Tương lai của BIM không còn là BIM nữa, và nó đến nhanh hơn bạn nghĩ

Với những tiến bộ trong thiết kế tạo sinh, thuật toán phần mềm và xây dựng bằng robot, các quy trình hiện tại của chúng ta sẽ thay đổi khá nhiều trong ba đến mười năm tới. Chúng ta sẽ chứng kiến máy tính và máy móc làm được nhiều việc hơn bao giờ hết. Hãy cùng FAROVN.COM.VN tìm hiểu tương lai của BIM sẽ phát triển ra sao nhé !

Các thuật toán phần mềm và robot sẽ thay đổi mạnh mẽ quy trình thiết kế/xây dựng như thế nào

Thay vì Mô hình Thông tin Công trình (BIM), chúng ta sẽ thấy Tối ưu hóa Thông tin Công trình. Thay vì vẽ thủ công tường, cửa và cột cho những gì chúng ta nghĩ là một thiết kế tốt, chúng ta sẽ cung cấp cho máy tính “các quy tắc” hướng dẫn nó cung cấp cho chúng ta diện tích tối ưu của tòa nhà, khả năng chịu tải kết cấu và hiệu suất nhiệt. Những việc mất hàng tháng sẽ được thực hiện trong một ngày. Điều này có ý nghĩa gì đối với bạn? Làm thế nào bạn tham gia vào những quy trình thay đổi này?

Chúng ta đang ở vị trí nào?

Hầu hết các công ty hiện đang sử dụng phần mềm BIM đều tập trung vào việc thu thập dữ liệu. Chúng ta thiết kế tòa nhà theo cách thủ công, nhập dữ liệu theo cách thủ công và sau đó in dữ liệu theo cách thủ công. Hệ thống này hoạt động được phần lớn; tuy nhiên, nó không hiệu quả lắm. Nhân tiện, hầu hết các công ty thậm chí còn không thực hiện quy trình này tốt. Hầu hết các công ty đang sử dụng phần mềm BIM của họ giống như một chương trình CAD.

Trong cuốn sách Sự nổi dậy của Robot: Công nghệ và Mối đe dọa của Tương lai Không việc làm, Martin Ford thảo luận về cách các thuật toán phần mềm và robot sẽ thay thế các công việc được trả lương thấp hơn như nhân viên phục vụ thức ăn nhanh cũng như các công việc được trả lương cao hơn như nhà văn và chuyên gia pháp lý. Bạn đang thấy những mô hình nào trong ngành của riêng mình? Robot và thuật toán cuối cùng có thể có vị trí nào trong văn phòng và tại hiện trường?

Bộ phim Tôi, Robot đặt ra câu hỏi: “Robot có thể viết một bản giao hưởng không? Robot có thể biến một tấm vải thành một kiệt tác tuyệt đẹp không?” Trong một bài báo trên Slate.com, Chris Wilson nói rằng: “Cope đã viết phần mềm để giúp anh ấy sáng tác nhạc trong 30 năm, và từ lâu anh ấy đã đạt đến điểm mà hầu hết mọi người không thể phân biệt được giữa Bach thật và các bản nhạc giống Bach mà máy tính của anh ấy có thể tạo ra. Khán giả đã xúc động đến rơi nước mắt bởi những giai điệu được tạo ra bởi các thuật toán.”

Pindar Van Arman, một nghệ sĩ công nghệ và kỹ sư phần mềm, đã chế tạo một robot có thể vẽ tranh nghệ thuật. Van Arman, người rất thích vẽ tranh, ban đầu chế tạo robot này như một trợ lý cho các dự án cá nhân của mình. Giờ đây, robot có thể tạo ra những bức chân dung và phong cảnh tuyệt đẹp, với sự hỗ trợ của con người hoặc hoàn toàn tự động.

Đây là một câu hỏi khác dành cho bạn: Thuật toán có thể thiết kế một tòa nhà không? Robot có thể xây dựng một công trình không? Nếu một công cụ không tồn tại hoặc nếu có giới hạn trong một chương trình, giờ đây chúng ta có thể tạo ra các công cụ của riêng mình. Khả năng này đã tồn tại với những thứ như các chương trình Lisp trong AutoCAD và Dynamo cho Revit. Nếu bạn chưa tham gia vào Dynamo, bạn cần phải làm như vậy.

Mô hình tĩnh so với Chủ nghĩa tham số và Tư duy thuật toán

Thiết kế diễn ra như thế nào tại văn phòng của bạn? Thiết kế thường được mô hình hóa trong phần mềm thiết kế tĩnh như Sketchup? Tất nhiên, điều hay của phần mềm mô hình hóa ý tưởng là bạn không phải suy nghĩ nhiều về các cụm lắp ráp, vật liệu, v.v.

Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể thực hiện nhiều lần lặp thiết kế trong một công cụ ý tưởng mà không phải làm lại mô hình tòa nhà của chúng ta mỗi khi có thay đổi? Ưu điểm rõ ràng nhất là hiệu quả của việc không phải làm lại mô hình hết lần này đến lần khác. Chúng ta có thể tạo ra nhiều lần lặp rất hiệu quả.

FormIt là một công cụ mô hình hóa ý tưởng khác. Một ưu điểm tuyệt vời của FormIt là khả năng tích hợp với Dynamo. Dưới đây là một tòa nhà mà một người trong nhóm của chúng tôi đã mô hình hóa bằng FormIt.

Trong tương lai, thay vì thu thập dữ liệu và báo cáo về dữ liệu đó, chúng ta sẽ sử dụng dữ liệu để thông báo cho các thiết kế của mình. Chúng ta có thể sử dụng Chủ nghĩa tham số cộng với BIM để giúp chúng ta giải quyết vấn đề.

Tôi sau đó đã bắt đầu sử dụng các trình chỉnh sửa thuật toán như Grasshopper và Dynamo. Đây là ví dụ tương tự; tuy nhiên, hãy chú ý đến việc chỉnh sửa hình học dễ dàng như thế nào và tôi có thể ràng buộc các tấm panel và giữ chúng phẳng! Khi các công cụ trở nên dễ sử dụng hơn, chúng ta sẽ thấy tỷ lệ áp dụng rộng rãi hơn.

Sản phẩm thủ công được điều khiển bằng máy tính

Dưới đây là một ví dụ về một phần đồ nội thất mà tôi đã giúp làm việc.

Chi phí của máy móc so với con người

Trong quá khứ, nếu chúng ta yêu cầu một người cắt những thanh xà này, giá sẽ đắt hơn do sự phức tạp của các mẫu và hình dạng. Tuy nhiên, nếu chúng ta sử dụng CNC để cắt các thanh xà thẳng hoặc cong, giá sẽ giống nhau. Nhưng điều gì sẽ xảy ra với công việc của người thợ chế tạo truyền thống? Máy móc có thay thế anh ta không? Không. Bây giờ anh ta vận hành và bảo trì máy móc. Máy móc và người thợ thủ công trở thành một đội làm việc tích hợp.

Lãng phí dữ liệu và Khả năng tương tác

Lãng phí dữ liệu

Mọi người đều đã nghe nói về rác thải xây dựng. Về cơ bản, đó là kết quả của việc cắt bỏ vật liệu dư thừa trong khi xây dựng một tòa nhà với chất thải về cơ bản bị phá hủy hoặc đặt trong bãi rác. Lãng phí dữ liệu là gì? Lãng phí dữ liệu là quá trình không sử dụng dữ liệu hoặc tạo lại dữ liệu trong suốt vòng đời của một tòa nhà. Chúng ta làm điều này mọi lúc.

Khả năng tương tác

Bạn sử dụng công cụ thiết kế nào? Nếu bạn giống như hầu hết các công ty, bạn có thể đang thiết kế trong Sketchup và có thể một chút FormIt hoặc Rhino. Điều gì sẽ xảy ra khi bạn phát triển thiết kế? Bạn có đang tạo lại mô hình trong Sketchup trong Revit bây giờ không? Lưu ý việc giảm dữ liệu? Nếu bạn có thể nhấn một nút và nó sẽ chuyển đổi mô hình của bạn từ Sketchup/Rhino sang Revit thì sao?

Trong tương lai, chúng ta sẽ không mất hàng tháng để chuyển đổi thông tin từ phần mềm này sang phần mềm khác. Tôi hình dung trong tương lai, đám mây sẽ không phụ thuộc vào phần mềm và chúng ta sẽ có thể tạo, thao tác và nắm bắt thông tin bất kể hình học được tạo trong phần mềm nào.

AI (Trí tuệ nhân tạo) BIM

Đây là nơi nó trở nên thú vị… máy tính sẽ có thể được cung cấp một tập hợp các tác vụ, quy tắc và quy trình và có thể thực hiện chúng tự động và hiệu quả hơn con người.

BIM AI kết hợp với Tự động hóa tác vụ

Chúng ta thấy gợi ý về BIM AI ngày nay. Bạn có thích tạo PDF theo cách thủ công, xuất tệp DWG và tách mô hình Revit không? Trong tương lai rất gần, bạn sẽ không. Điều này hiện đã có sẵn. Độ rõ sản phẩm của IMAGINIT tự động hóa các tác vụ như in, xuất bản lên Navisworks và tạo bảng dữ liệu phòng. ROI là rất lớn.

Hãy tưởng tượng nếu máy tính biết khi nào các cột mốc quan trọng, khi mô hình thay đổi và có thể phản ứng bằng cách xuất thông tin cho các nhà tư vấn. Hãy tiến thêm một bước nữa. Điều gì sẽ xảy ra nếu tất cả việc mô hình hóa được thực hiện trên đám mây và bạn có các bộ PDF trực tiếp. Mỗi khi có thay đổi, PDF của bạn được cập nhật trong thời gian thực. Không khó để tưởng tượng điều đó khi xem xét vị trí của chúng ta ngày nay.

BIM AI và Phối hợp 3D

Quy trình phối hợp/phát hiện xung đột 3D truyền thống sắp được đại tu. Building System Planning, Inc. có một công cụ Tính năng Định tuyến Tự động có tên là “GenMEP” (Thiết kế Tạo sinh MEP). Hãy tưởng tượng một công cụ định tuyến ống gió và đường ống trong khi nhận biết đối tượng và tránh các Dầm và thông tin MEP khác. Hiện tại, người dùng cho công cụ biết các bộ phận nào cần kết nối và nó định tuyến tránh thông tin kết cấu/MEP.

Thay vào đó, hãy tưởng tượng việc cung cấp cho máy tính các yêu cầu tải, loại phòng, v.v. và thuật toán máy tính tự động thiết kế, định tuyến và mô hình hóa thông tin MEP. Thời gian sẽ được tiết kiệm như thế nào trong quá trình phối hợp 3D khi GC tham gia? Điều gì sẽ xảy ra khi các nhà thầu phụ có cùng công nghệ này? Tôi nghĩ chúng ta sẽ thấy công nghệ này trong vòng ba năm tới.

BIM AI cộng với Phân tích và Thiết kế

Phân tích và mô hình hóa thủ công đang biến mất. GRAITEC Advance BIM Designer Collection đã tạo ra một công cụ là chương trình tính toán cốt thép theo hướng thiết kế cho mô hình lồng 3D và tự động hóa việc tạo tài liệu cho cột, dầm và móng bằng bê tông cốt thép. Chỉ còn là vấn đề thời gian trước khi công cụ này trở thành xu hướng chủ đạo.

Hãy tưởng tượng trong 5 đến 10 năm tới, phân tích kết cấu sẽ có ảnh hưởng trực tiếp hơn đến thiết kế kiến trúc. Nó đã làm được điều đó ngày hôm nay, nhưng với những tiến bộ trong khoa học vật liệu, vật liệu sinh học và mô hình hóa thuật toán, chúng ta có thể thấy các tòa nhà kết cấu cực kỳ hiệu quả với một nửa vật liệu.

BIM AI và Kiến trúc

Bạn tôi Nate Holland tại NBBJ đã thực hiện một quy trình đáng kinh ngạc như một phần của luận án của anh ấy ở đại học. Anh ấy đã xây dựng một thuật toán tối ưu hóa tòa nhà của mình để tăng doanh thu với tốc độ nhanh hơn chi phí bằng cách tối đa hóa không gian bán lẻ, tầm nhìn ra đại dương và mặt bằng sàn. Tiền đề là tạo ra một nhóm tích hợp, nhà thiết kế và máy tính. Nhà thiết kế có thể cung cấp cho máy tính một loạt các quy tắc, yêu cầu và tham số. Sau đó, máy tính có thể trả về danh sách các tùy chọn đáp ứng các tiêu chí đó dựa trên các tham số do nhà thiết kế đặt ra.

Kỹ thuật tùy chọn

Cá nhân tôi tin rằng lý do kỹ thuật tùy chọn chưa thành công là vì phần mềm không trực quan như các công cụ phác thảo như Sketchup, vì vậy các nhà thiết kế không muốn sử dụng nó. Tôi tin rằng các nhóm như project fractal đang giúp khắc phục điều này.

AR/VR

Bạn không thể nói về tương lai của ngành của chúng ta mà không đề cập đến VR/AR. Trong tương lai, chúng ta sẽ không phải lựa chọn giữa tai nghe thực tế ảo và tai nghe thực tế hỗn hợp. Tai nghe của tương lai sẽ có ống kính có thể đáp ứng cả thực tế ảo và thực tế hỗn hợp.

Ngoài ra, khi phần cứng trở nên nhẹ hơn và thoải mái hơn, chúng ta sẽ đeo chúng suốt ngày chứ không chỉ khi chúng ta muốn xem bản kết xuất. Dự kiến sẽ thấy tai nghe VR/AR lai trong vòng hai năm. Với các phụ kiện bổ sung cho phép chúng ta trải nghiệm áp lực, nhiệt độ và mùi, sẽ khó phân biệt được ảo với thật hơn nhiều.

Robot sẽ thay đổi ngành Xây dựng như thế nào?

Robot của ngành xây dựng sẽ trông giống robot của ngành thực phẩm chứ? Tôi tin rằng robot của tương lai sẽ trông giống máy móc hơn là con người.

Robot chắc chắn không thể làm nhiều công việc giống như con người làm chẳng hạn như điều hướng công trường xây dựng, phải không? Uber đã đầu tư rất nhiều vào ô tô tự lái điều hướng đường phố thành phố với người đi bộ và những người dân thường khác trong xe của họ. Những chiếc xe tự lái này có thuật toán tránh vật thể được cung cấp thông tin từ các cảm biến gắn trên xe. Chỉ còn là vấn đề thời gian trước khi robot làm việc bên cạnh công nhân xây dựng.

Robot đã xuất hiện trong xây dựng. Dưới đây là một robot đang giúp những người lát vỉa hè lát vỉa hè hiệu quả hơn (và bảo vệ lưng/đầu gối của họ).

Internet vạn vật

Nếu bạn kết hợp robot, xây dựng và Internet vạn vật (IoT), đây là nơi mọi thứ trở nên thú vị. Giống như chiếc xe Uber không bao giờ va vào các vật thể khác, hãy tưởng tượng nếu máy bay không người lái và máy móc nhận biết được vật thể và không thể va vào con người.

Nhóm của chúng tôi hiện đang sử dụng một công nghệ gọi là phép đo ảnh. Chúng tôi có một máy ảnh liên kết với IoT. Dựa trên tín hiệu WiFi được cung cấp từ máy ảnh, chúng tôi có thể điều khiển máy ảnh bằng iPad. Đó là một công nghệ khá thú vị và các nhà thầu nói chung đặc biệt yêu thích nó. Hãy tưởng tượng nếu bạn có thể cử một nhóm máy bay không người lái nhỏ để quét một tài sản thay vì một người phải vác theo một máy ảnh nặng nề tại chỗ? Tôi dự đoán chúng ta sẽ thấy công nghệ này trong ba đến năm năm tới.

Làm thế nào bạn có thể chuẩn bị tốt nhất cho bản thân và công ty của bạn cho những quy trình thay đổi này? Buồn bã về công việc sẽ không giải quyết được gì cả. Thay vào đó, hãy bắt đầu tìm hiểu công nghệ!

FARO Việt Nam hiện là đại diện chính hãng phân phối sản phẩm máy quét laser 3d trong ứng dụng BIM, kiến trúc, xây dựng. Chi tiết liên hệ để nhận được tư vấn tốt nhất !