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Como a interoperabilidade está revolucionando o trabalho colaborativo?

Já imaginou engenheiros, arquitetos, construtores e gerentes de obra trabalhando juntos num cenário colaborativo e integrado? Um pouco utópico? Talvez…

Talvez seja um mundo onde todos os softwares se comunicam, independentemente da empresa que o vende. Talvez seja um mundo onde ninguém precise remodelar e duplicar o trabalho em um projeto porque há um fluxo contínuo de informações transmitido de disciplina para disciplina.

Ou talvez seja um mundo onde todos os colaboradores possam trabalhar juntos em um ambiente de dados comum e acessar as informações importantes de que precisam, quando e onde precisam.

Boas notícias: este mundo melhor – alimentado pela interoperabilidade de dados – está próximo. É a experimentação, solução de problemas e agilidade técnica de profissionais e equipes de arquitetura, engenharia e construção (AEC) para adaptar ferramentas de software e modelos de negócios aos desafios únicos de projetar e fazer que impulsionam este setor.

Assim como o crédito é devido aos inovadores de AEC, o crédito também é devido a muitas empresas, organizações, grupos da indústria e contribuintes individuais que documentaram suas APIs, disponibilizaram suas bases de código de código aberto, mantiveram sua posição em debates sobre padrões e se mobilizaram em torno do slogan coletivo de um BIM (Building Information Modeling) melhor para todos.

O que me entusiasma agora, ao ver as ideias das pessoas se lançarem, crescerem e amadurecerem, é o surgimento de um ecossistema de tecnologia de AEC mais dinâmico, personalizado e voltado para o cliente. E com isso, uma questão se cresce mais do que qualquer outra: como todos vão jogar bem juntos neste cenário de aplicações heterogêneas?

O desafio da interoperabilidade de dados

A indústria sabe tudo e nada sobre o desafio da interoperabilidade de dados. Todos os dias, fluxos de trabalho interrompidos atrapalham a colaboração com parceiros e forçam o retrabalho e soluções alternativas que estreitam as margens e levam à frustração e fadiga do BIM.

É evidente no resultado final: uma análise da McKinsey de 2016 relatou que os projetos de construção estão normalmente até 20% atrasados e 80% acima do orçamento (PDF, p. 18). As diferentes partes interessadas que entregam o projeto compartilham essas perdas, masos Proprietários suportar desproporcionalmente o fardo.

Enquanto isso, um estudo de 2018 (PDF, p. 7) pelo FMI e uma empresa do portfólio da Autodesk (PlanGrid) analisou a digitalização no setor de construção e descobriu que 52% do retrabalho é causado por dados deficientes e falta de comunicação, custando cerca de US $ 31,3 bilhões em 2018 apenas para empresas nos Estados Unidos. O relatório também revelou (p. 12) que, em uma semana média, os funcionários da construção passam mais de 14 horas – cerca de 35% do seu tempo – procurando dados ou informações do projeto, mitigando erros, gerenciando retrabalho e lidando com a resolução de conflitos.

Por todas as causas da interoperabilidade inadequada – formatos de dados proprietários, padrões contestados ou simples dívida técnica – a indústria está apenas começando a compreender os custos. É importante entrar no contexto do desenvolvimento de software porque, como es escritórios de engenharia e arquitetura incubam e avaliam suas próprias ferramentas especializadas, a capacidade de aproveitar a oportunidade de mercado é essencial para avaliar a aposta.

Em outras palavras, se você é uma empresa de arquitetura que busca apostar no desenvolvimento de software interno, é bom saber o quanto você pode ganhar – seja em seus próprios projetos ou comercialmente no mercado.

A oportunidade de interoperabilidade de dados

A Autodesk fez algumas apostas nos últimos 39 anos em novas tecnologias vinculadas à interoperabilidade. Apostamos no AutoCAD como uma ferramenta CAD que pode ser executada em qualquer plataforma de hardware. Apostamos em DXF e formatos de arquivo abertos. Apostamos na International Alliance for Interoperability. Apostamos em Dynamo e o impacto democratizador da programação visual intuitiva, apoiada por uma ética de desenvolvedor e uma comunidade de código aberto. Apostaram nas APIs antes que a computação em nuvem as tornasse comuns. Apostaram em parcerias – ESRI, Bentley, Schneider Electric, Trimble, para citar apenas algumas – onde a competição e a cooperação podem prosperar.

Hoje, há apostas importantes para a indústria de AEC fazer na interoperabilidade – ou seja, padrões de dados abertos, ambientes de dados comuns e APIs e computação em nuvem.

Com os padrões de dados abertos, as equipes de projeto precisam de uma linguagem de dados comum para criar interoperabilidade em todos os aspectos de um projeto. É como uma língua estrangeira: falo francês e você fala espanhol. Talvez tenhamos algumas coisas em comum, mas como nos comunicamos?

Uma indústria-consórcio chamado buildingSMART International tem trabalhado para desenvolver e promover essa linguagem aberta para dados AEC por meio do IFC. A referência baseada em arquivos e a troca de dados são uma realidade para a colaboração multidisciplinar, e o papel de uma parte neutra como a buildingSMART para arbitrar debates sobre padrões e pressionar por um acordo e adoção mais amplos torna-se mais pronunciado em um ecossistema lotado.

A Autodesk vem trabalhando com buildingSMART como parte de seu Conselho Consultivo Estratégico para se alinhar a um roteiro técnico de interoperabilidade que, eventualmente, vai além dos arquivos e vai para a nuvem.

Outro ponto de consenso em todo o setor é a necessidade de ambientes de dados comuns. Dada a natureza dispersa das equipes de projeto globais, as empresas de AEC precisam de plataformas de colaboração nativas da nuvem, especialmente durante a interrupção prolongada dos negócios normalmente devido à pandemia COVID-19.

A tecnologia de nuvem é particularmente importante porque um edifício em grande escala ou projeto de infraestrutura pode envolver centenas, senão milhares de empresas, e a nuvem permite acesso a qualquer hora / em qualquer lugar e a capacidade de escalar rapidamente para todas as partes interessadas.

Desde o seu início, o BIM forneceu um modelo central coordenado que todas as partes interessadas podem compartilhar, mas ao mover o BIM para a nuvem, os profissionais de AEC podem dar aos seus parceiros acesso às informações de que precisam para fazer seus trabalhos – sempre atualizados e acessíveis em formatos específicos.

A expansão de 2017 do aeroporto internacional em Oslo, Noruega, serve como um exemplo de padrões de interoperabilidade desempenhando um papel essencial em um projeto. O proprietário, Avinor AS, determinou o uso de BIM para todas as partes interessadas do projeto e exigiu que os resultados do projeto fossem entregues em IFC, que incluía centenas de modelos específicos de disciplinas e mais de 2 milhões de objetos exclusivos (portas, paredes, sprinklers, luminárias e mais).

A decisão reduziu a necessidade de processos de conversão manual no projeto e eliminou milhares de horas de trabalho durante o curso do projeto – e por sua vez tornou o proprietário feliz.

Dados interoperáveis, não arquivos

Os arquivos IFC interoperáveis têm causado um grande impacto nos projetos, mas organizações como a buildingSMART acreditam que o futuro da colaboração AEC não envolve apenas arquivos. Os arquivos são uma forma grosseira de transferir informações, mas o mais importante é a capacidade de transferir dados granulares necessários para um determinado fluxo de trabalho ou resultado. As APIs de dados permitirão que os profissionais se concentrem em seu fluxo de trabalho específico e apenas nos dados necessários para atingir o resultado pretendido. Isso cria fluxos de trabalho mais seguros e leves.

APIs baseadas em nuvem em plataformas de desenvolvedor (como Autodesk) permitem que as pessoas criem aplicativos que aumentem e integrem dados de projeto e engenharia, conectem sistemas de software existentes e criem novos fluxos de trabalho que os ajudem a trabalhar melhor e mais rápido. E as APIs podem aliviar os problemas de desempenho que vêm com a troca de dados entre modelos cada vez maiores.

Por exemplo, no passado, era difícil conseguir que uma solução de projeto mecânico se comunicasse com uma solução de projeto arquitetônico. Essa abordagem baseada em dados e API torna essa troca muito mais fácil. Imagine, por exemplo, que você precisa acessar dados de projeto para um sistema HVAC que precisa ser colocado no topo de um grande prédio de apartamentos. A abordagem da API permite que você traga apenas os dados granulares, em vez de um arquivo monolítico inteiro.

A granularidade é um princípio importante aqui. Ao quebrar arquivos monolíticos, você pode acelerar a transferência de dados ao mesmo tempo em que protege sua propriedade intelectual. Para especificar o tipo de sistema HVAC para o topo daquele prédio de apartamentos, você não precisa do mesmo nível de informações necessárias para fabricar o sistema.

Em vez disso, você precisa combinar informações de código de construção, requisitos de conforto do inquilino e quaisquer metas de sustentabilidade ambiental para o projeto. Esses fatores definirão a escala e o tipo de sistema necessário. Essas informações permitirão que você obtenha a unidade de tamanho precisa e determine se ela caberá no topo do edifício.

Ao fornecer geometria e metadados para dar suporte a esses fluxos de trabalho – muitas vezes chamados de conteúdo pronto para BIM – o fabricante de HVAC pode aumentar as chances de seu equipamento ser especificado antecipadamente, a empresa de arquitetura pode ter certeza de que atenderá às metas operacionais do cliente e o proprietário evita pagando por retrabalho caro.

Juntos

A interoperabilidade de dados é importante e revolucionária para todos os envolvidos, do arquiteto ao proprietário. Além das melhorias óbvias em eficiência e produtividade, possibilitadas por meio de uma linguagem de dados comum e troca de dados contínua, a interoperabilidade capacita a indústria de AEC a trabalhar em conjunto para o bem comum.

A realidade é que, mais do que nunca, a indústria de AEC precisa enfrentar e resolver problemas de escala sem precedentes provocados por questões como mudanças climáticas, urbanização e até pandemias futuras. Mas, trabalhando em conjunto de forma mais colaborativa, a indústria de AEC estará mais bem preparada para arregaçar as mangas – e chegar um pouco mais perto dessa utopia de colaboração.

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O que significa interoperabilidade em um contexto BIM?

No mundo BIM, a palavra interoperabilidade é frequentemente usada. Este artigo explica o que essa palavra da moda significa e como ela se traduz na prática. Também apresenta não apenas as vantagens, mas também as limitações dessa abordagem.

Foi uma semana interessante para a interoperabilidade no mundo BIM. Três dos players (empresas) dominantes fizeram declarações públicas sobre sua estratégia para a interoperabilidade do BIM. A Autodesk e a Trimble emitiram um comunicado de imprensa conjunto anunciando um acordo para aumentar a interoperabilidade para os clientes para ganhar flexibilidade ao longo do ciclo de vida do projeto BIM. No centro do comunicado de imprensa estava o apoio do IFC e do COBie.

Dois dias depois, o BIM + publicou uma entrevista com o CEO da Bentley Systems, Greg Bentley, onde a interoperabilidade do BIM também era um tema central. A Bentley apoiou menos o IFC e o COBie, como veremos, mas ainda tinha uma solução para a interoperabilidade no setor de AEC.

Neste artigo, veremos o que realmente significa interoperabilidade em um contexto BIM. Em seguida, usaremos citações selecionadas do comunicado de imprensa e da entrevista para discutir o estado atual da interoperabilidade no mundo do BIM. Veremos progresso e bons sinais, mas também veremos problemas, limitações e declarações confusas. No final, perguntamos se esses fornecedores que possuem a faixa de interoperabilidade alta estão navegando sob cores falsas ou se estão apenas fazendo o melhor que podem com a limitação dos padrões atuais. Leia e fique à vontade para compartilhar sua opinião na caixa de comentários abaixo.

O que é interoperabilidade

Antes de mergulharmos, vamos relembrar rapidamente qual é a interoperabilidade. Vamos ver a definição do grupo de trabalho de interoperabilidade da AFUL:

Interoperabilidade é uma característica de um produto ou sistema, cujas interfaces são completamente compreendidas, para trabalhar com outros produtos ou sistemas, presentes ou futuros, na implementação ou no acesso, sem quaisquer restrições.

Esta definição é bastante satisfatória. Pelo menos podemos tirar uma conclusão principal: você não pode ter interoperabilidade sem padrões abertos. Vamos explorar mais.

Interoperabilidade no software BIM

A Wikipedia tem um subcapítulo separado sobre interoperabilidade de software que é um pouco mais específico.

Com relação ao software, o termo interoperabilidade é usado para descrever a capacidade de diferentes programas de trocar dados através de um conjunto comum de formatos de troca, ler e gravar os mesmos formatos de arquivo e usar os mesmos protocolos.

Um caso de uso comum para a interoperabilidade de software é a liberdade dos clientes de mudar de um produto para outro, mantendo os dados intactos após a transferência. Isso é especialmente importante para casos de uso em que os dados permanecerão em um sistema por um longo período (por exemplo, em sistemas CAFM – Computer Aided Facility Management) para impedir a dependência do fornecedor.

Para a interoperabilidade BIM, existe outro driver igualmente importante. No setor de construção, onde equipes de projetos únicos são reunidas em diferentes organizações, disciplinas e fases, você deseja que as diferentes ferramentas de disciplina compartilhem informações entre si e deseja que os dados gerados em uma fase sejam utilizáveis sem reentrada na próxima fase. . Esta é a base para o openBIM. Você não pode ter um verdadeiro fluxo de trabalho openBIM sem software interoperável. Interoperabilidade é sobre a liberdade de trabalhar com o melhor em qualquer disciplina e para usar as ferramentas com as quais se sentem mais confortáveis e produtivas.

Interoperabilidade semântica e BIM

Para se comunicar, os sistemas precisam usar formatos comuns de dados e protocolos de comunicação. Exemplos de formatos são XML, JSON, SQL, ASCII e Unicode. Exemplos de protocolos são HTTP, TCP, FTP e IMAP. Quando os sistemas são capazes de se comunicar uns com os outros usando esses padrões, eles exibem interoperabilidade sintática.

Para que as ferramentas BIM trabalhem juntas, precisamos mais do que apenas a capacidade de transferir informações. Precisamos da capacidade de transferir significado. O que é enviado deve ser o mesmo que é entendido. Para conseguir isso, ambos os lados devem se referir a um modelo comum de referência de troca de informações. Precisamos de interoperabilidade semântica.

O que não é interoperabilidade

A figura acima também é tirada do grupo de trabalho de interoperabilidade. É apresentado sob o título “graus de interoperabilidade”. No entanto, podemos argumentar que as duas primeiras categorias não são interoperabilidade real. Novamente, usamos a Wikipedia para esclarecer:

Quando um fornecedor é forçado a adaptar seu sistema a um sistema dominante que não é baseado em padrões abertos, não é interoperabilidade, mas apenas compatibilidade.

Plug-ins para ferramentas BIM são formas comuns de fornecer essa solução de compatibilidade.

O fornecedor por trás desse produto pode então optar por ignorar quaisquer padrões futuros e não cooperar em nenhum processo de padronização, usando seu quase monopólio para insistir que seu produto estabelece o padrão de fato por seu próprio domínio de mercado.

A indústria de design tem uma longa história de dominar fornecedores tentando conquistar o mercado controlando o padrão de fato. Mais tarde veremos se isso ainda é relevante no mundo do BIM

Maturidade e interoperabilidade do BIM

Nós cobrimos a maturidade do BIM conforme descrito pelos níveis do BIM antes.

BIM nível 1 obviamente não é interoperabilidade. Aqui, as ferramentas BIM são usadas para automatizar a geração de documentos de projeto, mas nenhum dado reutilizável é passado para as outras partes em um formato padrão.

O nível 2 do BIM é principalmente sobre modelos federados e colaboração baseada em arquivos. Os requisitos mínimos do nível 2 BIM baseados no Reino Unido exigem uma combinação de modelos nativos 3D e dados COBie. Como os formatos nativos não são padrões abertos, o mandato do nível 2 do BIM não requer interoperabilidade real nesse estágio.

Em nossa opinião, é a primeira vez que você chega ao nível 3 e vai além da colaboração baseada em arquivos, obtendo dados interoperáveis verdadeiramente integrados. Pela definição original, o nível 3 significaria um modelo centralizado do qual todas as partes estão contribuindo e se beneficiando.

Agora que temos algum conhecimento sobre quais requisitos para a interoperabilidade real do BIM, vamos dar uma olhada nos dois estudos de caso.

Estudo de caso 1: Comunicado de imprensa conjunto Autodesk e Trimble

Para o nosso primeiro estudo de caso, veremos o press release conjunto da Autodesk e da Trimble

Suportar padrões abertos da indústria, como Industry Foundation Classes (IFC) e Construction Operations Building Information Exchange (COBie).

Esta é uma boa notícia para o openBIM e seguindo uma tendência que temos visto ultimamente.

A Trimble já anunciou esse tipo de parceria com a Nemetschek no ano passado (2015).

A Autodesk também avançou para promover mais ativamente a interoperabilidade do openBIM. Por exemplo, promovendo o openBIM na BIM World Paris no início deste ano.

Então tudo isso é bom para a comunidade openBIM – buildingSMART. A IFC e a COBie estão tomando medidas para se tornar o padrão aberto incomparável para interoperabilidade na indústria de AEC.

trabalhar em conjunto sem problemas através da compatibilidade de arquivos otimizada entre aplicativos

A compatibilidade de arquivos é importante para o nível 2 BIM. Esperamos que a ambição seja também ir além disso.

E o que é essa palavra – compatibilidade – isso não é interoperabilidade. Vamos explorar o press release mais adiante na próxima seção:

A integração mais rigorosa de produto a produto permite que os profissionais de projeto e construção compartilhem modelos, arquivos de projeto e outros dados entre as soluções selecionadas da Autodesk e da Trimble

Sim, isso é compatibilidade para você. Trata-se de dois fornecedores que dizem que seus clientes em comum terão uma vantagem sobre os outros players devido a integrações mais pontuais. Ou estamos interpretando mal isso?

Mais uma vez – a culpa por isso não deve ir para os fornecedores sozinho. Se eles quiserem fornecer transferências de dados “sem perdas” com interoperabilidade semântica, o estado atual do openBIM só os levará até agora.

A solução para a interoperabilidade do setor: o openBIM precisa evoluir de acordo com as necessidades do setor e os fornecedores devem trabalhar com os órgãos de normas e “doar” os resultados desses esforços de volta à comunidade.

acelerar a interoperabilidade trocando Interfaces de Programação de Aplicativos (APIs) e ferramentas de desenvolvedor para construir e comercializar produtos interoperáveis

Mais uma vez, será interessante ver se é um jogo de compatibilidade ou de interoperabilidade. Este setor precisa de APIs abertas para suportar a interoperabilidade.

ATUALIZAÇÃO: Depois de publicar este artigo, encontramos este artigo onde Jim Lynch, da Autodesk, confirma esses pontos.

com esses tipos de formatos de troca ou padrões do setor, você está limitado em relação ao que pode realmente fazer.

Hoje, esses produtos [Revit e Tekla] interagem através do IFC, mas quando você o leva para o próximo nível de APIs, você obtém uma interoperabilidade muito mais forte e direta,

Isto confirma o nosso ponto de que o comunicado de imprensa foi um pouco enganador.

Estudo de caso 2 – Entrevista com Bentley

Vamos seguir para a entrevista da Bentley e focar nas cotações relacionadas à interoperabilidade.

A interoperabilidade agora é fornecida através de serviços colaborativos que funcionam bem com o software de nossos concorrentes. Você também deve dar algum crédito à Autodesk. Temos um acordo de interoperabilidade de longa data com eles.

Isso apenas confirma o que vimos. Ponto a ponto integrações de compatibilidade são tomadas para interoperabilidade. E essas integrações não são baseadas em APIs abertas. A Bentley está promovendo o uso de seu próprio formato i-model gerado por plug-ins de software de design.

(No IFC e no COBie): eles nunca irão longe o suficiente, ou estarão atualizados o suficiente, ou serão extensos o suficiente para alcançar um padrão de persistência de dados inteligentes.

Sim, existem limitações nas implementações atuais. Mas eles nunca podem ser consertados? Se a indústria se reunir para trabalhar para corrigir as limitações? Novamente, a Bentley só vê seu próprio formato como uma solução viável.

Em vez de reclamar sobre a falta de interoperabilidade, existem maneiras muito práticas de superá-lo, que a internet levou a uma estratégia de auto-descrição. Se no mundo da AEC dizemos que a falta de padrões nos impede, estamos dando desculpas.

Interoperabilidade implica padrões abertos por definição. Se você está inventando sua própria camada de integração, esperando que ela se torne um padrão, você não deve chamar isso de interoperabilidade.

Não consigo pensar em nada além de problemas com o COBie. …. O que você realmente usa para isso, é detalhado, é limitado em termos de virtuosidade e como um mecanismo de troca de dados é quase inteiramente teórico como toda vez que o design muda, o que é constantemente, você teria que reexportar o COBie inteiro

COBie não é sobre compartilhar dados de projeto cada vez que o projeto muda. O COBie define quedas de dados relacionadas com a transição entre cada mudança de fase principal no ciclo de vida do projeto, sendo a principal a transferência dos dados construídos e os dados de operações e manutenção. Proprietários capazes de utilizar modelos para a fase de operações normalmente exigiriam uma combinação de modelos nativos e arquivos iFC openBIM para transferir as virtudes dos modelos. Para os casos de uso, a Bentley descreve que buildingSMART está trabalhando em definições e representações de vista de modelo alternativas. Nós concordamos totalmente que esse trabalho precisa acelerar, mas atacar o COBie por essa falha está realmente perdendo o ponto

Então, qual é a solução da Bentleys para o desafio de interoperabilidade da indústria? A Bentley tem seu próprio formato chamado I-model. Os modelos I podem ser criados usando plugins gratuitos para ferramentas da Bentley (por exemplo, Microstation) e algumas outras ferramentas (por exemplo, Revit). Os i-models podem ser visualizados em visualizadores gratuitos da Bentley (se você estiver na plataforma Windows) ou podem ser visualizados como arquivos PDF em 3D (se esse for o formato em que os modelos foram publicados). Os dados nos modelos i podem ser acessados através de um driver de banco de dados ODBC que a Bentley fornece. Isso significa que existem possibilidades de integração, mas não chamamos isso de padrão aberto e, portanto, não é uma solução de interoperabilidade.

Para dar algum equilíbrio à discussão, confiamos que a Bentley está certa quando diz que o formato do modelo I tem muitas vantagens sobre os formatos / padrões do openBIM. A única coisa que conta, no entanto, na interoperabilidade e padronização é a adoção do mercado. Dê uma olhada no gráfico de tendências abaixo. A IFC está definitivamente em ascensão. Esse não é o caso do modelo inteligente.

Resumo

O openBIM, conforme definido pela buildingSMART, está bem posicionado para se tornar a estrutura de interoperabilidade para o mundo da AEC. Para isso, no entanto, exige que a buildingSMART e a comunidade trabalhem com algumas limitações e aprimorem constantemente o padrão e as implementações.

A Bentley é agora o único grande player BIM que não suporta abertamente a interoperabilidade baseada em openBIM. Ao mesmo tempo, o mercado está gritando pela interoperabilidade entre os domínios de construção e infraestrutura. buidlingSMART tem em sua lista de tarefas. Bentley diz que eles têm uma solução superior …

Então, de volta à nossa pergunta – a indústria está navegando sob cores falsas?
Velejar sob cores falsas é provavelmente uma expressão muito dura para isso. Mas nós pensamos, no entanto, que o termo de interoperabilidade é jogado de maneira um pouco frouxa em nossa indústria. Especialmente em mensagens de marketing. Ele está sendo usado para descrever soluções ponto-a-ponto e está sendo usado para descrever integrações baseadas em formatos proprietários. Achamos que o setor precisa entender e concordar sobre qual interoperabilidade é tomar decisões fundamentadas com base nas mensagens dos fornecedores.

Também esperamos que nossos padrões evoluam para que a conformidade com o padrão e o trabalho na comunidade seja a principal mensagem que você está promovendo, e não a integração com outro fornecedor.

Artigo originalmente traduzido de BIMMODEL