Categorias
Artigos BIM

VisiLean: Planejamento de Construção Enxuta com Integração BIM

Após vários anos vendo o crescimento do BIM em arquitetura e engenharia – como evidenciado pelo número crescente de soluções BIM para design, engenharia, análise e simulação – estamos finalmente começando a ver a aplicação do BIM aumentando também na construção.

Um número crescente de soluções de construção está começando a se integrar ao BIM, permitindo que a equipe de construção continue usando os fluxos de trabalho centrados no BIM que foram colocados em prática pela equipe de design e se beneficiem de sua abordagem centrada no modelo e nos dados.

Uma dessas soluções de construção que conheci recentemente é o VisiLean, um aplicativo de planejamento e controle de construção que inclui integração BIM. Embora também possa ser usado para planejamento de construção sem BIM – é uma solução de planejamento completa em seu próprio direito – sua capacidade de trabalhar com modelos BIM imediatamente o leva ao nível superior de soluções de construção, ajudando a elevar o estado do arte de adoção de tecnologia no “C” de AEC.

Visão geral

VisiLean é um aplicativo de planejamento e programação de construção baseado em nuvem que incorpora princípios enxutos, que se integra ao BIM. Em suma, usando a terminologia popular, é uma ferramenta “4D BIM”. Sua força como ferramenta de planejamento enxuto vem de sua capacidade de mesclar a abordagem de cima para baixo (usando, por exemplo, o cronograma de Gantt tradicional) com a abordagem de baixo para cima (usando o Last Planner System® que segue os princípios de construção enxuta).

Assim, ele pode ser usado para toda a gama de atividades de agendamento, desde o planejamento de alto nível no escritório até as tarefas de construção individuais no campo, para as quais existe um aplicativo móvel VisiLean. A integração do BIM permite que o cronograma de construção – incluindo as tarefas individuais, bem como o andamento geral – seja melhor visualizado, fornecendo uma compreensão mais clara dos problemas críticos e gargalos para que possam ser tratados e contabilizados à medida que a construção avança.

VisiLean tem suas raízes na academia. Tudo começou em 2009 como um projeto de pesquisa na Salford University no Reino Unido e ganhou impulso em 2012, quando um protótipo VisiLean foi implementado com sucesso em um projeto Highways England. O trabalho de pesquisa e desenvolvimento continuou na Finlândia e, em 2014, ele levou um tiro no braço ao receber uma bolsa de comercialização do programa finlandês “Novos negócios, ideias de pesquisa”.

O VisiLean como uma empresa foi fundada em 2015 com sede em Helsinque e escritórios na Índia e Londres. Desde então, cresceu e passou a ter clientes em mais de 12 países, com uma presença cada vez maior no Reino Unido, EUA, Cingapura e Noruega. Ele continua a ter laços estreitos com a comunidade de pesquisa nas áreas de Lean e BIM;

Alguns dos principais projetos nos quais o VisiLean foi implementado até agora incluem One Za’abeel em Dubai (mostrado anteriormente na Figura 1) e Sea World em Abu Dhabi, ambos pela ALEC Engineering e Contracting LLC; vários centros de dados em Dublin, Irlanda, pela MACE Construction (Figura 3); Fullerton College na Califórnia por BNB Builders; Victoria Square no Reino Unido por Sir Robert McAlpine Ltd; e vários projetos na Escócia, Reino Unido, pela empresa Scottish Water.

Uma implementação mais recente foi para um grande projeto de ponte-flyover na Índia (Figura 4), mostrando que o aplicativo pode ser usado com lucro para infraestrutura, além de edifícios.

Planejamento de construção

O ponto de partida no VisiLean é importar ou criar um plano mestre para um projeto de construção. A importação pode ser feita a partir de aplicativos de agendamento populares como Primavera P6, Microsoft Project, Excel, Vico, etc.

Você também pode importar vários agendamentos e agrupá-los. O plano importado preservará a hierarquia e todas as dependências de tarefas, permitindo que o gerente de projeto comece a atribuí-los a diferentes equipes.

Como o aplicativo é baseado em nuvem, o plano pode ser compartilhado entre as equipes, dando a elas acesso aos principais marcos e permitindo que criem subtarefas para as tarefas de alto nível que foram atribuídas a elas. As atualizações do VisiLean também podem ser retornadas ao aplicativo do qual a programação foi importada, se necessário. Essa interoperabilidade pode ser crítica para grandes construtoras.

Como o VisiLean é uma plataforma de agendamento em si, o plano também pode ser criado diretamente no VisiLean, conforme mostrado na Figura 6, em vez de importá-lo de outro aplicativo. VisiLean dá suporte ao fluxo de trabalho de construção enxuta, fornecendo módulos projetados especificamente que oferecem suporte a todas as fases do planejamento de produção puxada.

O sistema fornece uma janela de fase dedicada, permitindo que você visualize os principais marcos e metas para os próximos meses. Aqui, as equipes podem começar a discutir o fluxo de trabalho e ajustar as durações gerais para dividir as atividades em um nível razoável de detalhe que ressoa com a compreensão da equipe sobre o trabalho que está por vir.

Posteriormente, o mapeamento de restrições pode ser feito na janela Look-ahead detalhada, que permite a visualização pelas próximas 3 a 8 semanas. Essas restrições são atribuídas aos proprietários responsáveis para resolução antes que a Tarefa precise ser colocada em produção. Por fim, todas as tarefas sem restrições que foram “prontas” são incluídas no plano de produção semanal para execução no local.

Como o VisiLean é uma plataforma de agendamento em si, o plano também pode ser criado diretamente no VisiLean, em vez de importá-lo de outro aplicativo. VisiLean dá suporte ao fluxo de trabalho de construção enxuta, fornecendo módulos projetados especificamente que oferecem suporte a todas as fases do planejamento de produção puxada.

O sistema fornece uma janela de fase dedicada, permitindo que você visualize os principais marcos e metas para os próximos meses. Aqui, as equipes podem começar a discutir o fluxo de trabalho e ajustar as durações gerais para dividir as atividades em um nível razoável de detalhe que ressoa com a compreensão da equipe sobre o trabalho que está por vir.

Posteriormente, o mapeamento de restrições pode ser feito na janela Look-ahead detalhada, que permite a visualização pelas próximas 3 a 8 semanas. Essas restrições são atribuídas aos proprietários responsáveis para resolução antes que a Tarefa precise ser colocada em produção. Por fim, todas as tarefas sem restrições que foram “prontas” são incluídas no plano de produção semanal para execução no local.

Integração BIM

Embora os recursos de planejamento enxuto colaborativo do VisiLean possam ser usados de forma lucrativa sem associar o projeto a um modelo, sua utilidade é aprimorada ainda mais com o uso de seus recursos de integração BIM. VisiLean é desenvolvido pelo Autodesk Forge®, permitindo que formatos de arquivo nativos de aplicativos como Revit, Tekla, Bentley, Synchro, AutoCAD e outros sejam importados.

Modelos de outros aplicativos BIM podem ser importados no formato IFC. VisiLean também permite acesso direto ao Autodesk BIM 360, permitindo que você visualize e importe modelos BIM e problemas do BIM 360 diretamente de lá.

Depois de importados, os elementos do modelo precisam ser vinculados a seus itens associados na programação de produção. Para isso, o VisiLean fornece ferramentas, como vinculação baseada em seleção para opções de filtragem de modelo avançadas com base nas propriedades BIM, projetadas para ser simples o suficiente para que especialistas não BIM também possam executar a vinculação.

Vários modelos são suportados, para que você possa carregar modelos diferentes (como arquitetura, estrutura, MEP, fachada, etc.) e ainda reter os links para o plano do projeto.

Uma vez que essa associação foi feita, os membros da equipe podem visualizar suas tarefas em relação ao modelo inteiro, e o andamento do projeto pode ser visto tanto na visualização da tarefa quanto no modelo. As atividades e os elementos do modelo podem ser filtrados por status (por exemplo, em andamento, concluído, qualidade verificada, etc.) ou pela equipe responsável (subcontratado ou trabalhador).

O visualizador de modelo no VisiLean suporta todas as funções que um visualizador padrão suporta, incluindo painéis de corte, medidas e uma árvore de seleção de modelo. Um recurso recente permite uma comparação visual rápida de planejado versus real – ou seja, o que foi concluído versus o que resta – simplesmente movendo um controle deslizante pela janela de gráficos.

Use no campo

Todos os trabalhadores do canteiro de obras podem acessar o VisiLean com um aplicativo móvel (disponível para iOS e Android) que mostra a cada um deles uma lista personalizada das Tarefas que lhes são atribuídas, juntamente com todos os detalhes de que precisam para executá-las. A qualquer momento durante o trabalho, eles podem atualizar seu progresso com o aplicativo e adicionar notas, arquivos, fotos, etc., para relatar quaisquer problemas.

Um controle deslizante de progresso permite que eles indiquem quanto progresso fizeram na Tarefa. O aplicativo foi projetado para que o relatório de seu progresso diário não leve mais do que alguns minutos.

As atualizações da equipe de construção em campo são registradas instantaneamente e refletidas no painel do projeto, permitindo que os planejadores do projeto no escritório revisem o cronograma conforme necessário e façam as alterações necessárias; as revisões são então enviadas aos trabalhadores da construção no local, atualizando suas listas de tarefas, bem como enviando alertas, se necessário.

Isso permite um processo de produção ágil e just-in-time que maximiza a eficiência e reduz o tempo ocioso no local. Também permite que a equipe de construção tenha as informações mais recentes sobre qualquer aspecto do projeto, sempre que necessário. Além disso, se um modelo BIM foi associado ao projeto, ele permite situar sua tarefa visualmente, o que pode ser extremamente útil.

Análise e Conclusões

Olhando para trás, para o início da adoção do BIM na construção, o otimismo que senti em 2004 quando escrevi o artigo, BIM se torna mainstream: novas soluções virtuais de construção da Graphisoft, foi extremamente prematuro. Naquela época, não pensei que levaria muitos anos antes de começarmos a ver uma integração mais ampla do BIM nas soluções de construção.

Mas, em retrospecto, isso é compreensível dado o quão distribuído está o processo de construção com tantos subcontratados e especialistas em comércio envolvidos, cada um deles vindo de empresas independentes e acostumados a trabalhar de uma determinada forma. Seria difícil para o empreiteiro geral empurrar o uso do BIM para todos os subcontratados que trabalham no projeto, a menos que haja benefícios tangíveis para eles no planejamento e execução de suas tarefas individuais no local de trabalho.

E é aqui que uma aplicação como o VisiLean – com foco nos operários da construção civil – pode causar um impacto perceptível.

Além de sua granularidade – com ferramentas para uma ampla gama de tarefas, desde o planejamento de construção de alto nível no escritório até as porcas e parafusos individuais no local – e sua integração BIM, achei a interface do VisiLean muito organizada e fácil de usar.

Além disso, tem as muitas vantagens de ser uma solução baseada em nuvem, e a principal delas é a capacidade de vários usuários colaborarem no desenvolvimento do plano de construção de um projeto. E, é claro, de uma perspectiva funcional, seu uso de princípios de Lean Construction – em particular, o Last Planner System – o torna uma boa ferramenta de planejamento por si só.

Também fiquei impressionado com a base sólida do VisiLean em pesquisa acadêmica. Muitas vezes, a pesquisa acadêmica no campo da tecnologia AEC está confinada às torres de marfim de instituições acadêmicas e periódicos acadêmicos (consulte o artigo Academic Research in Architectural Computing , publicado em 2005).

Seria útil que tanto a academia quanto a indústria tivessem laços mais estreitos entre si, de modo que os muitos anos de pesquisa em um campo pudessem ser traduzidos em soluções comerciais que pudessem ser realmente utilizadas pelos profissionais da área.

Espero que o sucesso do VisiLean motive muito mais pesquisadores a traduzir seus trabalhos de ponta e valiosos insights em soluções comerciais para a indústria em geral.

Categorias
Artigos BIM

Gêmeos digitais vão deixar inspeções de obras mais acessíveis

Um engenheiro civil que inspeciona uma ponte pendurada em uma corda deve estar pensando: “Não me inscrevi para isso”. Na verdade, nada no currículo de engenharia civil prepara alguém para a tarefa enervante de inspeção de pontes – talvez para evitar que os alunos mudem para outras disciplinas mais seguras.

O rapel não deveria ser um requisito para um inspetor de ponte, diz Dan Vogen, vice-presidente de Gestão de Ativos Rodoviários e Ferroviários da Bentley Systems. A Bentley oferece uma abordagem melhor – e mais segura – usando drones e fotogrametria.A maioria dos departamentos de transporte (DoTs) já está lá, de acordo com Vogen.

A necessidade de inspeção da ponte

É quase impossível ler ou ouvir qualquer coisa sobre infraestrutura que não se refira a ela como desmoronando. Uma falha de ponte, como a que ocorreu em Minneapolis, Minnesota em 2007 ou a Ponte Morandi em Gênova, Itália em 2018, é tão importante quanto um acidente de avião, gerando manchetes em todo o mundo.

A Sociedade Americana de Engenheiros Civis (ASCE) declarou que 12 por cento das pontes dos EUA eram estruturalmente deficientes em 2007. A ASCE conta 617.000 pontes nos EUA e estima que 42 por cento delas têm mais de 50 anos, e em seu Relatório de 2021 para Infraestrutura da América , a organização estima que 7,5 por cento são estruturalmente deficientes.

Você pode esperar que Minnesota esteja liderando em pontes estruturalmente deficientes, mas o estado nem mesmo está entre os dez primeiros. A maior proporção de pontes estruturalmente deficientes está no menor estado do país. Rhode Island tem 22% de suas estruturas classificadas como deficientes, seguido por West Virginia, com 21%.

Percebendo a necessidade de digitalizar a inspeção da ponte, a Bentley comprou a InspectTech, com sede em Pittsburgh, em 2012.

“Os métodos de inspeção de pontes permaneceram muito, muito estagnados. Os inspetores precisam ficar em uma posição a partir da qual possam visualizar e avaliar adequadamente o que está acontecendo em cada pedaço dessa estrutura. Isso envolveu veículos de inspeção da ponte, os caminhões de plataforma, fazendo rapel ao longo da lateral da estrutura para pendurar na lateral da ponte. Às vezes, uma moto-aquática é implantada por baixo. Pode-se construir andaimes. Qualquer coisa para poder entrar em uma posição para que você saiba o que está acontecendo. Tudo o que temos feito por anos e anos e anos foi com esses métodos. Tínhamos que fazer isso para que pudéssemos fisicamente entrar em cada canto e recanto de uma estrutura. Por mais longa que seja a ponte, por mais alto que seja um rio ou o que quer que esteja atravessando.”

Um caminhão plataforma, que deve estacionar no trânsito (as pontes não são fechadas rotineiramente durante as inspeções da ponte) e ter acesso a 10 ou 20 pés de comprimento da ponte e talvez sob apenas uma faixa, é bastante limitado em comparação com a liberdade de movimento que um drone oferece.

Por volta de 2018, a Bentley começou a ver as vantagens da inspeção baseada em drones, observa Vogen. “Como o acesso a locais de difícil acesso. Em vez de pegar um caminhão de lances e mover o braço, podemos voar um drone sob o convés, ao longo das vigas… e obter a imagem”.

O relaxamento das regulamentações para o uso de drones ajudou a fomentar seu uso. Um piloto de drone não deve mais ter uma linha de visão para o drone o tempo todo.

O conto da fita

Dada a necessidade de inspeção de pontes para evitar desastres, bem como para melhorar o trabalho e reduzir custos, devemos recorrer à tecnologia. Perguntamos a Vogen o que Bentley traz para a mesa: “Por muitos e muitos anos, a Bentley trouxe um software que permite a supervisão geral, coordenação, documentação e conformidade com os requisitos de inspeção nos EUA. A Administração Federal de Rodovias dos EUA tem mandatos para inspeções de pontes por mais de 50 anos. Esses padrões não mudaram por alguns anos. Eles exigem uma inspeção de todas as estruturas a cada dois anos. Essa fiscalização [deve ser] feita in loco, visualmente, na prática, gerando relatórios de fiscalização que detalham anualmente a condição de todas as estruturas do inventário da Administração Rodoviária Federal. Fornecemos as ferramentas que permitem ao inspetor estar em campo, fazer sua avaliação visual, fazer anotações, tirar fotos ou vídeos”.

A ‘fita’ é um registro textual com um formato específico. Existe uma para cada ponte, a cada dois anos. Existem algumas centenas de campos para cada estrutura, linha após linha, em um arquivo de texto. A fita é enviada para cada estrutura. O governo federal combina todos os relatórios em um com todo o inventário de todos os EUA para que possa avaliar a condição geral, os custos de reabilitação que são necessários ou estimados ”.

Olhos no céu

Um drone, ou veículo aéreo não tripulado (VANT), pode voar em um caminho predeterminado, como uma hélice ao redor da ponte, ou para frente e para trás ao longo de sua extensão, o tempo todo tirando fotos ou vídeos.

O software Bentley pode juntar as fotos para criar um modelo visualmente preciso e detalhado de toda a ponte em um processo usando tecnologia de fotogrametria. A Bentley adquiriu a tecnologia de fotogrametria da Acute3D, com sede na França, em 2015. Desde então, integrou a fotogrametria em suas aplicações.

A fotogrametria da Bentley une as imagens na hora, não exigindo marcas de registro ou um esforço manual meticuloso de classificar e conectar as milhares de imagens que retornam após o vôo de 20 minutos de um drone – um requisito comum dos programas de fotogrametria anteriores.

“Nosso software ContextCapture pega uma grande quantidade de fotos e as transforma em uma malha de realidade em escala. Haverá benchmarks ou pontos de passagem ou pontos-chave que são usados para auxiliar na precisão e na mensurabilidade desse modelo ”, disse Vogen.

O modelo resultante é inteiramente baseado em fotografias estáticas. Ele pode ser aumentado com LiDAR, de acordo com a Vogen, mas não requer isso.

Conduzindo muito do trabalho

A maior parte do tempo de um inspetor de ponte é gasta não na inspeção real da ponte, mas dirigindo-se entre o escritório e as estruturas que precisam ser inspecionadas.

“Não é um bom uso do tempo de um engenheiro”, observou Vogen. A inspeção da ponte é bastante difícil. Por que sobrecarregar o engenheiro com toda a bagagem extra?

“Um engenheiro tem que trazer todos os seus equipamentos. Eles têm que tirar fotos. Eles têm que levar tudo de volta ao escritório. Quando eles terminam com uma ponte, eles têm que dirigir para a próxima. Eles provavelmente não podem fazer dois em um dia se tiverem que dirigir para a frente e para trás. Eles irão para a próxima ponte amanhã. Pergunte ao típico inspetor de ponte quantas horas de sua vida ele passou dirigindo até as estruturas. Isso é um bom uso do tempo de engenheiros qualificados?

“Mas e se eles pudessem ter uma equipe de drones?” ponderou Vogen. “Assim, os engenheiros podem ser constantemente usados para suas habilidades. A tripulação do drone também pode. Os pilotos de drones não precisam ser engenheiros treinados, apenas pilotos competentes e certificados.

”Nem é um bom uso de recursos ensinar um engenheiro a fazer rapel ou pilotar drones. É necessário um piloto licenciado para pilotar um drone. Organizações que possuem, mantêm e voam drones podem ser contratadas para “voar uma ponte”.

Usar uma equipe profissional e dedicada de drones tem outra vantagem, de acordo com Vogen. “Eles salvam a rota de vôo que foi usada lá. E se quisermos que eles voltem a cada seis meses, todos os anos, eles voam a ponte novamente e criam outro modelo. Fazemos uma comparação mostrando as mudanças.

“Há 40 anos registramos detalhes com fotos, mas a cada inspeção começamos tudo de novo”, disse Vogen.

O que há de errado nisso ? temos que perguntar.

A Vogen recorre a um paralelo para responder à nossa pergunta.

“Vá tirar uma foto de uma flor em seu jardim, volte no dia seguinte e tire uma foto dessa mesma flor. Você estava à mesma distância dele, o mesmo ângulo, a mesma perspectiva? Você sabe se a flor cresceu meia polegada ou uma polegada ou o quê? Quando um inspetor tira uma foto de uma rachadura e a compara com uma imagem da rachadura dois anos depois, o quão bem [eles estão] avaliando o que mudou?

”Ou a rachadura foi perdida e não fez parte do registro fotográfico? Um drone equipado com câmera em uma trajetória de voo repetível tem mais probabilidade de ser concluído do que um inspetor em mudança, que pode se concentrar em algumas coisas e excluir outras. Além disso, com um gêmeo visual digital, os inspetores não precisam voltar para a ponte. O modelo da ponte, na verdade uma fotografia 3D de toda a estrutura, pode ser visto repetidamente sem viagens de campo adicionais.

A construção do gêmeo visual digital de uma ponte

O modelo é gerado a partir de milhares de fotos. É geometricamente preciso. Ao contrário dos modelos normais de fotogrametria que não têm escala, o modelo de Bentley é dimensionalmente preciso e em escala. Os modelos são calibrados com distâncias conhecidas no solo para obter um modelo geometricamente preciso.

Isso é melhor do que você pode fazer com uma fotografia – o método consagrado pelo tempo de registrar detalhes como rachaduras, corrosão, o tamanho ou a espessura de uma placa de reforço… ou outros detalhes dignos de nota, diz Vogen.

Uma dessas organizações é a Collins Engineers, de Denver, que tem trabalhado com o Departamento de Transporte de Minnesota (MnDOT) em um programa de 5 anos para usar a tecnologia mais recente, incluindo drones e fotogrametria, para inspecionar pontes.

O que aconteceu em Minnesota? O MnDOT estava usando métodos tradicionais para inspecionar pontes, incluindo caminhões plataforma que estacionam na borda de uma ponte, muitas vezes no trânsito, e estendem um braço reticulado elaborado para posicionar um ou mais inspetores corajosos sob uma ponte.

Um caminhão plataforma custa setecentos mil de dólares, disse Jennifer Zink, engenheira de inspeção de ponte estadual para MnDoT, “em comparação com cerca de US $ 40 mil por um drone”.

Foi em Minneapolis que a ponte I-35W desabou no rio Mississippi em 2007, matando 13 e ferindo 145, tornando instantaneamente Minnesota o garoto-propaganda de infraestrutura em ruínas. Foi uma má reputação. O National Transportation and Safety Board (NTSB) deveria determinar que a falha resultou de uma falha de projeto. As placas de reforço eram meia polegada mais finas do que deveriam ser. Ter quase 300 toneladas de equipamentos de construção estocados no convés da ponte não ajudou. Não se tratava apenas de deterioração da ponte, adiamento da manutenção ou falta de fiscalização.

O estado de Minnesota entrou em ação, substituindo a ponte I-35W em 14 meses, substituindo todas as placas de reforço subdimensionadas e reparando e substituindo as pontes do estado conforme necessário, como parte do programa de melhoria de pontes de $ 2,5 bilhões.

Respondendo a uma autoridade superior

Se os pré-requisitos para a inspeção de pontes já incluem rapel, falta de acrofobia e amor pela natureza, por que não adicionar o vôo do drone à lista?

Não é uma boa ideia, diz Vogen.

Um engenheiro civil que fazia a inspeção de uma ponte precisava lidar com a Administração Federal de Rodovias. Com os drones, eles devem lidar com a Federal Aviation Administration (FAA). A FAA só recentemente relaxou as restrições para voos de drones, tornando possível a inspeção de pontes com drones.

“As regulamentações federais em vigor há algum tempo exigiam que o piloto do drone tivesse uma linha de visão para o drone. A FAA agora permite o uso de drones sem linha de visão ”, explicou Vogen.

Cenas de inspetores de ponte invariavelmente incluem homens fortes e corajosos. Sub representados estão as mulheres, os deficientes e os fóbicos. E isso não é justo, diz Vogen. Por que a inspeção de pontes deve impedir que qualquer pessoa apaixonada por pontes tenha permissão para se certificar de que as pontes são seguras? Por que você deveria saber fazer rapel para ser inspetor de ponte? O uso de drones abrirá oportunidades para mais pessoas.

Com a captura de realidade baseada em drones, o inspetor da ponte pode permanecer no escritório, estar seguro e ser mais produtivo.

“O Minnesota DoT descobriu que os drones economizaram 40% do custo de uma inspeção de ponte”, disse Meg Davis, diretora de marketing da indústria de estradas e pontes da Bentley Systems. “E os engenheiros da Collins descobriram que 90 por cento da inspeção da ponte pode ser feita no escritório.

”Um inspetor de ponte não precisa aprender a dominar o vôo de drones e ser certificado. Um conjunto de fotografias pode ser entregue pela equipe do drone. Eles combinam os drones voadores e realizam a inspeção da ponte, cada um com suas respectivas especialidades, evitando curvas de aprendizagem e confusão de amador.

Caia na Real

Não há SimCity aqui. Com a inspeção de ponte baseada em drones aceita como o método moderno e seguro de inspeção de ponte, a próxima revolução pode ser o método pelo qual o modelo fotográfico 3D resultante deve ser visualizado.

Estamos nos estágios iniciais de visualização das imagens da maneira mais ideal, diz Vogen.

A Bentley é pioneira em adotar o Microsoft HoloLens para que os inspetores de ponte possam mergulhar em um modelo em escala real da ponte que estão inspecionando.

“Estamos fazendo projetos-piloto com alguns departamentos de transporte”, observou Vogen. “Começamos o desenvolvimento há um ano. Honestamente, eu estava preocupado se isso seria um pouco espalhafatoso, chamativo… sem precisão de engenharia suficiente. Mas com o software e o suporte que a Microsoft [dona da HoloLens] tem sido capaz de fornecer, a empresa de consultoria de engenharia [Collins] foi capaz de fazer 90 por cento da inspeção e avaliação no escritório. Isso foi alucinante.

Quando começamos, esperávamos atingir 10% ou 20%. Acho que conseguimos um home run. ”A Bentley teve que superar os desafios de dados, hardware e software para imergir um inspetor de ponte em um ambiente virtual“.

A tecnologia que está sendo usada é extraordinária. Os modelos com os quais temos trabalhado nos projetos-piloto são 10, 20… 100 milhões de polígonos. Renderizar modelos desse tamanho dentro de um HoloLens foi, se não uma maravilha técnica, pelo menos uma séria vitória técnica. Estamos aproveitando a nova funcionalidade da Microsoft que permite que grandes contagens de polígonos sejam renderizadas na nuvem e transmitidas para o HoloLens – com toda a fidelidade e detalhes necessários para que o engenheiro não ria disso. Não estamos fazendo cubos SimCity aqui ”, disse Vogen.

O futuro da inspeção de pontes é virtual

A inspeção de ponte virtual funciona em muitos níveis. A utilização total de tecnologia avançada nos torna fãs instantâneos, mas decididamente mais importante é a segurança adicional para os inspetores de ponte, para não mencionar as equipes rodoviárias no convés da ponte enfrentando o tráfego. O máximo que um inspetor de ponte que analisa um gêmeo digital de uma ponte tem que temer é cair sobre os móveis que eles não verão ao usar o HoloLens.

A segurança pública será aprimorada por uma inspeção melhor e mais completa da ponte. A profissão de engenheiro civil será recarregada com o talento daqueles que, pelos limites da habilidade ou do medo, foram incapazes de se pendurar nos conveses das pontes.

A divisão de trabalho que a inspeção de ponte virtual permite – com pilotos de drones voando, software jocks processando imagens em modelos e inspetores de ponte capazes de se concentrar na análise de modelos – poupados de passar horas por dia dirigindo de e para as estruturas, produzirá uma equipe mais satisfeita.

E, no final das contas, a economia da inspeção de ponte virtual em relação à inspeção física (até 40 por cento) simplesmente não pode ser ignorada.

Categorias
Artigos BIM

Engenharia digital poderá economizar até 30% nas obras de rodovias

Os avanços digitais e outros avanços tecnológicos reduzirão o custo da construção de estradas em quase um terço nos próximos 30 anos, de acordo com uma nova pesquisa da McKinsey & Co.

A consultoria acredita que a combinação de automação, digitalização, materiais avançados mais duráveis e estradas mais estreitas significará o custo direto de construção por pista-quilômetro em cerca de 30% até 2050, em comparação com hoje.

A McKinsey destacou as tecnologias de automação, como a implantação de Lidar durante a pesquisa, gêmeos digitais e escavadeiras controladas remotamente (ou com Inteligência Artificial) trabalhando em combinação com serviços de geolocalização para escavar e nivelar substancialmente mais rápido.

O relatório também mencionou o potencial de sensores serem usados para manutenção preditiva e o uso de plástico na mistura de asfalto para tornar as estradas mais duráveis.

A largura das faixas rodoviárias também poderia ser reduzida de 3m-3,75m para 2,8m à medida que os veículos autônomos alcançam massa crítica: sua disciplina de faixa é mais precisa do que um motorista humano.

A McKinsey sugere que governos e empresas de construção devem:

Estabelecer padrões para estradas inteligentes – os governos europeus poderiam criar alianças entre os atores do setor privado para definir o campo de jogo para a digitalização.

Impulsione a inovação por meio de contratos públicos – os governos europeus poderiam financiar projetos-piloto que se concentrem em soluções criativas para a construção de estradas digitais.

Novas parcerias – as empresas de construção tradicionais podem se associar a empresas de tecnologia, como fabricantes de sensores ou empresas de análise para projetar os sistemas de captura de dados, que serão uma fonte crescente de valor.

Alavancar novos modelos de financiamento – novas tecnologias também criam oportunidades para geração de receita. Os operadores de estradas podem explorar como pedágios inteligentes ou monetização de dados de carros podem ser novas fontes de receita.

Desenvolva as habilidades e recursos necessários – os participantes tradicionais precisarão desenvolver os recursos necessários para atuar no cenário mais avançado das estradas digitais, sejam as habilidades que as empresas de construção precisam para implantar máquinas automatizadas ou o know-how de que as agências de obras públicas precisam desenvolver padrões relacionados à coleta e gerenciamento de dados automotivos.

Os autores do relatório disseram: “Os avanços na construção de estradas estão se aproximando rapidamente e a hora de agir é agora. A curva de aprendizado será íngreme, mas o longo tempo de espera – potencialmente mais de 15 anos – para planejar e criar as condições para a construção dessas novas estradas dá às partes interessadas tempo para se preparar. ”

Leia o relatório:  https://www.mckinsey.com/industries/public-and-social-sector/our-insights/road-work-ahead-the-emerging-revolution-in-the-road-construction-industry

Categorias
Artigos BIM

Benefícios do Ciclo de Vida com BIM

A Modelagem de informações de construção (BIM) tem sido aplicada a projetos de construção de design-build por muitos anos. Um  número crescente  de países está exigindo o BIM para projetos públicos. Embora o governo do Reino Unido tenha dito que “… sabemos que o maior prêmio para o BIM está nos estágios operacionais do ciclo de vida do projeto”, até recentemente não havia dados concretos para apoiar essa conjectura.

Da mesma forma, tem havido apenas suporte anedótico para um BIM integrado e abordagem geoespacial para projetar, construir, operar e manter projetos. Agora estamos começando a ver dados de projetos do mundo real que oferecem evidências dos benefícios de uma  abordagem de ciclo de vida completo geoespacial BIM + integrada para projetos de construção.

O McKinsey Global Institute estima que o mundo precisará gastar US $ 57 trilhões em infraestrutura até 2030 para acompanhar o crescimento do PIB global. Este é um grande incentivo para a indústria da construção transformar a produtividade e a entrega de projetos por meio de novas tecnologias e práticas aprimoradas. A McKinsey relata que grandes projetos de construção geralmente levam 20% mais tempo para terminar do que o planejado e estão até 80% acima do orçamento.

A McKinsey & Company sugere que a indústria da construção está pronta para uma ruptura e duas das  tecnologias  que ela acredita que serão fundamentais nessa transformação antecipada são geoespaciais e BIM.

O governo do Reino Unido, como parte de sua iniciativa de modelagem de informações de construção (BIM),  disse repetidamente  que espera que a grande recompensa de um modelo digital ocorrerá durante as operações e manutenção, o que normalmente representa 80% do custo de uma instalação. As empresas que desenvolvem, constroem, mantêm e / ou operam projetos encontram benefícios significativos em uma estratégia geoespacial BIM + de ciclo de vida completo.

Mas, até o momento, há poucas evidências quantitativas relatadas que apóiem os benefícios dessa abordagem. Isso está mudando com vários projetos que fornecem estimativas de benefícios, incluindo ROI de uma abordagem de ciclo de vida geoespacial completo BIM + integrada para projetos de construção.

Abordagem integrada de ciclo de vida geoespacial BIM + completo para construção

Em muitos projetos, as informações fornecidas pelo empreiteiro de construção são entregues meses após a conclusão do projeto. O operador da instalação pode levar um ano para examinar essas informações e encontrar as informações necessárias para operar a instalação. Esse período é denominado “ponto cego”, que corresponde ao tempo que o operador da instalação está gerenciando a instalação com informações limitadas.

Uma vez que para muitos tipos de equipamento, a maior probabilidade de falha está nos primeiros dois meses de operação – apenas durante o período em que o operador do edifício muitas vezes não tem acesso às informações sobre garantias e garantias estendidas – isso aumenta o risco do equipamento e até mesmo falhas nas instalações. Além disso, há um custo associado apenas a encontrar as informações necessárias para fazer a manutenção do equipamento.

Um fluxo de informações de instalações de ciclo de vida completo começa com uma especificação de informações de instalações do proprietário identificando as informações de construção a serem incluídas como parte das entregas finais no momento do comissionamento. A especificação das informações das instalações faz parte do contrato entre o proprietário e os projetistas e empreiteiros que construirão o edifício.

As informações das instalações exigidas pelas especificações do proprietário são inseridas no banco de dados BIM durante o projeto e a construção pelos projetistas e empreiteiros. Na conclusão da construção, os dados de informações das instalações coletados pelos projetistas e empreiteiros e armazenados com o modelo BIM em formato digital representam uma entrega importante para o proprietário, juntamente com o modelo BIM. As informações das instalações podem então ser usadas para preencher o gerente do edifício ‘

A integração geoespacial BIM + agrega maior valor aos projetos que envolvem não apenas design e construção, mas também operações e manutenção. Líder neste setor, Rijkswaterstaat, a autoridade holandesa de transporte, começou a oferecer  projetos de design-construção-financiamento-manutenção  (DBFM) há alguns anos, o que motivou empresas privadas de engenharia e construção holandesas a adotarem uma abordagem geoespacial integrada + BIM para a construção .

Algumas empresas como  Parsons Brinckerhoff ,  Atkins Global e várias empresas holandesas, incluindo Arcadis e  Royal BAM , no setor de construção perceberam há alguns anos que a integração geoespacial BIM + fornece maior valor para projetos que envolvem não apenas design e construção, mas também Operações e manutenção.

Por exemplo, a empresa Royal BAM Group nv / BAM Infraconsult adotou o BIM + geoespacial integrado devido aos desenvolvimentos do mercado, incluindo atribuições de construção mais complexas e uma demanda crescente dos clientes por prestação de serviços ao longo de todo o ciclo de vida de um projeto.

Benefícios da construção de ciclo de vida completo geoespacial integrado BIM +

Recentemente, a Microdesk relatou  estudos de caso,  incluindo hospitais, uma instalação de pesquisa médica, um aeroporto e uma universidade. Para cada instalação, vários casos de uso foram incluídos na análise de ROI. Por exemplo, lidar com vazamentos de encanamento, desligamentos de energia elétrica, transmissão de conhecimento tribal da equipe sênior para novos contratados e realização de avaliação de risco de infecção (ICRA / PCRA) e assim por diante.

Depois de introduzir modelos BIM para gerenciamento de instalações e ativos, a equipe de FM foi entrevistada e questionada se eles achavam que lidar com um vazamento de encanamento, por exemplo, usar o BIM era mais fácil, igual ou mais difícil do que a abordagem tradicional. A análise quantificou o tempo necessário para resolver um vazamento no encanamento antes e depois da introdução do BIM.

Na conclusão de cinco anos em execução nos projetos, a análise de ROI encontrou um BIM positivo em todos os casos e estimou que a introdução do BIM para FM economizou em média 5% dos custos operacionais por ano.

Foi estimado que a introdução do BIM reduziu o tempo de procura de coisas em 83% dos 23 centavos por pé quadrado de custo para fazer isso no estudo do NIST. Como as operações e manutenção representam cerca de 75% do custo total de uma instalação, esses resultados representam uma economia substancial durante todo o ciclo de vida de um edifício.

O Napgur Metro, que é um projeto de US $ 1,3 bilhão em andamento em Nagpur, é o primeiro projeto na Ásia a integrar um gêmeo digital com um sistema de gerenciamento de ativos para eliminar a perda de informações sobre os ativos durante o projeto e a construção. Uma vez que o sistema Nagpur implementa uma abordagem de ciclo de vida completo para gerenciamento de projetos, a localização de cada um dos 500.000 ativos que compõem os sistemas é registrada, tornando possível clicar em um ativo no SAP e ser mostrado a localização do ativo em um mapa 3D.

Os resultados finais são modelos digitais em vez de desenhos em papel que fornecem uma base para operações de digitalização e manutenção. Os benefícios de uma abordagem geoespacial 3D BIM + foram projetados com base em uma vida útil de 25 anos para o projeto. Estima-se que isso resultará em uma economia de US $ 400.000 durante o planejamento, projeto e construção, uma redução nos requisitos de mão de obra operacional em 20% e maior disponibilidade e confiabilidade.

PESTECH International Berhad, vencedora do prêmio Year in Infrastructure, usou  projeto digital geoordenado para o desenvolvimento de uma nova subestação  Kratie e Kampong Cham, Camboja . A decisão de usar a tecnologia de design geocordenado para este projeto foi parcialmente motivada pela exigência de que a empresa seria não apenas responsável pelo projeto e construção da subestação, mas também por operá-la por um período de 25 anos antes de transferi-la para a concessionária.

Vários projetos na Holanda foram iniciados por Rijkswaterstaat (RWS), a autoridade holandesa de rodovias, usando uma abordagem de projeto-construção-financiamento-manutenção (DBFM). O conselho de Rijkswaterstaat (RWS) está convencido dos benefícios do BIM e BIM / integração geoespacial e implementou o BIM / geoespacial para quatro projetos DBFM com a intenção de exigir o BIM em todos os contratos DBFM no futuro.

O Royal BAM Group nv / BAM Infraconsult foi responsável por vários desses projetos. Um  projeto DBFM no BAM  começa com dados geográficos 2D que são visualizados por meio de um portal da web GIS. Na conclusão da construção, os dados coletados durante o projeto e a construção são migrados para um sistema de sistema de gerenciamento de ativos GIS + integrado para apoiar as atividades de manutenção.

No Canadá, as parcerias público-privadas (P3) têm sido notavelmente bem-sucedidas na construção e manutenção da infraestrutura. Para a EllisDon, uma importante empresa de construção e serviços de construção, o BIM + geoespacial integrado é considerado as  melhores práticas em projetos de ciclo de vida completo P3  no Canadá.

A AECOM, que é uma empresa de US $ 18,2 bilhões por ano no setor de construção e foi classificada por oito anos consecutivos, foi classificada como # 1 no Engineering News Record’s “Top 500 Design Firms”, usa BIM + GIS em design, construção, finanças e operar projetos (DBFO) em todo o mundo. A AECOM aplicou essa abordagem ao campus externo do Aeroporto Internacional de Denver e ao gerenciamento de leasing nos aeroportos internacionais de Orlando, Hong Kong e South West Florida.

A vantagem de uma abordagem BIM + GIS integrada baseada em uma integração centralizada de informações é que ela permite ao cliente tomar decisões estratégicas durante as fases de projeto, construção e operação do ciclo de vida da construção.

Interoperabilidade geoespacial BIM +

Transformar AEC e dados geoespaciais em um  fluxo de dados eficiente,  desde o planejamento, passando pelo projeto e construção até as operações e manutenção, representou um desafio que continua sendo um problema para os proprietários. O  blog Between The Poles tem mais de dez anos e um dos temas persistentes desde o início em 2006 foi o desafio de integrar dados e aplicativos CAD e GIS em um fluxo de trabalho eficiente (alguns exemplos;  2006 ,  2007 ,  2008 ).

É indicativo da importância da integração de BIM e dados geoespaciais e tecnologias que Autodesk e ESRI, gorilas de 800 lb em suas respectivas áreas de AEC e GIS, anunciaram um acordo (pela segunda vez) para colaborar para ajudar a preencher a lacuna entre CAD / BIM e GIS / geoespacial.

Na última década, houve um progresso impressionante no desenvolvimento de padrões abertos para a integração de visões geoespaciais e AEC (arquitetura, engenharia e construção) da infraestrutura da cidade, que fornece uma base baseada em padrões para o gerenciamento do ciclo de vida completo, desde o projeto até as operações e manutenção de projetos de infraestrutura.

No mundo AEC, Industry Foundation Classes (IFC) é o padrão de formato de dados aberto e neutro para a troca de modelos de informações de construção (BIM) amplamente utilizado no setor de AEC (arquitetura, engenharia e construção).

No mundo geoespacial, um padrão geoespacial internacional amplamente usado para cidades é CityGML. Um grande avanço ao trazer as vistas arquitetônicas e geoespaciais em uma base comum é o  Modelo Conceitual OGC LandInfra desenvolvido pelo OGC em cooperação com buildingSMART International e aprovado como um padrão OGC em agosto de 2016.

O LandInfra foi desenvolvido pela Bentley Systems, Leica Geosystems, Trimble, Departamento de Comunicações do Governo Australiano, Autodesk, Vianova Systems AS e buildingSMART International e fornece um base unificadora para padrões de terra e engenharia civil, incluindo o InfraGML do OGC e o IFC da buildingSmart International para padrões de infraestrutura.

O  projeto IFC-Alignment da buildingSmart International  usa este modelo conceitual comum de alinhamentos para estradas, ferrovias, túneis e pontes. Os objetivos do projeto de alinhamento da IFC são permitir a troca de informações de alinhamento por todo o ciclo de vida da infraestrutura, desde o planejamento, passando pelo projeto e construção, até o gerenciamento de ativos. No lado geoespacial, o  InfraGML  é o esquema de aplicação do OGC que suporta o desenvolvimento de terras e instalações de infraestrutura de engenharia civil.

Suporte de código aberto para AEC / interoperabilidade geoespacial

Onde há padrões abertos reconhecidos, é mais comum que não haja projetos de código aberto que suportem esses padrões. mago3D é uma  nova geo-plataforma 3D de código aberto . que mostrou que é possível usar o código aberto, APis geoespacial e ferramentas disponíveis – junto com algum desenvolvimento genuíno inovador – para criar uma plataforma geoespacial 3D aberta e não proprietária para integração geoespacial e BIM.

Dada a importância crítica de abordar a divisão cultural e técnica entre o AEC e os mundos geoespaciais, uma alternativa de código aberto viável é essencial para o desenvolvimento de soluções inovadoras para o desafio de conectar os dois mundos.

Conclusão

À medida que os proprietários veem as vantagens de projetar, construir, operar e / ou manter projetos e estão começando a mudar suas práticas de aquisição, as empresas de construção estão mudando seus processos de negócios para otimizar a manutenção e operação das instalações.

As empresas de construção que assumiram o desafio de projetar, construir, operar e manter projetos estão percebendo que há benefícios significativos de uma abordagem geoespacial BIM + integrada para o ciclo de vida completo da construção. As vantagens de uma abordagem geoespacial BIM + integrada permaneceram em sua maioria internas à empresa. Agora parece que a palavra está se espalhando.

As organizações de padrões nos mundos AEC e geoespacial estão fazendo progresso na interoperabilidade geoespacial BIM +. Os principais fornecedores de software Autodesk e ESRI anunciaram um acordo de parceria para maior interoperabilidade entre seus produtos. A comunidade de código aberto também está tratando da questão da interoperabilidade geoespacial BIM +.

Estamos agora começando a ver dados de projetos do mundo real que oferecem evidências quantitativas dos benefícios de uma abordagem de ciclo de vida completo geoespacial BIM + integrada para projetos de construção.