«Цена ошибки проектирования большого объекта — 20% расходов. Или он вообще не заработает»

Георгий Гемеджиев, исполнительный директор консалтинговой компании МКЕ и член «Деловой России» — о том, как бизнесу может помочь создание имитационных моделей или цифровых двойников больших объектов:

— Цифровой двойник — это проектируемый или действующий объект недвижимости, воссозданный в цифровой среде, который с помощью определенных техник воспроизводит реалистичную модель объекта и правила, по которым тот работает. В цифровой копии можно «запустить» потоки людей, машин, грузов, чтобы провести различные тесты и понять, как они будут взаимодействовать между собой, а также устроить объекту стресс-тесты, не ставя его под угрозу.

В Европе и США имитационное моделирование — это давно тренд. Даже в Москве без него проектируют все меньше объектов.

Ключевая идея моделирования в том, что оно позволяет проанализировать, как на самом деле будет работать объект. Например, в больнице есть определенные кабинеты и зоны — по ним перемещаются пациенты, которые приходят к врачам. В двойнике можно смоделировать стресс-сценарии и понять, что произойдет в случае пандемии условного (или безусловного) коронавируса, когда больных в 20 раз больше и всем нужно попасть именно к ЛОРу или пульмонологу. Может быть, не хватит гардероба, может, касс, а может быть, и врачей.

Пример больницы актуален, но он не самый показательный. Приведу обывательский и понятный для широкой аудитории.

Жилые дома строятся часто. Проектировщики и заказчики накопили эмпирический опыт на своих ошибках, но не всегда подумали об эксплуатации: о том, как будут заезжать и выезжать машины из паркинга, как будут пересекаться гостевые потоки в коммерческих зонах и жильцы, как будет работать жилой комплекс и его окружение. Применение нормативов и соблюдение техусловий, конечно, позволят сдать объект и реализовать метры, но потребительские свойства могут легко потеряться. При моделировании эти свойства можно проверить, усилить, сделать приятным бонусом.

Лично мне как жильцу было бы интересно знать, сколько времени я буду ждать лифт утром, сколько времени потрачу на выезд из двора или на парковку, или смогу ли вообще запарковаться. А как владельцу магазина или офиса мне станет куда как понятней, смогут ли ко мне вообще добраться будущие клиенты и с какими трудностями они могут столкнуться.  

Но самой важной и полезной областью применения цифровых двойников является сегмент сложных уникальных объектов, которые строят редко. Часто они не кажутся сложными с первого взгляда, но есть узлы: вертикальный транспорт, лестницы, входы и выходы, внутренняя логистика (потоки сервисного персонала и посетителей), зоны коммерции, — которые нужно сбалансировать как можно скрупулезней, чтобы нигде не было очередей и все вмещались.

«Со всей дури влетели в стену». Как бывший топ-менеджер КРСУ строит собственный бизнес

Как следствие, на больших объектах эффект имитационного моделирования ощущается сильнее. Цена ошибки в паркинге — чье-то неудобство, а цена ошибки на большом складе, терминале, производстве или стадионе может достигать до 10-20% от расходов, которые можно сэкономить. Либо объект вообще не будет «работать» или зарабатывать — такое тоже бывает. 

В Москве крупных объектов больше, и, как следствие, востребованность имитационного моделирования выше. В Екатеринбурге этим занимаются только крупные компании с глубоким опытом, например, холдинг «Аэропорты Регионов». Компания проектирует аэропорты и парковки рядом с ними, знает их особенности, а потом сама является эксплуатантом объектов, который считает деньги, и поэтому понимает ценность моделирования. 

№	Тип проекта	Задача	Эффекты, которые получил Заказчик	Количественная оценка
1	Склад оптовой компании	Определить наиболее эффективную конфигурацию склада, чтобы снизить инвестиции и операционные расходы	Увеличение скорости оборачиваемости склада; сокращение пробега техники; увеличение полезной загрузки персонала	10% от инвестиций и операционных издержек
2	Бурение скважин	Повысить эффективность бурения скважин за счет оптимизации производственного процесса	За счет цифрового двойника компания может подбирать в режиме реального времени оптимальный режим бурения (последовательность технологических операций)	до 20% от всех потерь времени
3	Парковка крупного торгового центра	Выбрать наиболее оптимальную конфигурацию парковки торгового центра, обеспечивающую наилучшие характеристики на "въезд" и "выезд" с минимальными инвестициями в ее обустройство	За счет эффективного расположения въездов, выездов и парковочных лотов, а также выбора оптимальной пропускной мощности системы контроля доступа, заказчик получил сбалансированное решение с инвестиционными расходами меньше тех, что были предложены проектировщиками	порядка 7% экономии относительно первоначально заявленного инвестиционного бюджета
4	Оценка необходимости реконструкции станции метро	Определить какие мероприятия необходимо предпринять на станции метро и в какой ее части, чтобы увеличить ее пропускную способность	В ходе анализа было выявлено, что запланированные мероприятия не приведут к увеличению пропускной способности станции метро, т.к. "бутылочное горлышко" находится вне зоны моделирования.	Полный отказ от неэффективных инвестиций
5	Оптимизация крупного железнодорожного транспортно-логистического центра	Создать цифрового двойника транспортно-логистического центра, чтобы провести эксперименты и выявить "узкие места" и неоптимальные проектные решения	В ходе моделирования совместно с проектировщиком и сотрудниками заказчика были выявлены "узкие места", расширение которых без значительных дополнительных инвестиционных расходов позволило повысить пропускную способность и скорость обработки грузов.	Увеличение пропускной способности от 5 до 15% на разных участках объекта без увеличения инвестиционного бюджета

Какую отдачу заказчику может принести построение имитационной модели

Как не расплачиваться за ошибки проектирования

Основная проблема на рынке уникальных и сложных объектов недвижимости в том, что нередко заказчиком объекта выступает не собственник, который считает и инвестиции и будущие потоки, а по сути генподрядчик, которому делегировали функцию заказчика.

Чаще всего он уже строил подобные объекты, и предложение создать имитационную модель воспринимает так, будто его компетенции ставятся под сомнение, услугу пытаются навязать, а смету строительства снизить. В итоге за ошибки проектирования расплачивается собственник-инвестор. Поэтому самые лучший заказчик цифрового двойника — тот, кто планирует управлять объектом — его конечный бенефициар. 

Пожалуй самый очевидный пример — в 2023 г. в Екатеринбурге пройдет Универсиада, и каждый ее объект будет уникальным (даже уже построенные и действующие объекты станут временно уникальными). В каждом здании предполагаются зоны досмотра, контроля, подъезда, разгрузки. Внутри объекта нужно все рассчитать: от подвоза еды до эвакуации людей. Риск ошибки велик — на международном мероприятии не хочется кому-то создать дискомфорт. Потом все объекты Универсиады достанутся в наследие региону и станут работать по заложенным базовым сценариям. 

То есть здание, которое будет работать и в уникальном, и в обычном режиме, сперва должно будет пройти стресс-тест в рамках сценария «международного мероприятия», а потом уже работать в режиме «наследия». Нормы есть и там и там. Все нужно учесть. Но будет ли такое «сочетание» норм потом работать – это большой вопрос и риск. В этом смысле каждому объекту Универсиады нужен цифровой двойник.

Он нужен прежде всего для того, чтобы снизить риски будущей эксплуатации. Часто бывает так, что у сложных строек метрика «пройти экспертизу» отодвигает на второй план метрику «удобство при эксплуатации», когда грубое соответствие нормам достаточно для большинства заинтересованных сторон. Как объект будет эксплуатироваться, как люди реально будут им пользоваться — этот вопрос выпадает из кадра, и возникает уже слишком поздно, когда все построено и «работает».

«Метрика сравнений очень простая: деньги» 

С объектами компаний, которые эксплуатируют объекты, намного проще. Особенно если их владелец уже один раз обжегся на ошибках, заложенных в проекте. Когда решение кажется заказчику неоптимальным, когда он хочет сэкономить на эксплуатации объекта и осознает, что сделать «просто по нормам» — не значит сделать хорошо, он начинает понимать пользу цифровых двойников.

К примеру, нужно определить мощность вертикальных связей в здании. Какой эскалатор выбрать, сколько их поставить? Сколько туалетов и касс предусмотреть? В какой-то момент у заказчика всегда возникает желание сэкономить. Но как только возникло такое желание, сразу повышается риск: цена ошибки очень высока.

Представьте, что мощности установленного эскалатора не хватает, и из-за этого не работает все здание. Перестраховаться и поставить больше (с запасом) – тоже плохая идея – это дорогостоящие элементы. Эскалаторы, лифты, туалеты — это «узкие горлышки». Можно сделать их столько, сколько необходимо по нормам, но сколько реально нужно дверей, металлоискателей и эскалаторов? 

Фишка цифрового двойника в том, что он позволяет создать несколько вариантов проекта и сравнить их по очень простой метрике: деньги. Часто объективных факторов для выбора одного из них очень мало, и заказчик должен довериться своему чутью — нет абсолютной метрики, которая бы говорила, что один вариант лучше другого. 

Но, например, вы хотите еще и соблюдать определенный уровень клиентского сервиса, чтобы люди не стояли в очереди больше пяти минут. Или вы знаете, что если они стоят больше пяти минут, то уходят и не тратят деньги. Поэтому возникает задача смоделировать такую пропускную способность и конфигурацию (скажем, фудкорта), чтобы ожидание в очереди не превышало несколько минут. 

То же применимо со складами. Один проект от другого будет отличаться стоимостью строительства и обслуживания, грузооборотом. Можно сравнить все варианты и поручить искусственному интеллекту рассчитать, сколько на складе должно быть стеллажей и какой конфигурации, чтобы планировка была наиболее оптимальной. 

Моделирование позволяет не просто абстрактно выбрать решение, на уровне «нравится или не нравится», а сделать это на основе данных. Один вариант может быть дороже в строительстве, но дешевле в эксплуатации на 8%, а другой — дешевле при возведении, но операционные расходы будут выше. Все можно сравнить, подсчитать в деньгах и дать однозначный ответ, чем лучше тот или иной вариант, а также спрогнозировать возможные границы и узкие места проекта.

Вместе с тем, моделирование применимо не только для нового строительства. Цифровой двойник полезен при планировании реконструкций и модернизаций: вы строите копию действующего объекта, заводите туда потоки, моделируете изменения и на их основе появляется сбалансированное задание для проекта.

Ошибки в таких случаях становятся редки. Они становятся еще реже, если в команде есть человек от заказчика, который четко понимает, как работает объект и может оценить адекватность цифрового двойника – «поиграться с ним». Архитекторы и айтишники, которые строят имитационную модель, не так хорошо понимают в том, как работает каждый конкретный бизнес заказчика. Поэтому в команде должен быть отраслевой эксперт, который купирует риск ошибок и неправильных решений на основе построенной модели.

Кто заказывает моделирование

Моделирование — это инструмент для собственника, для эксплуатации. На рынке есть примеры компаний, которые и без цифровых двойников создают работающие классные продукты. Например, у «Брусники» очень крутые проекты, потому что в цепочку их создания постепенно добавляются новые, не присущие традиционным застройщикам элементы: мастер-план, продвинутая и продуманная архитектура, внимание к отзывам жителей. Решили самостоятельно управлять домами через свою управляющую компанию — при строительстве сразу закладывают качественные износостойкие материалы.

О том, когда везде будут «цифровые двойники»

Боязнь, опасение перед новым — судьба любого формирующегося тренда на рынке. Имитационное моделирование на Урале еще только зарождается, проектировщики, девелоперы с ним сталкиваются мало и у них есть некоторая настороженность. Чем больше опыта, рассказов, успешных кейсов, тем будет легче это будет восприниматься.

Цепочка принятия решений в современном бизнесе постоянно усложняется. В какой-то момент появится и моделирование как обязательный элемент при проектировании и строительстве — это естественный процесс. Так пару лет назад появился BIM как фактически обязательный элемент при любом строительстве.

Также и мысль, что с помощью моделирования многие риски с высокой долей вероятности можно устранить, станет общепринятой и эффект от цифровых двойников станет очевидным. Кто-то будет воспринимать моделирование как задачу, навязанную «сверху», а кто-то увидит в этом пользу. Главное, чтобы это нигде не переросло в формализм.