Ridefinizione del concetto di geo-ingegneria

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

Oggi sorprendentemente abbiamo flussi integrati tra queste discipline che, al di là della tecnologia per la gestione dei dati, condividono i processi. Tale che è difficile identificare dove finisce il proprio compito e quello dell'altro inizia; dove termina la consegna delle informazioni, quando muore la versione di un modello, 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 in altri contesti associati a specifiche scienze della terra, non siamo certamente in tempo per rispettare le convenzioni; più se consideriamo che la geolocalizzazione è diventata un ingrediente intrinseco di tutte le imprese e che la visione di Livelli BIM ci costringe a pensare che l'ambito di architettura, ingegneria ed edilizia (AEC) non sarebbe all'altezza se consideriamo il limite del suo prossimo passo che è l'Operazione. Pensare a un ambito più ampio richiede di tenere conto dell'impatto attuale della digitalizzazione dei processi, che trabocca la costruzione di infrastrutture e si espande verso le imprese che non hanno sempre una rappresentazione fisica, che non sono solo collegate nell'inter- operatività 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 se stessi. Oggi viviamo in un momento in cui, da un lato, l'informazione è la valuta di scambio dalla sua cattura al punto di smaltimento; ma anche l'operazione efficiente completa questo contesto per convertire questa fornitura 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 degli anni '80, con l'arrivo dell'informatizzazione, era di avere un buon controllo sulle informazioni. Da un lato, si è cercato di ridurre l'uso di formati fisici e l'applicazione di benefici computazionali a calcoli complessi; quindi, all'inizio il CAD non cambia necessariamente i processi ma li porta piuttosto al controllo digitale; Continuare a fare quasi lo stesso, contenente le stesse informazioni, sfruttando il fatto che i media possano ora essere riutilizzati. Il comando offset sostituisce la regola parallela, l'orto-snap il quadrato di gradi 90, il cerchio la bussola, il taglio del modello di cancellazione preciso e così consecutivamente abbiamo fatto quel salto che sinceramente non era facile o minuscolo, solo pensando a il vantaggio dello strato che una volta avrebbe comportato la tracciatura del piano di costruzione per lavorare i piani strutturali o idrosanitari. Ma è arrivato il momento in cui il CAD ha realizzato il suo scopo in entrambe le dimensioni; divenne estenuante soprattutto per sezioni trasversali, facciate e schieramenti pseudo-tridimensionali; Ecco come è arrivata la modellazione 3D prima che la chiamassimo BIM, semplificando queste routine e cambiando gran parte di ciò che abbiamo fatto nel CAD 2D.

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

I principali fornitori di software per l'industria AEC stavano mutando le loro funzionalità di conseguenza con questi importanti traguardi, che hanno a che fare con le capacità hardware e l'adozione da parte degli utenti. Fino a quando non arrivò il momento in cui questa gestione delle informazioni era insufficiente, al di là dell'esportazione dei formati, dell'interconnessione dei dati principali e di un'integrazione referenziale che era influenzata da quella tendenza storica del lavoro basata sulla suddivisione in dipartimenti.

Un po 'di storia. Sebbene nel campo dell'ingegneria industriale la ricerca dell'efficienza abbia molta più storia, l'adozione tecnologica dell'operazione operativa nel contesto AEC era in ritardo e basata su giunzioni; aspetto che oggi è difficile da dimensionare a meno che non siamo stati partecipanti a quei momenti. Molte iniziative vennero dagli anni Settanta, entrarono in vigore negli anni Ottanta con l'arrivo del personal computer che potrebbe trovarsi su ogni scrivania, aggiungendo al design assistito dal computer il potenziale di database, immagini raster, reti LAN interne e quella possibilità di Integrare le discipline correlate. Ecco le soluzioni verticali per i pezzi del puzzle come topografia, progettazione architettonica, progettazione strutturale, stima del budget, controllo dell'inventario, pianificazione della costruzione; il tutto con 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 insignificanti e, naturalmente, una certa resistenza ai cambiamenti del settore a causa del fatto che i costi di adozione erano difficili da vendere in un rapporto equivalente con efficienza e la redditività.

Passare da questa fase primitiva di condivisione delle informazioni ha richiesto nuovi elementi. Forse la pietra miliare più importante è stata la maturità di Internet, che oltre a darci la possibilità di inviare e-mail e navigare in pagine Web statiche ha aperto la porta alla collaborazione. Le comunità che interagiscono nell'era del sito Web 2.0 premono per la standardizzazione, ironicamente provenienti dalle iniziative open source che in questo momento non sembrano più irriverenti e sono piuttosto visti con occhi nuovi dall'industria privativa. La disciplina GIS è stata uno dei migliori esempi, andando contro ogni previsione per superare il software proprietario; debito che finora non ha potuto essere accompagnato nel settore CAD-BIM. Le cose dovevano perdere peso prima della maturità del pensiero e senza dubbio dei cambiamenti nel mercato aziendale di 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 di processo ci porta a rompere i paradigmi della segmentazione delle discipline nello stile di dipartimentalizzazione di uffici separati. I team di rilevamento arrivarono ad avere capacità di implementazione e digitalizzazione, i fumettisti passarono dall'essere semplici plotter 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 il focus di piccole consegne di file di informazioni in processi in cui gli oggetti della modellazione sono solo i nodi di un file che viene alimentato tra le discipline di topografia, 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 terra, un ponte, un edificio, un impianto industriale o una ferrovia sono gli stessi. Un oggetto, che nasce, cresce, produce risultati e un giorno morirà.

Il BIM è il miglior concetto a lungo termine che l'industria della geo-ingegneria ha avuto. Forse il suo più grande contributo alla via della standardizzazione come equilibrio tra l'inventiva sfrenata del settore privato nel campo tecnologico e la domanda di soluzioni che l'utente richiede alle 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 gli hub BIM concepiti ai livelli più alti, dove l'integrazione dei processi della vita reale include discipline come istruzione, finanza, 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 specifici per attività come la modellazione di una superficie topografica o il budget hanno un appello ridotto se non possono essere integrati nei flussi precedenti, successivi o paralleli. Questo è il motivo che spinge le aziende leader del settore a fornire soluzioni che risolvano in modo completo la necessità in tutto il suo 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 a quando non entra nella 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 i passaggi che non aggiungono più valore. Ad 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 identifica il valore di essere in grado di utilizzare le sue apparecchiature di rilevamento non solo per acquisire i dati sul campo, ma per modellare prima di arrivare al gabinetto, riconoscendo che è un semplice input che giorni dopo riceverà associato un design che devi ripensare per la sua costruzione. Interrompere l'aggiunta di valore al sito in cui è archiviato il risultato del campo, mentre è disponibile quando necessario e il relativo controllo di versione; con cui la coordinata xyz catturata nel campo è solo un elemento di una nuvola di punti che ha smesso di essere un prodotto ed è diventato un input, di un altro input, di un prodotto finale sempre più visibile nella catena. Questo è il motivo per cui il piano non viene più stampato con i suoi contorni, perché non aggiunge valore quando il prodotto viene svalutato all'input del modello di volume concettuale 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. Tutto, come una specie di gemelli digitali che si concluderà con un modello operativo dell'edificio già costruito; ciò che il cliente e i suoi investitori si aspettavano inizialmente dalla sua concettualizzazione.

Il contributo della catena sta nel valore aggiunto sul modello concettuale iniziale, nelle diverse fasi di acquisizione, modellazione, progettazione, costruzione e infine gestione dell'asset finale. Fasi che non sono necessariamente lineari e in cui l'industria AEC (Architettura, Ingegneria, Costruzioni) richiede un collegamento tra la modellazione di oggetti fisici come terra o infrastruttura con elementi non fisici; persone, aziende e relazioni quotidiane di registrazione, governance, pubblicità e trasferimento di beni del 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 ci sono molte iniziative che attivano termini che dobbiamo imparare ogni giorno, a seguito 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 scompaiano come cliché insufficienti, pensando a una vera ottica di ciò che possiamo aspettarci e ignorando l'onda temporale nei film post-apocalittici che danno anche degli schizzi di quanto potrebbe essere bello ... e secondo Hollywood, quasi sempre catastrofico.

Geo-ingegneria. Un concetto basato su processi integrati di gestione 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 stiamo chiamando Geo-Engineering. Questo, tra gli altri, è stato usato come hashtag a breve termine negli eventi di aziende leader del settore, ma come dice la nostra introduzione, non è arrivato ad avere una denominazione meritata.

Questa infografica cerca di mostrare qualcosa che onestamente non è facile da catturare, tanto meno interpretare. Se consideriamo le priorità di diversi settori che sono trasversali durante il ciclo, sebbene con criteri di valutazione diversi. In questo modo, possiamo identificare che, sebbene la modellazione sia un concetto generale, potremmo considerare che la sua adozione ha attraversato 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 precedente concettualizzazione ci sono visioni diverse, soprattutto perché l'applicazione della modellazione è cumulativa e non esclusiva. La visione sollevata è solo un modo di interpretare dal punto di vista dei benefici che abbiamo visto gli utenti mentre abbiamo adottato gli sviluppi tecnologici nel settore; sia questa 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 hanno dato 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), che attualmente si sta evolvendo in BIM, con due sfide per l'adozione di standard ma con un percorso chiaramente tracciato ai livelli di maturità di 5 (Livelli BIM).

Alcune tendenze nello spettro della geoingegneria sono attualmente sotto pressione per posizionare i concetti di Digital Twins e Smart Cities; il primo più come una dinamica per accelerare la digitalizzazione secondo una logica di adozione di standard operativi; il secondo come scenario applicativo ideale. Smart Cities espande la visione a molte discipline che potrebbero essere integrate in una visione di come l'attività umana dovrebbe essere nel contesto ecologico, aspetti gestionali come acqua, energia, servizi igienico-sanitari, cibo, mobilità, cultura, convivenza, infrastrutture ed economia.

L'impatto sui fornitori di soluzioni è cruciale, nel caso dell'industria AEC, i fornitori di software, hardware e servizi devono perseguire un mercato di utenti che si aspetta molto più di mappe dipinte e rendering colorati. La battaglia riguarda giganti come Hexagon, Trimble con modelli simili di mercati che hanno acquisito negli ultimi anni; AutoDesk + Esri alla ricerca di una chiave magica che integri i suoi grandi 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 questo momento si aspettano soluzioni integrali, focalizzate sui processi e non sui file di informazioni; con più libertà di adattamenti personalizzati, con app riutilizzabili lungo il flusso, interoperabili e soprattutto nello stesso modello che supporta l'integrazione di diversi progetti.

Indubbiamente viviamo un grande momento. Le nuove generazioni non avranno il privilegio di vedere un ciclo nato in questo spettro di geo-ingegneria. Non sapranno quanto sia stato emozionante eseguire AutoCAD su un 80-286 mono-task, la pazienza di aspettare che appaiano gli strati di un piano architettonico, con la disperazione di non essere in grado di funzionare fino a quando Lotus 123 su cui abbiamo portato i fogli di costo unitari Uno schermo nero e lettere arancione scricchiolanti. Non saranno in grado di conoscere l'adrenalina di vedere per la prima volta una mappa catastale a caccia di un raster binario in Microstation, in esecuzione su un Intergraph VAX. Sicuramente no, non possono.

Senza molta sorpresa vedrai molte altre cose. Provare uno dei primi prototipi degli Hololens ad Amsterdam qualche anno fa, mi ha fatto parte di quella sensazione del mio primo incontro con le piattaforme CAD. Sicuramente ignoriamo la portata che avrà questa quarta rivoluzione industriale, dalla quale fino ad ora vediamo idee, innovative per noi ma primitive a ciò che implica adattarsi a un nuovo ambiente in cui la capacità di disimparare sarà molto più preziosa dei titoli e degli anni accademici di esperienza

Quel che è certo è che arriverà prima del previsto.

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