Umělá inteligence a BIM dělají stavby chytřejšími, bezpečnějšími a udržitelnějšími

Tags: BAM Ireland | BIM | Digitalizace | Royal BAM Group | Strojové učení | Umělá inteligence

Ná­roč­ná eko­no­mic­ká si­tu­a­ce a chuť k ne­us­tá­lé­mu zlep­šo­vá­ní při­mě­ly kons­trukč­ní a sta­veb­ní fir­mu BAM Ire­land, sou­část Royal BAM Group, k za­há­je­ní tech­no­lo­gic­ké trans­for­ma­ce s cí­lem zvý­šit efek­ti­vi­tu a zlep­šit fun­go­vá­ní. Ces­ta BAM Ire­land za di­gi­ta­li­za­cí o ně­ko­lik let poz­dě­ji kul­mi­no­va­la za­ve­de­ním BIM (in­for­mač­ních mo­de­lů bu­dov), umě­lé in­te­li­gen­ce ve sta­veb­nict­ví a stro­jo­vé­ho uče­ní. Dí­ky to­mu fir­ma do­ká­že vy­u­ží­vat i se­be­men­ší de­tai­ly ze sta­veb­ních dat ku pros­pě­chu svých zá­kaz­ní­ků a pra­cov­ní­ků, ži­vot­ní­ho pros­tře­dí i se­be sa­mot­né.

Hledání lepších cest k budování Irska

Irsko oplývá spoustou architektonických pokladů od majestátních hradů a půvabných georgiánských domů až po inovativní a nejmodernější výškové kancelářské budovy. Irové nepochybně vědí, jak stavět. Dokážou se ale dnešní stavebníci v prostředí hluboce zakořeněných stavebních tradic učit nové způsoby práce?

BAM Ireland je živoucím důkazem, že to dokážou. Firma byla založena v roce 1958 pod názvem Ascon Contractors a v roce 2008 se přejmenovala na BAM Contractors. Ve své současné formě vznikla ze společného nizozemsko-irského podniku, který stojí za stavbou irského Wexford Bridge. Dnes se jedná o největšího dodavatele civilních a veřejných staveb v celé zemi. BAM Ireland se dlouhodobě rozvíjí, hledá si uplatnění u nových zákazníků, v nových oborech a na nových typech projektů a při tom používá nové technologie.

„V posledních šesti letech jsme se výrazně přeorientovali na stavebnictví a začali jsme ke své činnosti mnohem více využívat technologie,“ prohlašuje Michael Murphy, manažer digitálních stavebních operací. „Pořád se snažíme dělat věci lépe, dělat lepší věci a dělat věci nové. To je naše mantra.“

Chuť do inovací

Firma BAM Ireland se zaváděním nových technologií vážně začala zabývat v roce 2013. „Irsko se v té době začínalo otřepávat z docela těžké krize,“ říká Murphy. „Dostávali jsme se z velké recese, marže na projektech byly neuvěřitelně nízké a vyhrát zakázku byl tvrdý oříšek. Každý z našich projektů se také pojil s určitými riziky, takže jsme aktivně hledali nástroje, které by nám pomohly pracovat lépe a stavět chytřeji.“

V technologiích našla firma nejen krátkodobé výhody, ale i dlouhodobé možnosti. „To, co nás v oboru skutečně odlišuje od konkurence, je naše zaměření na životní cyklus,“ říká Murphy. „BAM se často zapojuje do společných projektů veřejného a soukromého sektoru (PPP) a dokončené veřejné stavby následně až 25 let spravuje.“ Stará se o jejich provoz i jejich údržbu. „Proto máme oprávněný zájem o používání nových technologií, které našim projektům přidávají na hodnotě. Dělá to z nás skutečné centrum inovací.“

Firma BAM v rámci PPP projektu zrenovovala a rozšířila budovu Cork Courthouse a po dobu 25 let se bude starat o její správu. Poskytla společnost Royal BAM Group.

Simon Tritschler, specialista na technický rozvoj ve firmě BAM Ireland, si prohlíží řídící panel BIM 360 Insight pro firemní projekt Brewery Quarter. Poskytla společnost Royal BAM Group.

Komplikace spojené s papírováním

Firma BAM Ireland si na začátku své cesty za digitalizací kladla za cíl minimalizovat projektová rizika a optimalizovat stavby. „Odstraňování rizik v projektech pomocí digitálních dvojčat (díky nimž můžeme simulovat všechny možné situace při stavbě, abychom zjistili, jak se budou budovy chovat a jak jejich výstavba bude na daném místě probíhat) nám ohromně pomáhá,“ říká Murphy.

Simulace optimálních stavebních postupů ale nestačila. Firma BAM také potřebovala sledovat skutečný průběh staveb, a to u všech svých aktuálních projektů. Její stávající pracovní postupy, při nichž týmy zapisovaly údaje o stavbách na papír a uchovávaly je v ohromných neskladných složkách a šanonech na pracovištích, nebyly praktické.

„Potřebovali jsme mít přehled o projektech a jejich palčivých místech,“ prohlašuje specialista na technický rozvoj Simon Tritschler a zároveň přirovnává firemní manuální postupy ke staré a nesystematicky uspořádané kůlně. „Všichni po celé roky odkládají do kůlny další a další věci, a když ji pak jednou otevřete, všechno se z ní na vás vysype.“

Digitální transformace začíná úklidem

Firma BAM Ireland ve snaze o digitalizaci pořídila aplikaci BIM 360 (angličtina) a ze všeho nejdřív udělala digitální úklid. „Kůlnu jsme uklidili a všechno jsme dali na správné místo,“ prohlašuje Tritschler, jehož tým po importu projektů do aplikace BIM 360 odhalil několik závažných skutečností – například nesrovnalosti v zahraničních projektech nebo dokumentaci, která vyžadovala aktualizaci a pozornost.

Firma na základě datových reportů a řídících panelů v modulu Insight aplikace BIM 360 zjistila podstatu celého problému: Opravdovou příčinou nebyly nesrovnalosti v mezinárodních projektech ani dokumentace vyžadující pozornost, ale skutečnost, že projektoví manažeři, kteří nemají digitální technologie příliš v lásce, nezaznamenávali data strukturovaně. „Odhalili jsme, že jsme digitální postupy nezavedli moc efektivně,“ vysvětluje Tritschler, který zároveň prohlašuje, že se firma na základě nově zjištěných informací rozhodla v digitalizaci pokračovat a odpovědnost za ni převedla právě na projektové manažery.

Tam, kde je to možné, posléze firma integruje data zaznamenaná v aplikaci BIM 360 do modelů v aplikacích Revit a Navisworks: „Chceme tím aktualizovat stav stavby v modelu a přenášet metadata o stavbách mezi modelem a skutečnou situací,“ prohlašuje Tritschler. „Přenos dat touto cestou probíhá hladce.“

Vedoucí stavby studentské koleje Brewery Quarter zadává data z vybavení na pracovišti do iPadu. Poskytla společnost Royal BAM Group.

Rozhodování na základě informací

Firma BAM Ireland ve snaze sbírat lepší informace o projektech pořídila nástroj Construction IQ, který pomocí algoritmů strojového učení analyzuje stavební data v aplikaci BIM 360 a automaticky identifikuje rizika pro kvalitu a bezpečnost.

Funguje to takto: Stavbyvedoucí na svých iPhonech a iPadech používají kontrolní seznamy a zaznamenávají problémy na pracovišti do aplikace BIM 360. Construction IQ pomocí modelů strojového učení tato data automaticky analyzuje a odhaduje, které problémy jsou nejvíc rizikové. Na prioritní problémy upozorňuje řídící panel Insight pomocí snadno srozumitelných výstrah.

Příklad: Jeden z projektů BAM měl několik nevyřešených problémů, což je u probíhajících projektů běžnou záležitostí. Řada problémů zjištěných při kontrolách kvality spočívala v chybějících těsněních u okenních zárubní. Nástroj Construction IQ tyto problémy správně klasifikoval jako problémy s vodotěsností a upozornil na ně jako na závažná rizika. „Nespornou výhodou tohoto systému je, že dohlíží na všechny naše projekty,“ prohlašuje Tritschler. „Učí se, co považujeme za rizika. Závažnější rizika umisťuje na začátek seznamu, abychom je hned vyřešili, a méně závažná rizika řadí až za ně.“

Rozmach strojového učení

Firma BAM Ireland své postupné úsilí o digitalizaci rozložila do několika klíčových a na sebe navazujících projektů.

První projekt, Schools Bundle 4 PPP, byl dokončen v roce 2016 a zahrnoval návrh, stavbu a správu provozu čtyř středních kol po celém Irsku. Při dalším projektu, Courts Bundle PPP, který byl dokončen v roce 2018, měla firma BAM Ireland za úkol zrenovovat, rozšířit nebo nově postavit sedm soudních budov v různých hrabstvích a postarat se o jejich průběžnou správu. Mezi její současné projekty patří studentská kolej Brewery Quarter v Corku, jejíž stavba má být dokončena v srpnu 2019, a Boland’s Quay v Dublinu, významný projekt na obnovu nábřeží, který zahrnuje stavbu nového kancelářského kampusu pro technologické firmy a rekonstrukci historických budov doku a má být dokončen koncem roku 2019. Každý z těchto na sebe navazujících projektů postupně přispěl k dalšímu šíření digitalizace mezi zaměstnanci, k přenosu čím dál podrobnějších informací a klíčových dat do prostředí BIM 360 a v konečném důsledku k nasazení modulu Insight a nástroje Construction IQ.

„Všichni jsme si prošli školeními o digitálních procesech,“ vysvětluje Tritschler a dodává, že společné know-how představuje jeden ze základů pro řízení změn. „Týmy, které pracovaly na školách, posléze přešly na soudní budovy a nakonec na Brewery Quarter. Jde o velmi pružný přístup a každým krokem se zdokonalujeme.“

Stavba projektu Boland’s Quay v dublinské čtvrti Docklands zahrnuje tři nové kancelářské a obytné budovy, které svou energetickou úsporností vyhovují normě LEED Gold. Poskytla společnost Royal BAM Group.

Lepší informovanost vede k lepšímu rozhodování

Ačkoli je BAM Ireland pořád na začátku své technologické transformace, už teď vnímá výrazné přínosy, které jí digitální pracovní postupy a nástroj Construction IQ přinášejí. „Počet nevyřešených problémů výrazně klesl,“ říká Tritschler. „To, co nám dříve při používání papírového systému unikalo, nyní dokážeme identifikovat a řešit.“ Firma o 20 % zlepšila kvalitu práce a bezpečnost na pracovištích a o 25 % prodloužila dobu, kterou personál tráví řešením velmi rizikových problémů. To vše díky lepšímu rozhodování na základě většího přehledu o problémech a rizicích. „Zdraví a bezpečnost jsou pro nás prioritou,“ dodává Murphy. „Pro BAM je skutečně důležité, když naši inspektoři bezpečnosti a ochrany zdraví při práci mohou věnovat víc svého času zlepšování bezpečnosti na pracovištích.“

Projekt Brewery Quarter představuje pro firmu BAM zásadní milník, protože je z 95 % zdigitalizovaný. Díky tomu je jeho realizace nejen efektivnější, ale i udržitelnější. „Při příchodu do kanceláře pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci nás už nečeká místnost plná regálů s papírovými dokumenty, ale jen pár šanonů. Na papíru evidujeme jen to, co nám ukládají zákony,“ říká Tritschler. „Vše ostatní je digitální.“

Studentská kolej Brewery Quarter je prakticky zcela digitální projekt: Veškeré kontrolní seznamy, problémy, fotografie, stavby a komunikace jsou zaznamenávány digitálně. Poskytla společnost Royal BAM Group.

Používání dat v celém životním cyklu projektu

Přínosy digitálních pracovních postupů se ještě více projeví při dalších projektech BAM, a to ruku v ruce s tím, jak bude Construction IQ analyzovat další firemní data. Tritschler předpokládá, že čím více informací jeho algoritmy strojového učení zpracují, tím tyto algoritmy budou sofistikovanější, dokážou poskytovat ještě lepší přehled a pomohou firmě se ještě lépe rozhodovat.

Data a rozhodnutí nakonec mohou najít uplatnění v celých životních cyklech projektů. Například díky aplikaci umělé inteligence a strojového učení na data o údržbě by BAM Ireland, případně i celá Royal BAM Group, mohla vytvářet stavební návrhy, které berou v potaz dlouhodobou správu budov.

„A nakonec nám jde o standardizaci procesů v celé BAM Group, takže když se někdo vydá z Irska do Anglie, do Dubaje nebo do Antarktidy, bude tam používat stejné postupy a my budeme moci sledovat efektivitu těchto postupů,“ vysvětluje Tritschler. „Chceme používat strojové učení k tomu, abychom pochopili, co děláme, jak to děláme a jak to můžeme dělat lépe. To je náš sen.“

Článek jsme převzali z webu www.autodesk.cz.