Revit

Привет, Хабр! Меня зовут Алексей Новиков, уже 5 лет я занимаюсь информационным моделированием систем электроснабжения в компании STEP LOGIC.

Раньше основной ценностью работы проектировщика был комплект чертежей, сейчас это информационная модель, которая является продуктом не конкретного сотрудника, а целой команды. Мы неоднократно сталкивались с ситуациями, когда из-за разного подхода к проектированию информационная модель превращалась в простой набор геометрических форм, параметры и связи в котором были понятны лишь одному проектировщику. Всё это усложняло командную работу. Мы раз за разом задавались вопросом: как сделать процесс проектирования прозрачным для всей команды, а результат более прогнозируемым? Так родилась идея создания системы проектирования электроснабжения, которая должна автоматизировать рутинные процессы и упростить внесение изменений в проект, а значит и нашу жизнь. Выигрывает от этого и заказчик: время подготовки проекта сокращается, а на выходе получается более качественный продукт.

Изначально для проектирования зданий использовались бумага и кульман. Переход от плоских чертежей к трехмерным стал возможен с появлением и развитием AutoCAD и подобных программ. А с ростом популярности Building Information Modeling (BIM) на рынке появился целый ряд технологий для создания информационных моделей зданий.

Для работы я использую Autodesk Revit, который занимает большую нишу. Проектирование в Revit сильно отличается от того же AutoCAD, в котором можно за несколько дней научиться рисовать линии и ставить размер. С Revit это не работает. Здесь нужен другой подход, моделирование осуществляется элементами экземплярами семейств, которые изначально надо создать.

Помимо геометрии, их наделяют набором физических параметров: масса, мощность, сопротивление и т.д. Затем созданные элементы размещаются в пространстве, объединяются в системы и после выполнения соответствующих расчетов можно получить чертежи однолинейных схем, длины и сечения кабелей, значения освещенности помещений, зоны молниезащиты, токи короткого замыкания и другую информацию.

В результате мы имеем максимально наполненную информационную модель базу данных с элементами, их параметрами и зависимостями, правильно используя которую можно сформировать всю необходимую документацию: начиная от планов и однолинейных схем и заканчивая спецификациями и заданиями для смежных отделов. Можно сказать, что мы создаем прототип цифрового двойника объекта.Следующий шаг после создания модели оптимизация ее систем и элементов для принятия наиболее правильных проектных и эксплуатационных решений.

Но, как и другие аналогичные программы в первую очередь Revit заточен под архитектурную и строительную часть проектов, так как они занимают львиную долю всех бюджетов. Функционал же проектирования инженерных систем (которыми я и занимаюсь) здесь во многом ограничен. Конечно, определенный набор инструментов в программе все же заложен, но для создания моделей слаботочных систем, электроснабжения, кондиционирования и вентиляции в полном объеме его явно недостаточно. Поэтому возникла идея создать дополнительный функционал для Revit.

Чего не хватает:

1. Расчетная часть программы минимальна и соответствует западным нормативам и стандартам. Более того, результаты расчетов зачастую неверны. Тестовые расчеты показали, что значения средней освещенности могут различаться на 20-30%. Для примера результаты расчетов для одного и того же помещения в Revit составили 653 лк, а в специализированном софте Dialux Evo - 496 лк.

2. Возможности создания выходных документов сильно ограничены. Например, применять отображение однолинейных электрических схем из Revit можно исключительно от безысходности, так как создать его можно только в виде таблицы. Добавление дополнительных аппаратов или контактов здесь невозможно.

3. Отсутствует возможность создания уникальной топологии схем инженерных систем. Например, нельзя создать и рассчитать схемы с АВР или кольцевые схемы. Но ведь именно с такими решениями приходится сталкиваться при проектировании сложных комплексных объектов.

С чего мы начинали работы по созданию плагинов для Revit

После тщательного анализа и выявления главных трудностей при проектировании инженерных систем в Revit, наша команда обратилась к уже разработанным плагинам. Их можно разделить на две большие группы.

Коммерческие плагины, например, достаточно популярный пакет MagiCAD для Revit или RChain. На начальных этапах работ мы рассматривали возможность применения коммерческих плагинов, но отказались от этой идеи, потому что:

• Плагины решают конкретный ограниченный набор задач. Поэтому их функционал необходимо было вписывать в общую концепцию системы проектирования. И получалось, что проще написать свой модуль, чем интегрировать сторонний. Все алгоритмы и процессы будут понятны в отличие от сторонних плагинов.

• Качество расчетов при тестировании вызывало ряд вопросов, не всегда хватало глубины проработки расчетной части.

• Отсутствовала возможность кастомизации. Например, после генерации однолинейной схемы невозможно добавить в цепь независимый расцепитель, контактор или другое дополнительное оборудование.

• Недостаточная интеграция с информационной моделью.

Плагины от вендоров (Schneider-Electric, Siemens, ДКС), функционал которых заточен под применение конкретного оборудования. Некоторые из них довольно удобны в применении, но, к сожалению, все они идут в привязке к вендору. То есть, грубо говоря, возможности перейти в проекте на оборудование другого производителя без внешних доработок там нет.

Рис.1. Плагин Bim Electrical Design от Schneider Electric обладает отличным модулем по расчету токов нагрузки. Но здесь мы можем производить расчеты только для оборудования SE.

После анализа стало ясно, что под наши задачи необходимо создать собственную систему проектирования электроснабжения, включающую функционал Revit, плагины сторонних производителей (вендоров) и наши собственные разработки. Чтобы при совершении определенного набора действий мы могли получить понятный, предсказуемый и быстрый результат.

Проектирование первых плагинов

Подробный процесс создания плагинов опишу на примере разработки функционала связи Revit с Dialux Evo.

Как я уже говорил выше, встроенный функционал Revit позволяет рассчитывать освещенность пространств, но проведённое тестирование показала крайне низкую точность этих расчетов. А вот Dialux Evo считается одним из самых передовых софтов в этой сфере. Для повышения точности в наших проектах мы решили провести взаимную интеграцию между Revit и Dialux Evo. В идеале хотелось получить полноценную двустороннюю связь между этими программными продуктами с минимальным набором промежуточных действий.

В первую очередь мы поставили перед собой задачу автоматизировать передачу информации о модели из Revit в Dialux Evo. В Dialux Evo можно импортировать трехмерные модели в форматах .ifc и .stf. Несмотря на то, что в Revit есть собственный функционал по созданию файла .ifc, мы остановились на генерировании файла .stf. Это было обусловлено следующими причинами:

1. .stf в отличии от ifc передает данные не только о геометрии (пространствах), но и о светильниках. Таким образом мы можем передать в Dialux Evo координаты, углы поворота и типы светильников.

2. На больших моделях (высотные здания) .stf гораздо удобнее, так как мы создаем только отметку уровня и не перегружаем расчетную модель избыточной информацией.

Из минусов стоит отметить, что нам необходимо предварительно создать (или скопировать из внешнего файла АР) пространства, так как именно они в итоге будут передаваться в Dialux Evo.

В результате было разработано два плагина по созданию файла .stf на основе выбранного уровня.

Рис.2. В зависимости от этапа работ проектировщику предлагается сгенерировать файл .stf на основе только пространств или пространства плюс светильники.

Через генерирование файла .stf и импорт этого файла в Dialux Evo мы осуществили передачу информации о пространствах (геометрии) и светильниках (координаты, угол поворота, тип).

Одной из основных сложностей при создании плагинов стала корректность передачи углов светильников. Мы разработали собственные алгоритмы конвертации углов при переходе из Revit в Dialux Evo и обратно, которые производят обработку более 60 различных вариантов размещения светильников в пространстве. Сейчас в нашей системе реализована возможность создания светильников на потолке, стенах, полу или же произвольно в пространстве под любым углом.

Следующей задачей стала передача информации из Dialux Evo в Revit. Экспортировать из Dialux Evo можно файл формата .dwg. Он содержит блоки светильников и таблицы с данными об их типах и расчетных значениях освещенностей пространств. В блоках светильников находится информация о координатах и углах светильников, а принадлежность блока к слою указывает на тип светильника. Таким образом, сгенерированный в Dialux Evo файл .dwg, содержит всю необходимую нам информацию.

В результате получаем плагин, который на основе .dwg файла создает светильники в модели Revit. Расставляет их на свои места с нужными углами и прописывает в пространства результаты расчетов из Dialux Evo.

То есть двусторонняя интеграция Revit и Dialux Evo выглядит следующим образом: Revit - файл.stf Dialux Evo - файл.dwg Revit.

Рис.3. Так модель выглядит в RevitРис.4. Эта же модель в Dialux Evo

В результате работы мы создали более 100 плагинов. Их основной функционал включает в себя:

1. Анализ кабельных конструкций и раскладку кабелей

2. Электротехнические расчеты и расчеты токов короткого замыкания

3. Конфигурирование электрических щитов и построение однолинейных схем

4. Построение структурной схемы системы электроснабжения всего объекта

5. Интеграция между Revit и Dialux Evo

6. Аналитика по заполнению кабельных лотков. Происходит построение разрезов лотка и расчет горючей массы кабелей в лотке.

7. Создание таблиц и интеграция с Excel. В частности, происходит выгрузка полной спецификации ЭМ. И приведение спецификации к гостированному виду.

8. Создание планов оборудования, распределительной и групповой сети, кабельных трасс и планов освещения

9. Мониторинг параметров оборудования смежных разделов

10. Расчет и построение зоны молниезащиты

11. Расчет сопротивления заземляющего устройства

12. Создание кабельных проходок

Как выглядит система проектирования электроснабжения

Для того, чтобы создать внешний вид системы электроснабжения, я представил свое понимание этого процесса в виде блок-схем. Через несколько итераций и упрощений родилось такое отображение.

Рис.5. Интерфейс системы проектирования электроснабжения

По сути в этом интерфейсе расписан весь процесс, который проходят инженеры при проектировании объекта, разбитый на наиболее характерные этапы работ.

В соответствующей вкладке можно получить наиболее полную информацию о выполняемых работах и инструментах. Здесь же размещается панель навигации и ссылки на все используемые на данном этапе работ плагины, где содержится информация об их функционале и соответствующий видеообзор.

Рис.6. Так выглядит вкладка Проведение электротехнических расчетов

На основе разработанной системы проектирования электроснабжения инженер-электрик понимает всю процедуру, инструменты и шаги по созданию информационной модели, а инженеры-оформители получают информацию о том, как и с помощью какого функционала создавать выходные документы. То есть разработанный инструментарий позволяет нам на постоянной основе поддерживать высокое качество информационной модели.

Переход от бумажных чертежей к проектированию в 2D, далее 3D и BIM требует смены инструментария. При наличии системы, пройдя соответствующее обучение на тестовых моделях в системе, проектировщик в короткий срок сможет понять всю процедуру проектирования и создания информационной модели.

Из-за меняющихся нормативных документов и требований заказчиков систему проектирования необходимо постоянно развивать. Описание этого процесса можно проиллюстрировать с помощью цикла Деминга-Шухарта (PDCA plan, do, check, act). С определенной периодичностью мы планируем и проводим изменения, а затем проверяем и актуализируем их.

С помощью системы мы можем максимально грамотно внедрять лучшие практики, повышая уровень проектировщиков и проектирования в целом. Проектировщику больше не нужно заниматься рутинными процессами, высвобождается время для принятия наиболее обоснованных схемных или компоновочных решений.

Если заглянуть на 5-10 лет вперед, то я вижу некоторое переформатирование роли проектировщика. Человек со стопкой ГОСТов и калькулятором превратится в своего рода архитектора решений, задача которого заполнение модели оборудованием, задание параметров и организация связи между этими элементами. А выбор кабелей, подбор коммутационных аппаратов, создание чертежей и многое другое будет выполняться автоматически.

В заключении минутный ролик, в котором мы собрали основной функционал нашей системы и показали, как он его можно использовать при проектировании.

Остались вопросы обязательно задавайте их в комментариях.

В первой части мы говорили о возникновения форматов STEP, IFC и создании организации buildingSMART. Также в статье было рассказано про рождение нового инструмента планирования - программы Revit - и про новые функции, данные разработчиками программе, благодаря которым начиная с 2010 года Revit уверенно становится лидером рынка проектирования во всём мире.

Уже после публикации первой части мне позвонил участник истории создания IFC и IAI, который пережил все эти события конца 80-х. Он подтвердил факты, описанные в первой части, и поэтому в следующей части будет более подробно рассказано о немецких корнях формата IFС, о зарождении идеи этого формата, а также почему Nemetschek долгое время отказывался принимать формат IFC, но после пожалел об этом и купил советский стартап Graphisoft.

В этой статье мы рассмотрим, в какую сторону движется рынок BIM CAD программ сегодня. Какие программы BIM CAD выбирают конструкторы в разных странах мира и как кардинально поменялся мир планирования за последние 15 лет.

Если следить за основными трендами в BIM планировании по всему миру, можно заметить невероятный перекос в развитии BIM технологий в отдельных развитых странах. Чем же объясняется такое различие в технологиях планирования, от которых зависит от 5 до 20% ВВП каждой страны в мире?

Какое BIM software использовать? Обзор инструментов для БИМ планирования.

При помощи поисковых данных от Google посмотрим на развитие популярности основных программ для 3D проектирования во всём мире по годам, с 2004 по 2020. Объективные показатели Google Trends показывают относительную популярность запроса: 100 баллов означают максимальный интерес к теме, а 0 недостаточное количество информации по ней.

Кризис 2008 года дал толчок неэффективной строительной отрасли, которая была вынуждена стать более эффективной: сократив в среднем 30% персонала занятых в отрасли (об этом подробнее в моей статье: Строительный сектор вымирает. Кризис COVID-19, растущие проблемы и новые возможности) и наконец обратив свой взгляд на новые методы и инструменты планирования - BIM, которые позволяют повысить уже сегодня производительность минимум на 10% и рентабельность (ROI) при новых инвестициях при внедрении BIM на 500%.

До 2008 года лидерами 3D планирования были программы Vectorworks и Archicad, разработанные компанией Graphisoft, советского стартапа с главным офисом в Будапеште (Венгрия). В 2007 году немецкая компания Nemetschek выкупает компанию Graphisoft, и видимо с покупкой компании развитие новых инструментов для Vectorworks и Archicad затормозилось. При этом Revit начал активно вырываться вперёд сразу после окончания глобального кризиса 2008 года.

На сегодняшний момент у Revit почти кратное преимущество перед своим следующим соперником Archicad. Откуда такая большая разница, и что такого секретного есть у Revit, чего нет в других программах?

ArchiCAD (Graphisoft) - одно из самых популярных BIM-решений начала 2000-х годов. Graphisoft - венгерский стартап из Советского Союза, который (по ночам, используя институтские компьютеры) в 1982 году разработал ПО для решения проблем с установкой советской атомной электростанции, за что создатели ArchiCAD были награждены $30 000 (на сегодняшний курс - $120 000). На полученный гонорар они смогли написать самое продаваемое программное обеспечением CAD для Mac в то время. Наряду с MiniCAD Diehl Graphisoft позже выпустил Blueprint, программу 2D CAD для Mac, ориентированную на архитекторов.

Всё, что было до этого (RUCAPS) в отношении BIM, - чистая теория, которая реализовывалась до конца 90-х только в 2D. Radar CH от ArchiCAD, выпущенный в 1984 году, стал первым программным обеспечением для моделирования, доступным на персональном компьютере. Первая реализация BIM в компьютерной среде была осуществлена коммунистическим стартапом - Graphisoft - под именем ArchiCAD Virtual Building в 1987.

Как всё это создал советский стартап из Будапешта, который в то время находился за железным занавесом и не имел доступа к западным компьютерам Mac?

Основатель компании Apple, Стив Джобс, на одной из немецких конференций (CeBIT), заметив огромный потенциал инженера Gbor Bojr, решил с помощью его стартапа Graphisoft получить для своей компании Apple, набирающей обороты, новых клиентов: архитекторов и конструкторов всего мира. Для этого Стив Джобс дарит советскому стартапу Graphisoft первые макинтоши, которые основатель стартапа Gbor Bojr полузаконно ввозил в Советский Союз.

Сегодня MiniCAD от Graphisoft известен как Vectorworks, а Diehl Graphisoft - это Nemetschek Vectorworks, уже, к сожалению, не самые ведущие игроки в мире САПР (подробнее про взаимоотношения Graphisoft и Nemetschek будет рассказано в третьей части).

Из названия ArchiCAD понятно, что основная область применения продукта архитектура. Можно ли в ArchiCAD выполнять другие разделы планирования, кроме архитектуры? Теоретически это возможно, но это будет связано с большими трудозатратами: выполнять другие разделы с помощью ArchiCAD это примерно то же, что на бумаге вычерчивать здание в изометрии: минимум автоматизации максимум ручного труда. Для каждого раздела проектирования здесь придётся искать специализированные решения.

Tekla Structures (Trimble) - одно из самых мощных (и дорогих) строительных решений. Разработанная финскими программистами Tekla отлично решает задачи, связанные с любыми стальными и металлическими конструкциями. Но, к сожалению, Текла почти не приспособлена к работе с железобетонными конструкциями и вообще не предназначена для проектирования деревянных конструкций, а нормальная работа в смежных отрасляхневозможна . Как и в случае с ArchiCAD, архитектурную часть в ней выполнять не имеет смысла: минимум автоматизации, максимум ручного труда.

Allplan (Nemetschek) - в самом начале развития компании немецкий инженер Georg Nemetschek был против создания общего языка STEP-IFC в планировании, так как это открывало рынок Германии для других производителей CAD ПО. Зачем отдавать уютный немецкий рынок CAD ПО американским или - ещё хуже - советским стартапам?

Но, как ни парадоксально, сегодня Allplan является одним из главных бенефициаров всей темы с IFC и open BIM. Уже в начале 2000-х годов, испугавшись экспансии Revit, который со скоростью монгольской конной армии покорял мир проектирования, и видя угрозу в распространение Revit в Европе, компания Nemetschek в 2006 году проглотила стартап с коммунистическими корнями - Graphisoft (ArchiCAD), который к тому времени был почти единственной программой, которая была способна работать с форматом IFC без ошибок и костылей.

Поэтому только программы от Graphisoft, и после уже благодоря Graphisoft ПО от Nemetschek сегодня заточены на "почти беспроблемную" работу с IFC данными.

Изначально Allplan был предназначен для проектирования несущих конструкций, но постепенно, путем поглощения смежных решений, Allplan расширил проектирование на всю линейку AEC (архитектура, строительство, инженерия). Allplan сложно назвать хорошим BIM-решением, так как в программном продукте модель базируется на файловой структуре (а не на базе данных, как в Revit), при этом разные участки проекта собираются в модель через внешние ссылки. Этот метод работы скорее в стиле классических вертикальных CAD инструментов. Но компания Nemetschek позиционирует Allplan именно как BIM-решение, поскольку в основе модели лежит интеллектуальное взаимодействие объектов, а не 2D черчение.

Revit (Autodesk) - на сегодняшний день демонстрирует, пожалуй, идеальную концепцию BIM. В Revit между архитектурной, конструкторской и инженерной моделью используется общий формат данных (формат RVT), что даёт возможность без особых усилий собрать единую BIM-модель проекта и визуализировать ее с высокой степенью детализации. Польза от единой модели неоспорима и великолепно иллюстрирует перспективы развития технологии BIM.

Начиная с покупки в 2002 году, Autodesk активно продвигает свой продукт Revit, рекламируя его комплексный подход, основанный на единой модели. Модель, созданная в архитектурной части и сохраненная в формате RVT, может использоваться конструкторами и инженерами без каких-либо существенных конвертаций и преобразований.

Про возникновение Revit подробнее в первой части: Войны лоббистов и развитие BIM. Часть 1: Как ленинградский математик помог Autodesk захватить мировой рынок CAD

Борьба open BIM против сlosed BIM

Сегодня всё BIM планирование можно разделить на два типа:

• Closed BIM - использования в планировании среды одного производителя программного обеспечения

• Open BIM - работа с открытым форматом данных (в основном IFC), который (в теории - без потерь) должен автоматически читаться другими программами.

Борьба за рынок CAD идёт сегодня в каждой стране. В каких-то странах видна победа closed BIM, в других странах мы видим применение концепта open BIM.

Посмотрим, какой подход выбирают отдельные страны. Google Trends поможет нам понять тенденции на рынке планирования в каждой из стран G20 (or Group of Twenty)

По этим данным можно сделать следующие выводы:

• с 2000 по 2010 года на рынке CAD ПО (3D) во всех странах доминировал ArchiCAD и Vectorworks венгерского стартапа Graphisoft

• После того как Nemetschek поглощает ArchiCAD и Vectorworks, с 2010 (после глобального кризиса) во всех странах наблюдается всплеск интереса к Revit и переориентация планирования на продукт Revit

• В некоторых странах Revit за несколько лет полностью вытесняет ArchiCAD из планирования

• Tekla и Allplan, стартовавшие в одном направлении с Revit, не могут похвастаться таким функционалом и маркетингом, который есть у Revit и корпорации Autodesk

• Revit занимает львиную долю (больше 50-90%) рынка BIM CAD почти в каждой стране мира.

Посмотрим теперь на тенденции за 2020 год на рынке CAD.

Видим тотальное доминирование Revit на мировом рынке. Небольшой каламбур состоит в том, что Америка, Россия и Китай - три геополитических соперника - работают в основном в продуктах Autodesk. При этом Европа, союзник Америки по НАТО, в отличие от всех остальных стран, предпочитает идти своим особенным путем развития технологий BIM, хотя изначально после победы над Советским Союзом Autodesk и немецкие компании мечтали установить свои правила на рынке ПО путем создания мирового формата IFC.

За исключением Германии, все страны из G20 пришли к тому, что на сегодня, к сожалению, нет лучше инструмента для работы с BIM, чем Revit. Если посмотреть по всему миру, то картина распространения основных программ для 3D планирования отличается только в пяти странах мира: Кении, Румынии, Австрии, Швейцарии и Германии.

Про успехи маркетинга Archicad в Кении можно только догадываться, но по Румынии можно предположить, что страна с относительно недорогой инфраструктурой в большей части занимается аутсорсингом планирования для немецкоговорящих стран, поэтому румынским конструкторам приходится подстраиваться под желания клиентов.

Подробнее про Европу, а точнее, про немецкоговорящие страны и о методах планирования open BIM мы поговорим в следующей части.

В заключение

У успеха Autodesk и Архикада нет особого секрета. Всё, что сделали парни из Autodesk и Nemetschek в 90-е - это, работая с военными конторами и военными форматами в 90-х, вовремя получили поддержку и инвестиции на развитие маркетинга своих продуктов.

У формата RVT от Revit, который был во многом создан благодаря десяти программистам из Советского Союза, сегодня только один конкурент и соперник - военный формат с немецкими корнями - IFC. Оба формата по сути сегодня находятся примерно на одном уровне развития.

Если бы компания Georga Nemetschek c самого начала открылась натовскому формату IFC и вместе с Autodesk разработала новые идеи для применения этого формата, то вполне возможно, что не было бы Revit, не было бы американской buildingSMART, и немецко-венгерские программы корпорации Nemetschek вполне могли бы завоевать весь мир CAD BIM, оставив Autodesk на американском континенте. Время упущено, но борьба между двумя форматами ещё возможна.

Можно надеяться, что за огромный строительный рынок (в $20 триллионов долларов) теперь развернется такая же борьба, как и 30 лет назад за военный космос между Советским Союзом и Америкой, что подарит нам новую продуктивную холодную войну за клиентов среди разработчиков CAD.

Времена главенства Hardware проходят, и наше поколение, ориентированное на создание Software, будет скоро задавать тон всей строительной индустрии. BIM CAD - это, по сути, IDE в среде разработки программного кода. Программисты первыми начали активно заниматься open Source и прозрачностью в своём мире проектирования, начиная с 90-х годов. Мы же начали этот путь только сейчас. Но так как скорость разработки новых инструментов за 30 лет увеличилась в разы, можно надеяться на скорый приход нового open Source-Мессии в строительное планирование в ближайшие годы.

Будем надеяться, что такие инструменты как Dynamo, Rhino.Inside, LibreCAD, Blender будут перерастать в что-то большее, а у таких корпораций, как Autodesk и Nemetschek, нет будущего в мире open Source. Этот новый прозрачный мир создают не привезенные из-за границы программисты и математики (которых стимулируют покупкой недвижимости в силиконовой долине), а мир, где код удалённо создается усилиями тысячи людей со всего мира, способных сегодня самостоятельно монетизировать свой вклад в дело создания нового CAD BIM ПО.

Сегодня нам остаётся только просить всех разработчиков, которые сегодня приходят из банковской и машиностроительной индустрии в наше строительное планирование, заняться наконец темой Open Source и новых форматов для строительства. Кто-то же должен разработать настоящий новый открытый формат и открытые инструменты для работы в строительстве, который не основан на старых стандартах и понятиях.

В следующей части мы узнаем, добровольно или по принуждению местных лоббистов немецкоговорящие страны пошли в сторону диверсификации использования BIM CAD, и - open BIM. Также подробно рассмотрим создания первых эскизов формата IFC, про первые конфликты между главными производителями CAD ПО того времени, и откуда пошло open BIM движение в мир.

Низкий поклон всем, кто создал формат STEP, IFC, Revit, ArchiCAD, AllPlan, Teklа.

Буду рад вашим комментариям, уточнениям и критике.

Для русской версии статьи: Немецкий инженер (случайные инсайдер после первой статьи), который был участником этих событий особенно отмечал, что у Соединённых Штатов на то время были программы только для 2D моделировани, а по работе с геометрией русские и советские инженеры были на порядок выше своих западных конкурентов. Он отмечал, всё что пришло в ArchiCAD и потом позже в IFC и то что касалось геометрии - во многом создали совесткие учёные. Об этом напишу немного подробнее в следующей части.

В этой статье мы осветим работу всех основных отцов BIM технологий, которые в 80-е и 90-е разрабатывали инструменты для автоматизированного проектирования. Разберём также, кто стоит за успехом организации buildingSMART и таких корпораций, как Nemetschek Group и Autodesk и почему старые программисты Autodesk не любили разработчиков Revit, а компания Nemetschek отказывалась от разработки IFC формата.

Следить за информацией, изложенной в этой части, поможет дерево основных событий. Этой схемой хочется показать, что небольшие идеи и разработки переходили от одной группы разработчиков к другой, где после нового прочтения они превращались в CAD программы, которыми сегодня пользуются проектировщики по всему миру. Отправной точкой в схеме приняты технические университеты, из которых выходили будущие разработчики CAD инструментов. По ходу статьи будут разбираться отдельные части этой схемы.

Как университет Мюнхена создал IFC формат.

К первой части этой темы - мне часто задавали вопрос, почему программное обеспечение, производимое в Европе, является более открытым и совместимым, чем ПО из других стран мира. Почему именно Европа является хорошим примером в разностороннем применении BIM ПО (openBIM)?Эта открытость связана с активным использованием формата IFC и openBIM программ. Чтобы понять, откуда появилась такая диверсификация или, точнее, раздробленность в подходах к BIM проектированию, посмотрим на историю возникновения openBIM движения.

Общеизвестно: всё, что связано с BIM, openBIM, IFC, Revit, - всё это придумала дальновидная и прогрессивная компания Autodesk.

Но всё-таки история openBIM начинается не с Autodesk, a с международных проектов, которыми занималось немецкое проектное бюро Obermeyer GmbH. Проектное бюро под руководством Leonard Obermeyer успешно работало над реализацией как крупных проектов на территории Германии, так и международных проектов в Европе. Поскольку Obermeyer зависел от международных проектов, глава бюро - Leonard Obermeyer - активно сотрудничал с руководителями американских корпораций, таких как: Patrick MacLeamy (CEO of HOK) и John Walker (Autodesk, Inc.).

Мюнхенский коллега Leonard Obermeyer, Georg Nemetschek, в это же время был категорически против сотрудничества немецких компаний с Autodesk и другими иностранными фирмами, так как такие партнерства открывали рынок Германии для создателей CAD программ из других стран. Georg Nemetschek разрабатывал узкоспециализированные программы (в основном для расчета статики), которые он продавал с 1977 г. Он считал, что местные производители ПО ещё не готовы бороться за рынок CAD планирования в Европе с такими стартапами начала 90-х, как Autodesk, Graphisoft и PTC.

В конце 80-х проектное бюро Obermeyer при проектировании нового мюнхенского аэропорта начало активно работать с международными архитектурными бюро и поставщиками строительных элементов и конструкций (таких, как Honeywell и HOK). Перед бюро Obermeyer возникла задача: как в больших международных проектах (например, строительство аэропорта в Мюнхене) передавать информацию о проекте и модели на производство в разные регионы мира, где в каждой стране свои правила, свои единицы измерения и свои нормы.

На счастье строителей, как раз к этому времени, задачу по стандартизации геометрических элементов уже решила более богатая военная промышленность стран НАТО, которые в конце 1970-х годов пришли к необходимости стандартизации в области обмена данными при производстве военной техники. В связи с этим, в кругах специалистов и учёных, занимающихся в основном машинной графикой и геометрическим моделированием, возникла соответствующая инициатива, которая была поддержана фирмами США и Западной Европы, занятыми разработками сложной военной техники для стран НАТО. И уже в 1985 году министерство обороны США объявило о планах создания глобальной автоматизированной системы электронного описания всех этапов проектирования, производства и эксплуатации продукции военного назначения.

Кратко уже к середине 80-х военные начали обмениваться данными с производителями в нейтральном стандарте и производить сложные конструкции через общий формат данных - STEP.

Но после окончания холодный войны, к концу 80-х, интерес к производству военной техники и разработке формата STEP резко падает. Наработки военных, добытые во времена холодной войны, начинают просачиваться в гражданский сектор. ISO стандарты из военной отрасли по формату STEP доходят до технического университета Мюнхена, где Richard Junge и его команда студентов, в числе которых был Thomas Liebich, видя успехи проектировщиков военной техники, пробует создать похожий формат передачи данных для строительной отрасли. Не изобретая новое колесо, Richard Junge берёт за основу военный формат STEP, чтобы не создавать новое геометрическое ядро и разработать формат, который станет независимым от производителей САПР.

Цитата Richard Junge в 2000 году:

От процесса планирования и до строительства и составления смет сегодня каждый несущий компонент модели вводится в систему обработки данных как минимум шесть раз. Это не только требует времени, но и сопряжено с огромным риском ошибок, которые теперь из-за использования IFC для обмена данными можно резко уменьшить

Obermeyer (к этому времени ему 60 лет) патронирует свой бывший факультет и, находясь в тесном контакте с командой Richard Junge, обращается к своему знакомому Patrick MacLeamy (CEO of HOK) с идеей создать мировой формат для обмена строительными данными.

Patrick MacLeamy, видя перспективы и масштабы проекта, переносит всю тему с сертификацией и созданием (картельной) организации для написания правил и использования нового формата в Соединённые Штаты. Дальнейшая разработка формата IFC передается фирме Autodesk, которая, перенимая мюнхенские наработки, дополнительно пытается перестроить формат под своим нужды. Через несколько лет, в 1994 году, Autodesk регистрирует всю разработку формата IFC на своё имя. Patrick MacLeamy, вытеснив немецкий корни из всей истории, создаёт вместе с Autodesk картель (International Alliance for Interoperability - IAI) из американских консалтинговых и телекоммуникационных фирм, которые пишут стандарты и правила использования этого нового формата IFC в соответствии со своими требованиями.

Организация IAI официально регистрируется в торговой палате Чикаго в 1994 году. Инициативу по дальнейшему развитию формата и написанию стандартов американцы полностью берут в свои руки. А в 2005 году организации с непонятной аббревиатурой IAI дают более хайповое и понятное название - buildingSMART. С этого момента buildingSMART ставит целью устанавливать свои правила игры в строительном проектировании на всей планете Земля.

А Patrick MacLeamy, создатель buildingSMART, становится знаменитым, утверждая, что первым разработал концепцию кривой Маклими в 2004 г. Однако позже становится известно, что основа этих идей и подобных кривых впервые появилась в статье, написанной профессором Бойдом Полсоном в 1976 г. примерно за 28 лет до разработанной MacLeamy Кривой.

Отец БИМ - создатель SONATA или RADAR CH?

Если формат для (open) BIM моделирования был один - STEP/IFC, то в отношении первой настоящей программы для BIM (3D) моделирования всё намного сложнее. Это RUCAPS, Sonata, Reflex и RADAR CH. Но какая программа стала первой по-настоящему применяться для BIM моделирования?

Программа RUCAPS стала первой программой, которая в комплексе с единой рабочей станцией использовалась для реального проектирования зданий. Разработанная английскими инженерами Dr John Davison и John Watts, которые работали над проектом для Университета Эр-Рияда, RUCAPS стала одним из прообразов и ориентиров для многих последующих программ в BIM моделировании. В RUCAPS впервые была заложена концепция строительства по фазам, что очень помогло при возведении третьего терминала аэропорта Хитроу в Лондоне. Эти и ещё более ранние наработки, возможно, позже легли в основу программ, ставших настоящими прообразами уже современных программ - Sonata и Radar CH. Но что же появилось раньше: Sonata от Jonathan Ingram или Radar CH от Bojr Gbor и Ulrich Zimmer? Кого можно считать отцом BIM?

Во многих источниках на просторах интернета фигурирует, что ArchiCAD (первая версия называлась RADAR CH) в 1984 году стала первым программным обеспечением BIM, доступным на персональном компьютере. Сторонние специалисты отмечали, что в 80-х советские инженеры были впереди своих западных коллег в темах, которые касались машинной графики и геометрического моделирования. Поскольку экспорт в коммунистические страны был ограничен, программисты из Советского Союза привыкли работать на очень маленьких и простых компьютерах. Это означало, что у них был опыт создания относительно сложного программного обеспечения, которое могло работать на относительно простом оборудовании.

Dr Jonathan Ingram, в свою очередь, утверждает, что первым BIM программным обеспечением является написанная им программа Sonata, опубликованная в 1985 году. В подтверждение своих слов он ссылается (в личной переписке со мной, к сожалению, не могу проверить их подлинность) на открытые письма от создателя ArchiCAD, в которых Gabor Bojar признается, что на создание RADAR CH также повлияла Sonatа.

Цитата Gabor Bojar:

Кроме того, мы согласны с тем, что с технической точки зрения Sonata была в 1986 году был более продвинутой, чем ArchiCAD того времени. Однако мы по-прежнему считаем, что первый выпуск ArchiCAD в 1984 году (названный RadarCH на Apple Lisa) с его возможностями трехмерного моделирования зданий, параметрическими и интеллектуальными трехмерными объектами, можно рассматривать как новаторского предшественника BIM. При этом мы (Graphisoft - авт.) согласны с тем, что в 1986 году Sonata превзошла уже сформировавшееся определение BIM, уточненное лишь примерно через полтора десятилетия спустя. Что касается влияния Sonata на развитие ArchiCAD, то это, естественно, повлияло на нас, не нарушая никаких IP Sonata или T2. Конкуренты всегда учатся и влияют друг на друга, это стандартная и честная деловая практика до тех пор, пока конкуренты воздерживаются от посягательства друг на друга

На просторах интернета также можно найти изображение (справа) от Graphisoft (RadarCH), которое считается доказательством первой визуализации в 1984 году.

В общем, в этой истории больше вопросов, чем ответов. К первой визуализации Radar CH есть вопрос, так как компьютеры Mac с поддержкой цвета появились только в 1987 году. Но почему Steve Jobs сделал ставку на венгерско-советский стартап, находящийся за железным занавесом и не стал договариваться с близкими стартапами, которые разрабатывали ПО в силиконовой долине (скорее всего, Gabor Bojar нелегально смог импортировать несколько Mac компьютеров в Венгрию и переписал свой софт с медленных советских компьютеров на быстрый Mac). А на вопрос, откуда Gabor Bojar получил доступ к наработкам Sonata, Jonathan Ingram предпочёл не отвечать в письменной форме.

Словом, запутанная история, в которой только Интерпол, ЦРУ и КГБ может помочь нам разобраться: кто, когда и у кого взял идеи. Или всё-таки эти две программы имели общую теоретическую основу.

Предположу, что обе - ПО Radar CH и Sonata - начали с общей теоретической базы (RUCAPS или его подобие). Но при этом венгерская Radar CH была только трехмерной системой, с ограниченными параметрическими компонентами, в то время как у Sonata уже появились некоторые преимущества в создании рабочих чертежей, например, планов высот. В итоге, после публикации обеих систем, эти программы, возможно, позже черпали вдохновение друг у друга. Как сказал Gabor Bojar: "Конкуренты всегда учатся и влияют друг на друга, это стандартная и честная деловая практика".

B это же самое время на другом, более успешном, материке начинается новая эра CAD и MCAD ПО, которую открыла компания PTC (Nasdaq: PMTC) cо своим инновационным продуктом Pro/ENGINEER.

Создание Pro/ENGINEER и появление Solidworks и Revit

В 1974 году русский математик Самуил Гайзберг, профессор математики Ленинградского университета (сегодня Санкт-Петербург), эмигрирует сначала в Израиль, а затем в США (жена Гайзберга, работавшая над военными проектами в Ленинграде, эмигрировала в США несколькими годами позже).

После нескольких лет работы в США Гайзберг предлагает разработать радикально новый подход для программного обеспечения САПР - программу, основанную на твердотельной геометрии и использующую параметрические методы на основе элементов для определения деталей и сборок. Ни одна компания, в которой работал Гайзберг, не согласилась профинансировать его идеи, и он решил основать новую компанию по разработке передового программного обеспечения для проектирования.

Таким образом, в мае 1985 года Samuel P. Гайзберг основавывет Parametric Technology Corporation (PTC Inc.). И уже в 1988 году компания представляет свой первый коммерческий продукт на основе Unix под названием Pro/ENGINEER, сразу привлекая John Deere в качестве своего первого заказчика. Так Pro/ENGINEER стал первым программным обеспечением CAD для параметрического моделирования твердых тел.

Цитата Гейзенберга:

Цель состоит в том, чтобы создать систему, которая была бы достаточно гибкой, чтобы побудить инженера легко рассматривать различные конструкции. А затраты на внесение изменений в проект должны быть как можно ближе к нулю. Кроме того, традиционные CAD / CAM программное обеспечение того времени нереально ограничивало внесение недорогих изменений только в самый начальный этап процесса проектирования

Что отличало PTC от других производителей ПО, так это общая полнота всего цикла планирования. Pro/ENGINEER первой разработала !концепцию единой модели данных для всего проекта!. Эта концепция была позже успешно реализована в Revit Леонидом Райцем, бывшим выпускником того же Ленинградского университета (и скорее всего, бывшим учеником Гайзберга) и бывшим работником PTC..

Pro / ENGINEER произвела революцию на рынке MCAD (программное обеспечение для автоматизированного проектирования механических устройств). Параметрическое моделирование на основе элементов, взятое за основу в Pro/ENGINEER, будет доминировать в отрасли на протяжении четверти века, и все ведущие системы MCAD (CATIA, NX, SolidWorks, Inventor и Solid Edge) станут идейными преемниками Pro/Engineer.

В 1995 году Jon Hirschtick создаёт новый стартап - SolidWorks и переманивает большое количество разработчиков PTC вместе с вице-президентом и директором по развитию PTC - Michael Payne. PTC подаёт в суд на Solidworks за переманивание сотрудников, но обеим компаниям удалось уладить дело до того, как был нанесен слишком большой ущерб. Solidworks сразу становится главным конкурентом Pro/Engineer и уже в 1997 году французская компания Dassault, наиболее известная своим программным обеспечением CATIA CAD, приобретает SolidWorks за 310 миллионов долларов.

Выручка PTC с её основным продуктом Pro/Engineer резко выросла: со 163 миллионов долларов в 1993 году до 809 миллионов долларов в 1997 финансовом году. В этом же 1997 году выручка всей корпорации Autodesk была в два раза меньше, чем у PTC и составляла 497 миллионов долларов.В то время как AutoCAD мог похвастаться функционалом ограниченного 2D-моделирования, PTC стала программой настоящего 3D проектирования для всей машиностроительной промышленности. К середине 90-х клиентами компании были BMW, Fiat, Ferrari, Toyota, Hyundai, PSA и Volkswagen, Caterpillar, John Deere и остальные крупные игроки мировой промышленности.

К середине 90-х на рынке конструкторского планирования Pro/Engineer становится глобальным лидером. Теперь, чтобы перехватить инициативу в менее прибыльной строительной отрасли, в 1996 г. PTC покупает за 32 миллиона долларов программу Sonata у разработчиков Jonathan Ingram и Gerard Gartside. К этому времени Sonata уже переродилась в Reflex и реально была применена только на нескольких проектах в Англии. Но PTC полагала, что Reflex может стать основой новой линейки продуктов для комплексного проектирования зданий.

PTC дорого заплатила за относительно незрелое программное обеспечение Reflex и сильно недооценила усилия, которые потребовались бы для создания конкурентоспособной архитектурной программы для проектирования зданий. В итоге PTC не смогла выпустить достойный продукт для строительной отрасли и продала технологии Reflex техасской компании The Beck Group.

Успех команды SOLIDWORKS, которая построила продукт на разработках PTC и продала свой продукт за 311 миллионов Dassault Systems, видимо, повлиял еще на двоих работников PTC. Обладая знаниями о работе с Pro/ENGINEER и Reflex, два лучших разработчика компании PTC - Леонид Райц и, годом позже, Ирвин Юнгрейс - отделяются от PTC и в 1996 г. основывают собственную компанию по разработке программного обеспечения под названием Charles River Software (в Кембридже, Массачусетс, где уже были офисы PTC и Solidworks). Леонид Райц видел перспективы связки Pro/ENGINEER и Reflex, а также, видимо, был не согласен с продажей продукта техасской компании. Поэтому он ставит задачу создать версию программного обеспечения, которая могла бы обрабатывать более сложные проекты, чем ArchiCAD, но при этом использовать идеи общей модели и параметрического проектирования, которые он получил при работе над Pro/ENGINEER и Reflex. Код для новой программы командой Леонида Райца был написан с нуля, чтобы не нарушать патенты PTC и Reflex. Но сколько времени было у стартапа Revit до того, как инвесторы захотели вернуть свои деньги в 2001 году? Проблема с моделью ежемесячной подписки у Revit заключалась в том, что деньги поступали медленно и к концу каждого отчетного квартала компания подходила с кассовым разрывом.

Если взять 60 сотрудников Revit, которые зарабатывали в среднем 100 000 долларов США в год, и если при этом Revit получал 100 долларов в месяц за подписку, то получается, что компании нужно было 5 000 подписок, чтобы окупать вложения инвесторов каждый месяц. Сколько времени потребуется Revit, чтобы увеличить количество подписок до 5 000 и просто окупать текущие расходы?

Именно этот вопрос, скорее всего, заставил Leonid Reiz продать компанию за 133 миллионов долларов Autodesk.

Как развивались BIM стартапы. Слияния, поглощения и отношение к истории.

В 2002 году Leonid Raiz продает свой стартап Revit компании Autodesk. Продажи лицензий Revit дают взрывной рост корпорации Autodesk, и уже через 3 года после покупки, в 2005 году, Autodesk продаёт по 60 000 лицензий Revit в год, а начиная с 2019 года, Autodesk делает на продукте Revit - миллиардную выручку каждый год. Таким образом, небольшой корпорации Autodesk, выросшей на дрожжах инвестиций в Силиконовой Долине, с её единственным успешным продуктом 2D AutoCAD, разработчики RUCAPS - SONATA - Pro/ENGINEER подарили возможность стать мировым лидером в 3D проектировании.

Те, кто первым принимается за великие дела, обычно терпят неудачу, но они оставляют завоеванные плацдармы тем, кто следует за ними.

Samuel Butler

Как же развивались остальные BIM стартапы из 90-х?

ArchiCAD, который изначально задумывался как CAD программа для проектирования трубопроводов, стал успешным венгерским стартапом на европейском рынке. После опубликования формата IFC - Graphisoft обнаруживает, что программа ArchiCAD идеально подходит для работы с этим форматом и начинает активно внедрять применение IFC формата в свои продукты, что позволяет программе ArchiCAD выйти на мировой рынок ПО и к началу 2000-х годов стать лидером в строительном проектировании. Возможно, формат IFC хорошо подходил к Radar CH, так как некоторые смыслы созданного STEP пересекались конкретно с RUCAPS, или с другой подобной программой, которую взял за основу Gabor Bojar для своего Radar CH.

Nemetschek Group - тихий и уверенный игрок на европейском рынке CAD ПО со своими небольшими специализированными продуктами для проектирования. Он в своё время отказался от международного сотрудничества и от разработки формата IFC, но в 2006 году, от страха перед резкой экспансией Revit, покупает Graphisoft и становится главным соперником Revit. С покупкой Archicad Nemetschek Group наконец-то открывает для себя тему openBIM c ее мировой миссией и вместе с картельными схемами buildingSMART вступает в битву за рынок планирования в Европе.

Между тем такие корпорации, как Autodesk и Nemetschek, продолжают пиарить идеи из 80-х и 90-х как свои уникальные преимущества, при этом они умалчивают, что эти технологии достались им скорее через счастливое стечение обстоятельств, и скрывают свои корни и свою историю, чтобы лишний раз не напоминать о том, насколько все равны.

BuildingSMART не будут упоминать про немецкие корни в создании формата IFC и самой организации buildingSMART, поставив перед собой цель стать мировым интернетом в мире строительства и превращаясь в Советский Союз с членскими карточками, своей идеологией по использованию IFC и паспортами - сертификатами buildingSMART Certification.

Graphisoft и Gabor не любят вспоминать свои коммунистические корни, вспоминают лишь про свою успешную героическую борьбу с советским режимом и про установку первого в мире памятника Стиву Джобсу.

Autodesk не любит вспоминать про IFC и buildingSMART, после того как разработчики в 1996 году не смогли скрестить свои 2D продукты с форматом IFC (как и сегодня, ни один разработчик не может нормально подружить формат IFC c программами от Autodesk).

Также можно только представить, насколько тысячи программистов Autodesk в Силиконовой долине - создатели программы, которая не имела значимых изменений от года в года, - в начале 2000-х на дух не переносили десяток наглых выскочек с восточного побережья (с русским бэкграундом), которые с чистого листа за несколько лет написали улучшенную копию программы Pro/ENGINEER. А глава компании Autodesk в это время, Carol Ann Bartz, не ожидая от этого стартапа значимой прибыли, после покупки в 2002 году охарактеризовала Revit как небольшую экспериментальную базу пользователей (кстати о предсказательных возможностях глав компаний).

В заключение

Вопрос, кого можно реально считать отцом BIM, возможно, навсегда останется открытым.

У победы тысяча отцов, а поражение всегда сирота

Джон Кеннеди, 1946

Можно сказать, что реальный отец BIM - это идеи советских и английских математиков и программистов, которые смогли прорасти на плодородной денежной почве инвестиций в США.

А Samuel Geisberg помог своим бывшим сотрудникам PTC создать стартапы, которые, после продажи корпорациям, сегодня задают направление во всём мире CAD и MCAD планирования.

Во времена 80-х, времена острой фазы борьбы коммунистической и западной идеологии, во времена отсутствия прозрачности и невозможности вывести продукт на рынок с такой скоростью, с которой сегодня распространяется TikTok, создание программ было опасным и неблагодарным делом. Наше поколение сегодня имеет возможность заниматься разработкой ПО из удобных кресел, программируя новые инструменты и при этом смотреть на втором мониторе видео на Youtube, заказав пиццу через Uber.Eat.

Но и Charles Eastman, и Samuel Geisberg, и Robert Aish, и Georg Nemetschek, и Jonathan Ingram, и Bojr Gbor и Leonid Raiz - я думаю, согласятся с тем, что они не придумывали ничего сверхнового. Они брали разработки своих более старших коллег и учителей и давали этим старым идеям новый смысл и новый дизайн.

Разработчики, сумевшие удачно продать свой продукт, как правило, уходят из проекта после продажи - покупают недвижимость в силиконовой долине и становятся сами венчурными инвесторами. Дальнейший интерес к разработке продукта снижается, и в итоге, все идеи, которые были куплены на пике своей разработки, проживают еще 10-20 лет насыщенной жизни, после чего передают свои позиции новым инструментам. Разработчики из старой команды обычно не могут прижиться в новой материнской компании и уходят. А потом кто-то из старой команды на следующем цикле начинает создавать новые инструменты, улучшенные версии тех, которые они получили от своих учителей.

Остаётся только надеяться, что в наше время интернет и профессиональные комьюнити заменят нам университеты и что такие новые ученики-самоучки всё чаще будут создавать Open Source продукты.

А Autodesk, PTC Inc. и Nemetschek Group хочется пожелать, чтобы вместо многомиллионных бонусов своим менеджерам, они перевели пару миллионов евро на благотворительные счета в технический университет Мюнхена, Санкт-Петербурга и Ливерпуля.

И тогда, возможно, судьба, лет через 30, подарит этим корпорациям возможность купить какой-нибудь хороший продукт созданный выпускниками этих университетов.

---

В статье собрано большое количество фактов, дат и связей. Если у вас есть какие-то дополнения к этой схеме, или если вы нашли несоответствие в указанных данных, - пожалуйста, напишите мне. Буду рад вашим комментариям, уточнениям и критике. Я буду рад добавить уточненные или новые данные к этой схеме. Спасибо большое за понимание.

Выражаю глубокое уважение всем персоналиям, разработчикам, фирмам и корпорациям, упомянутым в статье. Большое спасибо за вашу работу и за те продукты, которые вы подарили миру.

В 17 веке каждый продвинутый голландский крестьянин хотел достать тюльпан, в 2017 продвинутый пользователь интернет хотел купить Биткойн. В наше время каждая продвинутая строительная компания мечтает о применении 4D-7D BIM в своем планировании и о тех конкурентных преимуществах, которые принесет им эта технология.

Эта серия статей посвящена неравномерному развитию BIM в разных странах. Эту тему нельзя начать без краткого экскурса в историю возникновения BIM-программ или, точнее, - форматов данных, которые привели сейчас к лоббистской борьбе за возможность планировать $10 триллионов новых строительных договоров каждый год и, как следствие, - к очень неравномерному развитию BIM в разных странах.

Также в статье коротко упомянем роль Советского Союза, который косвенно и прямо повлиял, хоть и в небольшой степени,на развитие BIM программ.

Создание IFC и buildingSMART

С чего началось активное внедрение BIM, без которого уже в 2030 году нельзя будет представить строительство любого объекта в любой стране мира?

Как и многое в этом мире, BIM начался с конфликта -> гонки вооружений и -> технологий военной отрасли, а точнее, с формата STEP. Этот формат был создан в конце холодной войны между СССР и США компаниями, занятыми проектированием сложной военной техники в первых программах для 3D-моделирования.Конфликт закончился поражением и развалом Советского союза в 1991 году. Уровень заказов на военную технику и ракеты снизился, и военные бюро перепрофилировали свою работу на гражданский сектор.

Маржа при производстве кастрюль и зданий меньше, чем при производстве танков и самолётов, поэтому интерес к дальнейшему развитию 3D формата STEP стал утихать, а создатели САПР (систем автоматизированного проектирования или CAD) для военной отрасли переориентировались на менее прибыльную отрасль гражданского строительства.

В это же время, к концу 80-х, новая программа AutoCAD, как флагманский продукт молодой компании Autodesk, всего через 4 года после создания стал самой распространенной программой для автоматизированного 2D проектирования в мире.

Underwater Archaeology with AutoCAD The Wreck of HMS Pandora 1984 Expedition

Вместе с успехом формата DWG для 2D моделирования Autodesk начал смотреть в сторону нового перспективного направления - 3D проектирования, при этом встал вопрос о создании нового формата, который придёт на замену DWG и STEP.

К этому времени пик популярности военного формата STEP уже прошёл, но при этом он оставался лидером, пока ещё мало кому известному, 3д проектирования. Так как вокруг формата STEP была уже создана богатая инфраструктура в виде массы спецификаций в статусе ИСО-стандартов, этот формат привлек внимание компании Autodesk, которая, после успеха своей первой программы AutoCAD, занималась разработкой новых продуктов для разных отраслей, включая архитектуру, гражданское строительство и машиностроение.

Чтобы взять под контроль создание нового формата, стандартов и их дальнейшее развитие, Autodesk вместе с группой консалтинговых и телекоммуникационных контор создает новый формат взамен устаревшего STEP.

Так в 1994 году рождается формат IFC, который в будущем успешно заменит формат STEP. Можно предположить, что сам формат полностью разработал Autodesk, и под его чутким руководством должно было бы проходить его дальнейшее развитие, а стандарты и правила использования для него - написали остальные участники сделки.

Но при этом уже через год товарищи из свежесобранного консорциума - по своей воле или по принуждению - приходят к пониманию, что IFC формат должен стать открытым и разрабатываться организацией с открытым членством. Таким образом в 1997 г. появился новый и уже переименованный консорциум - International Alliance for Interoperability.В 2005 году организация с непонятной аббревиатурой IAI была переименована в более хайповое и понятное название - buildingSMART.

REVIT - мировой лидер в планировании

В этом же, 1997 году, советский физик-ядерщик из Санкт-Петербурга, Леонид Райц, который после окончания Ленинградского государственного университета и ещё до развала Советского Союза эмигрировал на западное побережье Америки, основывает новую компанию - Charles River Software - и начинает заниматься разработкой новой программы для 3Д проектирования с именем Revit. Реальная разработка нового продукта началась в 1998 году, после присоединения математика Irwin Jungreis и привлечения инвестиций от Atlas Venture. С первым релизом в 2000 году программа получит название Revit.

left Irwin Jungreis, right Leonid Raiz. Sources: cadpanacea.com

С самого начала Revit был предназначен для того, чтобы позволить архитекторам и другим специалистам в области строительства проектировать и документировать здания путем создания параметрической трехмерной модели, включающей как геометрию, так и не геометрическую информацию о проектировании и строительстве, что также известно как информационное моделирование здания или BIM.

Два ключевых отличия в Revit от уже существующих на то время решений (например, от Archicad) заключались в том, что пользователи создавали параметрические компоненты в графическом редакторе семейств, а не на языке программирования, и модель фиксировала все взаимосвязи между компонентами, видами и аннотациями, так что изменение любого элемента автоматически распространялось на всю модель.

Program interface Revit 2000. Справа можно найти много русских фамилий

В 2002 году Autodesk, увидев огромный потенциал новых методов конструирования, созданных компанией Леонида Райца, покупает всю компанию и программу Ревит за 133 миллиона долларов.

С этого момента, то есть с 2002 года, выручка компании Autodesk на продукте Revit начинает удваиваться каждый квартал. Уже через 4 года после покупки Autodesk продавала более 15 000 коммерческих лицензий Revit в квартал. Revit сразу становится золотой антилопой для всего консорциума. Если в 2005 году Revit (вместе с Civil3d) давал 15% всей чистой выручки Autodesk, то всего через год, в 2006 г., - уже 25%.

Annual revenue Autodesk 2005. Page 79

С 2007 года упоминания о Revit пропадают из финансовых отчётов Autodesk, и в последующих финансовых отчетах за год тяжело или, точнее, уже невозможно найти данные о количестве купленных лицензий Ревит и об общем проценте от $3,4 млрд. годовой выручки, который приносит Revit компании Autodesk.

Можно догадываться по параболическому распространению Revit как стандарта проектирования, что сегодня основная выручка и прибыль компании Autodesk состоит из продажи лицензий Ревит и продуктов, построенных для него, таких как, например, BIM360. Это удачная покупка, сделанная в 2002 году, и сегодня дает движение и рост всей компании Autodesk.

Conclusion

Трехмерной печати, вероятно, не было бы, если бы не Леонид Райц. И самолета Боинг 777 тоже. Равно как и Revit, ставшего отраслевым стандартом BIM, в котором проектируются трехмерные модели зданий и где эти здания потом оживают. Это не моё мнение, это дословный перевод - выдержка из статьи Форбс за 2019 год.

Что же мы получаем к началу 2000-х? Новый формат IFC, как новая версия устаршего военного формата STEP, и набирающий обороты Revit со своими новыми методами проектирования и новым форматом данных. Безоговорочный лидер прошлых лет Archicad постепенно отдаёт рынок Revit. Allplan, стартовавший в 3D в то же время и в тех же условиях, что и Revit, не может набрать скорость и способен продавать себя только в Германии.

Google Trends since 2004. Revit vs Archicad vs Allplan

В следующей статье более подробно будет рассмотрено использование разных продуктов планирования в разных странах, борьба за рынок САПР (CAD) и связанные с этим проблемы.

Буду рад вашим комментариям, уточнениям и критике.

Низкий поклон всем, кто создал формат STEP, IFC, Revit и компании Autodesk и спасибо хабру за наконец человеческий редактор.

В прошлой статье: часть 3: Отцы BIM технологий. Кто стоит за успехом Autodesk и openBIM было показано, насколько все команды разработчиков BIM инструментов связаны друг с другом и как каждая команда разработчиков, заимствовав идеи друг у друга, пыталась сделать свою уникальную BIM программу. При этом почти все значительные идеи или разработки не были созданы большими корпорациями: Autodesk, Nemetschek Group, или Hexagon просто вовремя покупали стартапы у недовольных бывших сотрудников своих конкурентов.

Корпорации занимаются только поддержкой продукта и его продвижением, тогда как разработкой и созданием прорывных идей занимаются небольшие стартапы.

Спасибо большое всем, кто оставил свои комментарии и критику под прошлыми статьями. Отдельное спасибо некоторым пользователям за покупку кофе и поддержку контента. Также спасибо всем, кто делился информацией, которая была затронута в первых частях, и тем, кто писал мне личные сообщения:

Спасибо за ваш отклик. Благодаря вашей критике и вашим дополнениям карта истории BIM выглядит более полно (теперь рядом с названием карты стоит номер версии и дата, чтобы было легче следить за изменениями, а также добавлены текущие цены на использование лицензий программ).

Также теперь эта карта доступна для комментирования: чтобы добавить комментарий к этой схеме или более подробно рассмотреть отдельные фрагменты карты, перейдите по ссылке: Карта развития BIM с 1980 г. по настоящее время

Если у вас есть информация по событиям, которые были описаны в предыдущих частях, или вы хотите высказать свою критику - пожалуйста, напишите мне.

В этой части мы поговорим о борьбе CAD и BIM, о монополизации строительного проектирования корпорацией Autodesk и организацией buildingSMART, а также о лоббировании концепции openBIM на государственном уровне в некоторых странах.

Начало борьбы CAD и BIM. Пролог.

Все, что сегодня связано с BIM технологиями, пришло к нам из CAD мира 80-х годов, когда в конструировании использовались исключительно CAD технологии. Самые крупные производители CAD ПО в 80-е годы создавали медленное и неуклюжее ПО на устаревших языках программирования - Фортране и ассемблере: IBM / Dassault (CADAM и CATIA), Computervision (CADDS), SDRC (I-DEAS и Intergraph (IGDS и InterAct). Все эти корпорации в начале 90-х отклонили идеи Самуила Гайзберга по разработке новых инструментов в проектировании как малоинтересные и не имеющие будущего технологии. Подробнее об этом в третьей части.

Но за несколько лет, с 1988 по 1990, команде PTC под руководством Гайзберга удаётся полностью изменить подход к конструированию и проектированию во всём мире на несколько десятилетий вперёд. Используя твердотельное параметрическое моделирование с концепцией единой модели, Pro/Engineer от PTC становится первой программой 3D CAD/MCAD, которая почти полностью (кроме рисования пером) реализовала идеи, впервые продемонстрированные Sketchpad Ивана Сазерленда в 1962 году. И уже к середине 90-х Pro/Engineer безвозвратно изменяет представление пользователей CAD программ об интерфейсах, простоте использования программ и быстроте твердотельного проектирования.

Такую же революцию на рынке проектирования в строительной отрасли, которая позже получит имя BIM, осуществил через 10 лет ученик Гайзберга, выпускник Ленинградского университета - Леонид Райц, которого через 10 лет после эмиграции из Советского Союза его бывший учитель математики - Гайзберг - в 1986 году устраивает одним из первых сотрудников в свою новую компанию PTC. За несколько лет, к 1988 году, под руководством Гайзберга Райц создаёт геометрическое ядро для программы Pro/Engineer.

Автодеск открывает для себя BIM

2002 год считается годом рождения новой идеологии, придуманной корпорацией Autodesk - Building Information Modeling - BIM.

В википедии на странице BIM:

In 2002, Autodesk released a white paper entitled "Building Information Modeling, and other software vendors also started to assert their involvement in the field.

До 2002 года сам Autodesk без значимых успехов (как это часто случается с большими бюрократическими организациями) силами своих внутренних разработчиков пытался создать 3D CAD замену своему единственному успешному продукту AutoCAD, который был куплен в 1982 году у Mike Riddle и на котором John Walker (будущий первый CEO Autodesk) смог выстроить успешную бизнес-модель по продаже лицензий - фирму Autodesk.

В 1992 году John Walker передаёт управление компанией новому CEO - Carol Bartz, получает пакет акций Autodesk на 42 mln.$ и эмигрирует в Швейцарию. Сэтого момента, если смотреть на годовые отчеты корпорации Autodesk c 1992 по 2002, складывается впечатление, что после ухода из компании Mike Riddle (создателя AutoCAD) единственным продуктом, кроме AutoCAD, которым занимались разработчики Autodesk и который сегодня ещё остался на рынке проектирования, был AutoCAD Architectural Desktop (о котором сегодня сама корпорация уже старается не упоминать).

Также в этот период Autodesk пытался убрать с рынка своих потенциальных конкурентов, таких как VersaCAD, IntelliCAD, AutoSketch, перекупая стартапы и борясь в судах за патенты и лицензии, чтобы не дать возможности этим стартапам продаться конкурентам.

Но что же обнаружил Autodesk, что в 2002 году резко становится лидером 3D BIM проектирования, опубликовав white paper про BIM, который даст начало новой эпохе в мире проектирования?

Конкретно в 2002 году Autodesk покупает стартап Revit Леонида Райца и именно в предпродажных презентациях Леонида Райца, которые были созданы для переговоров с Autodesk логично искать источник white paper BIM, выпущенного через год после продажи.

За 6 лет команда разработчиков Revit с нуля создала радикально новый подход для программного обеспечения САПР для строительства: с параметрическим моделированием и концепцией единой модели данных для всего проекта, разработанных Самуилом Гайзбергом и Леонидом Райцем ещё в 1988 году для программы Pro/Engineer.

После несостоявшейся попытки Autodesk купить Solidworks (копия программы Pro/Engineer), после неудачного преследования разработчиков IntelliCADD, в 2001 году - уже после покупки Revit - CEO Autodesk Carol Ann Bartz, не ожидая от этого очередного стартапа значимой прибыли, охарактеризовывает Revit как небольшую экспериментальную базу пользователей.

В то время она ещё не подозревает, какой продукт получил Autodesk всего за 130 mln $ и что за Леонидом Райцем стоят не только наработки PTC, но и собственно Самуил Гайзберг, который подарил жизнь таким программам, как Solidworks и Digital Project (для сравнения в 2018 году Autodesk заплатил за Plangrid: стартап-приложения для планшета - $875 mln. Одним из главных учередителей этого стартапа стала бывший CEO Autodesk - Carol Ann Bartz).

В 2000-е новую программу Digital Project, смесь разработки SolidWorks, Catia и Франка Гери, в своей работе использовали многие архитекторы и лауреаты прицкеровской премии, в том числе Заха Хадид с её знаменитыми изгибами и космическими формами зданий, которые после 2005 года стали больше походить на машиностроительные проекты.

Таким образом, технологии, используемые в Revit и доступные машиностроительной отрасли уже с начала 90-х,только через 10 лет, к началу 2000-х, доходят наконец до крупнейшей экосистемы в мире - строительной отрасли.

Экспансия идеологии BIM и программы Revit

В 2002 году, после покупки Revit, Autodesk открывает наконец для себя мир параметрического твердотельного 3D моделирования - технологии, которые ускользнули от Autodesk в конце 90-х из-за отказа разработчиков Solidworks продавать свою компанию по жёсткой цене Autodesk (в 1997 Solidworks за 310 mln $ всё же уходит французской корпорации Dassault Systemes).

И уже через год два вице-президента Autodesk - Phil Bernstein и Jim Lynch - выпускают White Paper - Building Information Modeling (которая была скорее всего в большей части скопирована из презентаций разработчиков Revit) и открывают BIM-идеологию для всего мира.

С этого момента, с 2003 года, начинается отсчет для новой идеологии, захватившей весь мир строительства на следующие двадцать лет, - BIM.

Как же проходила борьба CAD и BIM с того момента, как Autodesk провозгласил приход новой эпохи BIM, или, точнее, как проходила с 2003 года экспансия Revit-технологий в строительное проектирование во всём мире?

Благодаря открытым поисковым данным Google сегодня мы можем проследить этот процесс соперничества CAD и BIM по годам. Посмотрим на развитие популярности CAD и BIM проектирования в странах G20 (The Group of Twenty, major advanced and emerging economies) с 2004 по 2020 год.

Я выделил 4 основных, самых популярных, поисковых запросов, которые были важны в сфере проектирования и планирования, начиная с 2003 года:

• AutoCAD - основная программа для проектирования и создания 2D чертежей

• Revit - молодая программа из машиностроения с новым параметрическим моделированием и единой моделью проекта

• Archicad - основной представитель концепции openBIM, в 2000 году единственный достойный представитель 3D проектирования с визуализацией

• BIM - запрос по этой фразе показывает интерес к теме BIM относительно других запросов, которые волновали проектировщиков в период с 2003 по 2020 год

Открытые данные по поисковым запросам и реальный интерес к тому или иному продукту или товару могут быть часто не связаны друг с другом, например, в том случае, если этот продукт продается в основном оффлайн (без использования интернета). Но если речь идет о программах и цифровых продуктах, то, конечно, по интересу к продукту в поиске можно относительно судить по общему интересу к продукту и его продажам. Объективные показатели Google Trends по каждому запросу показывают относительную популярность запроса: 100 баллов означают максимальный интерес к теме, а 0 недостаточное количество информации по ней.

В следующем видео я собрал данные по интересу к запросам: Autocad, Revit, Archicad, BIM в каждой из стран, входящих в G20 с 2004 по 2020 год.

По данным, представленным в видео, видно, что с момента начала продаж Revit, который ознаменовал White Paper BIM, интерес к устаревшим технологиям CAD в мире начинает падать. Основные выводы, которые можно сделать из полученных данных:

• В англоязычных странах (USA, Canada, Australia, UK, South Africa) интерес к теме BIM (точнее, к технологиям и идеям BIM, которые используются в программе Revit) к началу 2021 побеждает технологию 2D проектирования с использованием AutoCAD

• Европейские страны активно интересуются BIM темой, но, в отличие от англоязычных стран, не хотят полностью попадать под зависимость от корпорации Autodesk, стремясь поддерживать местных локальных производителей САПР ПО, которые пытаются работать по концепту openBIM

• Южная Америка (за исключением Бразилии) и Азия (за исключением Китая) только начинают проявлять интерес к использованию BIM технологий и начинают инвестировать своё время в эти новые хайповые технологии.

Дополнительный insight по этим данным: в большие национальные праздники, такие как Рождество и Новый год (на видео декабрь 2020 - праздники и lockdown ) во многих странах, запросы по продукту AutoCAD на один месяц уступают интересу по теме BIM и Revit. Люди в праздники, отключившись от рабочих процессов, охотно осваивают новую тему - BIM и Revit.

По поисковым данным можно сказать, что интерес к AutoCAD, то есть к 2D проектированию будет снижаться и дальше. Большинство компаний, занятых проектированием, будут переходить на более прогрессивный Revit, так же как в 90-е все основные машиностроительные компании мира массово переводили свое конструирование на PRO/Engineer.

Но, к сожалению, Revit является не локомотивом корпорации Autodesk, а скорее, тупиковым путем её развития.

Revit - это тупиковый путь развития Autodesk

Как показывают 40 лет существования компании Autodesk, разработчики из силиконовой долины за это время не смогли самостоятельно сделать новых прорывных продуктов ни в одном из направлений CAD и BIM. Почти все программы Autodesk были куплены на рынке стартапов в 90-е и 2000-е годы. А через несколько лет после покупки этих стартапов по жёсткой цене создатели и основные разработчики покидали Autodesk.

Так и создатель Revit - Леонид Райц, который сам не имел отношения к строительству, - в 2004 году покидает компанию Autodesk и после продажи своего стартапа сам становится венчурным инвестором. И хотя Autodesk начинает получать миллиардную выручку на продажах лицензий Revit, активная разработка программы после ухода создателей Revit тормозится, и с этого момента не видно больших нововведений и развития новых инструментов для работы архитекторов и проектировщиков.

К 2020 году непонимание компанией Autodesk основных требований строительной отрасли достигает такого уровня, что из-за отчаяния мировые архитектурные бюро начинают обращаться с открытыми письмами к всемогущей корпорации Autodesk. Пример открытого письма от июля 2020 года, под которым подписались крупнейшие архитектурные бюро мира, в том числе уже ранее упомянутое бюро Zaha Hadidis.

В этом письме крупнейшие проектировочные бюро мира пишут о том, что за последние 20 лет программы от Autodesk почти не имели крупных нововведений и производительность Revit сегодня не удовлетворяет растущие потребности проектов (с каждым годом всё более детализированных). Также в открытом письме идет речь о том, что из-за страха перед корпорацией Autodesk не все компании решились поставить свою подпись под этим обращением.

Таким образом, не видя движения в разработке и каких-то изменений за последние 20 лет, крупнейшие клиенты Autodesk, под страхом ценовых репрессий со стороны корпорации, в отчаянии обращаются к создателю движения BIM в надежде на то, что Autodesk наконец займется вопросами создания более современных, быстрых и удобных инструментов, не подозревая о том, что Autodesk не в состоянии заниматься самостоятельно разработкой новых инструментов.

История (подробнее в части 3: Отцы BIM технологий. Кто стоит за успехом Autodesk и openBIM) показывает, что за новыми технологиями бесполезно обращаться к сытым и богатым корпорациям. Все прорывные технологии и стартапы двигают вперед только недовольные и голодные разработчики.

Можно много хорошего сказать про корпорацию Autodesk, но можно также заметить, что за 40 лет Autodesk постепенно превратился в последователя принципов диктатуры с созданием идеологий и преследованиями несогласных:

• те, кто не готов подстраиваться под Autodesk, подвергаются ценовым репрессиям;

• основная масса проектировщиков полностью зависит от продукции Autodesk и практически не может пользоваться (или с трудом, через костыли IFC) другими программами;

• Autodesk почти не занимается разработкой новых продуктов и увеличением производительности уже существующих программ;

• основные силы и инвестиции корпорации идут на поддержку продукта, массовую скупку технологий и экспансию идеологии в другие страны;

• Autodesk собирает под своим крылом разработчиков стартапов, которые, получив денежную свободу, сразу же бегут из корпорации;

• Autodesk устраняет конкурентов, покупая стартапы и через суды блокируя патенты и дальнейшую разработку конкурентноспособных продуктов.

В общем, в политике Autodesk можно наблюдать не демократичный централизм собственной идеологии.

Но всё же какой-то небольшой стимул к развитию у Autodesk остался. Это небольшое противостояние идеологии closedBIM c openBIM на востоке - в некоторых странах Европы и Азии.

Этот искусственный конфликт идеологий нечаянно подарила себе сама корпорация Autodesk, создав (просто зарегистрировав на своё имя) в середине 90-х для выхода из 2D проектирования мировой 3D формат IFC и картельную организацию IAI.

Может быть, openBIM - это та спасительная альтернатива, которая сможет дать отпор каждый год повышающей свои цены Autodesk?!

openBIM - достойная альтернатива Revit?

Единственной альтернативой программе Revit сегодня является зоопарк программ, которые работают по принципу openBIM - через обмен данными в формате IFC.

По представленным во второй части открытым поисковым данным видно, что во всём мире выделяется только несколько стран (Кения, Румыния, Австрия, Швейцария и Германия), которые используют в своей строительной отрасли для проектирования концепт openBIM.

В основном это немецкоговорящие страны. И главным предводителем всего движения openBIM в Европе логично является Nemetschek Group с двумя продуктами: Allplan и Archicad. Они, возможно, уже были бы на грани исчезновения, если бы не формат IFC, который сейчас на время спасает бизнес-модель европейской корпорации.

Формат IFC - это продукт разработки команды мюнхенского университета (и позже зарегистрированный корпорацией Autodesk). Он контролируется с 1997 картелем производителей программ САПР и других корпораций, заинтересованных в установлении своих стандартов во всём мире. Во главе всей этой организации в стоит главный комитет этой социалистической идеологии - buildingSMART International.

Что же такое формат IFC, на котором построен весь концепт openBIM? (про создание IFC подробнее в третьей части):

1. IFC - это обыкновенный формат PDF, только немного более интеллектуальный

2. Формат IFC не является форматом обмена данными для дальнейшего редактирования

3. В IFC нет возможности прикладывать чертежи в единой связке с моделью

4. Сама модель проекта или любого элемента в формате IFC не подходят для продолжения работы над ними

То есть после импорта IFC файла в любую BIM программу его нельзя будет отредактировать или дополнить. А если вы всё-таки захотите это сделать (а вы захотите это сделать), то оптимальным выходом будет полное воссоздание геометрии в той программе, в которой вы работаете, при этом эта работа будет похожа на копирование рисунка (модели IFC) при помощи светового стола по жирным линиям рисунка оригинала.

Для чего же тогда нужен IFC? Этот формат может понадобиться вам только в том случае, если совместная работа по разделам проекта с другими фирмами, которые предпочитают использовать местные программы, невозможна в одной программе Revit или Archicad. Также вам придётся экспортировать модель в формат IFC, если вашему заказчику понадобится весь проект в формате IFC. Но проблемой в случае экспорте/импорте из разных программ является то, что при импорте IFC вы часто получаете продукт невысокого качества.

В общем и целом, работать с IFC форматом в мультивендорной среде зачастую просто неудобно, а чтобы настроить процесс импорта и экспорта формата IFC вам понадобиться энтузиазм, смекалка и свободное время.

Хорошим доказательством этого является опрос, проведенный федеральным министерством транспорта, строительства и городского развития Германии (Bundesministerium fr Verkehr, Bau und Stadtentwicklung) среди BIM специалистов в 2013 году.

На вопрос Соответствует ли формат обмена IFC содержанию и вашим формальным требованиям для обмена модельными данными? больше половины опрошенных BIM специалистов ответили, что формат IFC соответствует их требованиям меньше чем на 25%.

Поэтому передовые компании, которые сегодня считаются в Германии ведущими в развитии технологий BIM, такие как Max Bgl, Goldbeck, Hochtief после своего неудачного опыта работы с разными форматами и проблемами импорта/экспорта - переходят на проектирование полного цикла по концепту closedBIM в программу Revit.

Если министерства получают такие исследования и отзывы о затрудненной работе по концепции openBIM, почему тогда многие компании в Германии продолжают настаивать на перспективности этих подходов и почему немецкоговорящие страны выбрали этот не самый лёгкий путь?

Почему немецкоговорящие страны выбрали путь openBIM?

Чтобы понять эту логику, для этого уже в который раз обратимся к истории создания концепции openBIM. В 1995 Autodesk берёт разработку мюнхенского университета формат IFC и создает на его основе новое направление для своей бизнес-модели, под которую создается картельная организация IAI - Индустриальный Альянс за Совместимость. Через два года, уже в 1997 году, Autodesk переводит тему с американского континента в международный масштаб и переименовывает Индустриальный Альянс за Совместимость в Международный Альянс за Совместимость (где опять в названии начинает мелькать попытка создания новой мировой идеологии).

Но, как обычно, у Autodesk ничего не получилось придумать с форматом IFC (до сих пор продукты Autodesk, по невнимательности или по умыслу - с трудом работают с форматом IFC) и к началу 2000-х общий интерес к организации IAI начинает падать. Сам же Autodesk, наконец удачно купивший настоящую BIM программу Revit и окончательно потеряв интерес к социалистической идее Альянса за Совместимость, переключается на создание новой продающей идеологии - BIM.

Европейским же производителям САПР программ не остается ничего, как в начале 2000-х, видя стремительный успех программы Revit, с её закрытым подходом к обмену файлов, открывать заново теряющую популярность и оставленную Autodesk организацию IAI.

Для того чтобы пробудить интерес к старой идее IAI, проводится ребрендинг всего старого картеля, новое имя которого теперь становится настолько же красивым и понятным, как и аббревиатура BIM - buildingSMART. То есть теперь это не просто Международная Организация, которая устанавливает свои стандарты для всего мира, и не просто информационное BIM моделирование от Autodesk. Теперь buildingSMART - это разумное строительство, которое поможет вам сохранить ваше время и ваши инвестиции при проектировании. То есть buildingSMART представляет себя как надстройка над BIM c бережным и умным подходом к данным, получаемым при проектировании.

Также удачной маркетинговой находкой стало создание выражения openBIM - аналога выражения open Source - к которому openBIM не имеет никакого отношения. OpenBIM подразумевает под собой противопоставление концепции closedBIM, которое было притянуто в большей степени самой buildingSMART к корпорации Autodesk. Жаль только, что по факту никакого отношения к open выражение openBIM не имеет и что на практике концепция openBIM оказалась простым средством соединения небольших европейских и азиатских производителей closedBIM программ друг с другом.

Теперь любой вступивший в этот альянс открытости и международности принимает на себя обязательства придерживаться стандартов и правил, установленных buildingSMART через официальные документы стандартизации. При этом тот, кто не вступил в объединение, уже сегодня в некоторых странах не сможет участвовать в торгах по поставкам, т.к. он не будет иметь возможность даже подать заявку на участие без признания национального стандарта и будет считаться ненадежным партнером.

Как и в случае с Autodesk, организация с красивым именем buildingSMART практикует де-юре преследования тех, кто не согласен с идеологией использования ненадежного формата IFC. Монопольный отраслевой картель с местными филиалами, завышенный ценник за призрачные преимущества, диктатура правил и стандартов и преследования несогласных. Избежать всех этих проблем можно формальным членством в организации со вступительным взносом, который начинается с годового абонемента в несколько десятков тысяч долларов.

Таким образом, если у вас нет нескольких десятков лишних тысяч, то вы не сможете, к сожалению, участвовать в обсуждении этой мировой открытой технологии openBIM. No money, no honey.

После ребрендинга в 2005 году в buildingSMART заходят все европейские производители местных программ, которые с экспансией Revit, теряя с каждым годом клиентов, теперь находят способ борьбы с Revit - в лоббировании интересов openBIM. C этого момента начинается активное лоббирование интересов концепции openBIM на уровне правительств в тех странах, в которых это лоббирование возможно.

На счастье немецкого филиала buildingSMART, в Берлине к этому времени уже было около 5000 лоббистов, готовых помогать лоббировать интересы немецких компаний, концернов, а также отдельных отраслей. Из них 778 лоббистов имеют прямой доступ в бундестаг, и посещают его, уж точно, не с целью посещения библиотеки. 10% из них (так как строительство занимает 10% от ВВП) - примерно 80 лоббистов, заняты продвижением интересов конкретных компаний связанных со строительной отраслью.

Для примера стандартной схемы лоббирования интересов в строительной отрасли возьмем миллиардный рынок изоляционных материалов Германии.

В этом примере (статья от welt.de от 2014 года) показано, как на протяжении десятилетий большие корпорации, уровня BASF, лоббировали применение различных видов утеплителя во всех возможных областях строительства: и там, где это было необходимо, и там, где это было необоснованно. В итоге от такого активного лоббирования и, как следствие, от новых законодательных инициатив, которые затронули все строительные проекты в стране, - в выигрыше остались только строительная отрасль и производители изоляционных материалов, которые умалчивают про ущерб экономике, здравому смыслу и окружающей среде. Спасибо журналистам и независимым исследователям, которые написали на тему этого разрушающего лоббирования большое количество статей и репортажей.

Палочку эстафеты в этом направлении теперь подхватили немецкие производители софта. Производители программ с устаревшими интерфейсами и know-how из 80-х, как и Autodesk, не способны сегодня (благодаря созданию отличной инфраструктуры в 90-е годы) создавать новые технологии и программы. Но, чтобы не потерять место на миллиардном рынке САПР в Европе, через лоббирование своих интересов и законодательных инициатив они предлагают европейским правительствам открыть новую эру проектирования в Европе под эгидой openBIM.

Хотя коррупцию и можно считать в некоторой степени социальным клеем общества, но в данном случае под давлением лоббистов конкретно в строительной отрасли ситуация начинает напоминать работу в плановой экономике. Где не дикие джунгли свободного рынка определяют движение и развитие целых отраслей, а где лоббисты подкладывают правительству планы по реализации своих бизнес-моделей, для того чтобы сохранить место на рынке строительных материалов и рынке САПР ПО, тормозя тем самым продвижение технологий и развития целой отрасли.

Как на практике происходит лоббирование концепции openBIM?

Как лоббирование происходит на практике

Возьмём для примера инфраструктурное строительство Германии. Одним из главных игроков на этом рынке является акционерная компания со стопроцентным государственным участием - Немецкие железные дороги (Deutsche Bahn). Deutsche Bahn, один из крупнейших строительных подрядчиков Германии в середине 2000-х, замечает новые эпохальные технологии от Autodesk и создает инструменты и библиотеки элементов для быстрого проектирования, что приводит компанию за короткое время в новый мир BIM технологий и инструментов, которые используются в новых продуктах Autodesk.

Но производители местных программ САПР в таком быстром развитии уровня проектирования видят видят угрозу для своего бизнеса. Ещё 20 лет назад, до начала эры интернета (а в некоторых регионах ещё и сегодня) они доводили до людей информацию о новых технологиях и новых CAD программах через книги, журналы, газеты и продавцов ПО, которые гастролировали от компании к компании, рассказывая про новые технологии за процент от продаж.

Таким образом,к концу 90-х из-за отсутствия современных продуктов от Autodesk и вследствие отсутствия прозрачности в доступе к информации, производители местных САПР чувствовали себя уютно на рынке Европе и мало заботились о конкуренции.

Но с приходом новых технологий от Revit и BIM идей, европейским производителям приходится искать новые пути, чтобы оставаться на рынке программ САПР. Для этого воскрешается организация IAI, которая после 2005 года становится более европейской. Теперь благодаря пролоббированным законодательным инициативам при поддержке министерств, большие немецкие компании с государственным участием разворачиваются в сторону совместной работы по методикам buildingSMART. И вся ситуация с развитием строительства теперь встаёт на рельсы концепции openBIM.

Также, в дополнение к этому, в договорах появляются упоминания (без документального подтверждения) о том, что те, кто становится подрядчиком, обязаны иметь несколько специалистов в компании, которые понимают и принимают принципы openBIM и которые готовы работать на принципах открытости, то есть по факту вести свою работу над проектом через обмен информацией в формате IFC.

В итоге компании вынуждены посылать своих специалистов и менеджеров на двухдневный вебинар для получения важного сертификата buildingSMART, без которого компании не получить необходимый заказ. На этом чисто теоретическом вебинаре за 2 тысячи евро объясняется идеология openBIM и важность работы с проектами через обмен данных в формате IFC при помощи многообразия программ и аббревиатур (BAP, PIM, LIM, PIA, LIA, OIA), а также аккуратно указывается на преимущества некоторых программ в проектировании по данному методу. После чего следует экзамен, где проверяются основные понятия, которые нужны для работы с зоопарком программ по концепции openBIM.

В итоге эта стратегия лоббирования интересов openBIM и бюрократизация процессов приводит сегодня Германию в конкретной отрасли к плановой экономике и к тому, что в Германии процент строительных проектов, в которых применяется BIM, находится на самом низком уровне в Европе, составляя в 2019 году всего 20%. При этом в северных странах Европы количество проектов с применением BIM - больше 60%.

В итоге, сегодня концепция openBIM побеждает в отдельно взятой стране и как следствие в целом регионе Европы.

Дополнительно я сравнил данные по распространению технологии BIM в Европе c популярностью поискового запроса по слову Revit в период с 2004 по 2020 год.

Как выглядит эта концепция на строительной площадке, видно по десятку огромных инфраструктурных проектов - долгостроев. В среднем увеличение стоимости (и сроков строительства) больших инфраструктурных проектов в Германии исчисляется миллиардами лишних евро, которые изначально не были правильно учтены при планировании проекта.

Самым проблемным из них стал столичный аэропорт в Берлине (BER), проектирование которого велось в начале 2000-х и строительство которого планировалось провести за 3 года. Изначальная сдача объекта была запланирована на 2011 год, но в итоге строительство длилось 14 лет и объект был сдан в эксплуатацию только в октябре 2020 года. В начале проектирования проекта BER технологии BIM только зарождались, но можно логично предположить, что до ввода в эксплуатацию в 2020 году единая модель проекта по концепции openBIM всё же была сформирована.

По моему субъективному мнению, одной из главных проблем в таких проектах (на графике) стало плохое проектирование и недостаточная детализация модели проекта, который был сформирован к началу строительства.

Вся дополнительная стоимость в таких больших проектах набегает уже в процессе строительства из-за неучтенных элементов, коллизий, плохой проработки проекта и всего того, что не смогли учесть проектировщики к началу строительства. Позже все эти изменения исчисляются миллионами евро, уходящими на изменения и устранение проблем. Субъективно считаю, что тут сложно говорить про плохое управление и организацию, а скорее, нужно поставить вопрос о методах проектирования и детализации моделей в проектах.

Тему с лоббированием отдельных интересов хорошо дополняет цитата из интервью (в газете Handelsblatt) с иконой немецкой промышленности - Martin Herrenknecht (создатель тоннелепроходческих щитов), который на вопрос по поводу развития инфраструктурных проектов в Германии ответил:

700 депутатов Бундестага ведут самостоятельную жизнь и имеют мало отношения к реальной повседневной жизни граждан. Меня очень беспокоит положение дел в Германии. Оно становится очень серьёзным.

В заключение

С начала зарождения комплексного строительства основным драйвером и причиной роста всей отрасли остается тот факт, что небольшие фрагменты проекта отрабатываются и строятся небольшими компаниями, что даёт большому количеству посредников зарабатывать на посредничестве и получении субконтрактов. А главному подрядчику, который распределяет отдельные куски строительства между своими подданными, это даёт возможность жить за счёт откатов и непрозрачного аутсорсинга работ.

Побороть такую стандартную бюрократическую систему возможно только автоматизацией процессов и прозрачностью расценок на работы и материалы, в чём может помочь только по-настоящему открытый и прозрачный формат обмена данными, а не квазирешения от картельных организацией в виде закрытого RVT и не полностью открытого IFC формата.

А кто из нас сегодня добровольно готов будет отказаться от спекуляции цен и откатов?

Возможно (без сарказма), к нашему счастью, именно коррупция и откаты являются сегодня скрепляющим клеем экономики и в целом нашего общества?!

Монополии buildingSMART и Autodesk сегодня являются прямым отражением интересов своих подопечных - строительного сообщества. Именно поэтому строительная отрасль в целом и проектировочные бюро в частности не могут жаловаться на своих правителей-диктаторов (корпорацию Autodesk & co.), если сами они, на своём уровне, сегодня не готовы перейти в социализм и согласиться на прозрачную работу через стандартизированные классификаторы и прозрачные расценки по работам и материалам.

Какие низы, такие и верхи. Народ стоит своего правителя.

Шарль Морис де Талейран-Перигор

Должно ли государство заниматься вопросами контроля и установления правил? Конечно, нет. Строительная отрасль должна начать меняться снизу.

Хочется добавить, что,благодаря дешевым деньгам пенсионных и государственных фондов, сила корпораций и организаций, лоббирующих конкретные интересы, растёт в параболической прогрессии не только в отдельных странах, но и в мире. Пятёрка основных корпораций находятся под управление одних и тех же инвестиционных фондов: Warburg, BNP, Blackrock (см. карту схему: BIM development map) и они перестают конфликтовать и бороться за выживание. На счетах этих корпораций скапливается огромное количество дешевых денег: они в состоянии поглотить любой стартап и технологии в любой стране мира и на любых услових.

Но бумеранг истории когда-нибудь вернёт природное равновесие в строительной отрасли к нулю: монополии схлопнутся и наступит эра прозрачности обмена данными. Независимо от того, будем мы к этому готовы или нет. Немного подробнее про это в следующей части.

В строительной отрасли эта эра наступит, когда вся возможная информация по проекту не будет задерживаться у отдельных компаний в цепочке строительства (которые зарабатывают только на хранении и передаче этой информации), а если эта информация будет храниться и передаваться автоматизировано и прозрачно в единую модель проекта. И это не фантастика: такой процесс создания информационной модели возможен уже сегодня, и некоторым единичным компаниям удаётся работать по такой концепции.

Произойдет ли этот полномасштабный переход в прозрачность для всех в строительной отрасли после этого или после следующего крупного кризиса - неважно, нам всё равно придётся сегодня выбирать: какую программу использовать и к какому концепту и монополисту стоит примкнуть.

Какую же концепцию выбрать разработчикам и специалистам, которые сегодня создают новые программы и технологии - closedBIM или openBIM и что такое настоящий BIM - я попробую ответить в следующей статье. Об этом подробнее читайте в пятой части.

Выражаю глубокое уважение всем персоналиям, разработчикам, фирмам и корпорациям, упомянутым в статье. Большое спасибо за вашу работу и за те продукты, которые вы подарили миру.

Буду рад вашим комментариям, уточнениям и критике.