Реферат по информатике на тему «Информационные технологии в строительстве»

Введение Для успешной организации строительства во время возрастающей конкуренции необходимо максимально автоматизировать проектные и расчетные работы, тем самым сэкономив время и затраты человеческого труда. Автоматизацию можно обеспечить использованием информационных технологий. Начиналось применение информационных технологий в строительстве с решения расчетных задач. В настоящее время – это сложнейшие системы управления комплексными проектами: начиная с проектирования зданий, сооружений, инженерных коммуникаций и заканчивая автоматизированными средствами контроля объектов государственного надзора. Внедрение в практику интегрированных систем управления качеством, издержками, временными параметрами строительства объектов, их ресурсным обеспечением способствует улучшению экономического положения строительных организаций. Целью данной работы является рассмотрение основных направлений применения IT-технологий в строительстве. Для этого необходимо решить ряд задач: Ознакомиться с основными инженерно-техническими системами,

1 Сущность и необходимость применения информационных технологий в современной экономике

1.1 Информационные технологии в строительстве

Строительство – одна из ключевых отраслей экономики. Объемы строительного производства всегда являются показателями ее стабильности. Информационные технологии организации служат стратегическим целям бизнеса, используются для управления деятельностью структур и объектов, финансовыми, информационными, материальными потоками, рабочими местами и коллективами людей. Спрос на информацию и информационные услуги в сфере экономики и управления обеспечивает развитие, распространение и все более эффективное использование информационных технологий (ИТ). Создание современных технологий немыслимо без использования разнообразных технических средств и в первую очередь компьютеров [2.]. Стратегические цели информационных технологий — обеспечить развитие бизнеса, его управляемость и качество, конкурентоспособность, снижение стоимости выполнения бизнес-процессов. Информационная технология — это системно-организованная последовательность операций, выполняемых над информацией с использованием средств и методов автоматизации. Операциями являются элементарные действия над информацией. К типовым технологическим операциям относят: Сбор и регистрация информации; Ввод и передача информации; Обработка, накопление и хранение информации; Принятие решений; Анализ и прогнозирование. Типовые операции и процедуры ИТ описаны на рисунке 1 монтаж которых производится в строящихся зданиях и сооружениях и их назначением; Рассмотреть различные программные продукты, которые используются на различных стадиях строительного процесса, такие как САПР, системы учета, планирования и управления производством. Важность применения IT-технологий в строительстве не имеет никаких возражений, однако, необходимо понимать уместность и целесообразность их применения в определённых сферах строительства. Об этом далее и пойдёт речь.

2 Информационные системы в строительстве

2.1 Системы автоматического проектирования

САПР (англ. CAD, Computer-Aided Design) — программный пакет, предназначенный для проектирования (разработки) объектов производства (или строительства), а также оформления конструкторской и/или технологической документации. В качестве входной информации САПР использует технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, уточняют результаты, проверяют полученную конструкцию, изменяют ее и т.д. Компоненты многофункциональных систем САПР традиционно группируются в три основных блока CAD, САМ, САЕ. Модули блока CAD (Computer Aided Designed) предназначены в основном для выполнения графических работ. Модули САМ (Computer Aided Manufacturing) — для решения задач технологической подготовки производства. Модули САЕ (Computer Aided Engineering) — для инженерных расчетов, анализа и проверки проектных решений. Существует большое количество пакетов САПР разного уровня. Значительное распространение получили системы, в которых основное внимание сосредоточено на создании «открытых» (т.е. допускающих расширение) базовых графических модулей CAD, а модули для выполнения расчетных или технологических задач (соответствующие блокам САМ и САЕ) остаются для разработки пользователям или организациям, специализированным на соответствующем программировании. Такие дополнительные модули могут использоваться и самостоятельно, без CAD-систем, что очень часто практикуется в строительном проектировании. Они сами могут представлять крупные программные комплексы, для которых разрабатываются свои приложения, позволяющие решать более узкие задачи. Крупнейшим в мире поставщиком программного обеспечения для промышленного и гражданского строительства, машиностроения, рынка средств информации является компания Autodesk, Inc. Начиная с 1982 года компанией Autodesk был разработан широкий спектр решений для архитекторов, инженеров, конструкторов, позволяющих им создавать цифровые модели. Технологии Autodesk используются для визуализации, моделирования и анализа поведения разрабатываемых конструкций на ранних стадиях проектирования и позволяют не просто увидеть модель на экране, но и испытать её [2.].проектировщиков. Но на сегодняшний день, обладая богатым инструментарием и возможностями адаптации к требованиям пользователя, он уже не удовлетворяет потребностям большинства проектировщиков. Этот пакет может применяться лишь при разработке очень малых и достаточно простых проектов, автоматизируя только рутинную работу кульмана и не более того. Современному проектировщику нужно гораздо больше, чем просто быстрое и красивое выполнение чертежей. Autodesk Architectural Desktop В связи с описанной выше ситуацией фирма Autodesk продолжила развитие линейки своих продуктов, выпустив замечательное приложение для архитектурно-строительного проектирования Autodesk Architectural Desktop. Сайт продукта: http://www.autodesk.ru/. Программа ориентирована на профессиональных архитекторов и специалистов в области промышленного и гражданского строительства. Мощные специализированные функции продукта сэкономят время и улучшат управление проектами. При этом поддерживаются традиционные приемы и способы построения объектов. Гибкость в работе, возможность проектирования различных сооружений вплоть до мельчайших деталей и привычная среда AutoCAD наилучшим образом подходят для решения различных архитектурных задач. Autodesk Building Systems Дальнейшим развитием Autodesk Architectural Desktop является программа Autodesk Building Systems. Сайт продукта: http://www.autodesk.ru/. Программа предназначена для проектирования внутренних инженерных сетей. Обладая всеми средствами AutoCAD и Autodesk Architectural Desktop, она является мощным инструментом, включающим собственные модули для проектирования вентиляции и отопления, электрических сетей, водопровода и канализации. Autodesk Architectural Studio Сайт продукта http://www.autodesk.ru/. Инструмент концептуального проектирования и мультимедийной обработки проектных данных. Этот программный продукт предназначен для архитекторов и других профессионалов в сфере строительства, дизайна и архитектуры. Architectural Studio воссоздает инструменты и методы традиционной студии проектирования, повторяя в цифровом облике традиционную технику черчения от руки, принятую у художников и архитекторов, делая их работу более продуктивной. Прямое воздействие на объекты уникальными инструментами позволяет интуитивно почувствовать поведение объектов и управлять ими в реальном времени в любой точке мира благодаря веб-технологиям. Autodesk Revit Structure Сайт продукта: http://www.autodesk.ru/. Содержит специализированные функции для проектирования и расчета строительных конструкций. В основе продукта лежит технология информационного моделирования зданий (BIM). Благодаря преимуществам этой технологии Revit Structure повышает уровень координации специалистов, помогает выпускать более качественную документацию, сокращает количество ошибок и позволяет наладить более активное взаимодействие между проектировщиками конструкций и архитекторами. auto.СПДС Несмотря на все мощные средства проектирования и визуализации, ключевым моментом в САПР является именно получение выходной документации и её оформление в соответствии с принятыми стандартами, что считается неотъемлемой частью процесса проектирования. Для того чтобы автоматизировать рутинную работу при нанесении различных элементов оформления, Русской Промышленной Компанией была разработана программа auto.СПДС. Сайт продукта http://www.spds.ru/. Приложение для AutoCAD, Autodesk Architectural Desktop, Autodesk Building Systems и многих других вертикальных решений на основе AutoCAD. Программа позволяет наносить различные условные обозначения, выноски, отметки, линии обрыва, виды, координационные оси, штриховку и многое другое. При этом все объекты являются «интеллектуальными» и могут быть легко отредактированы как с помощью «ручек», так и специальных диалоговых окон. ArchiCAD Сайт продукта: http://www.archicad.ru/. Программное обеспечение компании Graphisoft является на данный момент одной из лучших систем архитектурно-строительного проектирования, которое с помощью концепции Виртуального Здания (Virtual Building) реализует уникальную технологию Информационного Моделирования Зданий (Building Information Modeling — BIM). ArchiCAD — мощная среда 3D-моделирования для работы с объектами по современным технологиям. Система разработана специально для архитекторов: инструментарий программы позволяет строить чертежи и модель из привычных объектов (стен, колонн, перекрытий и т.д.), а интерфейс программы интуитивно ясен. При работе в ArchiCAD не просто создаются отдельные чертежи, а разрабатывается полный набор документации по проекту в одном файле. Allplan Сайт продукта: http://www.nemetschek.com/. Программа немецкой фирмы Nemetschek — это программное решение для всех фаз жизненного цикла строительного проекта: с самого раннего наброска от руки до проектной документации. Allplan, основанный на объектно-ориентированной базе простых 3D-объектов, создает и поддерживает взаимосвязь между 2D- и 3D- чертежами, разрезами, проекциями и т.д.ZWCAD Сайт продукта: http://www.zwsoft.ru/. 2D/3D система автоматизированного проектирования и черчения компании ZWSOFT. ZwCAD — выбор для архитекторов, инженеров, строителей и других специалистов, работающих в CAD/CAM технологиях, для которых важно соответствие индустриальным стандартам, простота и привычность интерфейса AutoCAD, стандартный набор необходимых инструментов в рамках разумного бюджета. Удобство работы обеспечивается привычным интерфейсом и возможностью импортировать в ZwCAD меню, созданных в AutoCAD. Команды и кнопки, соответствующие командам и кнопкам AutoCAD, позволяют быстро приступить к работе, потратив минимум времени на переобучение. КОМПАС Сайт продукта: http://kompas.ru/. Система автоматизированного проектирования, разработанная российской компанией «АСКОН» с возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД и СПДС. Существует в двух версиях: КОМПАС-График и КОМПАС-3D, соответственно предназначенных для плоского черчения и трёхмерного проектирования [7.].

2.2 Системы строительных документаций

Ни одно строительство не начинается без оценки стоимости строительных работ, ведь необходимо предварительно оценить, во что обойдется строительство этого объекта. Для того чтобы получить эту стоимость необходимо учесть все работы и ресурсы, которые будут задействованы в строительстве. И самое главное, что составленная смета должна быть выполнена согласно регламентирующих документов. Составлением смет занимаются инженеры-сметчики, которые имеют профильное образование и изучившие как минимум основы сметного дела. На сегодняшний день существует порядка двадцати программных комплексов, позволяющих автоматизировать этот процесс: «Смета +».Модульный подход к созданию ERP-систем позволил корпорации «Галактика» в комплексе «Галактика Business Suite» совместить передовые технологии и концепции управления, а также воплотить в жизнь новейшие разработки в области информационных технологий. Применительно к особенностям строительных организаций корпорацией «Галактика» разработано специальное решений — модуль «Галактика Управление строительством». Данное решение предназначено для комплексного управления строительной компанией и максимально учитывает специфику её деятельности. «Система управления ПАРУС» создавалась как комплексная система автоматизации управления и предназначена для автоматизации четырех основных направлений финансово-хозяйственной деятельности предприятия: управление финансами, управление логистикой, управление производством, управление персоналом, управление страхованием. Применительно к специфике строительной отрасли система позволяет решать задачи формирования производственных планов, планирования потребностей в материалах, сырье, комплектующих, рабочей силе, оборудовании, оперативного управления строительным производством и ведения учета затрат на производство, а также проводить многофакторный анализ затрат в разрезе статей расходов, объектов строительства и другим параметрам. Принципа модульности придерживается и ERP-система «КОМПАС», что позволяет постепенно вводить её в эксплуатацию, проводя процесс автоматизации управления поэтапно. Система «КОМПАС» автоматизирует работу следующих участков: управление финансами; управление закупками, запасами и продажами; управление активами; управление производством; управление затратами, управление персоналом и управление взаимоотношениями. Интересной особенностью ERP-системы «КОМПАС» является наличие базовой подсистемы «Документооборот», пронизывающей все остальные элементы и модули ERP-системы. Подсистема «Управление производством» имеет встроенные механизмы интеграции с системами автоматизированного проектирования и подготовки данных, что весьма актуально для строительных организаций. Функционал системы, наряду со стандартными функциями управления производством, позволяет вести точный учет незавершенного производства по объектам строительства (местам возникновения), что также немаловажно для предприятий строительной отрасли. Программный продукт компании ДИЦ «Турбо 9» представляет собой платформу комплексной автоматизации предприятия, обладающей мощной функциональностью и применим в любых сферах хозяйственной деятельности.Программа сочетает в себе такие важные качества, многофункциональность, обеспечивает комплексную автоматизацию всех участков учета, предлагает оригинальную методику ведения аналитического учета и предоставляет современные средства для анализа финансовой и хозяйственной деятельности предприятий и принятия своевременных управленческих решений. Программа позволяет ведение управленческого учета наряду с бухгалтерским учетом, поддерживает возможность ведения учета по нескольким организациям в одной информационной базе, обеспечивает возможность работы филиалов с единой информационной базой. Особенностью программы является возможность её интеграции и с российскими и западными ERP-системами. Основными плюсами ERP-систем отечественной разработки является их максимальная адаптация к особенностям российских стандартов управления и учета, отсутствие необходимости перевода на русский язык технических документов, наличие (в решениях фирм «1С» и ДИЦ) встроенного языка программирования с русским интерфейсом, а также их относительно низкая стоимость по сравнению с западными системами. Тенденции развития отечественных ERP-систем таковы, что можно предположить и выход некоторых из них на международную арену. И если в 2002 году 1С-сообщество ставило перед собой задачу «догнать и перегнать Axapta (ныне Microsoft Dynamix)» по объемам внедрений, что и реализовано на данный момент, то сейчас можно смело предположить, что в недалеком будущем отечественные производители ERP-систем будут уверенно лидировать на российском рынке по сравнению с западными поставщиками [5.].

2.3 Системы управления зданием

На сегодняшний день существует большое количество различных концепций и технологий возведения объектов, в зависимости от назначения, типа, геодезических, гидрогеологических и климатических условий. Все большее распространение получают т.н. интеллектуальные системы. Главным звеном интеллектуального здания является система управления зданием (Building Management System — BMS). Именно благодаря ней все инженерные системы работают в едином комплексе, осуществляют между собой обмен данными, контролируются, управляются из единой диспетчерской. Система автоматизации здания (BMS – Building Management System) включает в себя ряд необходимых инженерных систем, без которых современное здание не может существовать. Основными являются: Системы вентиляции и кондиционирования помещений; Системы отопления; Системы освещения/затенения.Для контроля и управления за всеми этими системами используется единая система диспетчеризации или BMS (Building Management System), при этом все требования к системе управления зданием, как правило, определяются стандартами, принятыми внутри той или иной сети. Обычно для создания таких BMS используются технологии LonWork, BacNet и KNX/EIB, которые способны объединить все системы жизнеобеспечения здания в единую отказоустойчивую структуру. При организации энергоснабжения, помимо систем общего энергоснабжения и аварийного освещения, рекомендуется устанавливать систему бесперебойного электропитания, а также предусмотреть возможность дальнейшего наращивания энергосистемы. Например, при строительстве гостиниц все больше российских компаний обращают внимание на создание аварийных систем энергоснабжения, ведь главная задача в работе отеля – создать комфортные и безопасные условия пребывания гостей. На выбор системы безопасности оказывают влияние такие параметры, как сложность планировки здания, его площадь (большая, средняя, малая) и требования заказчика к данной системе. Обычно комплексная система безопасности является самостоятельным компонентом BMS и включает в себя следующие элементы: Пожарная сигнализация; Пожаротушение; Контроль доступа Охранно-тревожная сигнализация; Видеонаблюдение; Оперативная связь.

Заключение

Успешное развитие и функционирование современного строительного сектора немыслимо без активного применения новейших информационных технологий. Современная информационная технология отличается чем, что в ней широко используются электронные способы получения; хранения и распространения информации посредством информационно- коммуникационных общественных сетей. В новой информационной технологии громадный объем информации становится мгновенно доступным в любое время и в любой точке планеты. Автоматизированная информационная технология предлагает динамичный инструмент, при помощи которого можно передавать сообщения и анализировать данные для оперативного синтеза результатов за счет использования различных научных подходов. При этом в автоматизированной информационной системе, построенной на автоматизированной информационной технологии, более точно, чем в традиционном документообороте, отражается действительное состояние строительной организации. Внедрение системы BMS позволяет существенно сэкономить на коммунальных платежах и «вписаться» в те энергетические ограничения, которые могут предъявлять собственнику муниципальные службы города. При этом значительно сокращаются расходы на эксплуатацию и ремонт оборудования за счет снижения влияния человеческого фактора и исключения серьезного ремонта и замены вышедшего из строя дорогостоящего оборудования. Также экономия при внедрении системы автоматизации и диспетчеризации достигается за счет применения энергосберегающего оборудования и интеллектуальных систем управления инженерией здания.

Список литературы

1 Рагулин П.Г. Информационные технологии. Электронный учебник. – Владивосток: ТИДОТ Дальневост. ун-та, 2004 – 208 с.; 2 Информационные технологии в строительстве и управлении территориями. [Электронный ресурс] / Общероссийская общественная организация «Деловая Россия»: сайт. – UPL: https://deloros.ru/materialy.html; 3 Травкин А. Строители стали строже подходить к выбору ПО. [Электронный ресурс] // Информационные технологии в строительстве. – 2009 – №92. – UPL: http://www.grandsmeta.ru/; 4 Суарес М. Опыт применения отечественных ERP-систем в строительстве // Системы автоматизации предприятия, 11.02.2008; 5 ИТ в строительстве. [Электронный ресурс] // Информационные технологии в строительстве. — UPL: https://rcmm.ru/tehnika-i-tehnologii/39810- informacionnye-tehnologii-put-k-pribylnomu-biznesu.html; 6 Воронина Т.П. Информационное общество: сущность, черты, проблемы. – М.: Проспект, 2011 – С.7; 7 Шевко Н.Р. Экономические ресурсы информационного общества. // Сборник научных трудов КазГУСУ. – Казань, 2009 235с.