Ridefinizione del concetto di geo-ingegneria

Viviamo un momento speciale alla confluenza di discipline che da anni si sono segmentate. Rilievo, progettazione architettonica, disegno al tratto, progettazione strutturale, pianificazione, costruzione, marketing. Per fare un esempio di ciò che tradizionalmente erano i flussi; lineare per progetti semplici, iterativo e difficile da controllare a seconda delle dimensioni dei progetti.

Oggi, sorprendentemente, abbiamo integrato flussi tra queste discipline che, al di là della tecnologia di gestione dei dati, condividono i processi. Tale che è difficile identificare dove finisce il compito di uno e inizia l'altro; dove finisce la consegna delle informazioni, quando la versione di un modello muore, quando il progetto sarà terminato.

Geo-ingegneria: abbiamo bisogno di un nuovo termine.

Se battezzasse questo spettro di processi, che va dalla cattura delle informazioni necessarie per un progetto in un ambiente geospaziale alla sua messa in funzione per gli scopi per i quali è stato concettualizzato, oseremo chiamarlo Geoingegneria. Sebbene questo termine sia stato associato a specifiche scienze della terra in altri contesti, non siamo certo in tempi di rispetto delle convenzioni; di più se si tiene conto che la geolocalizzazione è diventata un ingrediente intrinseco di tutte le imprese, e che la visione di Livelli BIM Ci costringe a pensare che lo scopo di Architecture, Engineering and Construction (AEC) sarebbe inferiore se consideriamo il limite del suo prossimo passo, che è Operation. Pensare in un ambito più ampio richiede di tenere conto dell'attuale impatto della digitalizzazione dei processi, che va oltre la costruzione di infrastrutture e si espande verso imprese che non sempre hanno una rappresentanza fisica, che non sono solo legate operabilità sequenziale dei dati ma nell'integrazione parallela e iterativa dei processi.

Con questa edizione Nella rivista abbiamo accolto con favore il termine Geo-Engineering.

Lo scopo del concetto di geo-ingegneria.

Per molto tempo, i progetti sono stati visti nelle loro diverse fasi come fini intermedi in sé. Oggi viviamo in un momento in cui, da un lato, l'informazione è la moneta di scambio dalla sua cattura al punto di smaltimento; Ma un funzionamento efficiente completa anche questo contesto per trasformare questa disponibilità di dati in un asset in grado di generare maggiore efficienza e portafogli di fronte alle esigenze del mercato.

Parliamo quindi della catena composta dalle principali pietre miliari che aggiungono valore alle azioni dell'essere umano in un macroprocesso che, oltre ad essere una questione di ingegneri, è una questione di uomini d'affari.

Approccio al processo - lo schema che -molto tempo fa- Sta cambiando quello che facciamo.

Se parliamo di processi, dovremo quindi parlare di catena del valore, di semplificazione a seconda dell'utente finale, di innovazione e ricerca di efficienza per rendere redditizi gli investimenti.

I processi basati sulla gestione delle informazioni. Gran parte dello sforzo iniziale negli anni '90, con l'avvento dell'informatizzazione, è stato quello di avere un buon controllo sulle informazioni. Da un lato, ha cercato di ridurre l'uso di formati fisici e l'applicazione di vantaggi computazionali a calcoli complessi; Quindi, il CAD all'inizio non cambia necessariamente i processi ma piuttosto li porta al controllo digitale; continuare a fare quasi lo stesso, contenendo le stesse informazioni, approfittando del fatto che ora i media possono essere riutilizzati. Il comando offset sostituisce la regola parallela, l'orto-snap il quadrato di 3 gradi, il cerchio il compasso, il trim il modello di cancellazione preciso e così via consecutivamente abbiamo fatto quel salto che onestamente non era facile o minuscolo, solo a pensarci il vantaggio dello strato che in un altro tempo implicherebbe il tracciamento del piano di costruzione per lavorare sui piani strutturali o idraulici. Ma venne il momento in cui il CAD servì al suo scopo in due dimensioni; è diventato faticoso soprattutto per le sezioni trasversali, le facciate e le esposizioni pseudo-tridimensionali; Ecco come è nata la modellazione 2D prima che la chiamassimo BIM, semplificando queste routine e cambiando molto rispetto a ciò che facevamo nel CAD XNUMXD.

... ovviamente, la gestione di 3D a quel tempo finiva con rendering statici che erano stati raggiunti con una certa pazienza per le risorse limitate dell'attrezzatura e per i colori non appariscenti.

I grandi fornitori di software per il settore AEC stavano modificando le loro funzionalità di conseguenza con queste importanti pietre miliari, che hanno a che fare con le capacità dell'hardware e l'adozione da parte degli utenti. Fino a quando non è arrivato il momento in cui questa gestione delle informazioni era insufficiente, al di là dell'esportazione dei formati, dell'interconnessione dei dati anagrafici e di un'integrazione referenziale che risente di quella tendenza storica del lavoro basata sulla dipartimentalizzazione.

Un po 'di storia. Sebbene nel campo dell'ingegneria industriale la ricerca dell'efficienza abbia molto più storia, l'adozione tecnologica dell'Operation Management nel contesto AEC è stata tardiva e basata su congiunture; aspetto che oggi è difficile dimensionare se non siamo stati partecipi di quei momenti. Molte le iniziative nate dagli anni Settanta, si rafforzano negli anni Ottanta con l'arrivo del personal computer che, potendo stare su ogni scrivania, aggiunge alla progettazione assistita da computer le potenzialità di database, immagini raster, reti LAN interne e quella possibilità di integrare discipline correlate. Qui ci sono soluzioni verticali per pezzi del puzzle come rilievo, progettazione architettonica, progettazione strutturale, stima del budget, controllo dell'inventario, pianificazione della costruzione; il tutto con i limiti tecnologici che non erano sufficienti per un'integrazione efficiente. Inoltre, gli standard erano quasi inesistenti, i fornitori di soluzioni soffrivano di formati di archiviazione scadenti e, naturalmente, una certa resistenza al cambiamento da parte del settore a causa del fatto che i costi di adozione erano difficili da vendere in una relazione equivalente all'efficienza e efficacia dei costi.

Il passaggio da questa fase primitiva di condivisione delle informazioni richiedeva nuovi elementi. Forse il traguardo più importante è stata la maturità di Internet, che, oltre a darci la possibilità di inviare email e navigare in pagine web statiche, ha aperto la porta alla collaborazione. Le comunità che interagiscono nell'era del web 2.0 hanno spinto alla standardizzazione, ironicamente derivando dalle iniziative open source che in questo momento non suonano più irriverenti e sono piuttosto visti con occhi nuovi dall'industria privata. La disciplina GIS è stata uno dei migliori esempi, arrivando contro ogni previsione in molti momenti per superare il software proprietario; debito che fino ad oggi non è stato possibile tracciare nel settore CAD-BIM. Le cose dovevano calare del loro peso prima della maturità del pensiero e senza dubbio dei cambiamenti nel mercato del business B2B nel carburante di una globalizzazione basata sulla connettività.

Ieri abbiamo chiuso gli occhi e oggi ci siamo svegliati vedendo che tendenze intrinseche come la geolocalizzazione sono diventate e di conseguenza non solo cambiamenti nel settore della digitalizzazione, ma un'inevitabile trasformazione del mercato del design e della produzione.

Processi basati su Operation Management. L'approccio per processi ci porta a rompere i paradigmi della segmentazione delle discipline nello stile della dipartimentalizzazione di uffici separati. I team di rilevamento sono arrivati ​​ad avere capacità di visualizzazione e digitalizzazione, i disegnatori sono passati da semplici cassetti di linea a modellatori di oggetti; architetti e ingegneri sono arrivati ​​a dominare l'industria geospaziale che ha fornito più dati grazie alla geolocalizzazione. Ciò ha cambiato l'attenzione da piccole consegne di file di informazioni a processi in cui gli oggetti di modellazione sono solo i nodi di un file che viene alimentato tra le discipline di rilevamento, ingegneria civile, architettura, ingegneria industriale, marketing e geomatica.

Modeling.  Pensare ai modelli non è stato facile, ma è successo. Oggi non è difficile capire che un appezzamento di terreno, un ponte, un edificio, uno stabilimento industriale o una ferrovia sono la stessa cosa. Un oggetto che nasce, cresce, produce risultati e un giorno morirà.

Il BIM è il miglior concetto a lungo termine che il settore della geoingegneria abbia mai avuto. Forse il suo più grande contributo al percorso di standardizzazione come equilibrio tra l'inventiva sfrenata del settore privato in campo tecnologico e la richiesta di soluzioni che l'utente richiede da aziende private e governative per offrire servizi migliori o produrre risultati migliori con le risorse offerte dal industria. La concettualizzazione del BIM, sebbene sia stata vista in modo limitato da molti nella sua applicazione alle infrastrutture fisiche, ha certamente una portata maggiore quando immaginiamo hub BIM concepiti a livelli più alti, dove l'integrazione dei processi della vita reale include le discipline come l'istruzione, la finanza, la sicurezza, tra gli altri.

La catena del valore: dalle informazioni all'operazione.

Oggi, le soluzioni non si concentrano sulla risposta a una disciplina specifica. Strumenti una tantum per attività come la modellazione di superfici topografiche o il budget hanno un appeal ridotto se non possono essere integrati in flussi a monte, a valle o paralleli. Questo è il motivo che spinge le aziende leader del settore a fornire soluzioni che risolvano in modo completo il bisogno nel suo intero spettro, in una catena del valore difficile da segmentare.

Questa catena è composta da fasi che soddisfano gradualmente scopi complementari, spezzando la sequenza lineare e promuovendo un parallelo con l'efficienza in termini di tempo, costi e tracciabilità; elementi inevitabili degli attuali modelli di qualità.

Il concetto di Geo-ingegneria propone una sequenza di fasi, dalla concezione del modello di business fino alla produzione dei risultati attesi. In queste diverse fasi le priorità per la gestione delle informazioni diminuiscono gradualmente fino alla gestione dell'operazione; e nella misura in cui l'innovazione implementa nuovi strumenti è possibile semplificare passaggi che non aggiungono più valore. Come esempio:

  • La stampa dei piani cessa di essere importante dal momento in cui possono essere visualizzati in uno strumento pratico, come un tablet o un Hololens.
  • L'identificazione dei terreni associati nella logica della mappa dei quadranti non aggiunge più valore ai modelli che non verranno stampati in scala, che cambieranno costantemente e che richiedono una nomenclatura non associata ad attributi non fisici come condizione urbana / rurale o appartenenza spaziale in una regione amministrativa.

In questo flusso integrato, è quando l'utente individua il valore di poter utilizzare la sua attrezzatura di rilievo non solo per acquisire dati sul campo, ma per modellare prima di raggiungere l'ufficio, riconoscendo che si tratta di un semplice input che giorni dopo riceverà associato a un design che deve essere ripensato per la sua costruzione. Il sito in cui è memorizzato il risultato del campo smette di aggiungere valore, purché sia ​​disponibile quando necessario e il suo controllo delle versioni; Quindi, la coordinata xyz catturata sul campo è solo un elemento di una nuvola di punti che ha cessato di essere un prodotto ed è diventato un input, un altro input, un prodotto finale sempre più visibile nella catena. Ecco perché la pianta con le sue curve di livello non viene più stampata, perché non aggiunge valore svalutando da prodotto a input il modello dei volumi concettuali di un edificio, che è un altro input del modello architettonico, che avrà un modello strutturale, un modello elettromeccanico, un modello di pianificazione della costruzione. Il tutto, come una sorta di digital twin che finirà in un modello di funzionamento dell'edificio già realizzato; ciò che il cliente ei suoi investitori si aspettavano inizialmente dalla sua concettualizzazione.

Il contributo della filiera sta nel valore aggiunto sul modello concettuale iniziale, nelle diverse fasi dalla cattura, modellazione, progettazione, costruzione e infine gestione dell'asset finale. Fasi che non sono necessariamente lineari e in cui l'industria AEC (Architettura, Ingegneria, Edilizia) richiede un collegamento tra la modellazione di oggetti fisici come terreni o infrastrutture con elementi non fisici; persone, aziende e le relazioni quotidiane di registrazione, governance, pubblicità e trasferimento di risorse nel mondo reale.

Gestione delle informazioni + Gestione delle operazioni. Reinventare i processi è inevitabile.

Il grado di maturità e la convergenza tra la modellizzazione delle informazioni di costruzione (BIM) e il Production Management Cycle (PLM), prevedono un nuovo scenario, che è stato coniato come Quarta rivoluzione industriale (4IR).

IoT - 4iR - 5G - Smart Cities - Digital Twin - iA - VR - Blockchain. 

I nuovi termini derivano dalla convergenza BIM + PLM.

Oggi sono tantissime le iniziative che innescano termini che dobbiamo imparare ogni giorno, conseguenza dell'evento sempre più vicino BIM + PLM. Questi termini includono Internet of Things (IoT), Smart Cities (Smart Cities), Digital Twins (Digital Twins), 5G, Artificial Intelligence (AI), Augmented Reality (AR), solo per citarne alcuni. È discutibile quanti di questi elementi scompariranno come cliché insufficienti, pensando in una prospettiva reale a cosa aspettarsi e mettendo da parte l'onda temporale in film post-apocalittici che danno anche schizzi di quanto grande potrebbe essere ... e secondo Hollywood, quasi sempre catastrofico.

Geo-ingegneria. Un concetto basato su processi di gestione integrata del contesto territoriale.

L'infografica presenta una visione globale dello spettro che per ora non ha avuto un termine specifico, che dal nostro punto di vista chiamiamo Geo-Engineering. Questo, tra l'altro, è stato utilizzato come hashtag temporaneo in eventi di aziende leader del settore, ma come dice la nostra introduzione, non è arrivato ad avere un nome meritato.

Questa infografica cerca di mostrare qualcosa che onestamente non è facile da catturare, tanto meno da interpretare. Se si considerano le priorità di diversi settori trasversali lungo tutto il ciclo, anche se con criteri di valutazione differenti. In questo modo, possiamo identificare che, sebbene la modellazione sia un concetto generale, potremmo considerare che la sua adozione è passata attraverso la seguente sequenza concettuale:

Adozione geospaziale - Massificazione CAD - Modellazione 3D - Concettualizzazione BIM - Riciclaggio di gemelli digitali - Integrazione di Smart City.

Da un'ottica di scopi di modellazione, vediamo l'aspettativa degli utenti che si avvicinano gradualmente alla realtà, almeno nelle promesse come segue:

1D - Gestione dei file in formato digitale,

2D - l'adozione di progetti digitali in sostituzione del piano stampato,

3D - Il modello tridimensionale e la sua geolocalizzazione globale,

4D - controllo delle versioni storiche in modo controllato nel tempo,

5D - L'incursione dell'aspetto economico nel costo risultante degli elementi unitari,

6D - La gestione del ciclo di vita degli oggetti modellati, integrati nelle operazioni del loro contesto in tempo reale.

Indubbiamente, nella concettualizzazione precedente ci sono punti di vista diversi, soprattutto perché l'applicazione della modellazione è cumulativa e non esclusiva. La visione presentata è solo un modo di interpretare dal punto di vista dei vantaggi che gli utenti hanno visto quando abbiamo adottato gli sviluppi tecnologici nel settore; che si tratti di Ingegneria Civile, Architettura, Ingegneria Industriale, Catasto, Cartografia ... o l'accumulo di tutto ciò in un processo integrato.

Infine, l'infografica mostra il contributo che le discipline hanno apportato alla standardizzazione e all'adozione del digitale nelle routine quotidiane dell'essere umano.

GIS - CAD - BIM - Digital Twin - Smart Cities

In un certo senso, questi termini davano priorità agli sforzi di innovazione guidati da persone, aziende, governi e soprattutto accademici che hanno portato a ciò che ora vediamo con discipline pienamente mature come i Sistemi di informazione geografica (GIS), il contributo che ha rappresentato Computer Aided Design (CAD), attualmente in evoluzione al BIM sebbene, con due sfide dovute all'adozione di standard ma con un percorso chiaramente delineato nei 5 livelli di maturità (Livelli BIM).

Alcune tendenze nello spettro della geoingegneria sono attualmente sotto pressione per posizionare i concetti di gemelli digitali e città intelligenti; il primo più come una dinamica di accelerazione della digitalizzazione in una logica di adozione di standard operativi; il secondo come scenario applicativo ideale. Le città intelligenti allargano la visione a molte discipline che potrebbero essere integrate in una visione di come dovrebbe essere l'attività umana nel contesto ecologico, gestendo aspetti come acqua, energia, servizi igienici, cibo, mobilità, cultura, convivenza, infrastrutture ed economia.

L'impatto sui fornitori di soluzioni è cruciale, nel caso del settore AEC, i fornitori di software, hardware e servizi devono inseguire un mercato degli utenti che si aspetta molto di più delle mappe dipinte e dei rendering appariscenti. La battaglia è dietro l'angolo tra giganti come Hexagon, Trimble con modelli simili da mercati che hanno acquisito negli ultimi anni; AutoDesk + Esri alla ricerca di una chiave magica che integri i suoi ampi segmenti di utenti, Bentley con il suo schema dirompente che include alleanze complementari con Siemens, Microsoft e Topcon.

Questa volta le regole del gioco sono diverse; Non sta lanciando soluzioni per geometri, ingegneri civili o architetti. Gli utenti di oggi si aspettano soluzioni complete, incentrate sui processi e non sui file di informazioni; con più libertà di adattamenti personalizzati, con app riutilizzabili in tutto il flusso, interoperabili e soprattutto nello stesso modello che supporta l'integrazione di diversi progetti.

Senza dubbio viviamo un grande momento. Le nuove generazioni non avranno il privilegio di assistere alla nascita e alla chiusura di un ciclo in questo spettro della Geoingegneria. Non saprai quanto sia stato emozionante eseguire AutoCAD su un 80-286 single-task, la pazienza di aspettare che appaiano gli strati di un piano architettonico, con la disperazione di non essere in grado di eseguire Lotus 123 dove avevamo i fogli dei costi unitari su uno schermo nero e stridenti lettere arancioni. Non potranno conoscere l'adrenalina di vedere per la prima volta una mappa catastale cacciata su un raster binario in Microstation, in esecuzione su un Intergraph VAX. Sicuramente no, non lo faranno.

Senza molta sorpresa vedranno molte altre cose. Testare uno dei primi prototipi di Hololens ad Amsterdam alcuni anni fa, mi ha portato parte di quella sensazione del mio primo incontro con le piattaforme CAD. Sicuramente ignoriamo la portata che avrà questa quarta rivoluzione industriale, di cui fino ad ora vediamo idee, innovative per noi ma primitive prima di ciò che implicherà l'adattamento a un nuovo ambiente in cui la capacità di disimparare sarà molto più preziosa dei gradi e degli anni accademici dall'esperienza.

Quel che è certo è che arriverà prima del previsto.

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