IDEA Open Model - vyzkoušejte si budoucnost

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:
Kde se dnes nachází hranice automatizace v konstrukčním navrhování? Zkusme se podívat na standardní pracovní postupy z jiné perspektivy. Co když budoucnost v konstrukčním navrhování k nám již dorazila?

V oblasti dodavatelů softwarových řešení pro navrhování konstrukcí existuje na světě celá řada významných hráčů. Jak jistě víte, v IDEA StatiCa jsme v propojení s jejich aplikacemi již velmi daleko. 

BIM propojení na nejrozšířenější FEA a CAD aplikace navíc pravidelně aktualizujeme a nejnovější verze jsou vždy součástí instalačního balíčku. Funkce zajišťující tato propojení se nazývá Code-check manager (CCM). 

I přesto však existuje spousta menších společností, které vyvíjejí vlastní malé a specializované aplikace a cílí na konkrétní odvětví nebo na své regiony. Takových aplikací můžeme snadno najít více než stovku. Vytvořit a udržovat vzájemné propojení a funkční BIM-vazby se všemi těmito aplikacemi jednoduše není možné z důvodu jejich neustálého vývoje. Řešení ale existuje. Je jím nastavení vzájemné "komunikace" mezi sety výstupních dat. 

Jediné, co je zapotřebí, je použití společného jazyka pro obě platformy. Právě z tohoto důvodu byl představen a veřejně sdílen IDEA Open Model (IOM). S pomocí tohoto rozhraní API (application programming interface) lze vytvořit propojení BIM pro jakoukoli (!) FEA nebo CAD aplikaci.

IDEA Open Model (IOM) workflow

IOM tedy umožňuje komukoliv rychle a bez větších komplikací vytvořit své vlastní BIM propojení. Postup je jednoduchý. Je pouze zapotřebí iniciovat diskusi s vývojáři vlastní aplikace a odkázat je na GitHub IDEA StatiCa. Najdou zde vše, co potřebují a navíc získají možnost využít podpory týmu IDEA StatiCa.


Vypadá to skvěle a jednoduše, ale co za takovou námahu zákazník dostane?

Řečeno ve zkratce - výrazné zlepšení pracovních postupů. Není třeba znovu a znovu řešit stejné procesy a snažit se je maximálně zjednodušit. Každý projekt většinou obsahuje jen málo kreativní práce, na které by ráda pracovala většina inženýrů. Naopak často je jeho součástí spousta opakujících se a nudných postupů, které nejsou mezi inženýry příliš oblíbeny. Proč tedy nedělat jen to zajímavé a nudné procesy nenechat na automatizovaných algoritmech?

Představte si, že jen nastavíte důležité parametry návrhu a necháte aplikace mezi sebou automaticky komunikovat.

Pokročilé a specifické využití takových řešení lze použít například v následujících oblastech:

  • Provádění výpočtů na velkém množství spojení/detailů pro určení nejhospodárnější varianty
  • Výpočet na pozadí pomocí řešitele metody CBFEM iniciovaný na vyžádání v aplikaci CAE/CAD
  • Použití kódů specifických pro dané odvětví (stavby elektráren, výzkumná zařízení, ...)
  • Automatizace a optimalizace standardizovaných nebo opakujících se konstrukcí
  • Navrhování konstrukcí na základě optimalizace nákladů
  • A mnohé další

Existuje obrovská psychologická bariéra, proč se takovou automatizací zabývat. Proč byste se měli vrhat do "IT záležitostí", když osvědčené postupy fungují stále skvěle? Odpověď není překvapivá – jde o jednorázovou investici času, úsilí a prostředků, za kterou získáte enormní úsporu zdrojů v opakujících se procesech. Vyjádřeno v čase, jedná se o úsporu až několika hodin. V neposlední řadě se také jedná o získání konkurenční výhody. V současné době se může zdát, že se jedná o řešení "nice to have", ale v poměrně krátké době se z něj stane "must have" řešení.

Příklady reálných projektů

Tvary organických struktur

Jedním ze skvělých příkladů využití automatizace modelů organických tvarů je příletová hala veletrhu HUNGEXPO - dílo rumunského týmu ze skupiny KÉSZ. Této progresivní generaci ocelových konstrukcí byl věnován jeden celý ocelový webinář.

Pracovní postup návrhu s propojeními na software:

Rhinoceros/Grasshopper -> Pangolin plugin -> ConSteel -> IDEA StatiCa Connection -> Tekla Structures

HUNGEXPO arrival hall structural model

Konstruktéři využili výhod automatizace pro optimalizaci tvaru a konstrukce. Efektivně investovali svůj čas a energii do přípravy. Výsledkem byla úspora času a prostředků ve všech následujících fázích.

Capital C - Glass roof topping

Capital C - glass roof topping structure

Dalším příkladem progresivního přístupu k návrhu konstrukce, je střešní část několikrát oceněné budovy v Amsterdamu.

Projekční kancelář Octatube (Delft, Nizozemsko) použila pokročilé výpočetní nástroje k nalezení, optimalizaci a kódové kontrole tvaru a prvků této jedinečné střechy ze skla a oceli nad původní historickou budovou. Řešení IDEA StatiCa v kombinaci s programem RFEM umožnilo vyřešit tento technicky velmi náročný úkol.

Konstrukce a návrh

Konstrukční systém vrcholu střechy lze popsat jako válcovou mřížovou skořepinu se dvěma kopulemi na obou koncích. Kvůli přilehlé budově na střeše a otvoru pro vstup do fasády byly z tvaru mřížové skořepiny odstraněny některé její části. Kopule má v zásadě pouze jeden opakující se konstrukční spoj, ale volný tvar způsobuje, že každý uzel je jiný a využívá množství jedinečných prvků. Celkem bylo použito přibližně tisíc ocelových dílů různých rozměrů a okolo dvou set skleněných tabulí.

Deformace (kloubové připojení)

Pracovní postup návrhu s propojeními na software:

Rhinoceros/Grasshopper -> Excel -> RFEM -> IDEA StatiCa Connection -> Autodesk Inventor

Glass roof topping - connection detail

Pro zajištění tak velkého počtu různých přípojů v požadované přesnosti a pro splnění všech výrobních potřeb, byla klíčová automatizovaná parametrizace a algoritmizace celého pracovního postupu. 

Pokud vás tento projekt zaujal, další informace naleznete v naší případové studii věnované právě tomuto projektu.  

Jaké jsou společné parametry těchto projektů?

  • Architektonicky zajímavý tvar
  • Snaha o optimalizaci konstrukce a přípojů
  • Úspora času při opakovaném navrhování konstrukčních prvků
  • Záměr provést práci chytře a podle posledních trendů


Výzkumný projekt SMARTconnection

Na našem webináři, představil Rayaan Ajouz ze společností Bouwen met Staal a ABT, jak lze využít KarambaIDEA k rozšíření pracovních postupů. Díky tomu tento nový plug-in upoutal mimořádnou pozornost.

KarambaIDEA je plug-in určený pro Grasshopper, který umožňuje exportovat ocelové přípoje z parametrické ocelové konstrukce modelované v Karamba3D do IDEA Statica Connection pro následnou analýzu na úrovni detailů.

KarambaIDEA - connection design workflow

Karamba3D, jeden ze softwarových balíčků, je parametrický nástroj pro statiku, který umožňuje přesnou analýzu prostorových příhradových konstrukcí, rámů a skořepin. Karamba3D je plně integrován do parametrického návrhového prostředí Grasshopper, což je zásuvný modul pro 3D modelovací nástroj Rhinoceros. Díky tomu lze snadno kombinovat parametrizované geometrické modely, výpočty metodou konečných prvků a optimalizační algoritmy, jako je Galapagos.

KarambaIDEA connection design workflow_02

  

V následujícím videu se můžete podívat na prezentaci představující příklady aplikace KarambaIDEA:

Tento výzkumný projekt jasně demonstruje rozsáhlé využití nového rozhraní IDEA Open Model (IOM) API k vytvoření automatizovaných pracovních postupů. Univerzální rozhraní je otevřené všem, kteří chtějí automatizovat a zefektivnit pracovní postupy.

Více informací o zásuvném modulu můžete najít pod následujícím odkazem: KarambaIDEA plug-in


EISEKO - italský způsob

Naše italská partnerská společnost EISEKO je odborníkem nejen na inženýrský software, ale také na implementace řešení IOM do pokočilých řešení třetích stran.

Je to příklad schopnosti jak mistrně využít znalosti různých inženýrských aplikací a praktických potřeb zákazníků. Odborníci z týmu EISEKO objevili obrovské výhody obecného propojení specializovaných nástrojů třetích stran s IDEA StatiCa Connection a jsou připraveni poskytnout jedinečné řešení na míru komukoliv, kdo o to požádá.


GitHub 

Veškeré informace týkající se IOM jsme umístili na komunitu GitHub

GitHub je webová služba, která podporuje vývoj softwaru pomocí verzovacího nástroje Git. GitHub nabízí bezplatný webový hosting pro projekty s otevřeným zdrojovým kódem.

Fórum lze využít jako zdroj informací pro implementaci IDEA StatiCa IOM do řešení třetích stran. Vy nebo vaši softwaroví specialisté tak tu můžete najít informace nebo použít několik připravených příkladů jako šablonu pro vlastní projekty jednoduše a na jednom místě.

S jakými údaji IOM pracuje?

  • Vstupy: Formát XML - pruty, zatížení, desky, šrouby, svary, apod.
  • Výstupy: Stručné výsledky v XML, kompletní zpráva v HTML


Jaká je cena řešení IOM?

Zdarma - pro komunitní podporu

Kdokoliv může zdarma s pomocí standardních vývojových nástrojů vytvořit propojení IDEA StatiCa BIM s libovolnou CAE nebo CAD aplikací podobně, jako jsou nejčastější standartizovaná propojení IDEA StatiCa BIM links. Zákazníci mohou navíc bezplatně navštívit GitHub, kde najdou veškeré informační zdroje a kde mohou také využít komunitu vývojářů k podpoře vývoje svých BIM propojení.

Nacenění na základě projektu

Aplikaci IDEA Statica lze použít pro zautomatizovaní procesů přímo v aplikaci uživatele. Vše může navíc jednoduše pracovat na pozadí. Je tak možné navrhnout řešení na míru, které může běžet na desktopu i v prostředí cloudu. V případě zájmu o podobné řešení se můžete obrátit na naše IOM specialisty.

Shrnutí

Je zcela zřejmé, že automatizovaný přístup ke konstrukčnímu návrhu není vhodný pro úplně každý projekt nebo pro každou projekční kancelář. Zřejmá je ale i skutečnost, že tento způsob propojení technologií je součástí nezadržitelného vývoje v oblasti pracovního postupu inženýrů – statiků.

Architektura, jako obor, vyžadovala vždy naprostou svobodu, zejména pokud šlo o formu. A byli to právě statici, kteří byli často vnímáni jako "překážka" určující, co je možné ještě postavit a co již ne. A jsou to právě technologie, které tyto překážky posouvají dále a architektům dovolují využít více tvurčího potenciálu.

Aplikace pro navrhování a analýzu existují poměrně dlouho a inženýři napříč obory je využívají v různých podobách již desítky let. Absence komunikace mezi těmoto aplikacemi je pomyslným prázným místem, které je postupně zaplňováno, a které díky tomu postupně posiluje pomyslný synergický efekt. A právě ten má zásadní vliv na zvyšování efektivity a možností při návrhu komplikovaných konstrukcí. 

Ano, stavební inženýr jistě není softwarovým specialistou. Jeho obor se nevyvíjí tak převratně, jako svět IT. Ale v dnešní době je zcela nevyhnutelné využít prostředků, který svět výpočetní techniky nabízí. Pokročilá softwarová řešení dnes zasahují do všech segmentů a výrobních oblastí. Není proto důvod, proč by se statici měli držet zpátky. Z úspěšné spolupráce těchto dvou profesí lze vytěžit mnoho skvělých příležitostí.

IDEA StatiCa je hrdá na to, že může být v první linii těchto druhů inovativních výzkumných projektů. Pokud máte nápad, jak by se daly zlepšit pracovní postupy i ve vaší kanceláři, dejte nám vědět.


Byl tento článek užitečný?