De ontwikkeling van BIM en GIS bij ingenieursbureaus
In dit artikel binnen de reeks over BIM en GIS de reactie van Tjeerd Hermsen, BIM-manager bij de afdeling Building & Environment van Sweco en Ide Hingstman, informatie- en SE-manager bij de afdeling Infrastructuur. Samen gaan ze met name in op de koppeling tussen BIM, GIS én System Engineering (SE) en schetsen ze hoe deze koppeling van gegevens de basis kan vormen voor de opkomst van Smart Cities.
Door de redactie
GIS en BIM zijn vaak heel verschillende werelden, met een geo-afdeling aan de ene kant en een ontwerpafdeling aan de andere. Hoe knopen jullie BIM en GIS concreet aan elkaar? Welke stappen zijn er bijvoorbeeld genomen om data-uitwisseling mogelijk te maken? Hoe beïnvloedt het gebruik van BIM- en GIS-data de werkprocessen op de afdelingen en de algehele workflow van het bedrijf?
Hermsen: “We zitten midden in de digitale transitie, waarbij de overgang van informatie naar een digitale vorm plaatsvindt. Digitalisering is natuurlijk niet nieuw, we praten er al meer dan 25 jaar over, en het is een containerbegrip waar van alles onder valt. Vanuit Sweco zien we digitalisering als een denk- en procesveranderaar om bijvoorbeeld de verschillende werelden van GIS, BIM, SE en Assetmanagement met elkaar te verbinden. We volgen daarbij de gedachte dat alles in principe met elkaar verbonden is, ofwel linked data, een basisidee dat bijzonder fraai is uitgewerkt in het klassieke filmpje ‘The Powers of Ten’ van de beroemde architecten Charles en Ray Eames. Dit filmpje begint met het beeld van een picknick in Chicago en zoomt daarbij uit tot een schaal van 100 miljoen lichtjaar en vervolgens in tot het niveau van een enkel proton.”
“Wanneer we het idee dat alles met elkaar verbondens is, projecteren op de zakelijke dienstverlening, zijn er veel overeenkomsten. De Life Cycle van een asset en daarbij de Total Cost of Ownership zijn onderwerpen die het geheel overzien en waar steeds meer aandacht voor komt. Zowel vanuit duurzaamheids- als vanuit financieel oogpunt. Wat als we BIM, GIS en SE met elkaar kunnen koppelen? Hiermee wordt de vooraf gestructureerde, van eisen voorziene digitale asset in zijn context geplaatst. Er ontstaat zo een logisch verband tussen informatiesystemen. Met GIS wordt de digitale asset in de omgeving van een brede scope geplaatst. Daarnaast is er het informatiemodel met geometrische data, dus BIM, en ook dit model met niet-geometrische data, ofwel SE. Tenslotte is er de mogelijkheid om de koppeling vanuit een project mee te nemen naar de operationele fase zonder informatieverlies over de asset, bijvoorbeeld in de vorm van het materialenpaspoort.”
Hingstman vult zijn collega aan: “De informatiekoppeling naar de operationele fase kan plaatsvinden door de uitwisseling van de diverse informatiesystemen met behulp van een Object Type Library. Elk systeem kan op deze manier data uit andere informatiesystemen uitlezen of bewerken, waarbij het systeem bestaat uit een softwarelandschap waar de eindgebruikers zelf invulling aan geven. De applicaties die zij gebruiken hebben vaak hun eigen informatiearchitectuur ten behoeve van het werkproces binnen de afdeling of discipline. Voorbeelden zijn GeoWeb en ArcGIS voor GIS-gebruikers; diverse Autodesk-, Bentley- en Trimble-tools voor BIM-medewerkers en Relatics voor System Engineering-specialisten.”
“Door GIS-, BIM- en SE-systemen aan elkaar te koppelen ontstaat een meerwaarde voor alle werelden. Een BIM-model wordt gestructureerd, gevalideerd en geverifieerd door SE en verrijkt door verbinding te leggen met de omliggende context. Dit is dan ook een volgende stap in het digitaliseren van de stad van de toekomst, waarin alles met alles is verbonden en ook voorzien is van adaptief vermogen. Een stad is daarbij te zien als machine, een netwerk, of zelfs als slim organisme. De koppeling van BIM, GIS, SE en IoT vormt een belangrijke stap in de richting van een echte Smart City.”
Hoe zorgen jullie ervoor dat bij het samenbrengen van GIS en BIM datgene wat voor de GIS-afdeling een succes is, ook een winstpunt is voor de BIM-afdeling? Is een van de twee systemen leidend bij de integratie van beide, of juist niet?
Hermsen: “Door gebruik te maken van product owners binnen Sweco werken we eenvoudiger samen: zelf ben ik naast Svend Ketting product owner van Sweco SMaRT voor BIM-zaken, Marcel Steenis van GeoWeb is verantwoordelijk voor GIS en Ide Hingstman van SMaRT Validation voor SE. Het draait bij het samenbrengen van data vooral om de vraag over de manier waarop de koppeling en interoperabiliteit tussen de verschillende werelden tot stand komt via de Application Programming Interfaces die gebruikmaken van een Object Type Library. We willen bij voorkeur losse disciplines simpel aan elkaar linken zonder dat er informatie verloren gaat, maar waarbij de raakvlakken wel inzichtelijk worden gemaakt.”
Verandert voor jullie het belang van BIM en GIS ook tijdens de verschillende fases van voorbereiding, ontwerp, bouw en beheer en heeft dat gevolgen voor de manier waarop jullie daar gebruik van maken
Hingstman: “Om te beginnen wil ik stellen dat er geen hiërarchie is bij de verschillende informatiesystemen. Wel is er een bepaalde verwevenheid en focus. Wat we zien, is dat per fase de werkzaamheden van het projectteam veranderen, resulterend in het veelvuldig gebruik van één bepaald soort informatie in het werkproces. Het belang neemt daarbij niet af. Überhaupt verschilt het gebruik van één bepaald informatiesysteem sterk van het soort project dat is opgezet. Zo kent een ‘lijn’-project een grote doorsnijding door het landschap en dus zijn daarbij de GIS-data erg belangrijk, terwijl een ‘punt’-project, bijvoorbeeld een gebouw, een sterke naar binnen gekeerde focus heeft, zodat BIM-data daar de boventoon voeren. Zowel bij lijn- als puntprojecten geeft SE de structuur aan.”
Er zijn verschillende initiatieven voor de ontwikkeling van standaarden voor de data-uitwisseling tussen GIS en BIM. Wat zijn voor jullie dagelijkse praktijk de belangrijkste eigenschappen die een dergelijke standaard zou moeten hebben?
Hingstman: “Het gaat erom hoe de informatie wordt vastgelegd, hoe deze is gekoppeld met andere applicaties, hoe gebruikers het kunnen bewerken, hoe het de fases van het proces doorloopt en wie er uiteindelijk de rechtmatige eigenaar wordt. De NTA 8035 ‘Semantisch modelleren in de gebouwde omgeving’ kan samen met de ISO 19650 ‘Organization and digitization of information about buildings and civil engineering works, including building information modelling (BIM)’ en de ISO 15288 ‘Systems and software engineering – System life cycle processes’ hier een sterke drager voor zijn. Het beheren en beveiligen van het intellectuele eigendom is te borgen door gebruik te maken van de ISO 27001.”
Met de combinatie van BIM- en GIS-informatie is het mogelijk om een digitale tweeling te maken van constructies. Waaraan moet deze volgens jullie voldoen en welke data moet deze minimaal bevatten om te kunnen spreken van een volwaardige digitale tweeling? En wat zijn jullie verwachtingen van het gebruik en de mogelijkheden van deze digitale tweelingen in de nabije en wat verdere toekomst
Hermsen: “BIM en SE vormen de basis voor een digitale tweeling. Tijdens de faseverandering van engineering naar uitvoering naar beheer en onderhoud, evolueert het BIM SE-model tot een Digital Twin. Een digitale tweeling is daarbij voor ons een virtuele weergave van de werkelijkheid met bijbehorende gelinkte informatie én toevoeging van live gemeten data. Door diverse digitale tweelingen te bouwen en deze onderling te koppelen ontstaat er uiteindelijk een Smart City. Dit is een belangrijke stap om steden eenvoudiger te besturen en te beheren. Het uiteindelijke doel van de Slimme Stad is daarbij, naast een efficiëntere organisatie, dat de levenskwaliteit van de bewoners erop vooruitgaat en dat er bewuster en duurzamer om wordt gegaan met onze wereld.”
Voor de film ‘The Powers of Ten’, zie deze link.
