на основе данных аналитического доклада «Индекс готовности приоритетных отраслей экономики Российской Федерации к внедрению искусственного интеллекта» [8] и данных Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации [13].

В 2020 году применение ИИ-решений не носило массовый характер и относилось, в основном, к применению компьютерного зрения для контроля безопасности и анализу рисков. В 2021 году появляются возможности для оптимизации логистики и интеграции ИИ-решений с технологиями информационного моделирования. В 2022 году в ИИ-решения добавляются возможности оптимизации сроков строительства, сбор данных с различных устройств. В 2023 году расширяется государственная поддержка технологий искусственного интеллекта, появляются технологии «цифровых двойников», рутинные задачи в проектировании автоматизируются. В дальнейшем применение новых технологий информационного моделирования становится обязательным для предприятий строительной отрасли, что ведет к ускорению внедрения систем искусственного интеллекта.

Результаты и обсуждения

Несмотря на наличие больших преимуществ при внедрении ИИ-решений в практику работы строительных предприятий существуют факторы, препятствующие этому процессу (рис.4).

Рис. 4. Факторы, препятствующие внедрению ИИ-решений строительными организациями.

Источник: составлено автором

Важнейшей проблемой является отсутствие на рынке ИИ-решений системы, позволяющей интегрировать разные этапы работы над проектом строительства в единое целое. При внедрении технологий искусственного интеллекта необходимо обучать персонал, а также привлекать специалистов в сфере информационных технологий, знающих производственный процесс в строительстве. Реализация проектов, связанных с внедрением ИИ-решений сопряжена с инвестициями больших объёмов финансовых ресурсов в оборудование, программное обеспечение и повышение квалификации работников. Такие инвестиции окупаются в долгосрочной перспективе, что не всегда приемлемо в текущей экономической ситуации. Отсутствие системы отраслевых стандартов в сфере применения ИИ-решений также препятствует их распространению. Продукция строительной отрасли используется долгие годы, поэтому внедрение новых технологий в отрасли всегда сталкивается с разумным консерватизмом. Только проверенные временем решение получают распространение.

Для преодоления барьеров на государственном уровне нужно стимулировать разработку ИИ-решений адаптированных под строительство. Необходимо создавать базы данных, которые можно использовать для обучения искусственного интеллекта. Внедрение в профильных учебных заведениях направлений подготовки, связанных с ИИ-технологиями, позволит решить кадровую проблему. Широкое распространение системы поддержки внедрения ИИ-решений на строительных предприятиях через государственные субсидии и гранты позволит повысить привлекательность инвестиционных проектов по внедрению искусственного интеллекта. Разработка нормативной базы и системы отраслевых стандартов в сфере применения искусственного интеллекта позволит преодолеть консерватизм отрасли.

Заключение

Применение искусственного интеллекта несет в себе множество возможностей для строительной фирмы, в том числе рост производительности, контроль сроков строительства, снижение затрат на ресурсы, обеспечение безопасности на строительной площадке, повышение степени удовлетворения потребителей и рост прибыли предприятия. В настоящее время идет процесс повсеместного распространения и внедрения ИИ-решений. Вначале в сфере маркетинга и безопасности, затем в сфере принятия решений и их контроля искусственный интеллект постепенно встраивается в работу предприятий.

Есть определенные барьеры в этом процессе: недостаточная подготовка кадров; несовершенство самих технологий искусственного интеллекта, которые в данный момент интенсивно развиваются; нехватка финансовых ресурсов предприятий; пробелы в нормативных документах. Внедрение в учебных заведениях программ подготовки специалистов в области искусственного интеллекта, государственная поддержка инвестиционных проектов, связанных с внедрением ИИ-решений, разработка системы отраслевых стандартов, связанных с применением ИИ-технологий позволит преодолеть эти барьеры.