5 mitos e 5 realidades da integración BIM - SIX

Chris Andrews escribiu un artigo valioso nun momento interesante, no que ESRI e AutoDesk buscan formas de achegar a sinxeleza do GIS ao tecido de deseño que se esforza por materializar o BIM como estándar nos procesos de enxeñería, arquitectura e construción. Aínda que o artigo recolle o punto de vista destas dúas empresas, é un punto de vista interesante, aínda que non necesariamente coincide coas estratexias doutros falantes do mercado como Tekla (Trimble), Geomedia (Hexagon) e Imodel. js (Bentley). Sabemos que algunhas das posicións antes do BIM eran "un CAD que fai GIS" ou "un GIS que se adapta ao CAD".

Un pouco de historia ...

Nos anos 80 e 90, as tecnoloxías CAD e SIX xurdiron como alternativas competitivas para os profesionais que necesitaban traballar con información espacial, que se procesaba principalmente a través do papel. Nesa época, a sofisticación do software e a capacidade do hardware limitaron o alcance do que se podería facer coa tecnoloxía asistida por ordenador, tanto para a redacción como para a análise de mapas. CAD e SIX parecían versións solapadas de ferramentas computarizadas para traballar con xeometrías e datos que producirían documentación en papel.

A medida que o software e o hardware se foron facendo máis avanzados e sofisticados, vimos a especialización de todas as tecnoloxías que nos rodean, incluíndo CAD e GIS, e o camiño cara a fluxos de traballo totalmente dixitais (tamén chamados "dixitalizados"). A tecnoloxía CAD inicialmente centrouse na automatización de tarefas a partir do debuxo manual. O modelado de información de construción (BIM), un proceso para conseguir unha mellor eficiencia durante o deseño e a construción, fixo que as ferramentas de deseño BIM e CAD fosen progresivamente afastadas da creación de debuxos e cara a modelos dixitais intelixentes de activos do mundo real. Os modelos creados nos procesos de deseño BIM modernos son o suficientemente sofisticados como para simular a construción, atopar defectos no inicio do deseño e xerar estimacións moi precisas, por exemplo, para o cumprimento do orzamento en proxectos que cambian dinámicamente.

O SIG tamén diferenciou e profundou as súas capacidades ao longo do tempo. Agora, GIS pode tratar con miles de millóns de eventos sensores viven visualizacións de petabytes de modelos 3D e imaxes para un navegador ou móbil, e análise preditiva, complexo e escalações en varios nós de procesamento espalladas en nube O mapa, que comezou como unha ferramenta analítica no papel, foi transformado nunha comunicación panel ou portal para sintetizar análises complexas nunha forma humana-interpretável.

Para realizar o potencial de fluxos de traballo integrados entre BIM e GIS, dominios críticos, tales como Cidades Intelixentes e Enxeñaría Digitized, debemos examinar como eses dous mundos pode ir máis alá da competencia da industria e avanzar fluxos de traballo completo dixitalizado, o que nos permitirá desligar dos procesos en papel dos últimos cen anos.

Mito: BIM é para ...

Na comunidade SIG, unha das cousas máis comúns que vexo e escoitando son as definicións BIM baseadas na comprensión externa do mundo BIM. A miúdo escoito que BIM é para administración, visualización, modelización 3D ou que só se trata de edificios, por exemplo. Desafortunadamente, ningún destes é realmente o que se usa para BIM, aínda que pode estenderse ou permitir algunhas destas capacidades ou funcións.

Esencialmente, BIM é un proceso para aforrar tempo e diñeiro e conseguir resultados altamente fiables durante o proceso de deseño e construción. O modelo 3D xerado durante os procesos de deseño BIM é un subproduto da necesidade de coordinar un deseño concreto, capturar unha estrutura tal cal é, avaliar os custos de demolición ou proporcionar un rexistro legal ou contractual dos cambios nun activo físico. . A visualización pode ser parte do proceso, porque axuda aos humanos a comprender a dinámica, as características e a estética dun deseño proposto.

Como aprendín hai moito tempo en Autodesk, a "B" en BIM significa "Construír, o verbo" non "Construír, o substantivo". Autodesk, Bentley e outros vendedores traballaron coa industria para infundir os conceptos do proceso BIM en dominios como ferrocarrís, estradas e autoestradas, servizos públicos e telecomunicacións. Calquera axencia ou organización, que xestione e constrúa activos físicos fixos, ten o seu interese en garantir que os seus contratistas de deseño e enxeñería empreguen procesos BIM.

Os datos BIM poden empregarse potencialmente en fluxos de traballo operativos para a xestión de activos. Isto notouse, por exemplo, no novo Normas ISO para BIM, que foron informados polo proceso de normalización de normas do Reino Unido establecido nos últimos 10 anos. Aínda que estas novas propostas céntranse no uso de datos BIM, durante todo o ciclo de vida dun activo, aínda está claro que o aforro nos custos de construción, como se di no artigo, é o principal motor de a adopción de BIM.

Cando se ve como un proceso, integrar a tecnoloxía SIX con BIM faise moito máis complexo que só ler gráficos e atributos dun modelo 3D e amosalos en SIX. Para comprender verdadeiramente como se pode usar a información en BIM e SIX, a miúdo atopamos que temos que redefinir o noso concepto de edificio ou estrada e comprender como os clientes necesitan empregar unha ampla gama de datos do proxecto no contexto xeoespacial. Tamén descubrimos que centrarse no modelo ás veces significa que pasamos por alto os fluxos de traballo máis sinxelos e básicos que son esenciais para todo o proceso, como o uso de datos recollidos no campo con precisión nun canteiro de obras. enlace a situación cos datos do modelo para inspección, inventario e levantamento.

En definitiva, só conseguiremos un entendemento común e resultados se "cruzamos a brecha" para traballar en equipos combinados que poidan aportar diversidade á resolución de problemas. É por iso que estamos a traballar con Autodesk e outros socios neste espazo.
A colaboración entre Esri e Autodesk, anunciada por primeira vez en 2017, foi un gran paso para reunir un equipo multidisciplinar para abordar algúns dos problemas de integración BIM-GIS.

Mito: BIM proporciona automaticamente funcións de SIX

Un dos conceptos máis difíciles para transmitir a un usuario non especialista en BIM-GIS, é que, aínda que o modelo BIM parece exactamente como unha ponte ou un edificio non ten necesariamente as características que compoñen a definición dun edificio ou ponte para fins de cartografía ou de análise geoespacial.
En Esri, estamos a traballar en novas experiencias para a navegación interna e a xestión de recursos, como ArcGIS Indoors. Moitos usuarios esperaban que co noso traballo cos datos de Autodesk Revit, puidésemos extraer automaticamente xeometrías comúns, como habitacións, espazos, planos de planta, a pegada do edificio e a estrutura dun edificio. Aínda mellor, poderiamos extraer a malla de navegación para ver como un ser humano atravesaría a estrutura.

Todas estas xeometrías serían moi útiles para aplicacións SIX e para fluxos de traballo de xestión de activos. Aínda así, ningunha destas xeometrías é necesaria para construír o edificio e xeralmente non existen nun modelo Revit.
Estamos examinando tecnoloxías para calcular estas xeometrías, pero algúns ofrecen desafíos complexos de investigación e fluxo de traballo que provocaron a industria durante anos. Que é impermeable? Que é un envoltorio retráctil para edificios? Inclúe a fundación? Que tal balcóns? Cal é a pegada dun edificio? Inclúe saíntes? Ou é só a intersección da estrutura co chan?

Para garantir que os modelos BIM conteñan as funcións necesarias para os fluxos de traballo SIX, os operadores propietarios terán que definir as especificacións desa información antes de que comece o deseño e a construción. Semellante aos fluxos de traballo de conversión CAD-SIX clásicos, nos que os datos CAD son validados antes de convertelos nun SIX, o proceso BIM e os datos obtidos deben especificar e incluír características que se empregarían durante o xestión do ciclo de vida dunha estrutura, se ese é un obxectivo de crear os datos BIM.

Hai organizacións en todo o mundo, normalmente gobernos e operadores de campus ou sistemas de activos controlados, que comezaron a requirir que se inclúan características e atributos do ciclo de vida no contido BIM. Nos Estados Unidos, a Administración de servizos gobernamentais está a impulsar unha nova construción a través dos requisitos BIM e axencias como a Administración de veteranos esforzáronse moito para detallar elementos BIM, como habitacións e espazos, que serán útiles no xestión de instalacións despois da construción do edificio. Descubrimos que aeroportos, como Denver, Houston e Nashville, controlan moito os seus datos BIM e adoitan ter datos moi consistentes. Vin algunhas grandes charlas de SNCF AREP que construíron un programa BIM completo para estacións de ferrocarril, baseado no concepto de que os datos BIM se empregarían en operacións e fluxos de traballo de xestión de activos. Espero ver máis disto no futuro.

Os datos compartidos con nós desde o aeroporto internacional George HW Bush Houston (mostrados aquí en Web AppBuilder) demostran que se os datos BIM están normalizados, normalmente a través de ferramentas de validación de debuxo, poden incorporarse sistematicamente ao SIX. . Normalmente, vemos información de construción nos modelos BIM antes de ver información relacionada coa FM

Mito: hai un formato de ficheiro que pode proporcionar a integración BIM-GIS

Nos fluxos de traballo de integración empresarial clásicos, unha táboa ou formato podería mapearse a outra táboa ou formato, para permitir de xeito fiable a transmisión de información entre diferentes tecnoloxías. Por varias razóns, este patrón é cada vez máis inadecuado para atender as necesidades de ^tFluxos de información do século 21:

• A información almacenada nos ficheiros é difícil de transmitir
• A distribución de datos a través de dominios complexos ten perdas
• A asignación de datos implica a duplicación incompleta de contido nos sistemas
• O mapeo de datos adoita ser unidireccional
• A tecnoloxía, a recollida de datos e os fluxos de traballo dos usuarios están cambiando tan axiña que se garante que as interfaces de hoxe serán menos do que o demágueira necesitará

Para lograr a verdadeira digitalización, a representación dixital dun activo debe ser rápidamente accesible nun entorno distribuído, que pode ser modernizado e actualizado para adaptarse a consultas, análises e inspeccións máis complexas ao longo do tempo e ao longo do proceso. vida útil do activo.

Un modelo de datos non pode abarcar todo o que podería integrarse en BIM e SIX en industrias e necesidades do cliente moi diversas, polo que non hai un formato único que poida captar a totalidade deste proceso de xeito que pódese acceder rapidamente e é bidireccional. Espero que as tecnoloxías de integración sigan madurando co paso do tempo, xa que BIM se fai máis rico en contido e é necesario empregar datos BIM no contexto dos SIX para a xestión de activos do ciclo de vida, será máis crítico. para a vivenda sostible dos humanos.

O obxectivo da integración BIM-GIS é permitir que os fluxos de traballo creen e xestionen activos. Non hai transferencias discretas e ben definidas entre estes dous fluxos de traballo.

Mito: Non podes usar directamente o contido BIM en GIS

Ao contrario da discusión sobre como atopar funcións SIX nos datos BIM, moitas veces escoitamos que non é razoable nin posible usar directamente o contido BIM en SIX por razóns que van desde a complexidade semántica, a densidade de activos ata escala de activos. A discusión sobre a integración BIM-GIS está orientada xeralmente a formatos de ficheiro e fluxos de traballo Extraer, Transformar e Cargar (ETL).

De feito, xa estamos a usar directamente contido BIM en SIX. O verán pasado introducimos a posibilidade de ler directamente un ficheiro Revit en ArcGIS Pro. Nese momento, o modelo podería interactuar con ArcGIS Pro coma se estivese composto por funcións GIS e logo transformarse a outros formatos GIS estándar mediante un esforzo manual, se deséxase. Con ArcGIS Pro 2.3, liberamos a posibilidade de publicar un novo tipo de capa, unha capa de escena de construción , que permite ao usuario encapsular a semántica, a xeometría e o detalle do atributo dun modelo Revit nun formato altamente escalable construído para experiencias SIX. A capa de escena do edificio, que se describirá na especificación I3S aberta, séntese como un modelo Revit para o usuario e permite a interacción mediante ferramentas e prácticas SIX estándar.

Encantoume descubrir que, debido á dispoñibilidade de máis ancho de banda, almacenamento máis barato e procesamento máis barato, estamos pasando de "ETL" a "ELT" ou fluxos de traballo. Neste modelo, os datos cárganse esencialmente a calquera sistema que o precise na súa forma nativa e despois pódese acceder a eles para a súa tradución a un sistema remoto ou almacén de datos onde se realizará a análise. Isto reduce a dependencia do procesamento de orixe e preserva o contido orixinal para unha mellor ou máis profunda transformación a medida que mellora a tecnoloxía. Estamos a traballar en ELT en Esri e parece que acadamos o valor fundamental deste cambio cando me refirei a "eliminar o E e o T de ETL" nunha conferencia o ano pasado. ELT fai que a conversa cambie radicalmente do escenario no que o usuario sempre debe estar ligado fóra da experiencia SIX para buscar ou consultar o modelo na súa totalidade. Cando cargue directamente os datos no patrón ELT,

Mito: GIS é o repositorio perfecto para a información BIM

Teño dúas palabras: "expediente legal". A documentación BIM adoita ser o rexistro legal das decisións comerciais e da información de cumprimento, rexistrada para a análise de defectos de construción e demandas, a avaliación de impostos e códigos e como proba de entrega. En moitos casos, os arquitectos e enxeñeiros deben selo ou certificar que o seu traballo é válido e cumpre os requisitos da súa especialidade e as leis ou códigos aplicables.

Nalgún momento, é concebible que o SIX poida ser un sistema de rexistro para modelos BIM, pero neste momento, creo que hai anos ou décadas, ancorado por sistemas legais que aínda son versións informatizadas de procesos en papel. Estamos a buscar fluxos de traballo, para vincular activos en SIX a activos en repositorios BIM, para que os clientes poidan aproveitar o control de versións e a documentación necesaria no mundo BIM xunto coa capacidade dun mapa, para colocar a información de activos nun rico contexto xeoespacial para análise e comprensión e comunicación.

Do mesmo xeito que a parte da discusión sobre as "Características SIX", a integración da información entre os repositorios BIM e SIX contará con gran axuda de modelos de información estandarizados en SIX e BIM, que permiten ás aplicacións vincular información de forma fiable entre os dous dominios. Iso non significa que haxa un único modelo de información, para capturar información tanto GIS como BIM. Hai demasiadas diferenzas na forma en que se deben usar os datos. Pero temos que asegurarnos de construír tecnoloxía e estándares flexibles que poidan acomodar o uso de datos en ambas plataformas con alta fidelidade e preservación do contido de datos.

A Universidade de Kentucky foi un dos primeiros clientes en darnos acceso ao seu contido Revit. UKy utiliza unha rigorosa validación de debuxo para asegurarse de que os datos correctos están nos datos BIM para soportar o funcionamento e mantemento do ciclo de vida completo.

Resumo

Os cambios na capacidade de hardware e software e o paso a unha sociedade dixitalizada e baseada en datos están creando oportunidades para integrar diversas tecnoloxías e dominios que nunca antes existían. A integración de datos e fluxos de traballo a través de SIX e BIM, permítenos acadar unha maior eficiencia, sustentabilidade e habitabilidade das cidades, campus e lugares de traballo que nos rodean.

Para capitalizar os avances tecnolóxicos, necesitamos crear equipos integrados e asociacións para propoñer solucións a problemas complexos que afectan a sistemas enteiros, non a fluxos de traballo estáticos e discretos. Tamén debemos cambiar fundamentalmente a novos patróns de tecnoloxía, que poidan abordar os problemas de integración de forma máis robusta e flexible. Os patróns de integración GIS e BIM que adoptamos hoxe deben estar "a proba de futuro" para que poidamos traballar xuntos cara a un futuro máis sostible.