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Von Alan Esguerra, Industry Strategy Manager
buildingSMART veranstaltete im September 2023 seinen International Standards Summit in Lillestrøm, in der Nähe von Oslo (Norwegen).
Der Gipfel stand unter dem Motto „Digitale Produkte und der openBIM®-Workflow“ und zog etwa 450 Besucher vor Ort und noch einmal fast die Hälfte an virtuellen Teilnehmern an. Die Teilnehmer kamen aus rund 39 Ländern. Im Mittelpunkt standen verschiedene Arbeitsabläufe, die nicht nur IFC, sondern auch eine Vielzahl anderer Lösungen und Technologien umfassen, um gemeinsam einen Weg nach vorn zu finden. Es wurden verschiedene Aspekte digitaler Zwillinge erörtert und wie sie sich zu einem intelligenteren und einheitlicheren Ansatz für die Abwicklung von Ingenieurprojekten entwickeln.
Technologie-Updates: MVD, IDS und BSDD
In meinem ersten Artikel über IFC habe ich kurz beschrieben, was Model View Definitions (MVD) sind, und zwar, vereinfacht ausgedrückt, eine standardisierte Teilmenge von Daten für einen bestimmten Anwendungsfall. Die Art und Weise, wie das Ganze beschrieben wird und sich entwickelt hat, ist nicht ganz so nachhaltig wie von Leon VanBerlo von buildingSMART dargelegt.
In der Welt des Verkehrswesens in der Infrastruktur gibt es eigentlich nur zwei aktive Entwicklungen an der MVD-Front, die Fortschritte verzeichnen: Reference View (RV) und Alignment-based Reference View (AbRV). Diese MVDs ähneln der Art und Weise, wie MicroStation viele Dateiformate von Autodesk und Revit bis hin zu Sketchup und GIS Shape-Dateien referenzieren kann, um nicht nur die Geometrie, sondern auch die darin enthaltenen Eigenschaftsinformationen anzuzeigen. Alignment-based Reference View wurde für Brücken eingeführt, um eine Referenzierung mit Informationen auf Basis der Ausrichtung zu ermöglichen. Dies ist vergleichbar mit der Art und Weise, wie OpenRoads Dateien, Basismesswerte und Messungen auf der Grundlage einer referenzierten Ausrichtung referenzieren kann.
Zwar wird die Design Transfer View MVD häufig gefordert, doch ist es unwahrscheinlich, dass sie in der aktuellen IFC-Version zum Einsatz kommt, in der eine Civil 3D-Datei erstellt, ein IFC exportiert und in OpenRoads Designer importiert werden kann. Wie in mehreren Sitzungen von anderen Softwareanbietern wie Marek Suchoski von Autodesk beschrieben, hat der aktuelle Stand von IFC nicht die Möglichkeit zu definieren, wie eines dieser Modellobjekte aufgebaut ist. Sie umfasst nicht die Anforderungen für die Übertragung der Entwurfsabsicht. Asset Handover ist eine weitere MVD, die derzeit in Betracht gezogen wird, aber weit hinter den MVDs RV und AbRV zurückbleibt.
Auf dieser Konferenz wurden zwei spezifische Themen in den Mittelpunkt gestellt: Eine Information Delivery Specification (IDS) und das buildingSMART Data Dictionary (BSDD).
Die IDS dient als eine Art „Einschränkungs-“ oder „Prüf“-Datei, die besagt: „Ich möchte sicherstellen, dass meine IFC-Datei die Klasse X und die Eigenschaft Y aufweist.“ Diese Datei ist eine einfache XML-Datei, die mit dem Computer gelesen werden kann. Dann greift man auf die IFC-Datei zu und gibt ihr die Anweisung, zu prüfen, ob die IFC-Datei mit dieser IDS übereinstimmt. Die IDS garantiert nicht die Qualität des Entwurfsmodells, sondern nur, dass die IFC-Datei mit der IDS-Datei eines Unternehmens oder eines Projekts konform ist.
Das BSDD ist ein Online-Repository mit Definitionen, das Unternehmen nutzen können, um ihre Anwender bei der Einhaltung eines einheitlichen und standardisierten Arbeitsablaufs zu unterstützen und so Datenqualität, Informationskonsistenz und Interoperabilität zu gewährleisten. Es kann auch verwendet werden, um andere Klassifizierungen außerhalb von buildingSMART zu definieren, die man regelmäßig verwenden möchte. Es ist wie eine Live-Suche für eine Autorenanwendung, um die neuesten und besten Eigenschaften auf ein Modellobjekt anzuwenden.
Zur Unterstützung importiert, referenziert und exportiert Bentley verschiedene Formen von IFC, erstellt aber noch keine IDS und stellt keine Verbindung zum BSDD her, da es noch relativ neu ist. Für die IDS ist es sinnvoll, eine Möglichkeit zur Überprüfung einer Anforderung zu haben. Ich denke, dass dies ein Schritt ist, um Vertrauen aufzubauen und die Einheitlichkeit der Entwurfsmodelle zu überprüfen. Auf der anderen Seite kann ich mir auch vorstellen, dass manche Unternehmen riesige IDS-Dateien erstellen, sodass es für Konstrukteure einfacher ist, Wege zu finden, das System zu umgehen, um eine IDS-Prüfung zu bestehen, anstatt das Modell zu korrigieren. Dies ist vergleichbar mit der Art und Weise, wie einige Unternehmen Spec Checker für die Einhaltung von Regeln für Symbole auf CADD-Ebene einsetzen, und zwar in einem Ausmaß, in dem der Nutzen für die Einhaltung der Regeln abnimmt. Für Fachleute kann es ratsam sein, IDS zu verwenden, bevor irgendwelche Anforderungen festgelegt sind.
Sollte die IDS vom Konstrukteur oder vom Bauherren kommen, der die Anforderungen definieren muss, oder von beiden? Es stellt sich die Frage, ob es ausreicht, wenn die IDS von der Autorensoftware stammt, oder ob es sinnvoller ist, wenn die Spezifikationen von einer unabhängigen Quelle stammen, ähnlich wie bei der Überprüfung von Entwurfsberechnungen, -methoden oder -prüfungen, die unabhängig durchgeführt werden.
Während die Notwendigkeit, ein gemeinsames Datenverzeichnis in einem einheitlichen Format zu definieren, recht hilfreich ist, wäre eine Anforderung für eine Live-Verbindung zum BSDD von einer Entwurfsanwendung aus erforderlich? Wie oft würde es sich ändern? Wenn es sich ändert, sollte dies auf kontrollierte Weise geschehen? Beispielsweise könnte die American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) über ein Datenverzeichnis für Brücken verfügen und es mit „2.0“ kennzeichnen. Wenn während des Projekts neue „2.1“- Anforderungen hinzukommen, sollten dann alle Projekte das aktuelle BSDD lesen und mit „2.1“ konform sein, oder sollte das Projekt mit „2.0“ abgeschlossen werden und das nächste Projekt mit „2.1“ beginnen? Mit den Möglichkeiten von Bentley-Software, IFC-Daten mit Elementtypen zu definieren, könnte der beste Weg in die Zukunft ein gelegentlicher Anstoß durch das BSDD sein, um einen Elementtyp-Arbeitsbereich zu versorgen, anstatt eine Live-Verbindung herzustellen.
IFC als Anforderung – reicht das aus?
Ich hatte das Glück, an einem Anbieter-Panel teilzunehmen, bei dem einer der Teilnehmer erwähnte, dass die erste IFC-Anforderung für die USA 2024 erscheinen könnte. Da IFC auf dem US-amerikanischen Markt noch recht neu ist, vermute ich, dass es sich zunächst nur um einen kleinen Teil eines Brückenbauprojekts handeln wird, da die meisten Fortschritte bisher nur bei Brücken erzielt wurden. Dies veranlasste mich zu der Frage: „Wie kommen einige Behörden und Länder mit der IFC als Anforderung zurecht?“
In einigen Ländern werden nach wie vor nur 2D-Pläne für den Auftragnehmer verlangt, aber IFC als interne Koordinierungsvorlage zwischen dem Konstrukteur und dem Bauherren gefordert. Andere Länder sind Vorreiter bei der Anwendung von IFC und erweitern IFC entsprechend ihren Bedürfnissen. Diese Länder ergänzen IFC nach ihrem Bedarf und schaffen ihre eigenen Erweiterungen, die es für ihre Unternehmen noch nutzbringender machen. Einige Privatunternehmen machen sich die Offenheit von IFC zunutze und erstellen Toolsets und Arbeitsabläufe rund um diese Daten. Der Nachteil ist, dass die Nutzung nur ihnen vorbehalten ist. China beispielsweise geht seinen Weg mit seiner CN-IFC-Version, die auf IFC 4.3 basiert.
Ich war überrascht, als ich erfuhr, dass die singapurische Bauaufsichtsbehörde, die Building and Construction Authority (BCA), die hauptsächlich im Bereich des vertikalen Bauens tätig ist, zu einem reinen modellbasierten Ausschreibungssystem namens Corenet X übergeht. Aus der Präsentation wurde ersichtlich, dass das Unternehmen bei bestimmten Projekten über seine reine Online-Plattform sowohl 2D- als auch modellbasierte Angebote zuließ. Es wurden mehrere Webinare, Branchenveranstaltungen und Schulungen durchgeführt, um die Umstellung des Marktes auf diesen neuen behördlichen Genehmigungs- und Datenanforderungsprozess zu unterstützen. IFC wird als zentrale Anforderung für den Ausschreibungsprozess verwendet. Da IFC einige der geplanten Koordinatensysteme und Maßeinheiten, die immer noch verwendet werden, nicht unterstützt, bin ich sicher, dass die BCA einen Plan hat, um dieses Problem zu lösen. Viele der Teilnehmer, mit denen ich gesprochen habe, äußerten sich dahingehend, dass IFC nur eine Datei von vielen Anforderungen ist, die erforderlich sein werden.
Ich bin mir sicher, dass man aus ihren Praktiken viele Lehren ziehen kann, aber ebenso überzeugt bin ich, dass es viele Aufgaben gibt, die nur für sie gelten werden. Ein Teilnehmer fragte: „Was wird mit kleinen Bauunternehmen geschehen, die kein BIM oder Modelle verwenden und sich ausschließlich auf 2D-Pläne verlassen?“ Die Reaktion war: „Sie werden vom Markt verschwinden, wenn sie nicht lernen.“ Ich kann mir nicht vorstellen, dass die gleiche Schnelligkeit eines kleineren Staates auf die USA übertragen werden kann, aber ich kann ihren Standpunkt nachvollziehen. Meiner Meinung nach bestand der Schlüssel zu ihrem Vorstoß darin, sicherzustellen, dass die Industrie gut vorbereitet ist, bevor die Vorschriften erlassen werden, und ich bin mir sicher, dass in der Übergangsphase viel Nachsicht erforderlich sein wird.
Im Moment ist IFC 4.3 noch eine veröffentlichte statische Datei, die einen Teil eines digitalen Zwillings speisen kann, aber sicherlich nicht ohne großen Aufwand stets aktuelle Informationen liefert. Da die Diskussionen über lebendige oder fast lebendige, stets aktuelle digitale Zwillinge in den Vordergrund rücken, komme ich nicht umhin, über die Vorteile einer Umstellung auf einen datenzentrierten Arbeitsablauf anstelle eines dateizentrierten Arbeitsablaufs nachzudenken. Wenn man sich IFC 5 während einiger Sitzungen anschaut, kann man eine große Ähnlichkeit zu iTwin.JS feststellen. IFC 5 scheint sich von einem Dateiformat weg und hin zu einem Datenbankstil zu bewegen, da die Aufgaben definiert werden, die erledigt werden sollen oder nicht, während in den Workshops darüber diskutiert wird, was Priorität haben sollte. Meiner Einschätzung nach werden in den nächsten zehn Jahren Fortschritte bei IFC 5 erzielt werden, und ich bin gespannt auf die Entwicklung. Ich bin zuversichtlich, dass die Branche in Zukunft viele Lehren daraus ziehen und miteinander teilen wird.
Schulungen zu OpenBIM
Schulungen für Projektmanager werden jetzt in den Vereinigten Staaten durch Strategic Building Innovation angeboten.
Weltweit gibt es noch einige andere offizielle Berufszertifizierungen, aber für die meisten Fachleute umfasst der Kurs in den USA die Foundation Class und jetzt auch die Project Contract Management Class Für die Anwendungsseite gibt es einen OpenBIM Applications Course und einen Virtual Design and Construction Course (VDC), die ebenfalls von SBI angeboten werden.
Neueste Unterstützung von Bentley für IFC
In der Vergangenheit hat OpenCivil (OpenRoads und OpenRail) nur Trassen und Korridore exportiert. Einige Anwender benötigten jedoch mehr als nur die Trassen und Korridore. OpenBuildings bietet eine Reihe von Werkzeugen mit IFC-Bezug an, die einige Anwender in Verbindung mit unseren Civil-Anwendungen verwenden würden. Da dieser Prozess recht mühsam war, haben viele davon keinen Gebrauch gemacht. Dann folgte die iTwin-Methode, bei der mehrere verschiedene Dateitypen in ein iModel geladen und ein IFC exportiert werden können. Bei dieser Methode musste die IFC-Zuordnung über eine JSON-Datei erfolgen, wie in meinen früheren Artikeln erwähnt. Auch das war nicht sehr benutzerfreundlich. Die Notwendigkeit, das Modell in die Cloud hochzuladen, stellte ein weiteres Hindernis für die Einführung dar.
In der nächsten Version der Civil-Anwendungen von Bentley werden wir erstmals eine neue Methode für den IFC-Export mithilfe von Elementtypen einführen. Mit dieser neuen Methode konsolidieren wir die Art und Weise, wie wir IFC-Dateien auf Basis der iTwin-Technologie exportieren. Jetzt können Elementtypen automatisch, halbautomatisch oder manuell auf jedem 2D- oder 3D-Objekt innerhalb der Autorenwerkzeuge von Bentley platziert werden. Der Ad-hoc-Exporter lädt den neuesten iTwin-Connector und IFC-Exporter aus der Cloud herunter und erledigt die gesamte Arbeit auf seinem lokalen Rechner. Keine Daten verlassen den Rechner. Es werden auch keine Daten in die Cloud hochgeladen. Anwender können IFC-Dateien sogar im Flugzeugmodus exportieren.
Diese Methode hat noch einen weiteren großen Vorteil. Wenn sich IFC weiterentwickelt, können wir die neue Datenstruktur schneller und effizienter exportieren, ohne den typischen Lebenszyklus der Softwareentwicklung abwarten zu müssen. Kein Warten mehr auf die nächste Version von OpenRoads Designer, um das neueste IFC-Schema zu exportieren! Sobald der IFC-Exporter in der Cloud aktualisiert ist, werden sowohl der Desktop- als auch der iTwin-Workflow die gleiche Technologie nutzen. Wir sind der Meinung, dass die Konzentration auf diese Methode es uns ermöglicht, flexibler und konsistenter zu sein, wenn es darum geht, wie unsere Produkte IFC-Dateien exportieren.
Meine früheren Artikel über IFC finden Sie unter den nachstehenden Links: