Системный подход к решению проблемы обеспечения безопасности зданий

1 Краткий обзор

После трагического события в Кемерово (пожар в торгово-развлекательном центре «Зимняя вишня»), президентом РФ поставлена конкретная задача по решению проблемы обеспечения безопасности всех аналогичных зданий в стране. Цель этого документа описать путь, как применить системный подход для решения этой задачи посредством объединения и адаптации:

• существующего порядка в области градостроительства, 
• общепризнанных организационных практик, 
• результатов международной и отраслевой стандартизации и 
• достижений цифровых технологий. 

За основу решения поставленной задачи предлагается использовать системный подход, который в настоящее время продвигает Международная Электротехническая Комиссия (МЭК). На основе стандартов МЭК, ИСО, действующих строительных норм (СН, СНиП и др.) создается общая цифровая система (включая цифровую платформу) для строительства и эксплуатации зданий, которая удовлетворяет заданным рискам и требованиям безопасности.

Эта общая цифровая система наполняется связанными с ней методическими материалами и услугами по ее адаптации к конкретным зданиям и их жизненным циклам. Используя современные практики ведения бизнеса, разрабатываются материалы (бизнес процессы, законодательные предложения и т.п.), необходимые для успешного совместного функционирования таких зданий, бизнеса, общества и различных ветвей власти и госуправления.

Программа по реализации этой общей цифровой системы выполняется за минимально короткое время. Предполагается использовать только национальные разработки (некоторые из них уже существуют) и рассматривать программу как одно из направлений цифровой экономики страны.

Дополнительно, такая общая цифровая система снизит затраты на эксплуатацию зданий и их страхование. Также, возможно создание экспортных вариантов системы для стран ЕАЭС и БРИКС.

Из-за междисциплинарного характера и высокой сложности проблемы, предлагается создать «Архитектурный Центр Цифровых Систем» для координации, кооперации и контроля работ по созданию общей цифровой системы для решения проблемы обеспечения безопасности зданий. 

 

2 Системный подход МЭК

За основу решения поставленной задачи предлагается использовать системный подход, который продвигает Международная Электротехническая Комиссия (МЭК). Этот подход используется для системой стандартизации таких цифровых систем как Smart Cities (Умный город), Active Assisted Living (помощь для людей с ограниченными возможностями, включая, пожилых людей), Smart Energy (Умная энергия), Smart Homes (Умный дом, планируется) и Smart Manufacturing (Умное производство, планируется).

Системный подход МЭК направлен на выявление возможностей для стандартизации и состоит их следующих этапов.

1. Анализ ландшафта предметной области. 
2. Выбор архитектуры системы. 
3. Детальная проработка системы. 
4. Спецификация компонентов системы. 
5. Анализ применения стандартов. 
6. Выявление возможностей для стандартизации. 

Для всех этапов устанавливаются общая терминология, принципы, соглашения, связи, прослеживаемость и т.п. Также системный подход МЭК обеспечен практическими советами, приемами и примерами для того, чтобы специалисты в одинаковых ситуациях принимали правильное решения и могли использовать инновации в этой сфере деятельности.

Для систем, сочетающих разнообразие (свое уникальное) и единообразие (общее унифицированное), а здания являются таковыми, создается специальный вариант архитектуры – общая архитектура, которая определяет общую цифровую платформу. Такая общая цифровая платформа используется как шаблон для построения конкретных систем для конкретных зданий за счет повторного использования общих цифровых компонент с возможностью частичной замены на другие цифровые компоненты для конкретного здания (см. ниже рис. на примере «Умный город»).

Вычленение общего		Адаптация общего для конкретного города

Например, различные программы и проекты «Умный город», используя общую платформу, обеспечивают эффективную кооперацию и координацию между ними и, таким образом:

• снижают общую стоимость программ и проектов «Умный город»,
• сокращают время их выполнения, и
• повышают качество их реализации.

3 Адаптация системного подхода МЭК для решения проблемы обеспечения безопасности зданий

Стандарты МЭК, ИСО, действующие СН, СНиПы адаптируются для всего жизненного цикла цифровой системы управления зданиями (далее общей цифровой системы). Так как цифровые системы всех конкретных зданий будут построены на основе этой общей цифровой системы, соответственно, она обеспечивает требуемый уровень безопасности конкретного здания.

Адаптированный системный подход выглядит примерно следующим образом.

№	Действие	Необходимость
1	Построение онтологий вовлеченных предметных областей	Чтобы специалисты из разных предметных областей понимали друг друга
2	Выработка общей междисциплинарной методологии построения общей цифровой системы	Чтобы разные люди в одинаковых ситуациях пришли к одинаковым решениям или предложили инновации
3	Анализ ландшафта проблемы обеспечения безопасности зданий	Чтобы понять и оцифровать все зависимости между заказчиками, архитектурным надзором, подрядчиками, городскими властями, жителями, государством, законами, правилами строительства и гражданским обществом
4	Выбор общей архитектуры общей цифровой системы	Чтобы гарантировать удовлетворение заданных рисков и требований безопасности
5	Детальная проработка общей цифровой системы	Чтобы выделить компоненты общей цифровой системы, их функционал и интерфейсы
6	Анализ применимости стандартов	Чтобы найти и использовать существующие международные и отраслевые стандарты
7	Техническая реализация общей цифровой системы	Чтобы создать общую цифровую платформу
8	Создание необходимых нормативных материалов	Чтобы гарантировать успешное совместное функционирование общей цифровой платформы, бизнеса, общества и различных ветвей власти и органов госуправления
9	Методическая документация по внедрению общей цифровой платформы	Чтобы проводить привязку общей цифровой платформы к конкретному зданию
10	Создание эксплуатационной документации	Чтобы эффективно использовать новые практики ведения бизнеса и инновационные цифровые технологии
11	Систематическое улучшение общей цифровой системы	Чтобы своевременно устранять недочеты, привносить новые цифровые технологии и повышать эффективность системы

Вышеперечисленный список не является строгой последовательностью исполнения, т.к. некоторые работы могут применяться одновременно как набор взаимозависимых проектов. Все эти проекты будут составлять единую программу.

Возможны заимствования достижений из других системных областей, например, «Умный дом», «Умная энергия» и «Умный город». Из-за междисциплинарного характера проблемы, предусмотрен механизм привлечения различных министерств и ведомств для решения конкретных проектов этой программы.

4 С чего начать?

Первым действием должно быть развертывание Архитектурного Центра Цифровых Систем.

Цели центра – это решение проблемы обеспечения безопасности зданий, снижение рисков и экономия средств.

Способ достижения цели – это архитектурная и техническая координации портфеля проектов, исполняемых самими центром и его партнерами (министерствами, ведомствами, бизнесом, и т.п.).

Основные функции центра – это разработка, реализация, надзор, распространение и расширение средств, технологий, методологий и проектов для решения проблемы обеспечения безопасности зданий.

Возможная структура центра (заполнение различных позиций зависит от текущего портфеля проектов):

• Наблюдательный совет
• Офис главного архитектора
• Архитектурная группа
• Методологическая группа
• Онтологическая группа
• Проектный офис
• Группа новых технологий
• Группа обучения
• Секторные группы по различным предметным областям
• Медийная группа

Первые действия центра:

1. Создание портфеля проектов
2. Запуск онтологических работ
3. Запуск методологической работы
4. Запуск архитектурных работ

5 Заключение

Создание цифровых систем в сфере градостроительства и эксплуатации зданий – это очень сложная междисциплинарная задача. Складывающая в этой сфере ситуация предполагает критическую необходимость создания и деятельности Архитектурного Центра Цифровых Систем, который выполняет самые сложные и востребованные функции. Например,

1. «70% проектов не привели к ожидаемому результату» (https://www.linkedin.com/pulse/70-all-change-initiatives-fail-dont-panic-fix-intj-plant-smith/ ). Т.е. проектное управление необходимо, но не достаточно. 
2. «Увеличение усилий на архитектуру и управление рисками положительно сказывается на качество программных систем и успешность проектов» (http://csse.usc.edu/TECHRPTS/2008/usc-csse-2008-808/usc-csse-2008-808.pdf ).

Внедрение и использование системного подхода МЭК позволит «унаследовать» его способности по построению цифровых систем, важнейшими характеристиками которых являются:

• способность к взаимодействию (interoperability),
• безопасность (safety),
• защищенность, включая конфиденциальность, целостность и доступность информации (security, including confidentiality, integrity and availability),
• защита частной информации (privacy),
• устойчивость (resilience),
• низкая стоимость эксплуатации,
• короткое время выхода на рынок,
• способность к самоулучшениюю

Thanks,
AS