Подходы к автоматизации проектирования
Автоматизация технологических цепочек не нова, она используется инженерами с ранних разработок автоматизированного. Термин "автоматизация проектирования" происходит от термина "автоматизированное проектирование электронных схем и чипов"
Строительное информационное моделирование
Современные системы автоматизированного проектирования могут применяться не только для 3D-моделирования и создания чертежей. Информационное моделирование зданий (BIM) описывается как технология моделирования и связанный с ней набор процессов для создания, передачи и анализа моделей зданий. BIM может уменьшить потери информации, так как в идеале модели и информация должны следовать за всем процессом построения и создаваться только один раз. Стандартизированная информационная платформа BIM содержит описание терминологии и связанных с ней терминов, процессов и общей информации, а также описание того, как структурируются и хранятся генерируемые данные.
С BIM-объектами компьютер также понимает, что кусок геометрии, например, является окном, и относится к нему впоследствии, а не просто как к произвольной геометрии. Из этого компьютер также знает, сколько окон, какого типа, на каком этаже, в каком типе стены, с какой степенью огнестойкости и т.д.
Нейтральный формат IFC (Industry Foundation Classes) идет рука об руку с BIM, так как он позволяет соединять различные программные системы, чтобы информация могла проходить через процесс. Несмотря на многочисленные возможности, потенциал BIM-систем часто используется не в полной мере, и их применение по-прежнему ограничено созданием и обменом традиционными документами, такими как 2D-чертежи, в цифровом формате.
Традиционный способ обмена информацией в строительной отрасли - документооборот. Примерами могут служить 2D-чертежи, письменные спецификации, расчеты количества вручную и т.д. Несмотря на то, что компьютеры сегодня оказывают существенную помощь в подготовке этих документов, обмен данными и процедуры управления ими по-прежнему сосредоточены на документах, имеющих важный правовой статус. Использование инструментов для работы с 3D и объектами архитекторами увеличилось более чем вдвое, а техническими консультантами - с 0% до более 50% в период с 2000 по 2011 год.
Мастер-модели
Подходы на основе мастер-модели (MM) направлены на создание геометрического представления, которое может быть использовано для автоматизированного проектирования, автоматизированного производства и других анализов. Каждое изменение в представлении геометрии автоматически или полуавтоматически распространяется на все доменные модели. Один из первых подходов к ММ был описан Ньюэллом и Эвансом (1976 г.); ряд исследователей разработал подход к ММ с тех пор, как, например Хоффман и Джоан-Ариньо (1998) предложили архитектуру ММ, сосредоточенную вокруг сервера и хранилища, к которому могут подключаться различные клиенты.
Такими клиентами могут быть CAD-системы, средства геометрического проектирования и допуски, проектировщики производственных процессов или другие заказчики, находящиеся ниже по течению. Каждый клиент получает свое представление о проекте. Каждое изменение дизайна, внесенное одним из клиентов, вызывает изменения в представлениях других клиентов в соответствии с протоколом изменений и разрешениями.
Архитектура полуавтоматизирована, и требует взаимодействия с пользователем. Современная CAD-система часто поддерживает рабочие связи различных видов деятельности по моделированию, которые доступны в рамках CAD-системы, например, геометрическое моделирование и конечное элементное моделирование.
Моделирование строительства
Моделирование процесса использовалось для оценки и перепроектирования строительных проектов после создания сети CYCLic Operations Network (CYCLONE) (Halpin and Riggs 1992). Он предоставляет полезные инструменты для оценки эффективности строительных проектов в рамках альтернативного распределения ресурсов и планирования процессов путем моделирования динамического взаимодействия между ресурсами и процессами.
Смоделировали процессы строительства стального моста, чтобы оптимизировать продолжительность проекта путем сравнения потенциальных планов, связанных как с процессом строительства на площадке, так и с производственными цехами за ее пределами. Затем построили имитационную модель цепочки поставок промышленного жилья для выявления узких мест и, следовательно, улучшения потоков материалов по всей цепочке.
В качестве более интеллектуального и автоматического подхода к моделированию на основе моделирования процесса строительства было предложено моделирование на основе базы данных. При таком подходе имитационная модель может быть параметризована с помощью данных, полученных из ряда источников, таких как формы данных, таблицы и электронные таблицы. Потом представили подход к автоматической разработке имитационных моделей процессов производства модульных корпусов.
Параметры производственной системы (например, название деятельности, среднее время обработки и приоритет деятельности) вводятся в электронную таблицу Microsoft Excel, которая используется для автоматического создания имитационной модели. Лу и Олофссон (Lu and Olofsson, 2014) также предложили концепцию BIM-DES, в соответствии с которой процесс информационного моделирования зданий экспортирует информацию о продуктах и процессах в базу данных.
Имитационная модель на основе базы данных оценивает результаты строительства и обеспечивает ценную обратную связь с процессом BIM для поддержки принятия решений. Akhavian and Behzadan (2014), предложили структуру для основанного на знаниях моделирования процессов строительства, которая использовала полученные знания и основанные на данных моделирования для обновления соответствующих имитационных моделей. Компании исследует механизмы сбора, хранения и передачи информации между различными пакетами программного обеспечения, таким образом, используя возможности BIM в отношении отбора количества материалов для моделирования процесса строительства.
