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Cómo volverse digital puede revertir sus desafíos de ingeniería
Los entornos de datos conectados no solo hablan sobre el tema, sino que también recorren el camino en sus proyectos de construcción.
Casi todos los profesionales de ingeniería, arquitectura y construcción (AEC) se centran en encontrar nuevas formas de aumentar los márgenes y reducir la responsabilidad en sus negocios. Como la tecnología se mueve tan rápido, puede ser difícil porque hay muchas fuentes de información disponibles. Se convierte en un caso de hacer tiempo para usarlo.
Pero, ¿cómo se relaciona con nuestro mercado diario? Uno de mis colegas recibió un correo electrónico muy interesante de un cliente propietario-operador que decía:
“El mayor desafío que tenemos es que los contratistas parecen hablar en el momento de la adjudicación del contrato, pero su implementación luego se detiene, ya que no es una prioridad para los equipos de proyecto. Como desarrollador propietario, queremos ser un innovador y asociarnos con contratistas que realmente serán los primeros en adoptar y tienen la capacidad de cumplir «.
Es difícil determinar qué ofrece innovación en la construcción en estos días. ¿Es un terabyte de datos, que se ha entregado al cliente sin datos históricos o metadatos adjuntos? un manual del fabricante del equipo original con las imágenes; o dibujos y datos que pueden no cumplir con el activo suministrado como construido / final?
Un sistema unido, como ProjectWise y AssetWise, es imprescindible para un propietario de activos de cualquier tipo de proyecto. Como discutí en los artículos 3 y 4 de esta serie (Cómo una sola fuente de verdad puede transformar la industria del diseño de infraestructura y por qué necesita corregir el proceso de diseño, respectivamente), es mejor involucrar un sistema antes que sea tarde.
Existen numerosos sistemas en el mercado, y no hay ninguno que encaje para todos. Por ejemplo, si tienen grandes proyectos de infraestructura, necesita tener en cuenta la estabilidad. No querrá que el problema siga avanzando, desde el diseño hasta la construcción y las operaciones. Varios de los clientes con los que trabajo están llegando a este problema desde un ángulo completamente diferente. Lo llaman «ingeniería inversa del problema».
Si solo está buscando la victoria a corto plazo, terminará con muchos silos de datos oscuros, que es otro conjunto de problemas. Como cliente, desea que su proyecto sea totalmente compatible con BIM.
Los propietarios-operadores se hacen estas tres preguntas:
- ¿Qué necesito para administrar el activo, especialmente porque es la parte más larga del ciclo de vida del proyecto?
- ¿Qué necesito para la construcción, y eso se vincula con la gestión de activos?
- ¿Qué necesito para el período de diseño y factibilidad, y eso se vincula con el software de gestión de proyectos?
Para llegar allí, necesita un CDE: un entorno de datos conectado,
No es un entorno de datos común.
Ambos sistemas intercambian datos en un proyecto, pero el entorno de datos conectados (CDE) es la única fuente de verdad compatible. El CDE administrará, dispersará, recopilará y almacenará los datos durante toda la vida del proyecto. Esta vida útil podría ser mucho más larga de lo que la gente piensa, especialmente cuando se tiene en cuenta la cantidad de renovaciones por las que un activo podría pasar durante un período de 30 años. Básicamente, BIM garantiza que toda la información correcta esté disponible en el formato correcto, lo que permite al equipo tomar la decisión correcta durante la vida útil de un activo. La idea errónea, especialmente en los primeros días, era que BIM se trataba de crear un modelo 3D independiente. Esto no es verdad. En cambio, BIM es esencialmente la forma en que se configura y ejecuta un proyecto.
En el centro de BIM hay una obligación clave: los requisitos de información del empleador. Estos requisitos definen la información que el empleador desea desarrollar para ejecutar el activo. El empleador establece el documento contractual al principio, asegurando que se cree la información apropiada y que los sistemas se utilicen durante todo el proyecto.
Cuando hablamos de CDE, el siguiente término que debemos definir es gemelo digital, que es una representación digital de un activo físico, proceso o sistema, así como la información de ingeniería que nos permite comprender y modelar su desempeño. Por lo general, un gemelo digital se puede actualizar continuamente desde múltiples fuentes, incluidos los sensores y la topografía continua, para representar su estado, condición de trabajo o posición casi en tiempo real. Un gemelo digital permite a los usuarios visualizar el activo, verificar el estado, realizar análisis y generar ideas para predecir y optimizar el rendimiento del activo.
Un gemelo digital se utiliza como un medio para optimizar el funcionamiento y el mantenimiento de los activos físicos, incluidos sus sistemas y procesos. A medida que se analiza la información de un gemelo digital, se pueden aprender numerosas lecciones, lo que brinda al equipo oportunidades para devolver el máximo valor del activo de la vida real.
Las lecciones se pueden aprender a través de simulaciones digitales para ver cuándo es el momento óptimo para reparar un equipo sin afectar el funcionamiento del activo. Cuando agrega la adición de sensores e inteligencia artificial, obtiene el análisis de datos en tiempo real y la comparación de estos datos con datos históricos.
Según los Principios de Gemini publicados por el Centro para la Gran Bretaña Digital Construida en diciembre de 2018, un gemelo digital es «una representación digital realista de algo físico». Lo que distingue a un gemelo digital de cualquier otro modelo digital es su conexión con el gemelo físico «. El National Digital Twin se define como «un ecosistema de gemelos digitales que están conectados por datos compartidos de forma segura».
Mirando hacia atrás, al correo electrónico que recibió mi colega del cliente propietario-operador, está claro que las organizaciones desean consolidarse lo más posible en una única plataforma basada en la nube.
No solo se eliminan los silos locales de información duplicada, sino que también crean la capacidad de abrir la información a un nuevo nivel dinámico de rendimiento.
Los CDE desempeñan un papel destacado en la comunicación de las mejores prácticas y los flujos de trabajo contractuales en la industria de la construcción. Éstos son la base de los gemelos digitales.
Por qué la información de diseño mal comunicada está costando sus proyectos
Los proyectos de construcción son cada vez más complejos y la solución es un entorno de datos conectados.
Después de pasar un fin de semana familiar con un amigo desarrollador que tuvo un problema muy importante con un reciente proyecto en el centro de la ciudad, la situación me hizo pensar en cómo los contratos han cambiado y cambiarán debido a la afluencia y disponibilidad de los datos. Mi amigo y yo pasamos el fin de semana hablando sobre proyectos de diseño y construcción. Para establecer la escena, los parámetros de este esquema de sector privado alquilado (PRS) fueron bastante sencillos.
Los problemas en el proyecto de mi amigo a modo general, se debieron a la cantidad de re-trabajo necesario y la responsabilidad, ya que hubo una serie de cambios de diseño. Con este proyecto en mente, comencé a investigar cuánto le costaba a la industria el re-trabajo.
Si leen algunos de los estudios internacionales, estos informes sugieren que los costos directos provenientes de errores evitables son aproximadamente el 5% del valor del proyecto. Trabajando esa cifra en el mercado en general, este porcentaje suma aproximadamente 5 mil millones GBP (6,1 mil millones USD) por año en todo el Reino Unido. Si luego se tienen en cuenta la cantidad de advertencias de ganancias que se emiten, este valor es mayor que los niveles de ganancias promedio de la mayoría de los contratistas que trabajan en el mercado de primer nivel.
La investigación realizada por la Iniciativa Get It Right (GIRI) en 2015 muestra un valor sorprendentemente mayor. El GIRI salió de las discusiones en el Panel de mejores prácticas de la Institución de Ingenieros Civiles. Cuando incluye los costos no medidos e indirectos, GIRI estimó que el valor oscila entre el 10% y el 25% del costo del proyecto, aproximadamente 10-25 mil millones GBP (12-30 mil millones USD) por año.
La investigación de GIRI identificó las 10 causas principales de error, que fueron:
- Planificación inadecuada
- Cambios de diseño tardíos
- Información de diseño mal comunicada
- Mala cultura en relación con la calidad.
- Información de diseño mal coordinada
- Atención inadecuada en el diseño de la construcción.
- Excesiva presión comercial (financiera y de tiempo)
- Mala gestión y diseño de la interfaz
- Comunicación ineficaz entre los miembros del equipo.
- Habilidades de supervisión inadecuadas
El tema de la gestión del diseño me pareció fascinante. La investigación de GIRI mostró que había una falta de diseño coordinado, lo que resultó en enfrentamientos entre la oficina de diseño y la cadena de suministro en el sitio, lo que provocó reprocesos, demoras y mayores costos.
Sin embargo, hay una solución simple para muchos de los problemas destacados en el informe de GIRI: la tecnología basada en la nube. Los sistemas como ProjectWise y SYNCHRO pueden reducir varios de estos problemas al proporcionar:
- Un clima de colaboración seguro y protegido donde los documentos, dibujos y modelos se pueden revisar en el sitio utilizando dispositivos móviles, como teléfonos celulares.
- La capacidad de rastrear y garantizar sin problemas que los materiales adecuados llegarán al sitio directamente desde la fábrica.
- Sistemas que pueden proporcionar listas de verificación y cristalización para garantizar que el proyecto vaya en la dirección correcta.
Sin embargo, como vimos en la última investigación de Bentley (discutida en mi artículo anterior Desbloquee los beneficios de volverse digital en la construcción), sin embargo, la mayoría de los contratistas no utilizan esta tecnología en su beneficio. La encuesta de Bentley encontró que casi la mitad de las empresas (44.3%) tenían una visión limitada o nula sobre el desempeño de la empresa o el proyecto. Aunque la mitad de los encuestados entendió la importancia de recopilar datos del proyecto, no pudieron aprovecharlo al máximo con la digitalización. Las empresas que no utilizan el sistema ProjectWise se están perdiendo:
Aceleración de los flujos de trabajo y diseño
Se estima que los ingenieros pasan hasta el 40% de su día buscando información o esperando la descarga de archivos. Imagínense dar a todos accesos rápidos a datos correctos cuando y donde los necesiten.
Colaborando sin caos
Alinee a sus equipos en un entorno de datos conectados para reducir las interrupciones de comunicación. Obtenga una visión holística de todos los datos y dependencias para que todos tengan la información más reciente a su alcance.
Ganar confianza y control en la nube
Conecte su equipo de proyecto y cadena de suministro a través de servicios en la nube. Reduzca los obstáculos de TI, problemas de rendimientos lentos de WAN, escalabilidad y seguridad de datos.
Al final, mi amigo y yo acordamos, a través de una fantástica botella de porto, que la mejor manera de evitar el costoso reproceso es digitalizándonos. Sin tecnología digitalizada, los proyectos perderán un tiempo valioso (y, por lo tanto, incurrirán en costos) yendo y viniendo con los cambios de diseño.
Por qué necesitas obtener un proceso de diseño correcto
Una única fuente de verdad puede optimizar su proceso de diseño para una mejor entrega del proyecto.
Al igual que muchos viajeros, yo viajo a Londres a través de Euston. Con planes para construir 330 millas de senderos recién establecidos, el proyecto ha causado muy poca interrupción en mi viaje hasta ahora. Como el proyecto usa ProjectWise de Bentley, me he preguntado qué ha estado sucediendo detrás de los muros de la construcción.
Resulta que hay un gran cementerio con más de 40,000 conjuntos de restos humanos donde las plataformas Euston de HS2 algún día se asentarán. Lo que una vez fue el cementerio de St James ’Gardens pronto será la puerta de entrada a donde los trenes salen de Londres y los pasajeros pueden viajar hasta 225 mph.
Mantener un registro de 40,000 conjuntos de restos humanos, parece una tarea sencilla para este proyecto épico en comparación con la construcción de la puerta de entrada de Londres a HS2. A medida que el equipo de entrega avance, desarrollará lentamente una comprensión de los requisitos de diseño establecidos por el cliente y el equipo de diseño para cumplir con el borrador de diseño original, incluyendo la forma y función del proyecto.
Habiendo sido un viajero de pie en la actual estación de Euston, deseando mirar el panel de información y anhelando que se le dé una plataforma a un tren retrasado, sé de primera mano cuánto cambio se requiere para que la estación funcione correctamente.
En este momento, el equipo de entrega estará colaborando con el equipo de diseño para evolucionar y expandir lo que se requiere para convertirse en una interpretación profunda de los dibujos de diseño y construcción.
A medida que ambos equipos avanzan, es la calma antes de la tormenta, antes de las olas entrecortadas de cambio y variación de diseño. El rediseño del diseño, los problemas y la responsabilidad pueden causar facción entre cualquier equipo de diseño y entrega.
Estas revisiones requieren mucho tiempo para que el equipo cree y registre, además de frustración para revisar, aprobar e instruir a la cadena de suministro para la entrega.
Si volvemos al comienzo de cualquier proyecto, no solo un proyecto de infraestructura importante, el cliente se comprometerá con el equipo de diseño y establecerá un resumen de lo que el proyecto necesita entregar. Dentro de ese resumen, el cliente establecerá varios desempeños y requisitos clave, que el diseño debe cumplir.
Esta interacción con el cliente seguirá estos cuatro pasos:
- Fase de programación / pre-diseño
- Diseño esquemático
- Desarrollo del diseño.
- Dibujos/gráficos de construcción
Todavía recuerdo cuando comencé en el negocio de la construcción. En aquel entonces, estas interacciones con el cliente habrían sucedido a través del papel, el olor a amoníaco de las fotocopiadoras llenó la habitación mientras preparaban los paquetes y los desglosaban en las disciplinas requeridas. Hoy en día, son los datos y los modelos 3D los que pueden hacer las cosas más complicadas.
Sin embargo, existe una solución para evitar estas complicaciones. Software como ProjectWise y SYNCHRO permiten al equipo de diseño construir en 3D antes de construir y distribuir esos datos de una manera controlada y colaborativa. Esta práctica no solo mejora la comunicación entre las partes interesadas y todo el equipo de diseño, sino que también puede reducir el estrés de las variaciones presentes en cada proyecto. Sabemos por nuestros estudios, así como los realizados por empresas como McKinsey, que el 20% de los proyectos más grandes se desbordan y el 80% supera el presupuesto.
La necesidad de controlar y reducir estas variaciones es crítica.
Si se cometen errores de diseño, los sistemas actuales facilitan la reparación de ese error. El criterio importante es que los cambios y la información se comparten rápidamente, lo que permite que el equipo de entrega y su cadena de suministro puedan reaccionar de una manera que cause el menor impacto en el sitio.
Si echamos un vistazo al último informe del Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales (DEFRA), el desperdicio de la construcción sigue siendo increíblemente alto y la mayoría proviene de la reelaboración. Esta práctica finalmente ahorrará dinero, tiempo y materiales.
Mott MacDonald vio estos beneficios cuando implementó una única fuente de verdad para su trabajo en el Proyecto Thames Tideway East. Como diseñador principal, la organización tenía como objetivo mejorar el viejo y peligroso sistema de alcantarillado de Londres. Además de gestionar el complejo proyecto de 4.000 millones de libras (4.900 millones USD), Mott MacDonald tuvo el desafío de entregarlo dos años antes de lo previsto. Sin embargo, si la organización no podía permitir una colaboración fluida en todo su equipo de proyecto extendido, corría el riesgo de retrasarse y no cumplir con los hitos críticos.
Para tener éxito, Mott MacDonald tenía que asegurarse de que todo su equipo de proyecto, que incluía miembros de una amplia variedad de organizaciones, disciplinas de diseño y ubicaciones geográficas, pudiera acceder e intercambiar fácilmente información actualizada en un entorno administrado. Mott MacDonald logró esta solución al reunir a los miembros de su equipo y diseñar contenido en un entorno de datos conectados. Los miembros del equipo en las 12 disciplinas de diseño ahora podrían crear, modificar y almacenar miles de entregas en un solo lugar, fácilmente accesible por las organizaciones participantes en toda Europa, incluidos los clientes para revisiones y aprobaciones.
Al racionalizar la colaboración del proyecto, Mott MacDonald entregó una mejor calidad al cliente antes de lo previsto y se dio cuenta de que hubo:
- 32% de ahorro en tiempo de producción de diseño
- Acceso 80% más rápido a documentos y confianza por parte de todos los participantes del proyecto
- 76% de aprobación del paquete del cliente por primera vez.
A medida que las computadoras eliminan el estrés de los sistemas de diseño, las aplicaciones como ProjectWise y SYNCHRO pueden ayudar a administrar mejor la información del proyecto al establecer una única fuente de verdad para ahorrar tiempo y reducir el riesgo al garantizar que la información actualizada sea rastreada, administrada y accesible a través de su proyecto. Acelerar la colaboración del equipo con el software ayuda a alinear a su equipo en un entorno de datos conectado. Mejorará la productividad y asegurará que la información sea rastreada y administrada a través de flujos de trabajo colaborativos.
Una mejor gestión de proyectos puede conducir a mejores conocimientos para decisiones más oportunas y más informadas. Le permitirá sortear posibles obstáculos del proyecto al tiempo que aumenta la transparencia general del mismo. Después de que el último informe de Crossrail del Comité de Cuentas Públicas de los Comunes criticara la gestión del contratista en el proyecto, está claro que existe una mayor necesidad de claridad en todos los proyectos, incluso en la nueva estación de trenes de Euston y HS2.
Cómo una única fuente de verdad puede transformar la industria del diseño de infraestructura
Con tantas entradas de datos y sensores, nunca había sido tan importante para los diseñadores y contratistas utilizar una sola fuente de verdad.
Recientemente en la ciudad de Nueva York, aprendimos que la construcción de rascacielos de vidrio podría prohibirse como parte de un intento por reducir las emisiones de efecto invernadero en un 30%. El alcalde Bill de Blasio dijo que los rascacielos de fachada de vidrio son «increíblemente ineficientes» porque se escapa demasiada energía a través del vidrio.
de Blasio planea presentar un proyecto de ley que prohibiría la construcción de nuevos rascacielos de vidrio y requeriría que los edificios de vidrio existentes se modernicen, para así cumplir con nuevas y más estrictas pautas de emisiones de carbono.
La presión sobre la comunidad de diseño es ahora aún mayor. Hemos visto muchas veces que los proyectos de diseño actuales son más complejos y exigentes que nunca. Sin embargo, con los alcaldes de la ciudad cada vez más expresivos sobre el diseño y el rendimiento, incluido el alcalde de Londres Sadiq Kan rechazando los planes para el más nuevo de los rascacielos diseñados por Foster + Partners, los diseñadores deben volver a la mesa de diseño para diseñar lo que no solo lo estéticamente requerido sino también social y ambientalmente
Con el posible proyecto de ley de De Blasio, podríamos ver un aumento global de sensores en nuestros proyectos, lo cual es una noticia fantástica para los gemelos digitales y gemelos de rendimiento. Sin embargo, el conocimiento requerido por el equipo de diseño y entrega se ha movido con bastante firmeza para vigilar las nuevas tecnologías. A medida que estos proyectos crecen en tamaño y complejidad, también lo hace el tamaño del equipo de entrega. Al realizar un seguimiento de todos los dibujos, los paquetes de información pueden ser más complejos que el proyecto en sí.
Existe una gran necesidad de gestión del diseño del proyecto desde la etapa más temprana del proyecto, lo que permite al equipo controlar la emisión de flujos de trabajo de información. Con la gran cantidad de datos que ahora se adjunta a un proyecto, se requiere la necesidad de una fuente única de verdad optimizada. Puede obtener más información sobre estos temas leyendo mis artículos anteriores sobre silos de datos (Por qué debería evitar los silos de datos para una supervisión más verdadera del proyecto) y big data (Digitalización con Big Data). Esta única fuente de verdad debe administrar todos los flujos de trabajo del proyecto y al mismo tiempo alinearse con los procedimientos contractuales. Estos flujos de trabajo pueden estar relacionados con una solicitud de cambio o variaciones simples. Cada uno de estos documentos tendrá su propia ruta a seguir y su cierre completado.
A la industria de la construcción ya se le está pidiendo que cree un único depósito de información, una única fuente de verdad. En el Reino Unido, el gobierno está presionando para que la industria proporcione un «hilo dorado de datos», lo que significa que cada edificio debe tener un registro digital de todos los activos. A medida que se pide a más personas del equipo de diseño y entrega que recopilen datos, la mejor manera de controlar esta cantidad de datos es a través de controles contractuales utilizando flujos de trabajo muy claros y bien definidos.
El uso de un entorno de datos abierto y conectado es imprescindible, ya que le dará al equipo un inicio de sesión único para administrar todos los datos. Aquí es donde el Entorno de datos conectados de Bentley basado en ProjectWise puede ayudar a controlar los datos y luego proporcionar una fuente única de verdad, a la vez que es extremadamente flexible para el uso diario.
Un entorno de datos conectado es clave para cualquier proyecto. Reduce el estrés y le da al equipo acceso a toda la información requerida, ya sean problemas de diseño, RFIs, solicitudes de cambio o documentos contractuales. Esta información se puede ver como una simple hoja PDF o como un modelo 3D.
Al utilizar los flujos de trabajo establecidos, los miembros del equipo verán automáticamente los cambios en el diseño que se requieren en el proceso de decisión, lo que les permite tomar esa decisión rápidamente.
El uso de un sistema basado en la nube significa que el equipo tiene acceso total a toda la documentación, ya sea a través de un dispositivo móvil en el sitio o desde una computadora de escritorio en la oficina. Esta capacidad mantiene a todos completamente conscientes del progreso del proyecto.
El uso de una única fuente de verdad reduce la cantidad de errores al mover datos de un sistema a otro. Esta característica también reduce el tiempo dedicado a buscar la información correcta, disminuyéndose la cantidad de re-trabajo generado por errores en el sitio.
El flujo de trabajo requerido será diferente de un proyecto a otro, debido a los requisitos contractuales y las solicitudes de comunicación del cliente. Por lo tanto, la creación de estos flujos de trabajo debe ser simple y flexible para que, como empresa, se pueda mantener su responsabilidad en un formato lógico. El uso de un sistema como ProjectWise dará una mejor visibilidad y flujos de trabajo controlados. Por lo tanto, al proporcionar datos clave y críticos, las conjeturas y conflictos serán eliminados
Un ejemplo de una organización que utilizó ProjectWise para una mejor visibilidad y flujos de trabajo controlados, es la colaboración entre Dragados SA y London Underground Limited.
Las organizaciones se encargaron de supervisar un proyecto de 6.07 mil millones GBP (7.42 mil millones USD) para la estación Bank-Monument, uno de los sistemas ferroviarios subterráneos más complejos del Reino Unido.
Para tener éxito, Dragados y London Underground necesitaban administrar una red expansiva de socios del proyecto, incluidos 425 usuarios individuales de 30 empresas diferentes, para garantizar que miles de productos de diseño se crearan, revisaran y aprobaran sin incidentes.
6.07 bil GBP (7.42 BIL USD)
425 USUARIOS
30 FIRMAS
MILES DE DISEÑOS ENTREGABLES SE CREARON, REVISARON Y APROBARON EFICIENTEMENTE SIN INCIDENTES
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https://www.bentley.com/en/goingdigital
Autor | Mark Coates
Director de marketing industrial, y de entrega de proyectos
Acerca de Bentley Systems
Bentley Systems es el proveedor líder mundial de soluciones de software para ingenieros, arquitectos, profesionales geoespaciales, constructores y propietarios-operadores para el diseño, construcción y operaciones de infraestructura. Las aplicaciones de ingeniería y BIM basadas en MicroStation de Bentley, y sus servicios de Twin Cloud, adelantan la entrega del proyecto (ProjectWise) y el rendimiento de los activos (AssetWise) del transporte y otras obras públicas, servicios públicos, plantas industriales y de recursos, e instalaciones comerciales e institucionales.
Bentley Systems emplea a más de 3,500 colegas, genera ingresos anuales de $ 700 millones en 170 países y ha invertido más de $1 billón en investigación, desarrollo y adquisiciones desde 2014. Desde su inicio en 1984, la compañía ha permanecido en propiedad mayoritaria por los cinco hermanos fundadores de Bentley. Las acciones de Bentley se realizan por invitación en el mercado privado NASDAQ.
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