korisnički portal
Autodeskovog softvera

Što je digitalizacija? Stiže nam četvrta transformacija u projektiranju građevina

Građevinarstvo   |   BIM

Kako zgrada zauzima svoje mjesto u silueti grada? U holivudskoj verziji priče vlasnici naručuju zgradu, definiraju osnovne zahtjeve i stoje po strani dok arhitekti svoju čaroliju rade olovkama i alatima za crtanje.

Što je digitalizacija? Stiže nam četvrta transformacija u projektiranju građevina

Zamislite film „The Fountainhead“ iz 1949. godine, o inovativnom, ali introvertiranom arhitektu Howardu Roarku (navodno po uzoru na Franka Lloyda Wrighta) koji odbija kompromitirati svoje ideale. Iako kontroverzan, film (i roman prije njega) nadahnuo je generacije ljudi da postanu arhitekti.

Od tada se puno toga promijenilo. Prije otprilike 40 godina, AEC industrija započela je ubrzanu digitalnu transformaciju. Počelo je s digitizacijom - prijelazom iz crtanja na papiru i analognih procesa u digitalne alate i CAD. Paralelno s digitizacijom, arhitekti su se susretali sa sve složenijim problemima poput rastuće globalne populacije, urbanizacije i klimatskih promjena. S obzirom na ograničene resurse planeta, od projektanata se tražilo da učine više s manje sredstava, sa zahtjevima za učinkovitijim i održivijim zgradama.

Digitizacija vs. Digitalizacija

Ove dvije naizgled slične riječi imaju različita značenja. Prema Gartneru, digitizacija je transformacija podataka iz analognog u digitalni oblik, dok je digitalizacija uporaba digitalnih tehnologija za optimizaciju tvrtke i kao rezultat stjecanje novih mogućnosti za stvaranje prihoda i vrijednosti.

(dokument digitizirate, tvrtku digitalizirate, a društvo pripremate za digitalnu transformaciju)

Vremenom se digitizacija pojačala da bi postala nešto veća: digitalizacija. Što je digitalizacija? To je proces osnaživanja tehnologije i digitalizacije podataka koji utječu na način poslovanja, transformiraju način na koji kupci i tvrtke sudjeluju i komuniciraju te stvaraju nove izvore prihoda.

Uvođenje BIM-a (Building Information Modeling) prije otprilike 19 godina bio je temelj i katalizator za druge digitalne transformacije. Integriranjem svih projektnih podataka u integriranu platformu, BIM obuhvaća čitav "životni ciklus"građevinskih projekata - od projektiranja do gradnje pa do operacija - i pomaže timovima u izvođenju projekata sa više sigurnosti.

No, tijekom proteklog desetljeća, budući da su veliki projekti zahtijevali više tvrtki i sudionika za zajednički rad u vremenskim zonama širom svijeta, novi načini rada zahtijevali su neometanije veze i brži pristup informacijama i uvidima u stvarnom vremenu. To je otvorilo sljedeću značajnu transformaciju: BIM u oblaku.

COVID-19 ubrzao je transformaciju, jer ljudi nisu imali drugog izbora nego virtualno surađivati. Potreba za prelaskom u oblak artikulirana je često u četverogodišnjem ili petogodišnjem planu, ali pandemija je ubrzala takve planove za nekoliko godina.

Slijedi četvrti transformacijski pomak koji će opet promijeniti način na koji ljudi rade - doba u kojem će podaci biti centraliziraniji i prohodniji među sudionicima projekta. Iz tih će se podataka voditi ka automatizaciji zadataka poput analize građevinskih kodova ili praćenja rasporeda održavanja. A vrijeme koje uštede pomoći će stručnjacima iz AEC-a da bolje i brže projektiraju, grade i upravljaju zgradama - uz manje gubitka materijala i troškova.

Uđite u Digital Twin

Krajnji pokretač ovog četvrtog vala su podaci obogaćeni BIM plus-om, koji je predstavljen u digitalnom twin-u: dinamičnoj replici fizičke imovine koja objedinjuje projektne, građevinske i operativne podatke.

Vlasnici žele veću kontrolu nad svojim projektima jer su umorni od toga što su žrtve industrijskog lanca vrijednosti, često noseći glavninu financijskog dijela kada projekti premašuju proračun. Prema McKinseyu iz 2016. godine, veliki su projekti u prosjeku i do 80% veći od proračuna. No, vlasnicima su nedostajali alati za  preuzimanje procesa projektiranja i izrade.

U međuvremenu, različiti dionici imaju svoje modele. Arhitekti često projektiraju za ono što ljudi vide, a ne za ono što je unutar zidova. Inženjeri projektiraju model kako bi osigurali da cjelovitost konstrukcije bude čvrsta i da bude otporna na prirodne sile. Izvođači radova koriste BIM za razumijevanje stvari poput "otkrivanja sukoba" i količina. Ali u konačnici, to nije ono što vlasnici trebaju. Potrebno im je digitalno sredstvo mapirano u fizičku zgradu koje pomaže u kontroli operacija - na temelju podataka o ponašanju senzora - za simulaciju, predviđanje i informiranje o odlukama na temelju stvarnih uvjeta. I oni trebaju definirati svoje projektne ciljeve u digitalnoj imovini i gurnuti ih u lanac vrijednosti. Digitalne dvostruke tehnologije (poput Autodesk Tandem) omogućit će arhitektu, inženjeru i građevinaru da eksponencijalno lakše zadovolje potrebe vlasnika. Osobito će biti važno za vlasnike složenih zgrada poput bolnica, škola i ureda, gdje je opće pravilo da se 80% ukupnih troškova događa tijekom održavanja i rada u razdoblju od 30 do 50 godina.

Tradicionalno, arhitekti su vlasnicima predavali niz datoteka iz zajedničkog podatkovnog okruženja (CDE), a BIM je bio okosnica tog CDE-a. No, uskoro će arhitekti vlasnicima pružiti podatke bez datoteka u obliku digitalnih blizanaca, a okosnica digitalnih blizanaca bit će zajednička podatkovna platforma (CDP) sposobna agregirati datoteke i podatke iz BIM procesa i postići ciljeve projekta koristeći uvide temeljene na uvidima na tim podacima.

Korištenje digitalizacije za održavanje i održivost

Kada digitalni blizanci postanu očekivani rezultati za vlasnike, troškovi održavanja smanjit će se i postati će im prikladniji za postizanje ciljeva održivosti. Zamislite zgradu u kojoj upravitelji zgrada trebaju mijenjati filtere za klimatizaciju svakih šest mjeseci. Danas bi vlasnici mogli upravljati takvim zadacima pomoću proračunske tablice Microsoft Excel s popisom svakog infrastrukturnog sredstva s planiranim datumima održavanja. Može uključivati ​​ili ne uključivati ​​mjesta filtera, troškove zamjenskih filtera, kao i vrijeme da osoba koja održava može ući u trag tim filterima.

S BIM-om je lako uključiti geolokaciju za svaki filter, zajedno s njegovom poviješću održavanja. Upravitelj može postaviti upit modelu kako bi točno pokazao gdje se filteri nalaze u zgradi i na koje su sustave povezani, a model upravitelju može dati pristup svim operativnim informacijama za svaku određenu komponentu.Sada dodajte snagu umjetne inteligencije (AI). Odjednom, upravitelj zgrade može iskoristiti prednost predviđanja održavanja. Svaki sustav ili komponenta ima povijesni kontekst. Upravitelj može postaviti upit modelu kako bi točno pokazao gdje se fiteri nalaze u zgradi i na koje se sustave povezuju, a model upravitelju može dati pristup svim operativnim informacijama za svaku određenu komponentu. Na temelju iskustva i upotrebe, pomoću strojnog učenja, upravitelj može predvidjeti kada postoji vjerojatnost da će taj sustav zakazati i servisirati ga prije nego što to učini. To je značajka koju je stvorio digitalni blizanac obogaćen BIM postupkom.

Digitalni blizanac također je koristan alat za maksimiziranje ekološke održivosti. Zgrade su odgovorne za približno 40% otiska ugljika u gradu. Na mnogo se načina zgrada može optimizirati kako bi se smanjio njezin klimatski utjecaj i potrošnja energije, topline ili vode. Ako upravitelji zgrada gledaju samo statičke karte, neće znati gdje su žarišna mjesta, ali ako podatke prikazuju na 3D modelu, koristeći senzorske podatke s brojnih lokacija oko zgrade, mogu razumjeti kako različiti dijelovi zgrade troše energije ili propuštaju vrući zrak.

Tijekom nedavnog projekta u Grenoblu u Francuskoj, inženjeri Autodeska sastali su se s najvišim dužnosnikom regionalne vlade. Inženjeri su demonstrirali prototip digitalnog blizanca vladine uredske zgrade, a dužnosnik je mogao vizualizirati što se događa na fizičkoj razini. Slika sobe mijenjala je boje na temelju temperature okoline. Zgrada je u planinama, gdje je hladno, ali u ponedjeljak je u 6 sati bilo toplo, iako većina ljudi nije ušla prije 9 sati.

Dužnosnik se zapitao: "Zašto zgradu grijemo tri sata kad nikoga nema u blizini?" Tada je usred zgrade primijetio prostoriju koja je mijenjala boje iz plave u crvenu, crvenu u plavu, plavu u crvenu. Netko je objasnio da se osoba koja je radila na tom mjestu neprestano žalila da je prevruće i stalno otvarala prozor (i ostavljajući ga otvorenim preko noći) kako bi propustila hladan planinski zrak.

Ovo su samo dva načina digitalizacije - digitalni blizanci stvoreni kroz BIM postupak zasnovan na oblaku - mogu stvoriti vrijednost za vlasnike zgrada.

Podaci za sljedeći projekt

Digitalni blizanci također će omogućiti projektantima i inženjerima da izvedu više simulacija, što može imati velik utjecaj na održivost. Na primjer, COVID-19 modeliranje protoka prometa učinio je posebno hitnim prioritetom zbog potrebe za fizičkim distanciranjem.

Simulacija omogućuje dionicima da koriste uvide koje prikupe u projektiranju, izgradnji i posjedovanju strukture. Ovdje tehnologije, kao što su generativni dizajn, AI i strojno učenje, ugrađene u alate poput Autodesk Spacemakera, dodaju vrijednost. Svaki uvid u ove informacije može biti koristan u razvoju sljedeće zgrade.

Spacemaker može pomoći arhitektima i inženjerima da optimiziraju projekt za, primjerice, školu, temeljen na nacrtima stotina škola sličnih veličina, regija i zahtjeva. Sustav može uključivati ​​alate poput socijalnog slušanja, bilježenja osjećaja prema tim drugim školama iz njihovih komentara i rangiranja na društvenim mrežama. Podaci o osjećajima mogu se koristiti za buduće odluke kada arhitekt treba naknadno ugraditi zgradu ili stvoriti novi projekt.

Takvi uvidi osiguravaju da tim započne s konceptima koji djeluju - primjerice, da se određeni projekt isporučuje 30% brže od alternative ili da uspješan projekt koristi prefabrikaciju. U konačnici, ovi uvidi mogu informirati BIM postupak i odraziti se na digitalnog blizanca.

Digitalni blizanac ima implikacije daleko izvan zgrada. Na gradskoj razini blizanci se mogu koristiti za poboljšanje načina izgradnje i održavanja mostova, cesta, autocesta i komunalnih usluga. AEC industrija je daleko napredovala još od vremena kutomjera, kompasa i T-ravnala. Digitalizacija i digitalna transformacija pomoći će industriji pružajući automatizaciju i uvide kako bi mogla graditi bolje - brže - i donijeti više zadovoljstva vlasnicima i stanarima kojima služi.

Može pomoći i arhitektima da pronađu više vremena za kreativnost i inovacije. I što je najvažnije, učinit će gradove pametnijima i otpornijima kada se u budućnosti suoče s izazovima.