BIM - незваротны трэнд САПР

У нашым кантэксце геаінжынерыі гэта ўжо не новае Тэрмін BIM (Інфармацыйнае мадэляванне будынкаў), што дазваляе мадэляваць розныя аб'екты рэальнага жыцця не толькі ў іх графічным адлюстраванні, але і на розных этапах іх жыццёвага цыкла. Гэта азначае, што дарога, мост, арматура, канал, будынак з моманту задумы могуць мець файл, які ідэнтыфікуе яго, у якім змяшчаецца яго дызайн, працэс будаўніцтва, уплыў на прыроднае асяроддзе, эксплуатацыя, выкарыстанне, канцэсія, тэхнічнае абслугоўванне, мадыфікацыі, грашовая кошт з цягам часу і нават яго знос.

Выкарыстоўваючы падыход тэарэтыкаў, якія геадымяць гэтую тэму, шлях паспявання BIM звязаны з прасоўваннем уваходных дадзеных, неабходных для яго развіцця, магчымасцяў каманд для збору і кіравання інфармацыяй (новай і існуючай), укараненнем глабальных стандартаў, інфраструктура дадзеных і мадэляванне розных эвалюцыйных працэсаў, звязаных з землеўпарадкаваннем. Праблема для BIM заключаецца ў тым, што ён дасягае моманту, калі ён уключае ў сябе ўнутраныя адносіны з PLM (Product Lifecycle Management), калі вытворчасць і сфера паслуг імкнуцца кіраваць падобным цыклам, хоць і з абсягамі, якія неабавязкова ўключаюць у сябе геапрасторавыя аспекты.

Кропкай збліжэння гэтых двух маршрутаў (BIM + PLM) з'яўляецца канцэпцыя разумных гарадоў, куды звяртаюцца большасць буйных кампаній, як з-за надзённага попыту буйных мегаполісаў, так і з-за незваротнасці невычэрпнай чалавечай вынаходлівасці ў навуцы і тэхналогіях, якія прымяняюцца для прыняцця рашэнняў.

Ніжэй мы падрабязна апісваем некаторыя асноўныя аспекты і дасягненні, звязаныя з BIM і яго сувяззю з папулярнымі тэхналагічнымі інструментамі.

Ўзроўні BIM

Б'ю і Рычардс тэарэтызуюць шлях паспявання BIM на чатырох узроўнях, уключаючы нулявы ўзровень, як відаць на графіцы. Удакладняючы, што гэта шлях з пункту гледжання стандартызацыі, а не столькі глабальнага прыняцця, для якога ёсць пра што гаварыць.

Узровень BIM 0 (CAD).

Гэта адпавядае аўтаматызаванаму праектаванню з прымітыўнай перспектывы, якую мы бачылі ў 80-я. Для тых часоў прыярытэтам было перавесці тэхнічны малюнак, які ўжо быў зроблены ў камплектах планаў, на алічбаваныя пласты. У якасці прыкладаў мы памятаем нараджэнне AutoCAD і Microstation у тыя часы, якія, не адрываючыся ад гэтага гіганцкага кроку, не зрабілі нічога, акрамя чарцяжоў; іх пашырэнні сказалі так (малюнак DWG, дызайн DGN). Магчыма, адзіным праграмным забеспячэннем, якое ўжо было візуалізавана далей, быў ArchiCAD, які з 1987 г. гаварыў пра віртуальны будынак, з пагардай венгерскага паходжання ў гады халоднай вайны. Гэты этап таксама ўключае ў сябе кіраванне данымі без геаграфічнай прывязкі з іншых прыкладанняў, звязаных з кіраваннем праектамі, такіх як бюджэты, планаванне, прававое кіраванне і г.д.

BIM Узровень 1 (2D, 3D).

Гэта адбываецца ў апошняе дзесяцігоддзе, у перыяд сталення працоўнай прасторы, якую ўжо можна назваць 2D. Пачынаецца таксама будаўніцтва ў 3D-прасторы, хоць на яго прымітыўных этапах, мы можам памятаць, як стомна было рабіць гэта з AutoCAD R13 і Microstation J. Была трохмерная візуалізацыя працы, але яны ўсё яшчэ былі вектарамі, якія складаліся з дуг, вузлоў, граняў і іх груповак. У выпадку з AutoDesk такія версіі, як SoftDesk, інтэгравалі такія канцэпцыі, як паверхні з AutoCAD 2014, з дапамогай якіх былі зроблены праекты дарог і прасторавы аналіз, але ўсё было за чорнай скрыняй, і такія рашэнні, як EaglePoint, рабілі больш "маляўнічы“. Microstation ужо ўключала Triforma, Geopack і AutoPlant па падобнай логіцы, з прасторавымі сувязямі тыпу інжынерных сувязей без кансенсуснай стандартызацыі.

У гэтым дзесяцігоддзі, нягледзячы на ​​тое, што стандартызаванай канцэпцыі мадэляў і аб'ектаў яшчэ не існавала, інтэграцыя насамрэч у пэўнай ступені фарсіравана дзякуючы вертыкальным рашэнням, набытым у трэціх асоб для AEC, якія ўключаюць у сябе архітэктуру, будаўніцтва, геапрасторавыя, прамысловасць, вытворчасць і анімацыю.

AutoDesk не гаворыць пра BIM да куплі Revit у 2002 годзе, але інтэграцыя такіх рашэнняў, як Civil3D, займае значна больш часу. У выпадку з Bentley, увядзенне схемы XFM (Extensible Feature Modeling) у Microstation 2004 з'яўляецца значным, і падчас пераходу, вядомага як XM, былі набыты платформы іншых вытворцаў, такія як Heastad, RAM, STAAD, Optram, Speedikon, ProSteel, PlantWise, RM-LEAP Bridge і HevaComp. У 2008 годзе Bentley запускае Microstation V8i, дзе XFM спее да I-мадэлі ў якасці стандарту сумеснай працы.

Узровень BIM 2 (BIM, 4D, 5D)

Самым складаным на гэтым этапе BIM Level 2 была стандартызацыя; тым больш, што прыватныя кампаніі ставяць лукі і хочуць прымусіць іншых выкарыстоўваць свае капрызы. У выпадку праграмнага забеспячэння для геапрасторавай вобласці, свабоднае праграмнае забеспячэнне было сілай стандартызацыі са ступенню кансенсусу, якую зараз прадстаўляе Open Geospatial Consortium OGC. Але ў галіне CAD-BIM не было ініцыятывы OpenSource, так што на сённяшні дзень адзіным бясплатным праграмным забеспячэннем з патэнцыялам развіцця з'яўляецца LibreCAD, які знаходзіцца толькі на ўзроўні 1 -калі не пакінуць узровень 0. Прыватныя кампаніі выпусцілі бясплатныя версіі, але стандартызацыя BIM ішла павольна, па словах некаторых з-за імперыялістычнай манаполіі.

Уклад брытанцаў значны, іх звычка рабіць амаль усё ў зваротным парадку, прывяла да брытанскага стандарту, напрыклад коды BS1192:2007 і BS7000:4; яны вельмі старыя ад папяровых планаў да ўзроўню BIM 1. BS8541:2 ужо з'яўляецца ў лічбавай мадэлі, а ў гэтым дзесяцігоддзі - BS1192:2 і BS1192:3.

Зразумела, чаму BentleySystems правяла штогадовую канферэнцыю па інфраструктуры і цырымонію ўзнагароджання ў Лондане ў 2013, 2014, 2015 і 2016 гадах; а таксама набыццё кампаній з вялікім партфелем брытанскіх кліентаў -Я нават асмелюся падумаць аб пераносе еўрапейскай штаб-кватэры з Нідэрландаў у Ірландыю-.

Нарэшце, заўсёды ў рамках OGC быў дасягнуты прагрэс з рознымі стандартамі прыняцця кансенсусу, якія паказваюць на BIM, асабліва GML, з якіх прыклады, такія як InfraGML, CityGML і UrbanGML прасоўваюцца.

Нягледзячы на ​​тое, што многія бягучыя намаганні ў гэтым дзесяцігоддзі BIM Level 2 спрабуюць дабрацца да кіравання жыццёвым цыклам мадэляў, яны ўсё яшчэ не могуць лічыцца ўсёабдымнымі або стандартызаванымі, а таксама непагашаныя даўгі з 4D і 5D, якія ўключаюць планаванне будаўніцтва і дынамічную ацэнку. Тэндэнцыі збліжэння дысцыплін сумна вядомыя як у зліцці / паглынанні кампаній, так і ў цэласным бачанні стандартызацыі.

Узровень BIM 3 (інтэграцыя, кіраванне жыццёвым цыклам, 6D)

Узровень інтэграцыі, які чакаецца ў BIM Level 3, ужо пасля 2020 года ўключае некалькі ўтапічныя чаканні аднастайнасці з пункту гледжання стандартаў: Common Data (IFC). Агульныя слоўнікі (IDM) і агульныя працэсы (IFD).

Чакаецца, што адаптацыя Life Cycle прывядзе да Інтэрнэт рэчаў (Інтэрнэт рэчаў IOT), дзе мадэлюецца не толькі паверхня зямлі, але таксама машыны і інфраструктура, якія з'яўляюцца часткай нерухомай маёмасці, аб'екты, якія выкарыстоўваюцца для транспарціроўкі (рухомая маёмасць), бытавыя спажывецкія тавары, прыродныя рэсурсы, усё ў жыццёвым цыкле, які прымяняецца да дзеянняў публічнага і прыватнага права ўладальнікаў, планіроўшчыкаў, дызайнераў і інвестараў.

У выпадку з Bentley Systems я памятаю, як з прэзентацый у Лондане ў 2013 годзе назіраў інтэграцыю двух працэсаў цыкла вызначэння праекта:

• PIM (інфармацыйная мадэль праекта) Кароткая інфармацыя – Канцэпцыя – Вызначэнне – Дызайн – Будаўніцтва/Здача ў эксплуатацыю – Пастаўка/Закрыццё
• AIM (мадэль інфармацыі аб актывах) Аперацыя - Выкарыстанне

Гэта цікавае бачанне, улічваючы, што гэтыя аспекты з'яўляюцца з наступнага дзесяцігоддзя, але паколькі яны прасунутыя, яны дазваляюць стандартызацыі матэрыялізавацца. Нягледзячы на ​​​​мноства вертыкальных рашэнняў, сэрвісная арыентацыя CONNECT Edition стварае ўмовы Hub у адзіным асяроддзі, для якога Microstation з'яўляецца інструментам мадэлявання, ProjectWise - інструментам кіравання праектамі і AssetWise - інструментам кіравання аперацыямі, такім чынам замыкаючы два важныя моманты, Opex і Capex BS1192:3.

Чакаецца таксама, што на гэтым этапе дадзеныя разглядаюцца як інфраструктура, якая патрабуе размеркавання каналаў, паўнавартаснай стандартызацыі і, вядома, даступнасці ў рэжыме рэальнага часу з большым удзелам спажыўцоў.

Разумныя гарады - гэта стымул BIM

Задача BIM Level 3 заключаецца ў тым, што дысцыпліны больш не збліжаюцца праз фарматы файлаў, а праз паслугі BIM-Hubs. Цікавым практыкаваннем у гэтай справе будуць разумныя гарады, прыклады выкарыстання якіх, такія як Кампенгаген, Сінгапур і Ёханэсбург, ужо робяць цікавыя спробы аб'яднаць электронны ўрад з g-урадам, калі мы дазволім сабе гэтыя тэрміны. Але гэта таксама цікавая задача, што ў гэтым асяроддзі BIM Level 3 мадэлюецца ўся дзейнасць чалавека. Гэта азначае, што такія аспекты, як фінансы, адукацыя, ахова здароўя і навакольнае асяроддзе, уключаны ў цыкл, звязаны з прасторавым кіраваннем. Вядома, мы не ўбачым такіх функцыянальных практыкаванняў у гэтым дзесяцігоддзі, нават сумнеўна, ці яны сапраўды адбудуцца ў сярэднетэрміновай перспектыве, калі ўлічыць, што імкненне забяспечыць паляпшэнне якасці жыцця жыхароў гэтай планеты -ці хаця б з тых гарадоў– і аднаўленне пасля пашкоджанняў глабальнай экасістэмы –рэч, якая не залежыць ад некалькіх гарадоў-.

Нягледзячы на ​​​​тое, што разумныя гарады не за гарамі, тое, што адбываецца з буйнымі кампаніямі, якія кантралююць тэхналогіі, сумна вядома.

HEXAGON, з набыццём такіх кампаній, як Leica, можа кантраляваць збор даных у палявых умовах, з набыццём Erdas + Intergraph можа кантраляваць прасторавае мадэляванне, а цяпер падазронае збліжэнне з AutoDesk для кантролю над дызайнам, вытворчасцю і анімацыяй. Не кажучы ўжо пра ўсе кампаніі, якія ўваходзяць у гэты цэнтр, якія імкнуцца да той жа мэты.

З іншага боку, Bentley кантралюе праектаванне, эксплуатацыю і цыкл шырокага спектру будаўнічых, архітэктурных, грамадзянскіх і прамысловых галін. Аднак Bentley, здаецца, не зацікаўлены ў крадзяжы прасторы ў іншых, і мы бачым, як ён заключае альянс з Trimble, які купіў амаль усіх канкурэнтаў, звязаных з кіраваннем і мадэляваннем на месцах, SIEMENS, які мае моцны кантроль над вытворчай прамысловасцю , і Microsoft., якая мае намер рухацца да інфраструктуры даных –не застанецца ўбаку, таму што ў гэтым дальнабачным асяроддзі ён згубіўся са сваёй Windows + Office-

Усюды, дзе мы гэта бачым, буйныя кампаніі робяць стаўку на BIM з-за яго непазбежнага патэнцыялу ў трох восях, якія будуць перамяшчаць працу разумных гарадоў: сродкі вытворчасці, інфраструктурнае забеспячэнне і інавацыі ў адпаведнасці з новымі патрабаваннямі да прадуктаў/паслуг. Безумоўна, ёсць гіганцкія монстры, якія павінны далучыцца да блокаў, такія як ESRI, IBM, Oracle, Amazon, Google, каб назваць некалькі, якія, як мы ведаем, зацікаўлены ва ўласных ініцыятывах Smart Cities.

Відавочна, што наступным бізнесам з'яўляюцца разумныя гарады ў рамках інтэграцыі BIM + PLM, дзе не будзе Microsoft, якая захапіць 95% рынку. Гэта значна больш складаная мадэль, таксама можна прадбачыць, што кампаніі, якія не робяць стаўку на гэты бізнес, застануцца ў баку ад САПР, лістоў Excel і закрытых сістэм CRM. Прадпрыемствы для інтэграцыі - гэта тыя, якія не ўваходзяць у традыцыйны жыццёвы цыкл архітэктуры, праектавання, будаўніцтва і эксплуатацыі (AECO); тыя, якія кантралююць іншыя віды дзейнасці чалавека ў адпаведнасці з геаграфічным сацыяльна-эканамічным падыходам, такія як вытворчасць, электронны ўрад, сацыяльныя паслугі, сельскагаспадарчая вытворчасць і, перш за ўсё, кіраванне энергіяй і прыроднымі рэсурсамі.

ГІС будзе інтэграваная ў BIM пад бачаннем Smart Cities. У цяперашні час яны амаль аб'яднаны ў зборы і мадэляванні даных, але здаецца, што яны ўсё яшчэ маюць розныя погляды; Напрыклад, мадэляванне інфраструктуры не ўваходзіць у кампетэнцыю ГІС, але яна вельмі спецыялізуецца на аналізе і мадэляванні прасторавых аб'ектаў, праекцыі сцэнарыяў, кіраванні прыроднымі рэсурсамі і ўсім спектрам навук аб Зямлі. Калі мы ўлічым шостае вымярэнне (6D), што ў часы разумных гарадоў колькасная ацэнка, выкарыстанне, перапрацоўка і выпрацоўка энергіі будуць мець важнае значэнне, то для гэтага спатрэбяцца магчымасці, якія зараз робіць ГІС з вялікай спецыяльнасцю. Але ад аналізу здольнасці генераваць ваду з басейна, каб даведацца, колькі ўраджаю неабходна для кубічнага метра бетону, існуе велізарны разрыў; які будзе запоўнены ў той ступені, у якой аперацыя ўключана ў агульны цыкл гэтых дзвюх дысцыплін.

У заключэнне.

Ёсць пра што яшчэ пагаварыць, і я спадзяюся працягваць закранаць гэтую тэму. На дадзены момант перад спецыялістамі па геаінжынерыі стаіць задача ўзгадніць сябе з незваротным і вучыцца на тэхнічным узроўні, таму што застаецца сумніўным, ці можна зрабіць дарожную карту па ўкараненні BIM без залежнасці ад працоўнай групы, якая вядзе. Перш за ўсё таму, што BIM трэба разглядаць з двух пунктаў гледжання: па-першае, гэта рэчы, якія павінны быць зроблены на тэхнічным, акадэмічным і аператыўным узроўні з мэтай устойлівасці, а затым з пункту гледжання ўрадаў, якія маюць занадта кароткія чаканні, забываючы, што іх нарматыўныя магчымасці часта вельмі павольныя. Акрамя таго, для тых, хто жыве ў гарадах, якія ўжо могуць падумаць аб разумных гарадах, неабходна тэрмінова засяродзіцца на гараджанах, а не на тэхналогіях.

🙂 Калі гэты сцэнар будзе выкананы, чаканая мара аднаго з маіх настаўнікаў, які спадзяецца пасадзіць 3,000 гектараў чырвонага дрэва з сертыфікаваным жыццёвым цыклам, звязаным з яго ростам; так што вы маглі б пайсці ў банк на год і закласці першы ўчастак, каб паступова фінансаваць астатнія. Праз 20 гадоў у вас будзе мільён кубаметраў актыву, з дапамогай якога вы зможаце вырашыць не толькі сваю пенсію, але і знешні доўг краіны.