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Baby, baby, baby no~ my baby, baby, baby no~ 在下 汐止小賈斯汀,我不唱歌,我作 BIM。

【原創文章】BIM於跨平台整合應用的新篇章-以Forge技術運用於物料管理

現今營建工程專案執行過程中,應用BIM執行專案已經變成主流,如設計端建築師應用BIM進行設計空間和法規檢討,或是施工端營造廠透過BIM進行介面整合、檢討衝突和工進模擬等等,甚至是營運維護端業主使用BIM和相關設施管理軟體掌控建築物內部設備的例行性維護和緊急維修作業等等,儘管大家都明白應用BIM能獲得效益,但在執行面又衍生了另外一個問題,難道每個專案相關執行人員都需要熟悉BIM工具的使用嗎?如果不會操作BIM工具的工作人員又該如何享受導入BIM產生的效益呢? 作者 | 簡翊亘、蘇郁智   WeBIM應用Forge的技術讓非BIM專業工程師能夠透過瀏覽器直覺的操作和瀏覽BIM模型內的資訊,同時,因應不同的專案需求開發客製化管理平台,藉此實現BIM模型和專案資訊的整合應用,以下將分別簡介Forge技術內容並分享專案應用成果。   Forge主要技術服務可分成資料管理(Data Management) API、模型資料截取及轉檔(Model Derivative) API、模型網頁瀏覽及擴充應用(Viewer) API和AutoCAD雲端自動化(Design Automation) API,而BIM 360 API和Reality Capture API目前仍處於Beta版本。 其中模型瀏覽API則提供了網頁中瀏覽、檢視、協作多種二維(2D) 或三維(3D)的模型的功能,並開放豐富的應用介面(API),讓開發者依照特定使用需求自行擴充應用,許多模型操作的客製化應用多是透過此API進行,而模型資料截取及轉檔API負責多種格式的模型資料、清單文件的轉檔和資料萃取功能,想要透過模型瀏覽API呈現的模型必須先透過此API進行轉檔,方能於網頁中讀取模型,另外資料管理API統一了模型資料的存取模式,讓開發者取得及操作A360, Fusion 360, BIM 360等外部資料和底層資料存儲服務(Object Storage Service),在模型轉檔之前,必須先透過此API將模型上傳至此處。最後AutoCAD雲端自動化API則提供了產生或編輯AutoCAD DWG 圖紙的功能。   關於專案應用的成果分享簡介如下,本次合作廠商名為台灣蛭川金屬,是一家非常優秀的日本公司的台灣分公司,他們所有專案皆建有足以供CNC機台製作的BIM模型,其金屬製品的生產地點位於台灣,待成品完成後即拆分成不同子物料,分批輸出至國外,提供給現地安裝使用,而目前該廠商物料管理實務執行方式多仰賴試算表進行物料統計,並以實體吊牌的形式將物料編號繫在製作完成的物料上,以利物料送達目的地時,執行物料的點交與確認作業,現行做法除缺少有效的資訊整合外,亦衍生了許多的問題,問題如下。 1. 現場安裝人員需花費許多時間統整點交的物料數量。  2. 現場安裝人員不清楚點交物料的安裝位置。  3. 業主難以即時掌控物料製作與安裝的進度。    為了解決上述困難,WeBIM替台灣蛭川金屬開發了一套物料管理系統,其中應用Forge技術實現網頁中操作和瀏覽3D模型的功能,並配合客製化開發功能模組管理物料狀態與物料數量統計,以利使用者能快速掌握物料安裝位置和相關資訊,業主也能藉由3D模型中的狀態顯示功能了解物料的運送狀況。 依據物料參數進行物料拆分動作   在透過系統管理物料之前,合作廠商首先使用Revit建模並根據其物料管理需求於元件編列物料參數並將完成後的模型上傳至本系統,本系統即能依照特定物料參數,選取物料並製作物料集以便系統管控。 檢視特定物料單所屬物料位置與狀態資訊   列管物料集即可透過系統功能依照物料運送情況更改其狀態,並於模型瀏覽頁面檢視特定物料的位置和狀態資訊,而業主亦可以直接查詢該專案的整體物料狀態,以掌握專案的物料運輸狀況。 視覺化專案中物料位置與狀態資訊   現場安裝人員亦可在安裝前透過本系統針對特定物料,查詢物料運送狀態和相關資訊,進而檢核物料數量是否齊全,並對照現場安裝位置,避免錯誤施工並提升作業效率。 透過模型查詢物料資訊 獲得物料屬性資訊與其子物料組成內容 左至右:既有物料吊牌與物料QRcode比較 / 以行動裝置掃描QRcode追蹤現地物料狀態 / 模型資訊檢視與物料狀態改變 結論 本系統透過Forge的模型轉檔、模型瀏覽和操作技術,配合開發相關物料管理功能模組,讓合作廠商能透過行動裝置、網頁管理平台和直覺的3D模型瀏覽和操作功能完成物料安裝、物料資訊查詢和物料狀態檢視,此舉除了整合物料運送狀態和物料相關資訊,改善合作廠商既有工作流程進而提升作業效率,也讓現場安裝人員在不熟悉專業BIM工具的前提之下,能得到安裝作業所需資訊。 平台交付 / 教育訓練 / 實際使用   延伸閱讀 | 【原創文章】引領 BIM 走向高擬真視覺呈現 (二) 延伸閱讀 | 【原創文章】引領 BIM 走向高擬真視覺呈現 (三)

By | 十一月 21st, 2017|Tech-ch|0 條評論

【資訊分享】COBie,從設計到營運

FMC 科技公司 (FMCTI) 為全球性能源工業設備及服務的供應商,其近期於 Greenfield 專案的第一階段,實施了從建造到運行的建築資訊交換標準 COBie (Construction to Operations Building information exchange),而 Greenfield 專案是綜合用途的企業園區,由位在美國德州休士頓占地 72 英畝的基地中,近 170 萬平方英呎的 A 類別改建計畫組成。 COBie 是建物生命週期中設施資訊收集與交付的資訊交換標準,8 個 COBie 記錄檔案在建物實際完成前,已被產出並匯入到 FMCTI 的整合工作場所管理系統 IWMS (Integrated Workplace Management System),使設備管理團隊能在營運階段的第一天時,即能查詢出 1600 個以上的空間、1200 個以上的設備標準、14000 個以上的零件、31000 個的工作(預防性維護)、28000 個備品、5000 個資源 (工具) 及 8700 個以上的營運及維護文件(O&M 文件)。因 FMCTI 園區是由一棟六層辦公大樓、一些有多樓層辦公室的廠房、一間恆溫控制倉儲、一間車庫、一間中央廠房和重要現地基礎設施組成。Greenfield 專案證明了實施以 COBie 為基礎的建築資訊交換模式於大規模和廣泛設施類型的私用領域建築物是可行的。在此情況下,適時交付 COBie 資料需要主要專案參與者為期兩年的積極參與和一同克服障礙的共識,特別是變更管理和資料管理上。   引用 | 簡翊亘   定義 COBie 設備資訊需求 最理想的情況是業主對於他想要獲得的設備資訊有明確定義,有些政府機構要求承包商在幾年內交付符合設備資料樣板的建築設備資訊,聘請一個設施經理瀏覽竣工圖並決定該採用何種設備資料樣板,然而多數業主並未定義他們的建物資料交付需求,即使他們已經有整合工作場所管理系統 (IWMS) 或電腦化維修管理系統 (CMMS)。 對於任何考慮大型專案,以及為了於設計到施工期間從已建立建物的資訊中獲得最大效益的業主來說,在建模開始之前即定義 COBie 交付需求非常重要。原因在於模型中多數資訊在元件內,為了能正確地從 BIM 匯出 COBie 交付內容所需資訊,必然要修改或調整 BIM 元件庫的資訊,及早確立交付需求,能減少修正元件資訊頻率,如果建築資訊模型並未提供業主符合其需求的資訊,專案團隊則需要重新修正模型。 主要問題為: • 在營運及維護時,哪樣的資訊是必須的? • 設計及建築專案團隊的哪個成員負責建立此資訊? • 在專案進行時,這些資訊何時須被記錄? 何種資訊是必須的? 最基本方法是只針對需要維護的設備記錄相關資料,以此類推,基礎方法只記錄 COBie 聯絡、設施、樓層、空間、類型及元件資料表裡的必填資訊欄位,在 COBie Excel 樣板中,必填資訊欄位以黃色和橙色顯示。此外,Document 頁籤連接電子文件檔到各設備型式(例如:操作及維護手冊、保固合約、資產圖片、訓練影帶),而 Spare 頁籤記錄儲存備品資料。 以滅火器這類的安全設備為例,為了需要透過 COBie 記錄以追蹤週期性檢查,以及重要設備種類。建築物的業主應該知道此類資產的地點及數量,以協助排定設備檢測時程。另一個定義所需資訊範圍的考量是,業主可能外包設備供給或維護作業給第三方,像是傢俱安裝或廚具設備等等,那些設備資源可能出現在設計模型裡,但是,當那些資產不被業主的整合工作空間管理系統追蹤且維護時,它們可能不需要包含在 COBie 資料集內。 這些資訊由誰產生? 如果設備出了狀況,大多設備管理員會想要了解此設備是否如製造業者的規範正常運作。通常此設備效能資訊 (例如:容量、流量等等) 可由供應商提供的產品交付資訊獲得。以此為例,資訊可以記錄成與各設備型式相關的 COBie 文件,或是補充性資訊,及被記錄在 COBie 屬性頁籤。許多業主也想要知道供應商的設備是否符合設計需求,這需要從建築師/工程師訂定的設備清單或是設計規範裡獲得設計資料。此外,由業主提供的設備也可能用於專案裡,而在 Greenfield 專案的案例中也包括了工業加工設備。 何時記錄資訊? 細部設計資料應於設計階段的施工文件中獲得,並於取得採購時核准的附錄或替用文件後予以更新,最終 COBie 型式資訊是在施工階段早期的產品送審文件中獲得。設計團隊核准的交付文件中確認了設備的廠商名稱、模型編號和功能特性,元件資料應該在設備一進場時就紀錄,如序列號、條碼和安裝日期等等。 對 Greenfield 專案來說,該專案要求主承包商要對所有必要的設備類型記錄作業、資源和備品等 COBie 資料,如此一來,FMCTI 便能立即將所有相關預防性維護作業流程、特殊工具和備品輸入該公司的整合工作場所管理系統 (IWMS) 內,而在過去 FMCTI 只能於施工階段最後數個月的期間,依照分批收到的維護手冊和元件清單完成必要的資料輸入作業。然而,一旦產品被批准,承包商就應儘快擷取相關資料,最佳的情況是設備廠商以 COBie 格式提供這類資訊。此外,Division 1 contract language 規範了非常明確地交付內容,並以返還保留金的項目來約束分包商的 COBie 資料交付作業,也要求恪守 COBie 執行計畫 (CEP),其為 BIM 執行計畫的變形,差別在於所關注資料的不同,CEP 的關鍵議題包含了以下數點: • 角色及責任 • 命名慣例及內容 • 列管的設備類別 • 對空間及設備類型有詳細屬性規範的附錄 此文件針對空間、類型、元件及文件建立詳細的命名慣例,以及確立了所有屬性的領域或參數名稱,該作法讓 FMCTI 更仔細的驗證 COBie 交付內容並產生了許多預料之外的效益。雖然人們常議論是否有必要去仔細斟酌所使用命名慣例,但 Greenfield 專案的經驗證實了命名慣例是非常重要的。 初步的 COBie 執行計劃應在專案概念發展階段時擬定,並要能傳達 COBie 角色、責任歸屬、命名慣例和編錄資產類別的高階時程表。由於所有設備類型在施工文件產出階段前都尚未確立,COBie 執行計劃應被視為一個能夠彈性調整修改的活文件,藉此因應週期性更新和反映設施模型的不同發展階段。下定決心要完整交付 COBie 資料的團隊須調整既有的工作流程和專案管理責任歸屬,以平衡設計資料和非幾何資料管理的工作內容。 在 BIM 和大數據的時代,願意接受這樣改變的敏捷式團隊將會提升其專業能力並能提高自身定位以贏得未來商機。 攀上 COBie 學習曲線 Trammell Crow (TCC) 公司在 Greenfield 專案中扮演發展經理的角色,主要工作在於監視多領域的作業項目,包括工地進度出勤紀律、設計、建造及交付使用。在設計發展的時候,TCC 及 FMCTI 皆認為設備管理團隊會理解採用 COBie 標準帶來的巨大而長期營運效率。他們設立目標去收集、驗證並載入有意義的資料集到欲採購的整合工作場所管理系統,而非只是堆置這些資料。 即使許多專案建築師和工程師曾執行與 Greenfield 專案類似規模與複雜度的專案,但幾乎沒有人有使用整合工作場所管理系統交付設計明細表給相關下游廠商的經驗。於節奏緊湊設計時程當中,導入人們不熟悉且看似複雜的程序的想法衍生了關於 COBie 學習曲線和 COBie 流程對時程與成本的衝擊等等議題。 為了降低那些風險,TCC 邀請 Kristine Fallon 協會 (KFA) 當作專案的 COBie 顧問。KFA 的主要交付成果包括:(1) 定義 Division 1 COBie 需求說明;(2) 驗證 COBie 設計與施工資料;(3) 產生 COBie 記錄檔案。在短時間內,KFA 發展了共識為基礎的 COBie 執行計劃,此計劃讓 AECOO 團隊衡量產出專案特性需求的 COBie 設計交付成果所要花費的資源需要製造專案明確 COBie 設計籌碼的耗工。 產品資料管理平台驗證並聚合各種來源的資料並產出 COBie 格式的紀錄檔案,作為 Greenfield 專案的交付資料 Greenfield 專案總承包商最初對於將 COBie 交付成果加入工程合約持保留意見,原因在於 GC 認為市場中很少下包商熟悉 COBie 標準且投標廠商可能會將 COBie 學習曲線列為其衍生成本進而提高其投標金額。經過多次討論後,KFA 團隊建議他們在標前會議前,即將 COBie 執行計畫的草稿發布給重要下包商,其內容清楚表達業主對 COBie 的交付成果的期望。因此,在競標前下包商會了解該專案的 COBie 交付需求,所以幾乎沒有廠商能將 COBie 列為成本項目並附加在投標價格內。 與典型 BIM 協調會議相似,COBie 協調會議作為確認資料有及時產出和驗證的檢核點,重點即為 COBie 執行計畫直到設計階段的施工文件階段才會一半才會發布正式版。會議作為一個獲得不同類型資料管理挑戰的解決方法來源,相關挑戰如參數建模、自動資產排序和施工圖與交付成果的版次管理。 討論結束後,團隊確立了時程以雙周為單位的 COBie 成果交付計畫,此專案亦證明此方法是有效且可靠的工具,但由於缺少健全且可依需求調整的軟體工具以用於整合、協作、驗證和操作 COBie 資料,KFA 提供 Greenfield 專案一個可配置的軟體工具,「產品資料管理平台」(The Product Data Manager, PDM),此工具讓使用者能有效地進行資料整合、管理和驗證。 擴大 COBie 的價值 應用 COBie 標準中有許多效益,其中最常被提及的就是減少專案收尾的成本,舉例來說,花費數個月等待所有交接文件送達;在重要施工人員退場後追蹤未完成交付文件;省去在建物啟用的早期階段,人工輸入大量資料至 CMMS/IWMS 的作業;於營運維護使用手冊獲得預防性維護作業流程、工具和備品的作業; 合乎預期的,於 Greenfield 專案實施 COBie 標準讓 FMCTI 避免了這些常見的困難議題。然而,該專案團隊並未預期在設施生命週期中,COBie 會有如此大的影響力,包含其在四大關鍵表現領域(安全、品質、交付和成本)的重要貢獻。在為 Greenfield 專案採購 IWMS 前,TCC 也在一系列的探索議題會議中團結了 FMCTI 團隊內部的不同團隊成員,這也被視為此專案的一大重要成功因素。這一系列的會議目的在於總結此專案的 COBie 資料標準、資料收集作業內容和確立 FM 團隊所需應用的資料範圍。 整合多種類的內部團隊 (以 [...]

By | 九月 13th, 2017|Sharing-ch|0 條評論

【資訊分享】BIM 在物聯網的潮流下能佔有一席之地嗎

物聯網(Internet of Things)是什麼? 從 20 世紀早期開始,人們對於物聯網一直保持極高的興趣且不斷炒作相關議題,這種情況就像當初 BIM 對 AEC 產業的衝擊一樣,大家都聽過這個名詞,卻沒人知道該怎麼應用這項技術。根據維基百科,物聯網一詞的是由一個英國企業家首先使用於描述 1999 年中以 RFID 連結裝置的全球網絡,後來人們談的就不限於 RFID 連結的裝置本身了,進而延伸到該應用裝置的位置,如汽車、建築甚至是海底底層這種較寬廣的自然環境,而現在人們普遍對於物聯網的定義則如下所述「包含不同的資料傳輸協定和方法與任何裝設感測器且能透過單一網路於外部傳輸資料的裝置」。這些交互連接裝置的應用範圍從提升生命安全和防護到建築物自動化設備管理系統控制與回報,其產生的巨量資料通常需要被收集、彙整和分析以實現它們的益處。針對這篇文章提出的問題如下,由於建築物是這些類型裝置的安裝實際位置,那麼 BIM 在物聯網中是否佔有一席之地?     BIM 與物聯網的可能性 因為建築物內部或表面能裝設許多這類型的裝置,問題的答案是肯定的,BIM 的確佔有一席之地,但是,這個議題值得我們更深入地去探討到底實際上該如何結合 BIM 與物聯網或是該從什麼角度開始探討兩者的關聯性。在眾多議題中,我們可以從其中的一個問題開始「我們該如何定義 BIM」,曾聽過許多說法像是 BIM 就是 Revit,只是一個 3D 建模工具,到 BIM 是一種設計到施工的協同作業程序。另外一個問題,BIM 以單一設計模型取代了互不關聯的平面設計圖,而談到物聯網則聯想到智慧溫控計等等裝置,當我們結合 BIM 與物聯網會發生什麼事?或是說它將如何幫助建築物的營運管理作業呢? 實際上,對於物聯網來說,模型 3D 幾何資訊為其次,重要的是模型中夾帶的建築生命週期營運相關資料,如空間和資產資訊,此兩類資訊可以用於針對營運維護階段,組織和分析物聯網資料的主要架構,進而作為定義物聯網、BIM 與建築物的相關性的基礎。圖二呈現可被考量的各種廣泛議題,而物聯網的概念不只是應用於建物營運考量的區域,且展示了各種裝置和可被傳輸的資料類型。然而,倘若少了資料分析的彙整要素和實際工作流程觀點,從不同系統收集的資訊就失去了價值。 圖二 - 建築與物聯網 實際的感測器安裝範例則如下圖所示,設定的需求第一個為收集人員的移動資訊,以依照人員聚集的位置調整暖氣的層級,第二個為因應太陽位置的變化和進入建築物自然光,監控能源使用,圖四和圖五分別為人員活動和熱分布的監測結果。 圖三 - 監控建築光、活動和 CO2 表現的感測器 圖四 - 透過感測器偵測人員活動顯示活動頻繁的區域 圖五 - 探索建築物營運時期的熱分布     作為物聯網的協作系統 對於想透過可操作與分析的方法,從建築系統獲得有意義資料的業主和設施管理人員來說,發展一個以建築中心的物聯網並配合協作資料系統方法將會是成功的關鍵。有許多應用垂直特定雲端應用程式整合感測器資料和與建築自動化和控制、能源和永續管理相關儀表板的例子。這些方法很好,但是作法不夠完整,筆者相信最佳的解決方案是發展一個全面,且以 BIM 為基礎的建築生命週期方法來管理建築產業的物聯網,此方法連結模型和以雲端為基礎的整合工作場所管理系統(Integrated Workplace Management System, IWMS)用以協助管理空間、維護計畫和其他相關議題。 真正的建築生命週期整合為在整個生命週期中動態整合整個建築模型、感測器和系統,使其能呈現完整的建築履歷。這樣的方法始於施工階段後期的安裝設備與感測器到營運維護階段,最終於建物拆除後停止。     應用物聯網的智慧建築案例 智慧建築綠能屋,此三棟建築分別為: 一、穆爾西亞大學化學系建築:此實驗著重資料收集與資料分析,探討能源消耗與建築物人員跟環境兩大因素之間的影響關係。由資料收集與分析結果得到-建築人員數跟環境因素,是建築能源管理策略的重要參數。 應用實例一:穆爾西亞大學化學系建築   二、穆爾西亞大學實驗室:此實驗透過上述智能建築管理系統運作模式能夠有效節省能源平均消耗 20%。 應用實例二:穆爾西亞大學實驗室   三、穆爾西亞城市商用建築:此實驗透過上述智能建築管理系統運作模式能夠有效節省能源消耗平均為 23%。第二實驗建築與第三實驗建築主要地點不同,一個在大學內部,一個是商用建築。     結論 建築物、BIM 與物聯網的結合並不僅是在建築物安裝不同的感測器並蒐集一堆資訊而已,以建築物的生命週期來談,從規劃設計到施工階段,我們利用 BIM 和資訊系統整合資訊並透過對應的工作流程改善傳統營建產業的作業成本、品質和效率,到了營運維護階段,目前以交付的 BIM 模型和 COBie 表單等等營運維護資訊配合電腦化維護管理系統,輔助後續的設施管理作業,物聯網應從施工至營運管理階段切入,以設施維護管理需求與作業流程、BIM 模型與資訊系統提供的建物空間和設備資訊作為資訊收集和分析的規劃基礎,最後在營運維護端發展一個整合竣工模型和營運維護資訊的雲端管理系統,以利分析並利用感測器收集的資訊回饋至運維階段甚至是下次建案的設計參考,最後,智慧建築即為物聯網於建築的應用的具體產物。     引用連結 | Does BIM have a role in the Internet of Things?、What happens when BIM meets the IoT?、How can We Tackle Energy Efficiency in IoT Based Smart Buildings?、物聯網對節能措施之影響分析期末報告 編譯整理 |

By | 十月 26th, 2016|Sharing-ch|1 條評論