BIM und KI
Laut MediaConstruct, dem französischen Ableger von BuildingSmartInternational, bezieht sich BIM nicht nur auf ein digitales Modell, sondern auch auf Geschäftsprozesse zur Generierung, Nutzung und Verwaltung technischer Daten eines gebauten Vermögenswerts. Mit anderen Worten handelt es sich um eine kollaborative Arbeitsmethode, die auf einem digitalen Modell basiert und durch die Werkzeuge der neuen Technologien unterstützt wird.
Das digitale Modell ist ein 3D-Modell, das die physischen, geometrischen und ontologischen Aspekte der Komponenten eines Gebäudes darstellt. Es stellt die zentrale Unterstützung für die Erstellung und den Austausch von Daten zum Bauwesen dar. Unter BIM-Prozessen werden alle Vorgänge zusammengefasst, die eine Zusammenarbeit innerhalb eines Unternehmens oder zwischen den verschiedenen Beteiligten eines Projekts über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks hinweg ermöglichen.
Das Konzept der Zusammenarbeit impliziert einen reibungslosen Datenaustausch zwischen Baufachleuten und damit die Überwindung der einschränkenden Barrieren, die durch native Formate entstehen. Aus diesem Grund wurde das IFC-Format (Industry Foundation Classes) entwickelt, um die Interoperabilität zwischen proprietärer Software zu ermöglichen.
Unterstützt durch die Regierungsstrategie zur Beschleunigung des digitalen Wandels im Bausektor
(PTNB und BIM-Plan 2022) soll BIM in Bauunternehmen eingeführt und demokratisiert werden. Diese digitale Revolution bringt nicht nur eine Revolution in der Unterstützung mit sich, sondern auch eine Revolution in den Arbeitsmethoden und eine Neudefinition von Berufen.
BIM im Dienste der GEBÄUDEHÜLLE
Bei PROCAL antizipieren wir die Veränderungen, die die Berufe im Zusammenhang mit der Gebäudehülle betreffen, und den offensichtlichen Bedarf von Fachleuten und Unternehmen an technologischen Hilfsmitteln, aber auch an Unterstützung und Schulung. Wir laden Sie ein, unseren Ansatz und unser Engagement in unseren verschiedenen Entwicklungsbereichen kennenzulernen.
BIM erfordert den Einsatz geeigneter Softwaretechnologien: Die von ProCAL angebotene Software (ENVELOP 3D und CAL3D) bietet Fachleuten im Bereich Gebäudehülle und Rohbau die Möglichkeit, dank intuitiver Steuerung und schneller Modifizierung modulare digitale 3D-Modelle zu erstellen.
Die BIM-Modellierung muss eine Reihe von Dimensionen integrieren, die eine möglichst realistische Simulation des Bauvorgangs und die Integration nicht-geometrischer Daten ermöglichen. Dank ihres produktorientierten Ansatzes können Sie mit der ProCAL-Software Ihre Designstudien auf der Grundlage realer Produkte durchführen: BIM-Objektdatenbank. Diese BIM-Objekte werden mit einem sehr hohen Detaillierungsgrad (LOD500) modelliert und erfüllen somit perfekt den für die Ausführungsphase erforderlichen Entwicklungsstand (die BIM EXE).
Die Vorteile von BIM in der Gebäudehülle
Bei ProCAL stellen wir den Kunden in den Mittelpunkt unserer Entwicklungsstrategie.
Durch den kontinuierlichen Austausch mit den Anwendern unserer Software können wir deren Bedürfnisse verstehen und entsprechende Lösungsansätze vorschlagen. Die Fragen unserer Kunden werden stets durch die Tools beantwortet, die wir kontinuierlich verbessern oder weiterentwickeln. Dieser Ansatz soll den Wandel der Praktiken in diesen Unternehmen im Kontext des digitalen und ökologischen Wandels im Bausektor erleichtern und unterstützen.
Unser Wunsch, BIM in der Gebäudehülle zu fördern, spiegelt sich in konkreten Maßnahmen wider (Gewährleistung der Interoperabilität mit anderer BIM-Software), die darauf abzielen, die Fachleute für Gebäudehülle wieder in den Mittelpunkt des Entwurfsprozesses zu rücken.
In diesem Sinne ist ProCAL Teil eines Innovationsprozesses und initiiert Forschungen, um die Verbindung von BIM als verbindendes Element mit Konzepten wie DfMA , Generative Design oder LEAN Construction zu erreichen. Konzepte, die es ermöglichen, die Gebäudehülle als eine Baugruppe aus in der Werkstatt vorgefertigten und auf der Baustelle zusammengebauten Produkten zu entwerfen. Wir versuchen daher, das Potenzial der Off-Site-Erstellung der Gebäudehülle auszunutzen, um die Produktivität zu steigern, die Umsetzungszeit auf der Baustelle zu verkürzen, Fehler und Abfall zu reduzieren und so die Kosten bei gleichbleibender Arbeitsqualität zu senken.
Hören Sie auf, ein Subunternehmer zu sein, der Machen Sie mit und werden Sie zu einem Akteur, der gehört wird und eine treibende Kraft für Vorschläge ist!
Die Rolle der auf Gebäudehüllen spezialisierten Unternehmen und Ingenieurbüros beschränkte sich sehr lange auf die Umsetzung der Anweisungen anderer Interessengruppen. Dabei entstanden enge Fristen und übermäßige Zusatzkosten, die vor allem auf eine mangelhafte Zusammenarbeit und Datenverwaltung sowie eine ineffiziente Organisation der Abläufe zwischen Planung und Umsetzung zurückzuführen waren.
Unser Anspruch bei ProCAL ist es, diese Akteure wieder in den Mittelpunkt ihres Handelns zu stellen. Wie ? Indem wir Werkzeuge entwickeln, die ihnen einen wirkungsvollen Dialog mit ihren wichtigsten Gesprächspartnern ermöglichen.
Zunächst mit dem Projektmanagement und dem Architekten, indem mehrere Layout-Optionen (Verwendung von generativem und optionalem Design) vorgeschlagen werden, die unterschiedliche Leistungsniveaus (Ästhetik, Abfallreduzierung, Optimierung von Verschnitt usw.) aufweisen. Die Idee besteht daher darin, durch Design einen Mehrwert für das Projekt zu schaffen.
Anschließend bei Herstellern und Lieferanten. Tatsächlich ermöglichen unsere Tools Fachleuten die Verwendung realer, auf dem Markt vorhandener Produkte dank einer vollständigen Datenbank mit BIM-Objekten, die kontinuierlich erweitert wird. Das Interesse besteht darin, eine realistische Vision des Projekts zu haben, Aufträge und Lagerengpässe vorherzusehen und die Entscheidungsunterstützung während der Konstruktion zu verbessern.
Schließlich ermöglichen unsere Tools Fachleuten, bereits in der Entwurfsphase über die Organisation der Site und die Implementierung nachzudenken. Die Idee besteht darin, den Übergang vom Entwurf zur Umsetzung vor Ort durch die Vorwegnahme der Fertigungs-, Montage- und Installationszeiten zu optimieren. Auf dieser Grundlage werden im Vorfeld mehrere Entwurfsalternativen vorgeschlagen und die Materiallieferungen zur Baustelle so geplant, dass die Arbeitszeit der Arbeiter optimiert und die Fahrtzeit verkürzt wird.
Was ist generatives Design?
Generatives Design ist ein iterativer Designprozess, der auf der Grundlage der Parameter und Ziele des Designers mehrere Designalternativen generiert.
In der Industrie angewandt, hat sich generatives Design bei der Konstruktion optimierter, d. h. leichterer, stabilerer und damit langlebigerer Teile bewährt. Die Idee hinter generativem Design besteht darin, Ihr Design ausgehend von unterschiedlichen Erwartungen und Voraussetzungen zu entwickeln. Die Rechenleistung der Software für generatives Design ermöglicht die Erstellung mehrerer Designoptionen und die Analyse der Ergebnisse, um das bzw. die optimalsten Designs zu definieren.
Unser Ansatz: Generatives Design in der Gebäudehülle
Die zunehmende Komplexität von Gebäuden aufgrund der Digitalisierung und der Energiewende sowie die zahlreichen Einschränkungen, mit denen Planer im Allgemeinen und Gebäudehüllenexperten im Besonderen konfrontiert sind, erfordern zur Erfüllung ihrer Aufgaben geeignete technologische Werkzeuge. Wir bei ProCAL sind davon überzeugt, dass die Optimierung der Studien und Entwürfe der beste Verbündete für die Beteiligten an der Gebäudehülle ist, um dieser Komplexität bestmöglich zu begegnen. Durch die Einführung von generativem und optionalem Design in den Designprozess könnten verschiedene Aspekte des Designs (auch gegensätzliche) abgedeckt und mehrere Alternativen für Layout- und Verkleidungszeichnungen vorgeschlagen werden, die die vorab festgelegten Ziele am besten erfüllen.
Generatives/Optionales Design in der Gebäudehülle: Wie funktioniert es?
1. Startparameter festlegen
Der erste Schritt besteht darin, alle Parameter zu definieren, die das Design bestimmen (Einschränkungen, Konstanten, Variablen usw.). Beispiel:
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Tolerierbare Sturzrate
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Mindestbreite der nutzbaren Stürze
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Anzahl Schnitte pro Platte
2. Starten Sie den Layoutvorgang
Nach der Festlegung der ersten Parameter kann mit der Auslegung begonnen werden. Durch entsprechende Algorithmen kann die Software eine gewisse Anzahl an Alternativen generieren. Jeder Alternative wird eine Punktzahl zugewiesen, die der Antwort entspricht, die sie auf die vom Benutzer vorab festgelegten Ziele bietet. Die Idee hinter dieser Art von Anwendung besteht darin, den Benutzern zu ermöglichen, ihre Bemühungen auf den Mehrwert zu konzentrieren, den ihre Arbeit bringen kann (Verringerung von Planungsfehlern, Einsparung von Baumaterialien, deutliche Produktivitätssteigerung, bessere Zusammenarbeit mit allen Beteiligten), indem dank der Rechenleistung der Software mehrere möglicherweise widersprüchliche Ziele kombiniert werden.
3. Wählen Sie die beste Option für Ihr Layout
In diesem letzten Schritt kann der Benutzer sein automatisches Layout starten. Sobald das gesamte Projekt abgeschlossen ist, kann mit der Erstellung der grafischen, quantitativen usw. Teile begonnen werden.
DfMA
DfMA® in der Fertigungsindustrie
Die DfMA®-Konstruktionsmethode (Design for Manufacturing and Assembly) hat sich in der Fertigungsindustrie schnell zum Standard entwickelt und basiert auf den folgenden drei Prinzipien:
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Die Reduzierung und Vereinfachung von Montagevorgängen durch Verringerung der Anzahl der Teile, aus denen ein Produkt besteht.
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Frühzeitige und genaue Schätzung der Kosten verschiedener Designvorschläge für eine fundierte Entscheidungsfindung.
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Die Vorteile dieser Methode sind erwiesen und haben im Laufe der letzten 30 Jahre Hunderten von Industrieunternehmen ermöglicht, Produkte zu geringeren Kosten und in besserer Qualität herzustellen.
DfMA® hält Einzug in die Baubranche
Mit dem wachsenden Interesse an der Offsite-Bauweise und der Industrialisierung des Bausektors wird zunehmend an der Anwendung von Industriemethoden im Bauwesen geforscht, insbesondere der DfMA.
Im Allgemeinen beinhaltet die Anwendung von DfMA im Bauwesen die Berücksichtigung der Fertigungs- und Montagebeschränkungen der Elemente, aus denen das Gebäude besteht, bereits in der Entwurfsphase.
DfMA® in der Gebäudehülle?
Bei ProCAL sind wir uns der klaren Herausforderung bewusst, die die Anwendung von DfMA im Bauwesen und insbesondere in der Gebäudehülle darstellt, die das Herzstück unserer Tätigkeit darstellt. Aufgrund ihrer Beschaffenheit bietet die Gebäudehülle ein großes Potenzial für die Industrialisierung ihrer Komponenten.
Wir forschen derzeit aktiv daran, diese Methode in unsere Softwaretools zu integrieren. Dank eines produktorientierten Ansatzes ermöglichen die von uns entwickelten Anwendungen die Berücksichtigung von Fertigungs- und Montagebeschränkungen sowie sogar Transportbeschränkungen bereits zu Beginn des Entwurfs.
LEAN-Konstruktion
Was ist LEAN Management?
Seinen Ursprung hat das LEAN-Management im Automobilbau in Japan, genauer gesagt bei Toyota. Es basiert auf industriellen Werkzeugen und Methoden wie 5S, VSM, KANBAN, Kaisen und anderen. Die Idee hinter LEAN Management ist die Beseitigung von Verschwendung aller Art (z. B. unnötige Reisen) und die Verbesserung der Produktionsqualität.
Diese Arbeitsweise fand schnell auch außerhalb der Automobilindustrie Anwendung. Seine Anwendung im Bauwesen führte zur LEAN-Konstruktion.
LEAN Construction: Was sind die Herausforderungen für die Baubranche?
LEAN-Konstruktion entwickelt sich schnell zu einer Methode der Arbeitsorganisation, die auf kontinuierlicher Verbesserung basiert. Dabei geht es nicht um große Veränderungen, sondern um die Multiplikation kleiner Maßnahmen, die zur Reduzierung von Abfallquellen sowie ungeeigneten und zeitaufwändigen Arbeitsabläufen beitragen. Dabei handelt es sich um Überlegungen, die jedes Glied in der Wertschöpfungskette anstellt, um effektiver mit anderen Beteiligten zusammenarbeiten zu können.
Infolgedessen weist LEAN eine unbestreitbare Kompatibilität mit BIM auf und ermöglicht die Ausweitung des Konzepts der Zusammenarbeit für ein besseres Prozessmanagement von der Werkstatt bis zur Baustelle.
ProCAL: LEAN integriert in die Umsetzung der Gebäudehülle
Gebäudehüllenunternehmen leiden wie andere Bauunternehmen unter einer Verlangsamung der Produktivität, einer Verlängerung der Ausführungszeit (es wird geschätzt, dass 80 % der Reisezeit eines Arbeiters während eines Arbeitstages vergeht. Dies reduziert die tatsächliche Arbeitszeit auf 20 %), der Anhäufung von Fehlern auf der Baustelle, der Überschätzung/Unterschätzung der verwendeten Produkte und Materialien, der Überschneidung geplanter Vorgänge oder dem Zeitverlust zwischen diesen Vorgängen.
Alle diese Faktoren tragen zur Verringerung der Margen des Unternehmens und damit seiner langfristigen Zukunftsfähigkeit bei.
Maschinelles Lernen
Was ist maschinelles Lernen?
Maschinelles Lernen ist ein Zweig der künstlichen Intelligenz, der durch ein System definiert ist, das mit Daten gespeist wird und kontinuierlich lernt und sich verbessert.
Es basiert auf Algorithmen, die nicht durch Programmierung, sondern durch Erfahrung lernen und ihre Leistung automatisch verbessern.
Die verschiedenen Lernprozesse, die beim maschinellen Lernen verwendet werden, beginnen mit Trainingsdaten (Beispielen, Anweisungen, Experimenten), die dazu verwendet werden, das Modell des maschinellen Lernens zu füttern, das darauf ausgelegt ist, eine bestimmte Frage zu beantworten, Vorhersagen zu treffen oder bessere Entscheidungen zu treffen.
Anwendungen für maschinelles Lernen
Maschinelles Lernen ist eine der wichtigsten Innovationen des 21. Jahrhunderts. Die Anwendungsbereiche reichen von Suchmaschinen wie Google über Sprachassistenten bis hin zu Newsfeeds in sozialen Medien. Dazu gehören auch speziellere Anwendungen wie Kundenbeziehungsmanagement, Business Intelligence oder IT-Systeme für das Personalwesen.
Maschinelles Lernen im Dienste unserer Softwarebenutzer
Bei ProCAL streben wir danach, maßgeschneiderte, intuitive und intelligente Softwarelösungen bereitzustellen. Für uns ist die Benutzererfahrung eine zentrale Ressource zur Verbesserung unserer Produkte und zur Anpassung an die Gewohnheiten, Vorlieben und Verhaltensweisen der Benutzer.
Die Verbindung des maschinellen Lernens mit den Hauptfunktionen unserer Software ermöglicht es nämlich, bereits während der Nutzung der Software zu lernen, die Art des Layouts, der Produkte, Baugruppen und Verbindungen vorherzusehen und dem Benutzer sehr schnell geeignete Lösungen vorzuschlagen.
Dieses System basiert auf der Ansammlung von Daten, die während der Nutzung erfasst und in einer Wissensdatenbank organisiert werden.
Mit diesem Ansatz können Sie den Zeitaufwand für die Einrichtung Ihres Layouts zu Beginn jedes Entwurfs minimieren und so die Lernzeit erheblich verkürzen.
Der große Vorteil des Einsatzes von Machine Learning in unserer Software liegt in der Verbesserung der Nutzungsleistung durch wiederkehrende Projekte: Je häufiger wir die Software verwenden, desto leistungsfähiger und intelligenter wird sie!
