5 mythes et 5 réalités du BIM - Intégration SIG

Chris Andrews a écrit un article précieux à un moment intéressant, alors qu'ESRI et AutoDesk recherchent des moyens d'apporter la simplicité du SIG au tissu de conception qui s'efforce de matérialiser le BIM en tant que norme dans les processus d'ingénierie, d'architecture et de construction. Bien que l'article prenne le point de vue de ces deux entreprises, c'est un point de vue intéressant, même s'il ne coïncide pas forcément avec les stratégies d'autres intervenants du marché tels que Tekla (Trimble), Geomedia (Hexagon) et Imodel. js (Bentley). Nous savons que certaines des positions avant le BIM étaient "un CAO qui fait du SIG" ou "un SIG qui s'adapte au CAO".

Un peu d'histoire…

Dans les années 80 et 90, les technologies CAO et SIG sont apparues comme des alternatives compétitives pour les professionnels qui avaient besoin de travailler avec des informations spatiales, qui étaient principalement traitées sur papier. À cette époque, la sophistication du logiciel et les capacités du matériel limitaient la portée de ce qui pouvait être fait avec la technologie assistée par ordinateur, tant pour la rédaction que pour l'analyse des cartes. La CAO et le SIG semblent être des versions qui se chevauchent d'outils informatisés pour travailler avec des géométries et des données qui produiraient de la documentation papier.

À mesure que les logiciels et le matériel sont devenus plus avancés et sophistiqués, nous avons vu la spécialisation de toutes les technologies qui nous entourent, y compris la CAO et le SIG, et la voie vers des flux de travail entièrement numériques (également appelés « numérisés »). La technologie CAO s'est initialement concentrée sur l'automatisation des tâches à partir du dessin manuel. La modélisation des informations du bâtiment (BIM), un processus permettant d'obtenir une meilleure efficacité lors de la conception et de la construction, a progressivement éloigné les outils de conception BIM et CAO de la création de dessins vers des modèles numériques intelligents d'actifs réels. . Les modèles créés dans les processus de conception BIM modernes sont suffisamment sophistiqués pour simuler la construction, détecter les défauts au début de la conception et générer des estimations très précises, par exemple pour la conformité budgétaire des projets à évolution dynamique.

Le SIG a également différencié et approfondi ses capacités au fil du temps. Désormais, les SIG peuvent gérer des milliards d'événements, des capteurs en direct, effectuer des visualisations à partir de pétaoctets de modèles 3D et d'images sur un navigateur ou un téléphone mobile, et effectuer des analyses prédictives, complexes et à l'échelle de multiples nœuds de traitement dispersés à travers le système. nuage La carte, qui a commencé comme un outil d’analyse sur papier, a été transformée en un tableau de bord ou un portail de communication afin de synthétiser des analyses complexes de manière interprétable par l’homme.

Pour exploiter pleinement le potentiel des flux de travail intégrés entre BIM et SIG, essentiels pour des domaines tels que les villes intelligentes et l'ingénierie numérisée, nous devons examiner comment ces deux mondes peuvent aller au-delà de la concurrence industrielle et évoluer vers des flux de travail. complète numérisée, ce qui nous permettra de nous déconnecter des processus papier des cent dernières années.

Mythe: BIM est pour ...

Dans la communauté des SIG, l'une des choses les plus courantes que je vois et entends sont les définitions BIM basées sur la compréhension externe du monde BIM. J'entends souvent dire que le BIM est destiné à l'administration, à la visualisation, à la modélisation 3D ou que ce n'est que pour les bâtiments, par exemple. Malheureusement, aucun de ces éléments n’est réellement utilisé pour le BIM, bien qu’il puisse étendre ou activer certaines de ces capacités ou fonctions.

Essentiellement, le BIM est un processus permettant d'économiser du temps et de l'argent, et d'obtenir des résultats très fiables pendant le processus de conception et de construction. Le modèle 3D généré pendant les processus de conception BIM est un sous-produit de la nécessité de coordonner une conception particulière, de capturer une structure telle quelle, d'évaluer les coûts de démolition ou de fournir un enregistrement légal ou contractuel des modifications d'un actif physique. . La visualisation peut faire partie du processus, car elle aide les humains à comprendre la dynamique, les caractéristiques et l'esthétique d'une conception proposée.

Comme je l'ai appris il y a longtemps chez Autodesk, le «B» dans BIM signifie «Construire, le verbe» et non «Construire, le nom». Autodesk, Bentley et d'autres fournisseurs ont travaillé avec l'industrie pour infuser les concepts du processus BIM, dans des domaines tels que les chemins de fer, les autoroutes et les autoroutes, les services publics et les télécommunications. Toute agence ou organisation, gérant et construisant des immobilisations physiques, a tout intérêt à s'assurer que ses entrepreneurs en conception et en ingénierie utilisent des processus BIM.

Les données BIM peuvent potentiellement être utilisées dans les workflows opérationnels pour la gestion des actifs. Cela a été remarqué, par exemple, dans le nouveau Normes ISO pour le BIM, qui ont été informés, par le processus de normalisation des normes du Royaume-Uni, mis en place au cours des 10 dernières années. Même si ces nouvelles propositions se concentrent sur l'utilisation des données BIM, dans tout le cycle de vie d'un actif, il est toujours clair que les économies de coûts de construction, comme indiqué dans l'article, sont le principal moteur de l'adoption du BIM.

Considérée comme un processus, l'intégration de la technologie SIG avec le BIM devient beaucoup plus complexe que la simple lecture de graphiques et d'attributs à partir d'un modèle 3D et leur affichage dans un SIG. Pour vraiment comprendre comment les informations peuvent être utilisées dans le BIM et le SIG, nous constatons souvent que nous devons redéfinir notre concept de bâtiment ou de route, et comprendre comment les clients doivent utiliser un large éventail de données de projet dans le contexte géospatial. Nous avons également constaté que se concentrer sur le modèle signifie parfois que nous avons négligé les flux de travail plus simples et plus basiques qui sont essentiels à l'ensemble du processus, comme l'utilisation précise des données collectées sur le terrain sur un chantier de construction, pour liez l'emplacement avec les données du modèle pour l'inspection, l'inventaire et l'enquête.

En fin de compte, nous n'obtiendrons une compréhension et des résultats communs que si nous « franchissons le fossé » pour travailler dans des équipes combinées qui peuvent apporter de la diversité à la résolution de problèmes. C'est pourquoi nous travaillons avec Autodesk et d'autres partenaires dans ce domaine.
Le partenariat entre Esri et Autodesk, annoncé pour la première fois à 2017, a été une étape décisive dans la mise en place d’une équipe multidisciplinaire pour résoudre certains problèmes d’intégration BIM-GIS.

Mythe: BIM fournit automatiquement des fonctionnalités SIG

L’un des concepts les plus difficiles à transmettre à un utilisateur non spécialiste des systèmes BIM-GIS est que, bien que le modèle BIM ressemble exactement à un pont ou à un bâtiment, il n’a pas nécessairement les caractéristiques qui définissent la définition d’un bâtiment ou d’un pont à des fins cartographiques ou de l'analyse géospatiale.
Chez Esri, nous travaillons sur de nouvelles expériences pour la navigation dans le bâtiment et la gestion des ressources, comme ArcGIS Indoors. De nombreux utilisateurs s'attendaient à ce qu'avec notre travail avec les données Autodesk Revit, nous puissions extraire automatiquement des géométries communes, telles que les pièces, les espaces, les plans d'étage, l'empreinte du bâtiment et la structure d'un bâtiment. Mieux encore, nous pourrions extraire le maillage de navigation pour voir comment un humain traverserait la structure.

Toutes ces géométries seraient très utiles pour les applications SIG et pour les workflows de gestion d'actifs. Néanmoins, aucune de ces géométries n'est requise pour construire le bâtiment et n'existe généralement pas dans un modèle Revit.
Nous examinons des technologies pour calculer ces géométries, mais certaines présentent des défis complexes en matière de recherche et de flux de travail qui ont déconcerté l'industrie pendant des années. Qu'est-ce qu'une pellicule rétractable pour bâtiment? Comprend-il la fondation? Et les balcons? Quelle est l'empreinte d'un bâtiment? Comprend-il les surplombs? Ou est-ce juste l'intersection de la structure avec le sol?

Pour garantir que les modèles BIM contiennent les fonctionnalités requises pour les flux de travail SIG, les propriétaires exploitants devront définir les spécifications de ces informations avant le début de la conception et de la construction. Semblable aux workflows de conversion CAD-SIG classiques, dans lesquels les données CAO sont validées avant d'être converties en SIG, le processus BIM et les données obtenues doivent spécifier et inclure les caractéristiques qui seraient utilisées pendant la gestion du cycle de vie d'une structure, si c'est un objectif de création des données BIM.

Il existe des organisations dans le monde, généralement des gouvernements et des opérateurs de campus contrôlés ou de systèmes d'actifs, qui ont commencé à exiger que les caractéristiques et attributs du cycle de vie soient inclus dans le contenu BIM. Aux États-Unis, l'Administration des services gouvernementaux pousse de nouvelles constructions à travers les exigences BIM et des agences telles que l'Administration des anciens combattants se sont donné beaucoup de mal pour détailler les éléments BIM, tels que les chambres et les espaces, qui seront utiles dans le la gestion des installations après la construction du bâtiment. Nous avons constaté que les aéroports, tels que Denver, Houston et Nashville, contrôlent étroitement leurs données BIM et disposent souvent de données très cohérentes. J'ai vu de belles discussions de la SNCF AREP qui a construit un programme BIM complet pour les gares, basé sur le concept que les données BIM seraient utilisées dans les flux de travail d'exploitation et de gestion des actifs. J'espère en voir plus à l'avenir.

Les données partagées avec nous depuis l'aéroport international George HW Bush Houston (présentées ici sur Web AppBuilder) démontrent que si les données BIM sont standardisées, généralement via des outils de validation de dessin, elles peuvent être systématiquement intégrées dans le SIG. . En règle générale, nous voyons les informations de construction dans les modèles BIM avant d'afficher les informations relatives à la FM

Mythe: il existe un format de fichier pouvant fournir une intégration BIM-GIS

Dans les workflows d'intégration métier classiques, une table ou un format peut être mappé à une autre table ou format, pour permettre de manière fiable la transmission d'informations entre différentes technologies. Pour diverses raisons, ce modèle est de plus en plus inadéquat pour répondre aux besoins des ^tFlux d'informations du siècle 21:

• Les informations stockées dans les fichiers sont difficiles à transmettre
• L'attribution de données à travers des domaines complexes a des pertes
• L'affectation des données implique une duplication incomplète du contenu dans les systèmes
• Le mappage des données est souvent unidirectionnel
• La technologie, la collecte de données et les flux de travail des utilisateurs évoluent si rapidement qu'il est garanti que les interfaces actuelles seront moins nombreuses que ce qui sera nécessaire demain

Pour obtenir une véritable numérisation, la représentation numérique d'un actif doit être rapidement accessible dans un environnement distribué, qui peut être modernisé et mis à jour pour s'adapter à des requêtes, analyses et contrôles plus complexes au fil du temps et tout au long du processus. durée de vie utile de l'actif.

Un modèle de données ne peut pas englober tout ce qui pourrait être intégré dans le BIM et le SIG dans des secteurs et des besoins des clients très divers, il n'y a donc pas de format unique qui puisse capturer l'intégralité de ce processus d'une manière qui accessible rapidement et bidirectionnelle. J'espère que les technologies d'intégration continueront de mûrir au fil du temps, à mesure que le BIM devient plus riche en contenu et qu'il est nécessaire d'utiliser les données BIM dans le contexte du SIG pour la gestion des actifs du cycle de vie, cela deviendra plus critique. pour une habitation durable des humains.

L'objectif de l'intégration BIM-SIG est de permettre aux flux de travail de créer et de gérer des actifs. Il n'y a pas de transferts discrets et bien définis entre ces deux flux de travail.

Mythe: Vous ne pouvez pas utiliser directement le contenu BIM dans un SIG

Contrairement à la discussion sur la façon de trouver des fonctionnalités SIG dans les données BIM, on entend souvent dire qu'il n'est ni raisonnable ni possible d'utiliser directement le contenu BIM dans SIG pour des raisons allant de la complexité sémantique, de la densité des actifs, à échelle des actifs. La discussion sur l'intégration BIM-SIG est généralement orientée vers les formats de fichiers et les flux de travail d'extraction, de transformation et de chargement (ETL).

En fait, nous utilisons déjà directement le contenu BIM dans le SIG. L'été dernier, nous avons introduit la possibilité de lire directement un fichier Revit dans ArcGIS Pro. À ce stade, le modèle pouvait interagir avec ArcGIS Pro comme s'il était composé d'entités SIG, puis être transformé en d'autres formats SIG standard grâce à un effort manuel, si est désiré. Avec ArcGIS Pro 2.3, nous libérons la possibilité de publier un nouveau type de couche, une couche de scène de construction , qui permet à un utilisateur d'encapsuler la sémantique, la géométrie et les détails d'attributs d'un modèle Revit dans un format hautement évolutif conçu pour les expériences SIG. La couche de scène de bâtiment, qui sera décrite dans la spécification I3S ouverte, ressemble à un modèle Revit pour l'utilisateur et permet une interaction à l'aide d'outils et de pratiques SIG standard.

J'ai été fasciné de découvrir qu'en raison de la disponibilité de plus de bande passante, d'un stockage moins cher et d'un traitement moins cher, nous passons de «ETL» à «ELT» ou flux de travail. Dans ce modèle, les données sont essentiellement téléchargées sur tout système qui en a besoin dans leur forme native et peuvent ensuite être consultées pour traduction vers un système distant ou un entrepôt de données où l'analyse sera effectuée. Cela réduit la dépendance au traitement à la source et préserve le contenu d'origine pour une transformation meilleure ou plus profonde à mesure que la technologie s'améliore. Nous travaillons sur l'ELT chez Esri et il semble que nous ayons atteint la valeur fondamentale de ce changement lorsque j'ai parlé de «supprimer le E et T de l'ETL» lors d'une conférence l'année dernière. ELT fait changer radicalement la conversation du scénario où l'utilisateur doit toujours être lié en dehors de l'expérience SIG pour rechercher ou interroger le modèle dans son intégralité. Lors du chargement direct des données dans le modèle ELT,

Mythe: les SIG constituent le référentiel idéal pour les informations BIM

J'ai deux mots : « casier judiciaire ». La documentation BIM est souvent le dossier juridique des décisions commerciales et des informations de conformité, enregistrées pour l'analyse des défauts de construction et les poursuites, l'évaluation des taxes et du code, et comme preuve de livraison. Dans de nombreux cas, les architectes et les ingénieurs doivent estampiller ou certifier que leur travail est valide et répond aux exigences de leur spécialité et aux lois ou codes applicables.

À un moment donné, il est concevable que le SIG puisse être un système d'enregistrement pour les modèles BIM, mais à ce stade, je pense que c'est dans des années ou des décennies, ancrés par des systèmes juridiques qui sont encore des versions informatisées des processus papier. Nous recherchons des flux de travail, pour relier les actifs dans le SIG aux actifs dans les référentiels BIM, afin que les clients puissent profiter du contrôle de version et de la documentation nécessaires dans le monde BIM ainsi que de la capacité d'une carte, à placer les informations sur les actifs dans un riche contexte géospatial pour l'analyse, la compréhension et la communication.

Semblable à la partie « fonctionnalités SIG » de la discussion, l'intégration des informations dans les référentiels BIM et SIG sera grandement facilitée par des modèles d'informations normalisés dans les SIG et BIM, qui permettent aux applications de relier les informations de manière fiable entre les deux domaines. Cela ne signifie pas qu'il y aura un modèle d'information unique, pour capturer à la fois les informations SIG et BIM. Il y a trop de différences dans la façon dont les données doivent être utilisées. Mais nous devons nous assurer que nous construisons une technologie et des normes flexibles qui peuvent s'adapter à l'utilisation des données sur les deux plates-formes avec une haute fidélité et la préservation du contenu des données.

L'Université du Kentucky a été l'un des premiers clients à nous donner accès à leur contenu Revit. UKy utilise une validation de dessin rigoureuse pour s'assurer que les données correctes se trouvent dans les données BIM afin de prendre en charge l'exploitation et l'entretien du cycle de vie complet.

Résumé

Les changements dans la capacité matérielle et logicielle et le passage à une société numérisée et axée sur les données créent des opportunités pour intégrer diverses technologies et domaines qui n'existaient jamais auparavant. L'intégration des données et des flux de travail via le SIG et le BIM, nous permet d'atteindre une plus grande efficacité, durabilité et habitabilité des villes, des campus et des lieux de travail qui nous entourent.

Pour capitaliser sur les avancées technologiques, nous devons créer des équipes et des partenariats intégrés pour proposer des solutions à des problèmes complexes qui affectent des systèmes entiers, et non des flux de travail discrets et statiques. Nous devons également passer fondamentalement à de nouveaux modèles de technologie, qui peuvent résoudre les problèmes d'intégration de manière plus robuste et plus flexible. Les modèles d'intégration SIG et BIM que nous adoptons aujourd'hui doivent être « évolutifs » afin que nous puissions travailler ensemble vers un avenir plus durable.