5 מיתוסים וחמש מציאות של BIM - שילוב GIS

כריס אנדרוז כתב מאמר בעל ערך בתקופה מעניינת, כאשר ESRI ו-AutoDesk מחפשים דרכים להביא את הפשטות של GIS למרקם העיצובי השואף לממש את BIM כסטנדרט בתהליכי הנדסה, אדריכלות ובנייה. למרות שהמאמר לוקח את נקודת המבט של שתי החברות הללו, זו נקודת מבט מעניינת, למרות שהיא לא בהכרח עולה בקנה אחד עם האסטרטגיות של רמקולים אחרים בשוק כמו Tekla (Trimble), Geomedia (Hexagon) ו-Imodel. js (בנטלי). אנו יודעים שחלק מהעמדות לפני BIM היו "CAD שעושה GIS" או "GIS שמסתגל ל-CAD".

קצת היסטוריה ...

בשנות ה -80 וה -90 טכנולוגיות ה- CAD וה- GIS הופיעו כחלופות תחרותיות עבור אנשי מקצוע שנדרשו לעבוד עם מידע מרחבי, שעובד בעיקר באמצעות נייר. בעידן זה, התחכום של התוכנה ויכולות החומרה הגבילו את היקף הדברים שניתן לעשות בטכנולוגיה בעזרת מחשב, הן לשרטוט והן לניתוח מפות. נראה ש- CAD ו- GIS גרסאות חופפות של כלים ממוחשבים לעבודה עם גאומטריה ונתונים שיפיקו תיעוד נייר.

ככל שהתוכנה והחומרה הפכו מתקדמות ומשוכללות יותר, ראינו את ההתמחות של כל הטכנולוגיות סביבנו, כולל CAD ו-GIS, ואת הדרך לתהליכי עבודה דיגיטליים מלאים (הנקראים גם "דיגיטליים"). טכנולוגיית CAD התמקדה בתחילה באוטומציה של משימות משרטוט ידני. בניית מידע מידול (BIM), תהליך להשגת יעילות טובה יותר במהלך התכנון והבנייה, דחף בהדרגה את כלי התכנון של BIM ו-CAD מיצירת שרטוטים לכיוון מודלים דיגיטליים חכמים של נכסים בעולם האמיתי. המודלים שנוצרו בתהליכי תכנון BIM מודרניים מתוחכמים מספיק כדי לדמות בנייה, למצוא פגמים בשלב מוקדם בתכנון, ולייצר הערכות מדויקות ביותר - לעמידה בתקציב בפרויקטים המשתנים באופן דינמי, למשל.

GIS גם הבדיל והעמיק את יכולותיו לאורך זמן. עכשיו, GIS יכול להתמודד עם אלף מ'של אירועים מחיישני לחיות חזותיים המתקבלות פטה של ​​דגמי 3D, ותמונות לדפדפן או טלפון נייד, ואת אנליטיים לניבוי, מורכב, ויצירת קשר על צומת מרובים פזורי עיבוד ענן המפה, שהתחילה ככלי אנליטי על הנייר, הפכה ללוח המחוונים או לפורטל התקשורת כדי לסנתז ניתוחים מורכבים באופן אנושי-פרשני.

כדי לממש את מלוא הפוטנציאל של זרימות עבודה משולבת בין BIM ו GIS, תחומים קריטיים כגון ערים חכמות דיגיטציה הנדסה, עלינו לבחון כיצד שני העולמות האלה יכולים ללכת מעבר ליכולת של תעשיית לנוע לעבר תהליכי עבודה דיגיטליות, שיאפשרו לנו להתנתק מתהליכי הנייר של מאה השנים האחרונות.

מיתוס: BIM הוא ...

בקהילת GIS, אחד הדברים הנפוצים ביותר שאני רואה ושומע הוא הגדרות BIM המבוססות על ההבנה החיצונית של עולם ה- BIM. לעתים קרובות אני שומע כי BIM הוא עבור הממשל, הדמיה, 3D דוגמנות או שזה רק עבור מבנים, למשל. למרבה הצער, אף אחד מאלה הוא באמת מה BIM משמש, אם כי הוא עשוי להרחיב או להפעיל כמה יכולות אלה או פונקציות.

בעיקרו של דבר, BIM הוא תהליך לחיסכון בזמן וכסף, והשגת תוצאות אמינות ביותר במהלך התכנון והבנייה. המודל התלת ממדי שנוצר במהלך תהליכי התכנון של BIM הוא תוצר לוואי של הצורך לתאם תכנון מסוים, לתפוס מבנה כפי שהוא, להעריך עלויות הריסה או לספק רישום משפטי או חוזי של שינויים בנכס פיזי. . ויזואליזציה יכולה להיות חלק מהתהליך מכיוון שהיא מסייעת לבני אדם להבין את הדינמיקה, המאפיינים והאסתטיקה של העיצוב המוצע.

כפי שלמדתי לפני זמן רב ב- Autodesk, ה- 'B' ב- BIM מייצג 'Build, הפועל' לא 'Building, the noun'. אוטודסק, בנטלי וספקים אחרים עבדו עם התעשייה בכדי להחדיר את המושגים של תהליך ה- BIM, בתחומים כמו מסילות ברזל, כבישים וכבישים מהירים, שירותים ותקשורת. לכל סוכנות או ארגון, המנהלים ובונים נכסים פיזיים קבועים, יש אינטרס מוודא כי קבלני התכנון וההנדסה שלהם משתמשים בתהליכי BIM.

ניתן להשתמש בנתוני BIM בתהליכי עבודה תפעוליים לניהול נכסים. זה כבר הבחין, למשל, בחדש תקני ISO עבור BIM, אשר התבשרו על ידי תהליך התקינה של הנורמות בבריטניה, שנקבע בעשר השנים האחרונות. למרות שההצעות החדשות הללו מתמקדות בשימוש בנתוני BIM, לאורך כל מחזור החיים של נכס, עדיין ברור שחיסכון בעלויות הבנייה, כאמור במאמר, הוא המניע העיקרי אימוץ BIM.

כשרואים כתהליך, שילוב טכנולוגיית GIS עם BIM הופך להיות הרבה יותר מורכב מאשר רק קריאת גרפיקה ותכונות ממודל תלת מימד והצגתם ב- GIS. כדי להבין באמת כיצד ניתן להשתמש במידע ב- BIM ו- GIS, אנו מוצאים לעיתים קרובות כי עלינו להגדיר מחדש את תפיסת הבניין או הכביש, ולהבין כיצד הלקוחות צריכים להשתמש במגוון רחב של נתוני פרויקט בהקשר הגיאו-מרחבי. מצאנו גם שהתמקדות במודל פירושה לפעמים שהתעלמנו מתהליכי העבודה הפשוטים והבסיסיים יותר שחיוניים לכל התהליך, כמו שימוש בנתונים שנאספו בשטח בדיוק באתר בנייה, כדי לקשר את המיקום עם נתוני המודל לבדיקה, מלאי וסקירה.

בסופו של דבר, נשיג הבנה ותוצאות משותפות רק אם "נעבור את הפער" לעבוד בצוותים משולבים שיכולים להביא גיוון לפתרון בעיות. זו הסיבה שאנחנו עובדים עם Autodesk ושותפים אחרים בתחום הזה.
השותפות בין Esri ל- Autodesk, שהוכרזה לראשונה ב- 2017, הייתה צעד נהדר להפגיש צוות רב-תחומי כדי לטפל בכמה מבעיות השילוב של BIM-GIS.

מיתוס: BIM מספק באופן אוטומטי תכונות GIS

אחד המושגים הקשים ביותר להעביר למשתמש BIM-GIS שאינו מומחה הוא שלמרות שמודל ה- BIM נראה בדיוק כמו גשר או בניין, אין בו בהכרח את המאפיינים המרכיבים את ההגדרה של מבנה או גשר למטרות קרטוגרפיות או של ניתוח geospatial.
ב- Esri אנו עובדים על חוויות חדשות לניווט פנימי ולניהול משאבים, כמו ArcGIS Indoors. משתמשים רבים ציפו כי בעבודתנו עם נתוני Autodesk Revit נוכל לחלץ אוטומטית גאומטריות נפוצות כגון חדרים, חללים, תכניות קומה, טביעת רגל הבניין ומבנה הבניין. אפילו יותר טוב, נוכל לחלץ את רשת הניווט כדי לראות כיצד אדם יחצה את המבנה.

כל הגיאומטריות הללו יהיו שימושיות מאוד עבור יישומי GIS ועבור תהליכי ניהול נכסים. ובכל זאת, אף אחת מהגיאומטריות הללו אינן נדרשות לבניית הבניין ובדרך כלל אינן קיימות במודל Revit.
אנו בוחנים טכנולוגיות לחישוב הגיאומטריות הללו, אך חלקן מציעות אתגרי מחקר ותהליכי עבודה מורכבים שמכשילים את הענף במשך שנים. מהו עמיד למים? מהו עטיפת כיווץ לבניין? האם זה כולל את הבסיס? מה דעתך על מרפסות? מה טביעת הרגל של בניין? האם זה כולל תלויים? או שמא רק צומת המבנה עם הקרקע?

על מנת להבטיח כי דגמי BIM מכילים את הפונקציות הנדרשות לתהליכי עבודה של GIS, מפעילי הבעלים יצטרכו להגדיר את המפרט למידע זה לפני תחילת התכנון והבנייה. בדומה לתהליכי המרה קלאסיים של CAD-GIS, בהם נתוני CAD מאומתים לפני ההמרה ל- GIS, תהליך BIM והנתונים המתקבלים חייבים לציין ולכלול מאפיינים שישמשו במהלך ניהול מחזור החיים של מבנה, אם זו מטרה ליצור את נתוני ה- BIM.

ישנם ארגונים ברחבי העולם, בדרך כלל ממשלות ומפעילי מערכות קמפוס או נכסים מבוקרים, שהחלו לדרוש שמאפיינים ותכונות של מחזור החיים ייכללו בתוכן BIM. בארה"ב, מינהל השירותים הממשלתיים דוחף בנייה חדשה באמצעות דרישות BIM וסוכנויות כמו מינהל הוותיקים השקיעו מאמצים רבים כדי לפרט על אלמנטים של BIM, כגון חדרים וחללים, שיהיו שימושיים באזור ניהול מתקנים לאחר הקמת הבניין. מצאנו כי שדות תעופה, כגון דנבר, יוסטון ונאשוויל, שולטים היטב על נתוני ה- BIM שלהם ולעתים קרובות יש נתונים עקביים ביותר. ראיתי כמה שיחות נהדרות מ- SNCF AREP שבנו תוכנית BIM שלמה לתחנות רכבת, בהתבסס על התפיסה כי נתוני BIM ישמשו בתהליכי עבודה בתפעול וניהול נכסים. אני מקווה לראות יותר מזה בעתיד.

נתונים המשותפים איתנו משדה התעופה הבינלאומי ג'ורג 'הוו בוש יוסטון (מוצגים כאן ב- Web AppBuilder) מוכיחים שאם נתוני BIM הם סטנדרטיים, בדרך כלל באמצעות כלי אימות ציור, ניתן לשלב אותם באופן שיטתי ב- GIS. . בדרך כלל אנו רואים מידע קונסטרוקטיבי בדגמי BIM לפני צפייה במידע הקשור ל- FM

מיתוס: יש פורמט קובץ שיכול לספק אינטגרציה של BIM-GIS

בתהליכי עבודה של שילוב עסקי קלאסי, ניתן למפות טבלה או פורמט אחד לטבלה או לפורמט אחר, כדי לאפשר באופן מהימן העברת מידע בין טכנולוגיות שונות. מסיבות שונות, דפוס זה יותר ויותר אינו מספיק כדי להתמודד עם הצרכים של ^tמידע זורם של המאה 21:

• המידע המאוחסן בקבצים קשה לשדר
• להקצאת נתונים באמצעות דומיינים מורכבים יש הפסדים
• הקצאת נתונים פירושה שכפול לא שלם של תוכן במערכות
• מיפוי נתונים הוא חד-כיווני
• הטכנולוגיה, איסוף הנתונים ו workflows המשתמש משתנים כל כך מהר, כי הוא מובטח כי הממשקים של היום יהיה פחות ממה מחר ידרוש

כדי להשיג דיגיטלציה אמיתית, הייצוג הדיגיטלי של הנכס חייב להיות נגיש במהירות בסביבה מבוזרת, אשר יכול להיות מודרני ומעודכן להסתגל שאילתות מורכבות יותר, ניתוחים ובדיקות לאורך זמן לאורך כל התהליך. אורך החיים השימושי של הנכס.

מודל נתונים אחד אינו יכול להקיף את כל מה שיכול להשתלב ב- BIM ו- GIS בתעשיות מגוונות ביותר ובצרכים של לקוחות, ולכן אין פורמט אחד שיכול לתפוס את כל התהליך הזה בצורה שהיא ניתן לגשת אליו במהירות והוא דו כיווני. אני מצפה שטכנולוגיות האינטגרציה ימשיכו להבשיל לאורך זמן, מכיוון ש- BIM נהיה עשיר יותר בתוכן ויש צורך להשתמש בנתוני BIM בהקשר של GIS לניהול נכסים במחזור החיים, הם יהפכו לקריטיים יותר. למגורים בני-קיימא בר-קיימא.

מטרת שילוב BIM-GIS היא לאפשר לתהליכי עבודה ליצור ולנהל נכסים. אין העברות נפרדות ומוגדרות היטב בין שני זרימות העבודה הללו.

מיתוס: לא ניתן להשתמש ישירות בתוכן BIM ב- GIS

בניגוד לדיון כיצד למצוא תכונות GIS בנתוני BIM, לעתים קרובות אנו שומעים כי אין זה סביר ולא אפשרי להשתמש ישירות בתכני BIM ב- GIS מסיבות הנעות בין מורכבות סמנטית, צפיפות נכסים, ועד סולם נכסים. הדיון על שילוב BIM-GIS מכוון בדרך כלל לפורמטים של קבצים ותזרימי עבודה של חילוץ, שינוי ועומס (ETL).

למעשה, אנו כבר משתמשים ישירות בתוכן BIM ב- GIS. בקיץ שעבר הצגנו את היכולת לקרוא ישירות קובץ Revit ב- ArcGIS Pro. בשלב זה, המודל יכול לקיים אינטראקציה עם ArcGIS Pro כאילו הוא מורכב מתכונות GIS ואז להפוך לפורמטים GIS סטנדרטיים אחרים באמצעות מאמץ ידני, אם רצוי. עם ArcGIS Pro 2.3, אנו משחררים את היכולת לפרסם סוג חדש של שכבה, שכבה של סצנה הבנייה , המאפשר למשתמש להכיל את הסמנטיקה, הגיאומטריה ותכונות הפרטים של מודל Revit בפורמט מדרגי במיוחד שנבנה לחוויות GIS. שכבת סצנת הבניין שתתואר במפרט ה- I3S הפתוח, מרגישה כמו מודל Revit למשתמש ומאפשרת אינטראקציה באמצעות כלים ושיטות GIS סטנדרטיות.

הוקסמתי לגלות שעקב הזמינות של רוחב פס רב יותר, אחסון זול יותר ועיבוד זול יותר, אנו עוברים מ- ETL ל- ELT או לתהליכי עבודה. במודל זה, הנתונים מועלים למעשה לכל מערכת הזקוקה להם בצורתם המקורית ואז ניתן לגשת לתרגום למערכת מרוחקת או למחסן נתונים שם יבוצע הניתוח. זה מקטין את התלות בעיבוד המקור, ושומר על התוכן המקורי לשינוי טוב או עמוק יותר ככל שהטכנולוגיה משתפרת. אנו עובדים על ELT ב- Esri ונראה שפגשנו בערך הליבה של השינוי הזה כאשר התייחסתי ל"הסרת E ו- T מ- ETL "בכנס בשנה שעברה. ELT הופכת את השיחה לשינויים קיצוניים מהתרחיש שבו תמיד יש לקשר את המשתמש מחוץ לחוויית ה- GIS כדי לחפש או לשאול את המודל בשלמותו. בעת טעינה ישירה של הנתונים לתבנית ELT,

מיתוס: GIS הוא המאגר המושלם למידע על BIM

יש לי שתי מילים: "רישום משפטי". תיעוד BIM הוא לעתים קרובות הרשומה המשפטית של החלטות עסקיות ומידע תאימות, מתועד עבור ניתוח ליקויי בנייה ותביעות משפטיות, הערכת מס וקוד, וכן כהוכחת מסירה. במקרים רבים, אדריכלים ומהנדסים חייבים להחתים או לאשר שעבודתם תקפה ועומדת בדרישות המומחיות שלהם והחוקים או הקודים החלים.

בשלב מסוים, מתקבל על הדעת ש- GIS יכולה להיות מערכת שיא של דגמי BIM, אך בשלב זה, אני חושב שזו רחוקה שנים או עשרות שנים, מעוגנת במערכות משפטיות שעדיין מהוות גרסאות ממוחשבות של תהליכי נייר. אנו מחפשים תהליכי עבודה, לקשר נכסים ב- GIS לנכסים במאגרי BIM, כך שלקוחות יוכלו לנצל את בקרת הגרסאות והתיעוד הדרושים בעולם ה- BIM יחד עם היכולת של מפה, למקם מידע על נכסים בתוך הקשר גיאו-מרחבי עשיר לניתוח והבנה ותקשורת.

בדומה לחלק "תכונות GIS" של הדיון, אינטגרציה של מידע על פני מאגרי BIM ו-GIS תיעזר רבות במודלים סטנדרטיים של מידע ב-GIS ו-BIM, המאפשרים לאפליקציות לקשר מידע בצורה מהימנה בין שני התחומים. זה לא אומר שיהיה מודל מידע יחיד, ללכידת מידע GIS וגם BIM. יש יותר מדי הבדלים באופן השימוש בנתונים. אבל אנחנו צריכים לוודא שאנחנו בונים טכנולוגיה וסטנדרטים גמישים שיכולים להכיל שימוש בנתונים בשתי הפלטפורמות עם נאמנות גבוהה ושמירה על תוכן נתונים.

אוניברסיטת קנטקי הייתה אחת הלקוחות הראשונות שנתנו לנו גישה לתוכן Revit שלהם. UKy משתמשת באימות ציורים קפדני כדי לוודא שהנתונים הנכונים נמצאים בנתוני BIM כדי לתמוך ב- O&M במחזור החיים המלא.

תקציר

שינויים ביכולות החומרה והתוכנה והמעבר לחברה ממוחשבת וממוקדת נתונים, יוצרים הזדמנויות לשילוב טכנולוגיות ותחומים מגוונים שמעולם לא היו קיימים. שילוב הנתונים וזרמי העבודה באמצעות GIS ו- BIM, מאפשר לנו להשיג יעילות, קיימות ושיכון גבוה יותר של הערים, הקמפוסים ומקומות העבודה המקיפים אותנו.

כדי לנצל את ההתקדמות הטכנולוגית, עלינו ליצור צוותים ושותפויות משולבים כדי להציע פתרונות לבעיות מורכבות המשפיעות על מערכות שלמות, ולא על זרימות עבודה סטטיות בדידות. עלינו גם לעבור באופן יסודי לדפוסים חדשים של טכנולוגיה, שיכולים לטפל בבעיות אינטגרציה בצורה איתנה וגמישה יותר. דפוסי האינטגרציה של GIS ו-BIM שאנו מאמצים היום חייבים להיות "מוגנים לעתיד" כדי שנוכל לעבוד יחד לקראת עתיד בר-קיימא יותר.