Jak SI i automatyzacja zmieniają inżynierię konstrukcyjną

Sprawdzone przez: Yoan Guyon, Dyrektor Zarządzający w gbc engineers

SI już teraz zmienia sposób, w jaki informacje są tworzone, sprawdzane i wykorzystywane w procesie projektowania i budowy. W inżynierii konstrukcyjnej SI i automatyzacja zaczynają generować warianty projektowe, ograniczać powtarzalne modelowanie, sprawdzać informacje i pomagać inżynierom efektywniej przetwarzać duże ilości danych projektowych. 

Dla inżynierów ważniejsze niż pytanie, czy SI potrafi samodzielnie zaprojektować konstrukcję, jest inne pytanie: które elementy pracy inżynierskiej można wykonać szybciej lub inaczej, a które decyzje nadal wymagają fachowej oceny inżyniera? Ten artykuł, przygotowany przez gbc engineers, przygląda się czterem obszarom, w których zachodzi ta zmiana. 

SI może pomóc inżynierom zbadać więcej wariantów projektowych 

Projektowanie konstrukcji często zaczyna się od kilku możliwych rozwiązań, ale każdy wariant wymaga czasu na modelowanie, analizę i porównanie. To ogranicza liczbę alternatyw, które zespół projektowy może realistycznie zbadać, zanim projekt przejdzie do kolejnego etapu. 

SI może zwiększyć liczbę dostępnych wariantów projektowych do analizy. Systemy generatywne mogą tworzyć układy konstrukcyjne na podstawie zdefiniowanych informacji o projekcie, dając inżynierom więcej alternatyw do przeglądu bez ręcznego modelowania każdego wariantu. Badania nad generatywną SI i BIM pokazały na przykład, jak informacje BIM oraz warunki fizyczne, takie jak wysokość budynku i wymagania sejsmiczne, można wykorzystać do generowania wariantów ścian usztywniających.  

Dla inżynierów korzyść jest oczywista: więcej wariantów można zbadać wcześniej, gdy nadal istnieje możliwość zmiany projektu. Zespoły mogą wtedy skupić się na zachowaniu konstrukcji, zużyciu materiałów i koordynacji, zanim zdecydują, które warianty rozwijać dalej. 

Automatyzacja może ograniczyć powtarzalne opracowywanie detali konstrukcyjnych 

Opracowywanie zbrojenia to dobry przykład tego, gdzie automatyzacja pozwala zaoszczędzić czas. W testach na prefabrykowanych panelach ściennych z betonu system oparty na BIM, wykorzystujący generatywną SI i uczenie ze wzmocnieniem, skrócił czas projektowania zbrojenia nawet o 80 % w porównaniu z projektowaniem ręcznym. 

Zbrojenie musi być zgodne z geometrią konstrukcji, unikać kolizji i spełniać wymagania dotyczące projektu oraz wykonalności. Gdy geometria się zmienia, część tych informacji może wymagać korekty i ponownego sprawdzenia.  

Wartość 80 % pochodzi z konkretnych przypadków testowych, a nie z każdego typu projektu. Mimo to pokazuje, gdzie automatyzacja może dać realną różnicę, ograniczając czas poświęcany na powtarzalne modelowanie i rozwiązywanie kolizji, podczas gdy inżynierowie i konstruktorzy skupiają się na wykonalności i szczegółach specyficznych dla danego projektu. 

Czytaj więcej: Inżynier konstrukcji budownictwa mieszkaniowego: wszystko, co musisz wiedzieć przed rozpoczęciem projektu - gbc engineers

SI może wspierać sprawdzanie zgodności z przepisami budowlanymi 

Zgodność z przepisami budowlanymi to kolejny obszar, w którym SI mogłaby ograniczyć czas poświęcany na wyszukiwanie i sprawdzanie informacji. Przepisy zawierają fachowy język, odniesienia krzyżowe i warunki, podczas gdy inżynierowie muszą określić, które wymagania są istotne i jak odnoszą się do danego projektu. 

Gdy wymagania są jasno ustrukturyzowane, SI może połączyć je z informacjami już zapisanymi w modelu BIM. Najnowsze badania przetestowały system oparty na dużym modelu językowym (LLM), który potrafił interpretować wybrane przepisy, wyodrębniać potrzebne dane BIM, przeprowadzać sprawdzenie zgodności i generować raporty w jednym procesie. W badaniu system osiągnął dokładność 97,7 % przy wykonywaniu reguł. 

Dla inżynierów mogłoby to ograniczyć czas poświęcany na rutynowe sprawdzanie zgodności z przepisami i pomóc wcześniej wykrywać potencjalne problemy. Wymagania zależne od warunków specyficznych dla danego projektu lub wymagające bardziej złożonej interpretacji nadal musiałyby być sprawdzane przez inżyniera. 

SI może pomóc inżynierom analizować dane z monitoringu konstrukcji 

Monitoring konstrukcji generuje duże ilości informacji z czujników, inspekcji i zdjęć. SI może pomóc przetwarzać te dane i wykrywać nietypowe wzorce lub możliwe usterki, które wymagają dokładniejszej analizy. 

Badania nad monitorowaniem stanu konstrukcji obejmują zastosowania danych o drganiach, odczytów z czujników oraz wykrywania uszkodzeń na podstawie obrazów. Takie systemy mogą pomóc inżynierom skupić się na obszarach wymagających uwagi, zamiast analizować każdą informację z taką samą intensywnością. 

SI może oznaczyć możliwe pęknięcia lub nietypowe odczyty z czujników, ale inżynierowie nadal muszą zweryfikować je względem rzeczywistego stanu konstrukcji, zanim zdecydują, czy potrzebna jest dalsza analiza. 

SI zależy również od jakości otrzymywanych informacji. W inżynierii konstrukcyjnej spójne dane BIM, przejrzysta struktura modelu i aktualne informacje o projekcie sprawiają, że zautomatyzowane sprawdzenia i generowane wyniki są bardziej wiarygodne. Gdy informacje są niekompletne lub rozproszone, potrzeba więcej ręcznej weryfikacji. Dlatego jakość danych i koordynacja modelu stanowią ważną część każdego procesu wspieranego przez SI. 

W czym może pomóc SI, a gdzie decyduje inżynier 

Obszar	Gdzie może pomóc SI	Co nadal wymaga inżyniera
Projektowanie	Generowanie i porównywanie większej liczby wariantów	Wybór właściwego rozwiązania konstrukcyjnego
Detale konstrukcyjne	Powtarzalne modelowanie i sprawdzanie kolizji	Potwierdzenie wykonalności i ostatecznej koordynacji
Sprawdzanie zgodności z przepisami	Wstępna weryfikacja wybranych wymagań	Interpretacja złożonych lub specyficznych dla projektu przepisów
Monitoring konstrukcji	Przetwarzanie danych z czujników i obrazów	Weryfikacja stanu i decyzja o dalszych działaniach

 

We wszystkich tych obszarach SI jest najbardziej przydatna do przetwarzania dużych ilości informacji, porównywania alternatyw i realizacji jasno określonych zadań. 

Czytaj więcej: Inspekcje konstrukcyjne: przewodnik po bezpiecznych budynkach

Co może się zmienić w codziennej pracy inżyniera konstrukcji? 

SI i automatyzacja mogą opierać się na ustrukturyzowanych danych cyfrowych, które powstają już w ramach procesów BIM. W miarę jak te narzędzia stają się coraz bardziej zintegrowane, te same informacje o projekcie mogą wspierać koordynację, opracowywanie detali i wybrane sprawdzenia bez konieczności tworzenia ich od nowa dla każdego zadania. 

W codziennej praktyce lepiej połączone procesy pracy mogą ograniczyć powtarzanie tych samych danych między zadaniami i ułatwić przeprowadzanie zmian projektowych przez cały projekt. Zespoły mogą pracować na bardziej spójnych informacjach w miarę rozwoju projektu, przy mniejszej liczbie rozłącznych kroków między projektowaniem, koordynacją a opracowywaniem detali. 

Jak gbc engineers wpisuje się w tę zmianę 

W gbc engineers stopniowo wprowadzamy SI i automatyzację do procesów inżynierskich, które łączą analizę konstrukcji, projektowanie detali i elementów prefabrykowanych oraz koordynację BIM. Dzięki temu nowe narzędzia można oceniać na tle rzeczywistych wymagań projektowych, w tym koordynacji, wykonalności i jakości projektu. 

Skupiamy się na praktycznej integracji: wykorzystujemy technologię tam, gdzie zwiększa efektywność i spójność, a jednocześnie utrzymujemy fachową weryfikację i odpowiedzialność po stronie naszych inżynierów.  

Czytaj więcej: Inżynieria konstrukcyjna wykraczająca poza zgodność z przepisami

Najczęściej zadawane pytania  

Jakie SI jest najlepsze dla inżynierów konstrukcji? 

Nie ma jednego najlepszego narzędzia SI dla inżynierów konstrukcji. Odpowiednie narzędzie zależy od zadania, na przykład generowania wariantów projektowych, automatyzacji detali, sprawdzania wybranych wymagań lub analizy informacji o projekcie. 

Czy SI zastąpi inżynierów konstrukcji? 

Nie. SI może automatyzować lub wspierać części procesu pracy, ale inżynierowie konstrukcji nadal odpowiadają za decyzje techniczne, ocenę specyficzną dla projektu i ostateczny projekt. 

Czym różnią się SI i automatyzacja w inżynierii konstrukcyjnej? 

Automatyzacja stosuje określone reguły, aby wykonywać powtarzalne zadania, natomiast SI potrafi rozpoznawać wzorce, generować alternatywy i pracować z większymi lub mniej ustrukturyzowanymi zbiorami informacji. W praktyce obu można używać razem w ramach tego samego procesu inżynierskiego. 

Jak SI współpracuje z BIM? 

SI może wykorzystywać ustrukturyzowane informacje już zapisane w modelu BIM, takie jak geometria, materiały i elementy budynku. Może to wspierać zadania takie jak generowanie wariantów projektowych, opracowywanie detali, wybrane sprawdzenia zgodności z przepisami oraz analizę informacji o projekcie. 

Jakie są ograniczenia SI w inżynierii konstrukcyjnej? 

SI zależy od jakości i struktury otrzymywanych informacji. Może też mieć trudności w przypadku nietypowych warunków projektu, złożonych detali lub wymagań wymagających interpretacji. Dlatego jej wyniki nadal trzeba sprawdzać względem rzeczywistego projektu, ograniczeń projektowych i obowiązujących norm. 

Czy SI może zastąpić AutoCAD lub Revit? 

Nie. SI nie zastępuje platform CAD ani BIM, takich jak AutoCAD czy Revit. Może natomiast wspierać konkretne zadania związane z tymi narzędziami, na przykład generowanie wariantów, automatyzację pracy opartej na modelu lub sprawdzanie informacji o projekcie. 

Jak gbc engineers podchodzi do SI i automatyzacji? 

gbc engineers stopniowo wprowadza SI i automatyzację do projektowania konstrukcji, koordynacji BIM, inżynierii szczegółowej i procesów prefabrykacji. Nacisk kładziemy na stosowanie tych narzędzi tam, gdzie mogą ograniczyć powtarzalną pracę i poprawić wykorzystanie informacji o projekcie, podczas gdy decyzje techniczne i odpowiedzialność pozostają po stronie naszych inżynierów. 

Jak zespół inżynierów konstrukcji powinien zacząć wdrażać SI? 

Praktycznym punktem wyjścia jest jedno dobrze zdefiniowane zadanie z jasnym sposobem sprawdzenia wyniku, na przykład automatyzacja jednego rodzaju detalu lub sprawdzenia zgodności z przepisami. Wczesne zastosowanie powinno być ściśle nadzorowane przez inżyniera, a dopiero potem rozszerzane na inne powtarzalne elementy procesu, gdy zacznie działać niezawodnie. 

 

O nas gbc engineers to międzynarodowa firma konsultingowa z biurami w Niemczech, Polsce i Azji Południowo-Wschodniej, która zrealizowała ponad 500 projektów na całym świecie. Świadczymy usługi w zakresie inżynierii konstrukcyjnej, projektowania centrów danych, inżynierii infrastruktury i mostów, BIM & Scan-to-BIM oraz zarządzania budową. Łącząc niemiecką jakość inżynieryjną z międzynarodowym doświadczeniem, dostarczamy klientom zrównoważone, bezpieczne i efektywne rozwiązania.