BIM - xu hướng không thể đảo ngược của CAD

Trong bối cảnh của chúng ta về Địa kỹ thuật, nó không còn là cuốn tiểu thuyết Thuật ngữ BIM (Mô hình hóa thông tin tòa nhà), cho phép các đối tượng thực tế khác nhau được mô hình hóa, không chỉ trong biểu diễn đồ họa mà còn trong các giai đoạn vòng đời khác nhau của chúng. Nó có nghĩa là một con đường, một cây cầu, một cái van, một con kênh, một tòa nhà, từ khi hình thành nó có thể có một tập tin xác định nó, trong đó có thiết kế, quá trình xây dựng, tác động đến môi trường tự nhiên, hoạt động, sử dụng, nhượng quyền, bảo trì, sửa đổi, giá trị tiền tệ theo thời gian và thậm chí cả việc phá hủy nó.

Sử dụng cách tiếp cận của các nhà lý thuyết đang nghiên cứu về vấn đề này, con đường trưởng thành của BIM gắn liền với sự tiến bộ của các yếu tố đầu vào cần thiết cho sự phát triển của nó, khả năng của các nhóm trong việc nắm bắt và quản lý thông tin (mới và hiện có), việc thực hiện tiêu chuẩn toàn cầu, cơ sở hạ tầng dữ liệu và mô hình hóa các quá trình tiến hóa khác nhau liên quan đến quản lý đất đai. Một thách thức đối với BIM là nó đạt đến thời điểm khi nó bao gồm mối quan hệ nội tại với PLM (Quản lý vòng đời sản phẩm), nơi ngành sản xuất và dịch vụ tìm cách quản lý một chu kỳ tương tự, mặc dù với các phạm vi không nhất thiết phải bao gồm khía cạnh không gian địa lý.

Một điểm hội tụ của hai tuyến đường này (BIM + PLM) là khái niệm của thành phố thông minh (Smart Cities), nơi các công ty lớn nhất đang đặt ra, do đó nhu cầu cấp bách của thành phố lớn như không thể đảo ngược để sự khéo léo của con người vô tận trong khoa học và công nghệ áp dụng cho việc ra quyết định.

Dưới đây chúng tôi trình bày chi tiết một số khía cạnh cơ bản và những tiến bộ liên quan đến BIM và mối quan hệ của nó với các công cụ công nghệ sử dụng phổ biến.

Các mức BIM

Bew và Richards lý thuyết hoá con đường trưởng thành của BIM trên bốn cấp độ, bao gồm cả Cấp độ Zero, như được biểu thị trên đồ thị. Để làm rõ, đây là một lộ trình từ góc độ tiêu chuẩn hóa, không phải là sự thừa nhận của thế giới, mà có nhiều điều để nói về.

BIM Mức 0 (CAD).

Điều này tương ứng với Thiết kế có sự hỗ trợ của Máy tính, được nhìn từ quang học nguyên thủy mà chúng ta đã thấy vào những năm 80. Đối với những thời điểm đó, các ưu tiên là đưa bản vẽ kỹ thuật đã được thực hiện trong các bộ kế hoạch, sang các lớp số hóa. Chúng tôi nhớ lại như những ví dụ về sự ra đời của AutoCAD và Microstation trong thời gian này, mà không làm giảm bước tiến khổng lồ của họ, không làm gì khác ngoài Bản vẽ; phần mở rộng của họ đã nói như vậy (Vẽ DWG, Thiết kế DGN). Có lẽ phần mềm duy nhất đã hình dung ra ngoài đó là ArchiCAD, mà từ năm 1987 đã nói về Tòa nhà ảo, với thái độ khinh thường là người gốc Hungary trong những năm chiến tranh lạnh. Cũng trong giai đoạn này bao gồm việc quản lý dữ liệu không tham chiếu địa lý từ các ứng dụng khác liên quan đến quản lý dự án, ví dụ: Ngân sách, Lập kế hoạch, quản lý pháp lý, v.v.

BIM Mức 1 (2D, 3D).

Điều này xảy ra trong thập kỷ trước, trong sự trưởng thành của không gian làm việc đã có thể được gọi là 2D. Quá trình xây dựng trong không gian 3D cũng bắt đầu, mặc dù trong giai đoạn sơ khai, chúng ta có thể nhớ việc làm điều đó với AutoCAD R13 và Microstation J. đã tẻ nhạt như thế nào và đã có hình ảnh trực quan ba chiều về công trình, nhưng chúng vẫn là các vectơ được tạo thành từ các vòng cung , các nút, các mặt và nhóm của chúng. Trong trường hợp của AutoDesk, các phiên bản như SoftDesk tích hợp các khái niệm như bề mặt từ AutoCAD 2014, trong đó thiết kế đường và phân tích không gian đã được thực hiện, nhưng mọi thứ đều nằm sau một hộp đen mà các giải pháp như EaglePoint làm được nhiều hơn thế "đầy màu sắc“. Microstation đã bao gồm Triforma, Geopack và AutoPlant theo một logic tương tự, với các liên kết không gian kiểu engeneering-links mà không cần tiêu chuẩn hóa đồng thuận.

Thập kỷ này, mặc dù trước đó đã có ngay cả những mô hình và đối tượng tiêu chuẩn thụ thai được thực hiện trên thực tế hội nhập phần nào buộc với các giải pháp thẳng đứng cho AEC mua từ bên thứ ba, bao gồm Kiến trúc, Xây dựng, không gian địa lý Công nghiệp, Sản xuất và Animation.

AutoDesk đã không nói về BIM cho đến khi mua Revit vào năm 2002, nhưng việc tích hợp các giải pháp như Civil3D mất nhiều thời gian hơn. Trong trường hợp của Bentley, việc gia nhập sơ đồ XFM (Mô hình tính năng mở rộng) trong Microstation 2004 là rất quan trọng và trong quá trình chuyển đổi được gọi là XM, các nền tảng của bên thứ ba như Heastad, RAM, STAAD, Optram, Speedikon, ProSteel, PlantWise, RM- Cầu LEAP và HevaComp. Năm 2008, Bentley tung ra Microstation V8i, nơi XFM phát triển thành mô hình I như một tiêu chuẩn cộng tác.

BIM Mức 2 (BIMs, 4D, 5 D)

Điều khó khăn nhất trong giai đoạn này của BIM Cấp độ 2 là tiêu chuẩn hóa; Đặc biệt là kể từ khi các công ty tư nhân đeo nơ của họ và muốn buộc người khác sử dụng ý tưởng bất chợt của họ. Trong trường hợp phần mềm cho lĩnh vực không gian địa lý, nó là phần mềm miễn phí đã tạo ra sức mạnh cho việc tiêu chuẩn hóa với mức độ đồng thuận mà Open Geospatial Consortium OGC hiện đại diện. Nhưng trong lĩnh vực CAD-BIM, không có sáng kiến ​​OpenSource nào, vì vậy cho đến nay phần mềm miễn phí duy nhất có tiềm năng phát triển là LibreCAD, chỉ mới ở Cấp độ 1 -nếu nó không phải là để lại mức 0. Các công ty tư nhân đã phát hành các phiên bản miễn phí, nhưng việc tiêu chuẩn hóa đối với BIM diễn ra rất chậm chạp, do sự độc quyền của chủ nghĩa đế quốc.

Sự đóng góp của người Anh là đáng kể, thói quen của họ làm hầu hết mọi thứ theo cách khác, đã dẫn đến Tiêu chuẩn Anh, chẳng hạn như mã BS1192: 2007 và BS7000: 4; Chúng đã quá cũ từ máy bay giấy đến BIM Cấp 1. BS8541: 2 đã xuất hiện trong mô hình kỹ thuật số và trong thập kỷ này, BS1192: 2 và BS1192: 3.

Điều dễ hiểu là tại sao BentleySystems đã đưa ra Hội nghị Cơ sở Hạ tầng hàng năm và giải thưởng của mình tại London, các năm 2013, 2014, 2015 và 2016; cũng như việc mua lại các công ty có danh mục đầu tư cao của khách hàng Anh -Tôi thậm chí còn dám nghĩ về phong trào của trụ sở châu Âu từ Hà Lan đến Ireland-.

Cuối cùng, luôn luôn trong khuôn khổ của OGC nó đã đạt được tiến bộ với một số tiêu chuẩn chấp nhận sự đồng thuận nhằm BIM, đặc biệt là GML, các ví dụ tiến như InfraGML, CityGML và UrbanGML.

Mặc dù nhiều nỗ lực hiện tại trong thập kỷ này của BIM Cấp độ 2 cố gắng đạt được việc quản lý vòng đời của các mô hình, chúng vẫn chưa thể được coi là toàn diện hoặc tiêu chuẩn hóa, cũng như các khoản nợ tồn đọng với 4D và 5D bao gồm Lập trình Xây dựng và Ước tính động. Các xu hướng hội tụ của các lĩnh vực nổi tiếng cả trong việc sáp nhập / mua lại các công ty và trong tầm nhìn tổng thể về tiêu chuẩn hóa.

Cấp độ BIM 3 (Tích hợp, Quản lý Vòng đời, 6D)

Mức độ hội nhập dự kiến ​​trong BIM Level 3, đã có sau khi 2020 bao gồm phần nào sự mong đợi về tính đồng nhất trong các tiêu chuẩn: Dữ liệu Thông thường (IFC). Từ điển thông dụng (IDM) và các quy trình chung (IFD).

Sự thích nghi của Vòng đời dự kiến ​​sẽ dẫn đến Internet của sự vật (IOT), nơi mà không chỉ các bề mặt của đất được mô phỏng, mà còn là các máy móc và cơ sở hạ tầng là một phần của tòa nhà, các đồ vật dùng để vận chuyển (hàng hoá di động), hàng gia dụng, tài nguyên thiên nhiên, tất cả trong cuộc sống áp dụng cho hành động pháp luật công cộng và tư nhân của chủ sở hữu, lướt, nhà thiết kế và nhà đầu tư.

Trong trường hợp của Hệ thống Bentley, tôi nhớ đã thấy kể từ buổi thuyết trình năm 2013 ở London, sự tích hợp của hai quy trình của Chu trình định nghĩa dự án:

• PIM (Mô hình Thông tin Dự án) Breef - Khái niệm - Định nghĩa - Thiết kế - Xây dựng / Ủy ban - Phân phối / Đóng cửa
• AIM (Mô hình Thông tin Tài sản) Hoạt động - Sử dụng

Đó là một tầm nhìn thú vị, xem xét rằng những khía cạnh này là từ thập kỷ tới, nhưng vì chúng được nâng cao nên cho phép tiêu chuẩn hóa thành hiện thực. Mặc dù có nhiều giải pháp theo chiều dọc, định hướng dịch vụ của CONNECT Edition tạo ra các điều kiện Hub trong một môi trường duy nhất mà Microstation là công cụ mô hình hóa, ProjectWise là công cụ quản lý dự án và AssetWise là công cụ quản lý hoạt động. , do đó kết thúc hai thời điểm quan trọng, Opex và Capex của BS1192: 3.

Người ta cũng hy vọng rằng trong giai đoạn này dữ liệu sẽ được coi là một cơ sở hạ tầng, đòi hỏi phải phân phối các kênh, tiêu chuẩn để có thể sử dụng được đầy đủ, và dĩ nhiên là có sẵn trong điều kiện thời gian thực với sự tham gia của người tiêu dùng nhiều hơn.

Thành phố thông minh là sự khuyến khích của BIM

Thách thức của BIM Cấp độ 3 là các nguyên tắc hội tụ không còn thông qua các định dạng tệp mà thông qua các dịch vụ từ BIM-Hub. Một bài tập thú vị về điều đó sẽ là các Thành phố thông minh, trong số đó đã sử dụng các trường hợp như Copenhagen, Singapoore, Johannesburg thực hiện những nỗ lực thú vị để hợp nhất chính phủ điện tử với chính phủ g, nếu chúng ta cho phép bản thân các điều khoản đó. Nhưng đó cũng là một thách thức thú vị, đó là trong môi trường BIM Cấp 3 đó, tất cả các hoạt động của con người đều được mô hình hóa. Điều này ngụ ý rằng các khía cạnh như tài chính, giáo dục, y tế và môi trường được bao gồm trong một chu trình liên quan đến quản lý không gian. Tất nhiên, chúng ta sẽ không thấy các bài tập chức năng của những thứ này trong thập kỷ này, thậm chí còn có vấn đề nếu chúng thực sự xảy ra trong trung hạn, nếu chúng ta cho rằng nguyện vọng là đảm bảo cải thiện chất lượng cuộc sống của cư dân hành tinh này -hoặc ít nhất là từ những thành phố đó- và phục hồi các thiệt hại cho hệ sinh thái toàn cầu -điều này không phụ thuộc vào một vài thành phố-.

Mặc dù Thành phố thông minh không chỉ là ở góc, nhưng nổi tiếng là những gì đang xảy ra với các công ty lớn kiểm soát công nghệ.

HEXAGON, với việc mua lại các công ty như Leica có thể kiểm soát việc thu thập dữ liệu tại hiện trường, với việc mua lại Erdas + Intergraph có thể kiểm soát mô hình không gian, gần đây nó đang thực hiện một cách tiếp cận đáng ngờ với AutoDesk để kiểm soát thiết kế, sản xuất và hoạt ảnh. Chưa kể tất cả các công ty mà khán phòng bao gồm, tất cả đều hướng đến cùng một đối tượng.

Mặt khác, Bentley kiểm soát thiết kế, vận hành và chu kỳ của một loạt các ngành Xây dựng, Kiến trúc, Kỹ thuật dân dụng và Công nghiệp. Tuy nhiên, Bentley dường như không quan tâm đến việc đánh cắp không gian từ người khác và chúng ta thấy cách hãng liên minh với Trimble để mua gần như tất cả các đối thủ liên quan đến quản lý lĩnh vực và mô hình hóa, SIEMENS có quyền kiểm soát cao đối với ngành sản xuất và Microsoft dự định hướng tới cơ sở hạ tầng dữ liệu -không bị bỏ rơi, bởi vì trong môi trường ảo tưởng này đã bị mất với Windows + Office của nó–

Bất cứ nơi nào chúng ta nhìn thấy nó, các công ty lớn đang đặt cược vào BIM vì tiềm năng sắp xảy ra của nó trong ba trục sẽ chuyển hoạt động của Thành phố thông minh: Phương tiện sản xuất, Cung cấp cơ sở hạ tầng và Đổi mới theo yêu cầu mới về sản phẩm / dịch vụ. Chắc chắn, vẫn còn những con quái vật khổng lồ để liên kết với các khối, như ESRI, IBM, Oracle, Amazon, Google, kể tên một số ít mà chúng tôi biết là quan tâm đến các sáng kiến ​​Thành phố Thông minh của riêng họ.

Rõ ràng là mảng kinh doanh tiếp theo là Thành phố thông minh, dưới sự tích hợp BIM + PLM, nơi sẽ không có một Microsoft nào chiếm lĩnh 95% thị trường. Đây là một mô hình phức tạp hơn nhiều, cũng có thể thấy trước rằng các công ty không đặt cược vào lĩnh vực kinh doanh đó sẽ bị bỏ rơi khi thực hiện các trang tính CAD, Excel và các hệ thống CRM đóng. Các doanh nghiệp cần tích hợp là những doanh nghiệp không nằm trong vòng đời truyền thống của Kiến trúc, Kỹ thuật, Xây dựng và Vận hành (AECO); những hoạt động kiểm soát các hoạt động khác của con người theo cách tiếp cận kinh tế xã hội có tham chiếu địa lý, chẳng hạn như sản xuất, chính phủ điện tử, dịch vụ xã hội, sản xuất nông nghiệp và trên hết là quản lý năng lượng và tài nguyên thiên nhiên.

GIS sẽ được tích hợp vào BIM theo tầm nhìn của Thành phố thông minh. Hiện tại họ gần như hợp nhất trong việc thu thập dữ liệu và mô hình hóa, nhưng có vẻ như họ vẫn có những quan điểm khác nhau; Ví dụ, mô hình hóa cơ sở hạ tầng không phải là trách nhiệm của GIS, nhưng nó có tính chuyên môn cao trong việc phân tích và mô hình hóa các đối tượng không gian, trong việc dự báo các kịch bản, trong quản lý tài nguyên thiên nhiên và toàn bộ phạm vi khoa học trái đất. Nếu chúng ta xem xét khía cạnh thứ sáu (6D) mà trong thời đại của các thành phố thông minh, việc định lượng, sử dụng, tái chế và tạo ra năng lượng sẽ là quan trọng, thì đó sẽ là những khả năng cần thiết mà GIS hiện đang thực hiện một cách đặc biệt. Nhưng khi phân tích khả năng tạo nước của một lưu vực, để biết năng suất cần thiết cho một mét khối bê tông là bao nhiêu, thì có một khoảng trống rất lớn; sẽ được lấp đầy trong phạm vi hoạt động được bao gồm như một chu trình chung của hai nguyên tắc này.

Trong Kết luận.

Còn nhiều điều để nói nữa, và tôi mong được tiếp tục đưa ra vấn đề này. Hiện tại, các chuyên gia Địa kỹ thuật đang đứng trước thách thức về việc gắn kết bản thân với những thứ không thể thay đổi và học hỏi từ cấp độ kỹ thuật, vì vẫn còn vấn đề liệu Lộ trình triển khai BIM có thể được thực hiện mà không phụ thuộc vào Nhóm công tác đang dẫn đầu hay không. Trên hết, bởi vì BIM phải được nhìn nhận từ hai khía cạnh: Một là những thứ phải được thực hiện ở cấp độ kỹ thuật, học thuật, vận hành, với mục tiêu bền vững và sau đó là từ quan điểm của các chính phủ, những người có kỳ vọng quá ngắn hạn. , quên rằng năng lực điều tiết của chúng thường cực kỳ chậm. Ngoài ra, đối với những người ở các thành phố đã có thể nghĩ về Thành phố thông minh, điều cấp thiết là phải tập trung vào công dân, thay vì công nghệ.

🙂 Nếu kịch bản này được thực hiện, ước mơ của một trong những người cố vấn của tôi, người hy vọng trồng 3,000 ha rừng dái ngựa, với vòng đời được chứng nhận gắn liền với sự phát triển của nó, sẽ thành hiện thực; vì vậy tôi có thể đến ngân hàng một năm và thế chấp thửa đất đầu tiên để trang trải dần phần còn lại. Trong 20 năm, bạn sẽ có một triệu mét khối tài sản mà bạn có thể giải quyết không chỉ khi nghỉ hưu mà còn cả nợ nước ngoài của đất nước bạn.