В своё время мы обсуждали классификацию объектов капитального строительства с точки зрения суботраслевой специфики и влияния на требования к BIM-модели. И если три классических типа ОКС хорошо известны: гражданское, промышленное и инфраструктурное строительство, то представленный на рисунке ниже четвёртый тип - это своеобразный вызов будущего цифрового строительства. Можно сказать, что в этой ячейке должен появиться новый тип зданий и сооружений, а именно - строительные трансформеры!
Сегодня под термином Трансформер, как это часто бывает в развивающемся и растущем направлении развития, каждый полагает всё, что угодно. Максимальное понятийное поле захватили т.н. "мобильные здания - раскладушки", которые некоторые производители и называют трансформерами. Очевидно, что это просто модное присвоение термина к тому, что реально трансформером не является и сегодня имеет смысл, каким-то образом, очертить новыми дефинициями эту когнитивную область.
Прежде всего, логично начать с самого понятия "Трансформер", применённого в отношении объектов капитального строительства. Исходя из классификационной матрицы (см. Рис. выше) ОКС "Цель-Продукт" к объектам-трансформерам относятся одновременно мультипродуктовые и многоцелевые здания, представляющие из себя многофункциональные квазикластерные объекты. К таким объектам можно относить и крупные конгресс-центры с выделенными выставочными павильонами (пример - КВЦ "Форум" в Санкт-Петербурге), типа отдельных корпусов для различных производственных площадок в предприятиях СЭЗ, объектов типа ТПУ (транспортных хабов, где могут быть и торговые, и офисные и сервисные и иные помещения), предприятия опытные, экспериментальные и площадки под них. Сюда же могут относится все т.н. площадки для мероприятий МЧС, военные базы, лагеря, войсковые части, как полевые, так и стационарные и т.п. В основном это блочно-модульное строительство, быстровозводимое, сборно-разборное, мобильное и иное изменяемое строительство. Это комплектное строительство зданий и сооружений, это переправы и мобильные госпитали. У такого ОКС в принципе должна быть самая гибкая информационная модель (ИМ). Более того, и сама ИМ, как специальное ПО, должна быть IT-трансформером.
Исходя из этих соображений, можно сказать, что Трансформер - это специально спроектированный мультипродуктовый и многоцелевой ОКС, способный многократно изменять свои функциональные параметры на протяжении жизненного цикла в соответствие с текущими потребностями собственника.
Разумеется, мы не впадаем в крайности и отлично понимаем, что не может быть абсолютно универсальных трансформеров, способных, как по мановению волшебной палочки, превращаться во что угодно! Есть объяснимые физические, процессные и функциональные ограничения, в рамках которых качественный трансформер и может существовать. С этой позиции мы можем некоторым образом классифицировать различный варианты трансформеров с позиции направления максимально эффективной или востребованной трансформации. Давайте пойдём по порядку:
1. Архитектурные трансформеры - это уже привычные и принятые экспертным сообществом и потребителями варианты и типы трансформации.
Архитектурную трансформацию тоже можно разделить на различные типы и формы, например, здания переменной архитектуры фасадов или здания с изменяемой архитектуры верхних ограждений. Надо сразу добавить, что фасады могут менять не только форму, но и назначение, например становиться энергоэффективными, т.е. поворачиваться солнечными панелями к солнцу. А могут быть защитными от опасного воздействия внешней среды в период климатических эксцессов.
Другой вариант архитектурной трансформации - это поворотные здания, то есть объекты капитального строительства, способные менять свою ориентацию в пространстве относительно какой-то оси, как вертикальной, так и горизонтальных. Сюда же можно отнести и всевозможные смещения вдоль этажей и несущих конструкций. Относить такие объекты к полезным трансформерам вряд ли стоит, ведь резко возрастает стоимость владения ими, но с позиции развития трансформеров для жизни - вполне применимо. С другой стороны, ориентация на солнце или иной важный фактор для положения может стать аргументом для трансформации не только, например, маяков или астрономических станций.
2. Технологические трансформеры. Вроде бы данная ситуация больше подходит для промышленного строительства, но и в этой области применение строительной трансформации вполне применимо и даже востребовано! С одной стороны кажется, что промышленные предприятия менее всего подходят для трансформаций в процессе эксплуатации - тяжелое оборудование, сложные трубные и кабельные изометрии, нагрузки от вибраций и иные специфичные проблемы. Ответом на потребность трансформации стал переход уже в середине 20-го века на гибкие автоматизированные производства. Логика здесь простая и направлена именно на снятие системных проектно-процессных конфликтов: лучше сделать один универсальный станок с ЧПУ (или целый роботизированный комплекс) на много видов операций, материалов и изделий, чем тратить время на перекидку изделия с одного монооперационного станка на другой. При этом гибкие станки, цеха и производства становятся дороже, крупнее и менее гибкими, но гораздо более производительными в части разнообразия продукции. Конечно это не добавляет возможностей трансформации в принципе, но и такое гибкое производство можно считать первым шагом к технологической трансформации.
Вторым шагом к созданию технологического трансформера может быть движение в обратную сторону от гибкой автоматизации - движение к уникальным станкам, но мобильным и сменяемым. Как уже было отмечено, монооперационные станки намного дешевле, проще, легче, могут быть перемещены. Тогда для создания уникальной технологической линии надо сделать не поток неподвижных комплексов с ЧПУ, а поток сменяемых станков, необходимых именно для данного изделия. Это очень подходит для крупного позаказного производства штучных метизов, например, когда линия устанавливается на 2-3 месяца. По окончании производства партии, ненужные станки выкатываются на склад, а нужные закатываются в основной цех и по специальным направляющим ставятся в нужное место. По сути, полы цеха и становятся большой станиной, а сети позволяют включить любой станок в нужном месте. Такой подход с одной стороны требует складов и системы трансформации технологии, с другой - упрощает работу и удешевляет сервис станков. Пока они отстаиваются на складе - их можно и обслужить, и починить. По сути мы говорим уже о гибком цехе из простых станков. Такой же подход можно спроектировать и для всего производства. А теперь представьте, что вместо заменяемых простых станков стоят роботы или полуавтоматические станки - это уже трансформер высшего уровня!
Третьим шагом к технологической трансформации смена парадигмы проектирования в целом, когда идёт разговор о проектировании заводов в целом. Базовая концепция проектирования промышленных производств строится на центральных основных корпусах, которые окружают т.н. инфраструктурные и вспомогательные производственные здания и сооружения. Концепция технологического трансформера базируется на обратном подходе: в центре предприятия строится статичный бок сервиса, производства вспомогательных сред, обеспечения и т.п. инфраструктурного обслуживания. А основные производственные цеха строятся по кругу, причем в процесс развития производств, здания могут становится всё больше и больше и всё более активно использовать предыдущие строения, как те самые склады для новых станков. Такая спиральная модель застройки предприятия позволяет и реагировать на изменение номенклатуры, и на новые технологии и инновации в производстве, так и на требования безопасности и требований обеспечения соответствующих условий труда по мере роста требований в мире.
3. Функциональные трансформеры. Это тоже достаточно привычные подходы к проектированию возможности гибкого использования зданий. Теоретически любое нежилое здание можно трансформировать под иные цели: превратить школу в больницу, офис в небольшой склад, спортсооружение в казарму и т.п. Но если заранее предполагать такую возможность, то можно предусмотреть при проектировании и иные схемы ресурсного обеспечения, инженерных сетей, инженерных решений использования механизмов и т.д. Это во многом упростит трансформации и даже позволит заложить эту возможность в соответствующее программное обеспечение жизненного цикла здания и сооружения.
4. Трансформация ЖЦ. Еще одно направления трансформационного моделирования - это инжиниринг жизненного цикла ОКС и даже инжиниринг процессов старения, который позволяет не только выявлять лучшие режимы эксплуатации, но и разрабатывать направления дальнейшего использования ОКС с учетом прочих видов трансформации, в т.ч. тех, который мы обсуждали выше.
5. Трансформеры цифровых моделей. Логично предположить, что в век цифровой трансформации всех сфер жизнедеятельности человека, цифровизация строительства будет постепенно догонять и даже обгонять иные отрасли народного хозяйства. Поэтому речь сейчас пойдет не об инструментарии информационного моделирования ОКС, о котором сказаны уже миллионы слов. И не об инструментарии или системах управления информационными моделями на их жизненном цикле, о которых ещё будут сказаны миллионы слов. И, разумеется, мы не будем говорить о специальном ПО, которое должно появиться, чтобы проектировать и управлять зданиями-трансформерами. Речь пойдет как раз о цифровых трансформерах городов, поселений, регионов и иных социальных образований, в которых надо постоянно искать и моделировать наиболее эффективные конструкции социальной удовлетворенности. Или искать наилучшие направления трансформации объектов общего пользования с позиции социального комфорта, удобства или даже эргономики.
Вопрос в том, что создание того или иного ОКС всегда оказывает влияние на город в целом. И если новый объект оказывает отрицательное влияние (переток грузов и пассажиров, создание узких мест, недостаток ресурсов, экологические и климатические проблемы и т.п.) на агломерацию в целом, то, волей-неволей, потребуется трансформация агломерации в целом и её социального ландшафта. Делать это физически - практически невозможно, а вот моделировать трансформацию в специальной среде - это важнейшее направление развития цифровой трансформации в строительстве. Кто-то может сказать, что это похоже на метавселенную, но мы ни в коем случае не собираемся устраивать виртуального двойника жизни граждан. А вот создавать некий Цифровой полигон как кроссплатформенное решение для информационного моделирования городов, в котором возможна интеграция ИМ любых новых зданий и сооружений с пересчетом балансов ресурсопотребления - это важнейший вид трансформера в строительстве. В рамках такого цифрового полигона можно построить большое количество виртуальных павильонов, в которых будут моделироваться направления трансформации отдельных зон: коммунальные сети, дороги, газоснабжение, детская инфраструктура, зоны отдыха, медицинское обслуживание, образование, рекреация и туризм и т.п. вопросы. Трансформация города в полигоне может быть закреплена в том или ином конечном сценарии, который передает в свои павильоны наборы тематических данных. А уже бизнес и просто физические пользователи могут приходить в такие павильоны и формировать свои планы развития на основе предстоящей трансформации. Этот павильон может выступать и как виртуальный выставочный павильон, как набор виртуальных стендов и видео-гидов по приоритетным вопросам решения о трансформации города. Автоматически это потянет за собой наличие виртуальных шоурумов, залов презентаций, конференц-залов и даже специальных агрегаторов стендов поставщиков во временные и постоянный виртуальные выставочные площадки (не маркет-плейсы).
Так или иначе, цифровой трансформер города должен стать той самой площадкой, которая, в т.ч. с использованием инструментария Искусственного Интеллекта, будет генерировать более понятные и открытые бизнес-отношения в социальном континууме, исключающие перекосы, ресурсные разрывы и точки конфликтности или напряженности. И на основании такой трансформации давать решения для физического строительства любых ОКС, в т.ч. и строительных трансформеров.
Возможные изменения, дополнения и корректировки формулировок в статье. Статья предлагается впервые.