5 міфів та 5 реалій інтеграції BIM - ГІС

Кріс Ендрюс написав цінну статтю у цікавий час, коли ESRI та AutoDesk шукають способи внести простоту ГІС у структуру проектування, яка прагне матеріалізувати BIM як стандарт у інженерних, архітектурних та будівельних процесах. Хоча стаття розглядає точку зору цих двох компаній, це цікава точка зору, хоча вона не обов’язково збігається зі стратегіями інших динаміків на ринку, таких як Tekla (Trimble), Geomedia (Hexagon) та Imodel. js (Bentley). Ми знаємо, що деякі з позицій до BIM були «САПР, яка виконує ГІС» або «ГІС, яка адаптується до САПР».

Трохи історії ...

У 80-90-х роках технології САПР та ГІС стали конкурентною альтернативою професіоналам, яким потрібно було працювати з просторовою інформацією, яка оброблялася переважно на папері. У ту епоху вдосконаленість програмного забезпечення та потужність апаратного забезпечення обмежували масштаби того, що можна було зробити за допомогою комп’ютерних технологій, як для складання, так і для аналізу карт. CAD та GIS, схоже, перекривали версії комп'ютеризованих інструментів для роботи з геометрією та даними, які дозволяли б виробляти паперову документацію.

У міру того, як програмне та апаратне забезпечення стало більш розвиненим і складним, ми побачили спеціалізацію всіх технологій навколо нас, включаючи САПР і ГІС, а також шлях до повністю цифрових (також званих «оцифрованими») робочих процесів. Технологія CAD спочатку була зосереджена на автоматизації завдань з ручного креслення. Інформаційне моделювання будівель (BIM), процес досягнення кращої ефективності під час проектування та будівництва, поступово відштовхнув інструменти проектування BIM і CAD від створення креслень до інтелектуальних цифрових моделей реальних активів. Моделі, створені в сучасних процесах проектування BIM, є достатньо складними, щоб моделювати будівництво, виявляти дефекти на початку проектування та генерувати високоточні оцінки — наприклад, для відповідності бюджету в проектах, що динамічно змінюються.

ГІС також диференціювала та поглиблювала свої можливості з плином часу. Тепер ГІС може обробляти мільярди подій, від живих датчиків, робити візуалізації від петабайт моделей 3D і зображень до браузера або мобільного телефону, а також виконувати прогнозні, складні та масштабовані аналізи на декількох вузлах обробки, розкиданих по всьому світу. хмара Карта, яка почалася як аналітичний інструмент на папері, була перетворена на приладову панель або портал зв'язку, щоб синтезувати складні аналізи за допомогою інтерпретації.

Щоб скористатися повним потенціалом інтегрованих робочих процесів між BIM і ГІС, які є критичними для таких областей, як "Розумні міста" та "Оцифрована інженерія", ми повинні вивчити, як ці два світи можуть вийти за рамки конкуренції галузі та перейти до робочих процесів повне оцифровування, що дозволить нам відключити від паперових процесів останні сто років.

Міф: BIM - це ...

У спільноті ГІС однією з найпоширеніших речей, які я бачу і чую, є визначення БІМ, засновані на зовнішньому розумінні світу БІМ. Я часто чую, що BIM призначений для адміністрування, візуалізації, моделювання 3D або, наприклад, тільки для будівель. На жаль, жоден з них насправді не використовується для BIM, хоча він може розширити або увімкнути деякі з цих можливостей або функцій.

По суті, BIM - це процес економії часу та грошей та досягнення високонадійних результатів під час проектування та будівництва. Тривимірна модель, створена під час процесів проектування BIM, є побічним продуктом необхідності координувати конкретний проект, фіксувати структуру як є, оцінювати витрати на знесення або надавати юридичний або договірний запис змін до фізичного активу. . Візуалізація може бути частиною процесу, оскільки вона допомагає людям зрозуміти динаміку, характеристики та естетику пропонованого дизайну.

Як я давно дізнався в Autodesk, "B" у BIM означає "Побудувати, дієслово" не "Будівництво, іменник". Autodesk, Bentley та інші постачальники співпрацювали з промисловістю, щоб впровадити концепції процесу BIM у таких сферах, як залізниці, дороги та шосе, комунальні послуги та телекомунікації. Будь-яка установа чи організація, яка займається управлінням та будівництвом основних матеріальних цінностей, зацікавлена ​​в тому, щоб їх підрядники з проектування та проектування використовували BIM-процеси.

Дані BIM потенційно можуть бути використані в оперативних робочих процесах для управління активами. Це було помічено, наприклад, у новому Стандарти ISO на BIM, які були проінформовані процесом стандартизації норм Великобританії, встановленим за останні 10 років. Незважаючи на те, що ці нові пропозиції зосереджені на використанні даних BIM, протягом усього життєвого циклу активу все одно очевидно, що економія витрат на будівництво, як зазначено в статті, є головним фактором прийняття BIM.

Якщо розглядати як процес, інтеграція ГІС-технології з BIM стає набагато складнішою, ніж просто читання графіки та атрибутів із 3D-моделі та відображення їх у ГІС. Щоб по-справжньому зрозуміти, як інформацію можна використовувати в BIM та ГІС, ми часто виявляємо, що нам доводиться переосмислювати нашу концепцію будівлі або дороги, і розуміємо, як клієнтам потрібно використовувати широкий спектр проектних даних у геопросторовому контексті. Ми також виявили, що зосередження на моделі іноді означає, що ми пропустили простіші, основні робочі процеси, які мають важливе значення для всього процесу, наприклад, використання даних, зібраних у полі з точністю на будівельному майданчику, для прив’язати місце розташування до даних моделі для огляду, інвентаризації та обстеження.

Зрештою, ми досягнемо спільного розуміння та результатів, лише якщо «перекриємо розрив», щоб працювати в об’єднаних командах, які можуть внести різноманітність у вирішення проблем. Ось чому ми співпрацюємо з Autodesk та іншими партнерами в цій сфері.
Партнерство між Esri та Autodesk, оголошене вперше на 2017, стало великим кроком для об'єднання багатодисциплінарної команди для вирішення деяких питань інтеграції BIM-GIS.

Міф: BIM автоматично надає функції GIS

Однією з найскладніших концепцій, які необхідно передати користувачеві BIM-ГІС, який не є спеціалістом, є те, що, хоча модель BIM виглядає точно як мост або будівлю, вона не обов'язково має характеристики, які становлять визначення будівлі або мосту для картографічних цілей або геопросторового аналізу.
У Esri ми працюємо над новим досвідом для внутрішньої навігації та управління ресурсами, як ArcGIS Indoors. Багато користувачів очікували, що завдяки нашій роботі з даними Autodesk Revit ми зможемо автоматично вилучати загальні геометрії, такі як кімнати, простори, плани поверхів, розмір будівлі та структура будівлі. Ще краще, ми могли б витягти навігаційну сітку, щоб побачити, як людина пройде структуру.

Усі ці геометрії були б дуже корисними для застосувань ГІС та робочих процесів управління активами. Проте жодна з цих геометрій не потрібна для побудови будівлі і, як правило, не існує в моделі Revit.
Ми вивчаємо технології для розрахунку цих геометрій, але деякі пропонують складні дослідження та завдання робочого процесу, які роками стримують галузь. Що таке водонепроникність? Що таке термоусадочна плівка? Чи включає він фундамент? Як щодо балконів? Який слід будівлі? Чи включає він звиси? Або це просто перетин конструкції з землею?

Щоб моделі BIM містили функціональні можливості, необхідні для робочих процесів ГІС, операторам-власникам потрібно буде визначити специфікації для цієї інформації перед початком проектування та будівництва. Подібно до класичних робочих процесів перетворення CAD-GIS, в яких дані CAD перевіряються перед перетворенням на GIS, процес BIM та отримані дані повинні визначати та включати характеристики, які будуть використовуватися під час управління життєвим циклом структури, якщо це є метою створення даних BIM.

Є організації по всьому світу, як правило, уряди та оператори контрольованих містечок або систем активів, які почали вимагати включення характеристик та атрибутів життєвого циклу до вмісту BIM. У США Адміністрація державних служб наполягає на новому будівництві відповідно до вимог BIM, і такі установи, як Адміністрація ветеранів, доклали багато зусиль для деталізації елементів BIM, таких як кімнати та приміщення, які будуть корисні в управління спорудами після побудови будівлі. Ми виявили, що аеропорти, такі як Денвер, Х'юстон та Нешвіл, мають жорсткий контроль над своїми даними BIM і часто мають дуже узгоджені дані. Я бачив кілька чудових розмов від SNCF AREP, які побудували повну програму BIM для залізничних станцій, засновану на концепції, що дані BIM будуть використовуватися в операціях та робочих процесах управління активами. Я сподіваюся побачити більше цього в майбутньому.

Дані, передані нам з Міжнародного аеропорту Джорджа Буша Х'юстона (показані тут на Web AppBuilder), демонструють, що якщо дані BIM стандартизуються, як правило, за допомогою інструментів перевірки креслень, їх можна систематично включати в ГІС. . Зазвичай ми бачимо інформацію про конструкцію в BIM-моделях перед тим, як переглядати інформацію, пов'язану з FM

Міф: є формат файлу, який може забезпечити інтеграцію BIM-GIS

У класичних робочих процесах бізнес-інтеграції одна таблиця або формат можуть бути зіставлені з іншою таблицею або форматом, щоб надійно забезпечити передачу інформації між різними технологіями. З різних причин ця модель стає дедалі неадекватнішою для задоволення потреб ^tІнформаційні потоки століття 21:

• Інформація, що зберігається у файлах, важко передати
• Розподіл даних через складні домени має втрати
• Розподіл даних передбачає неповне дублювання вмісту в системах
• Відображення даних часто є односпрямованим
• Технології, збір даних та робочі процеси користувачів змінюються настільки швидко, що гарантовано, що сьогоднішні інтерфейси будуть меншими, ніж те, що буде потрібно завтра

Для того, щоб досягти справжньої цифровізації, цифрове представлення активу має бути швидко доступним у розподіленому середовищі, яке може бути модернізовано та оновлено для адаптації до більш складних запитів, аналізів та перевірок у часі та протягом усього процесу. строк корисного використання активу.

Одна модель даних не може охоплювати все, що може бути інтегровано в BIM та ГІС у різноманітних галузях та потребах споживачів, тому не існує єдиного формату, який би міг охопити весь процес таким чином, щоб доступний швидко і є двонаправленим. Я сподіваюся, що інтеграційні технології з часом будуть дозрівати, оскільки BIM стає все більш багатим на вміст і існує потреба використовувати дані BIM у контексті ГІС для управління активами життєвого циклу, і це стане більш критичним. для стійкого проживання людей.

Метою інтеграції BIM-GIS є забезпечення робочих процесів для створення та управління активами. Немає дискретних, чітко визначених передач між цими двома робочими процесами.

Міф: Ви не можете безпосередньо використовувати вміст BIM у ГІС

На відміну від дискусії про те, як знайти функції ГІС у даних BIM, ми часто чуємо, що не є розумним і неможливим безпосереднє використання вмісту BIM у ГІС з причин, що варіюють від семантичної складності, щільності активів до масштаб активів. Дискусія щодо інтеграції BIM-GIS, як правило, спрямована на формати файлів та робочі процеси вилучення, перетворення та завантаження (ETL).

Насправді ми вже безпосередньо використовуємо вміст BIM у ГІС. Минулого літа ми запровадили можливість безпосереднього читання файлу Revit в ArcGIS Pro. На той момент модель могла взаємодіяти з ArcGIS Pro так, ніби вона складається з функцій ГІС, а потім була перетворена в інші стандартні формати ГІС ручними зусиллями, якщо бажано. З ArcGIS Pro 2.3 ми випускаємо можливість публікувати новий тип шару, шар сцени будівництва , що дозволяє користувачеві інкапсулювати семантику, геометрію та деталі атрибутів моделі Revit у високомасштабованому форматі, створеному для роботи з ГІС. Шар будівельної сцени, який буде описаний у відкритій специфікації I3S, здається користувачеві моделлю Revit і дозволяє взаємодіяти за допомогою стандартних інструментів та практик ГІС.

Я був захоплений, коли дізнався, що завдяки більшій пропускній здатності, дешевшому сховищу та дешевшій обробці ми переходимо від "ETL" до "ELT" або робочих процесів. У цій моделі дані по суті завантажуються до будь-якої системи, яка потребує їх у власному вигляді, а потім можуть отримати доступ для перекладу до віддаленої системи або сховища даних, де буде проведений аналіз. Це зменшує залежність від обробки джерела та зберігає вихідний вміст для кращого або глибшого перетворення в міру вдосконалення технології. Ми працюємо над ELT в Esri, і, схоже, ми досягли сутності цієї зміни, коли минулого року я говорив про "вилучення E і T з ETL". ELT змушує розмову кардинально змінити сценарій, за якого користувач завжди повинен бути зв’язаний поза межами ГІС, щоб шукати або запитувати модель у цілому. При безпосередньому завантаженні даних у шаблон ELT,

Міф: ГІС є ідеальним сховищем інформації BIM

У мене є два слова: «юридична документація». BIM-документація часто є юридичним документом про бізнес-рішення та інформацію про відповідність, записану для аналізу будівельних дефектів і судових позовів, оцінки податків і кодексів, а також як підтвердження доставки. У багатьох випадках архітектори та інженери повинні поставити печатку або засвідчити, що їхня робота дійсна та відповідає вимогам їх спеціальності та чинним законам чи кодексам.

У якийсь момент можна уявити, що ГІС може бути системою записів для моделей BIM, але на даний момент, я думаю, це залишилося через роки чи десятиліття, закріплене правовими системами, які все ще є комп'ютеризованими версіями паперових процесів. Ми шукаємо робочі процеси, щоб пов’язати активи в ГІС з активами у сховищах BIM, щоб клієнти могли скористатися перевагами контролю версій та документацією, необхідною у світі BIM, а також можливістю карти, щоб розмістити інформацію про активи в багатий геопросторовий контекст для аналізу та розуміння та спілкування.

Подібно до частини обговорення «Функції ГІС», інтеграції інформації в сховищах BIM та ГІС значною мірою сприятимуть стандартизовані інформаційні моделі в ГІС та BIM, які дозволяють програмам надійно зв’язувати інформацію між двома доменами. Це не означає, що буде існувати єдина інформаційна модель, яка фіксуватиме інформацію як ГІС, так і BIM. Існує занадто багато відмінностей у тому, як потрібно використовувати дані. Але ми повинні переконатися, що ми створюємо гнучкі технології та стандарти, які можуть врахувати використання даних на обох платформах з високою точністю та збереженням вмісту даних.

Університет Кентуккі був одним із перших замовників, який надав нам доступ до їх вмісту Revit. UKy використовує сувору перевірку креслення, щоб переконатися, що правильні дані містяться в даних BIM, щоб підтримувати повний життєвий цикл O&M.

Резюме

Зміни в апаратних та програмних можливостях та перехід до оцифрованого суспільства, керованого даними, створюють можливості для інтеграції різноманітних технологій та доменів, які ніколи раніше не існували. Інтеграція даних та робочих процесів через ГІС та BIM дозволяє нам досягти більшої ефективності, стійкості та придатності для життя міст, містечок та робочих місць, які нас оточують.

Щоб отримати вигоду з технологічного прогресу, нам потрібно створити інтегровані команди та партнерства, щоб пропонувати рішення складних проблем, які впливають на цілі системи, а не на окремі статичні робочі процеси. Ми також повинні принципово перейти до нових моделей технологій, які можуть вирішувати проблеми інтеграції більш надійно та гнучко. Шаблони інтеграції ГІС та BIM, які ми приймаємо сьогодні, повинні бути «забезпеченими для майбутнього», щоб ми могли працювати разом у напрямку більш стійкого майбутнього.