Idea Open Model - Fühlen Sie die Zukunft

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Wo liegen heute die Grenzen der Automatisierung in der Tragwerksplanung? Treten wir ein wenig zur Seite und betrachten wir die Standard-Workflows aus einer anderen Perspektive. Was ist, wenn die Zukunft der Analysen bereits hier ist?

Es gibt große Player im Bereich der Statik- und Analyseanwendungen, die weltweit tätig sind. Sie wissen bereits, dass IDEA StatiCa sehr weit in der erfolgreichen Integration von Schnittstellen mit diesen Anwendungen ist. 

BIM-Schnittstellen zu den am weitesten verbreiteten FEA- und CAD-Programmen werden von IDEA StatiCa entwickelt und gepflegt und sind bereits Teil des Installations-Setups. Die Funktion, die diese Schnittstelle bereitstellt, heißt  Code-check manager (CCM). Dennoch gibt es viele kleinere Firmen, die spezialisierte Anwendungen entwickeln und ihre Lösungen für bestimmte Branchen oder Regionen fein abstimmen. Wenn wir sehr gründlich suchen, könnten wir Hunderte solcher Anwendungen in allen Gebieten finden. 

Es ist nicht möglich, die Schnittstellen und funktionierende BIM-Links mit all diesen Anwendungen zu entwickeln und aufrechtzuerhalten, vor allem aufgrund ihrer kontinuierlichen und schnellen Fortschritte in der Entwicklung und der allgemeinen technischen Evolution. Auf der anderen Seite ist alles, was wir brauchen, die nahtlose Kommunikation eines Datensatzes mit einem anderen zu ermöglichen. Das scheint überhaupt keine Raketenwissenschaft zu sein.

Wir müssen nur die gemeinsame Sprache für alle Beteiligten finden. Aus diesem Grund wurde das IDEA Open Model (IOM) ins Leben gerufen und öffentlich zugänglich gemacht. Die BIM-Schnittstelle kann über diese öffentliche API (Application Programming Interface) für JEDE (!) FEA- und CAD-Anwendung erstellt werden.

IOM ermöglicht es jedem, BIM-Verknüpfungen schnell selbst zu erstellen. Zunächst sollte der Kunde die Diskussion mit den Entwicklern seiner Anwendung initiieren und sie auf GitHub IDEA StatiCa hinweisen. Dort finden die Entwickler alles, was sie brauchen, um eine solche BIM-Schnittstelle in wenigen Wochen zu entwickeln und können auch den Support des IDEA StatiCa Teams nutzen.

Sieht toll und einfach aus, aber was bekommt der Kunde für einen solchen Aufwand?

Kurze Antwort - deutliche Verbesserungen im Workflow. Es ist nicht mehr nötig, mehrere Prozesse immer wieder durchzugehen und diese so einfach wie möglich zu gestalten. Bei jedem Projekt gibt es einige kreative Arbeiten, die die meisten Ingenieure machen wollen, und einige sich wiederholende, langweilige Arbeiten, die niemand machen will. Warum also nicht nur die interessanten und wichtigen Dinge tun und alles Langweilige den automatisierten Algorithmen überlassen. 

Stellen Sie sich vor, Sie stellen einfach alle wichtigen Parameter für die Konstruktion ein und lassen die Daten automatisch zwischen den Anwendungen übertragen.

Eine fortgeschrittene und spezifische Nutzung unserer Lösungen kann in den folgenden Szenarien verwendet werden:

  • Ausführen von Berechnungen für eine große Anzahl von Verbindungen/Details, um die wirtschaftlichste Option zu ermitteln,
  • Hintergrundberechnung mit dem Solver der CBFEM Methode die bei Bedarf in der CAE/CAD-Lösung gestartet wird,
  • Verwendung branchenspezifischer Codes (Kraftwerksbauten, Forschungseinrichtungen etc.),
  • Automatisierung und Optimierung von standardisierten oder sich wiederholenden Konstruktionen,
  • Konstruktionsauslegung auf Basis von Kostenoptimierung,
  • ...und viele andere

Es gibt eine große psychologische Barriere, warum man sich mit einer solchen Automatisierung beschäftigen sollte. Warum sollte man sich in "IT-Kram" stürzen, wenn die aktuellen Prozesse gut funktionieren? Die Antwort ist nicht überraschend - es ist eine einmalige Investition (Ihrer Zeit, Ihres Aufwands und Ihres Geldes für die IT-Mitarbeiter), für die Sie eine unglaubliche Zeitersparnis bei sich wiederholenden Prozessen erhalten (die von mehreren Stunden auf wenige Minuten sinkt) und einen Wettbewerbsvorteil gewinnen. Jetzt ist es eine "nice to have"-Lösung, aber die Zeit des "must-have" kommt sowieso bald.

Beispiele von realen Projekten

Organische Strukturformen

Eines der großartigen Beispiele für den Einsatz der Automatisierung von organischen Formmodellen ist die Ankunftshalle der HUNGEXPO - die Arbeit des rumänischen Teams der KÉSZ group. Das ganze Stahl Webinar wurde dieser progressiven Generation der Stahlkonstruktion gewidmet.

Konstruktionsworkflow mit Softwareverknüpfungen:

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

Die Statiker nutzten die Vorteile der Automatisierung für die Form- und Strukturoptimierung. Sie investierten ihre Zeit und Energie effektiv in die Vorbereitung und sparten im Gegenzug viel Zeit in allen folgenden Phasen.

Capital C - Glasdachaufsatz

Das Dach des mehrfach preisgekrönten Gebäudes in Amsterdam ist ein weiteres Beispiel für den progressiven Designansatz.

Das Büro Octatube (Delft, Netherlands) nutzte fortschrittliche Berechnungswerkzeuge, um die Form und die Elemente dieses einzigartigen Glas-Stahl-Daches über einem historischen Gebäude in Amsterdam zu finden, zu optimieren und die Nachweise zu führen. IDEA StatiCa kombiniert mit RFEM ermöglichte die Lösung dieser technisch anspruchsvollen Aufgabe.

Aufbau und Konstruktion

Das statische System vom Dach kann als zylindrische Gitterschale mit zwei Kuppeln an beiden Enden beschrieben werden. Wegen des angrenzenden Gebäudes auf dem Dach und der Öffnung für den Fassadeneingang wurden Teile aus der Form der Gitterschale entfernt. Im Prinzip hat die Kuppel nur eine sich wiederholende strukturelle Verbindung, aber die freie Form führt dazu, dass jeder Knotenpunkt mit einzigartigen Teilen anders gestaltet wird. Insgesamt wurden ca. 1000 verschiedene Stahlteile und 200 Glasscheiben verwendet.

Konstruktionsworkflow mit Softwareverknüpfungen:

Rhinoceros/Grasshopper -> Excel -> RFEM -> IDEA StatiCa Connection -> CAD applications

Um eine so große Anzahl verschiedener Verbindungen in der geforderten Präzision bereitzustellen und alle Fertigungsanforderungen zu erfüllen, war die Parametrisierung und Algorithmisierung des gesamten Workflows entscheidend. Wenn Sie an diesem Projekt interessiert sind, finden Sie einige zusätzliche Informationen in unserer Fallstudie, die diesem Projekt gewidmet ist.  

  • Welche Parameter haben diese Projekte gemeinsam?
  • architektonisch interessante Form
  • Aufwand für die Optimierung der Struktur und der Verbindung
  • Einsparung einer Menge wertvoller Zeit bei der wiederholten Konstruktion
  • Wunsch, die Aufgabe intelligent zu erledigen

SMARTconnection Forschungsprojekt

In unserem Webinar präsentierte, Rayaan Ajouz von Bouwen met Staal und ABT wie Karamba IDEA zur Erweiterung Ihres Workflows eingesetzt werden kann.

Das neue Plug-in KarambaIDEA erregte die außerordentliche Aufmerksamkeit des Workshop-Publikums. KarambaIDEA ist ein Grasshopper-Plug-in, das den Export von Stahlverbindungen aus der in Karamba3D modellierten parametrischen Stahlstruktur nach IDEA Statica Connection zur weiteren Analyse auf detaillierter Ebene ermöglicht.

Karamba3D, eines der im Arbeitsablauf verwendeten Softwarepakete, ist ein parametrisches Statikwerkzeug, das eine genaue Analyse von räumlichen Fachwerken, Rahmen und Schalen ermöglicht. Karamba3D ist vollständig in die parametrische Konstruktionsumgebung von Grasshopper eingebettet, einem Plugin für das 3D-Modellierungswerkzeug Rhinoceros. Dies macht es einfach, parametrisierte geometrische Modelle, Finite-Elemente-Berechnungen und Optimierungsalgorithmen wie Galapagos zu kombinieren.

  Sie können sich auch die Präsentation mit KarambaIDEA-Beispielen ansehen:

Dieses Forschungsprojekt demonstriert die umfangreiche Nutzung der neuen IDEA Open Model (IOM) API, um automatisierte Arbeitsabläufe zu erstellen. Die universelle Schnittstelle ist offen für jeden, der seinen Workflow automatisieren möchte.

Mehr Informationen über das KarambaIDEA plug-in finden Sie hier.

EISEKO - die italienische Art

Unsere italienische Partnerfirma EISEKO ist ein Expert nicht nur für Ingenieurbau Software, not only in engineering software, sondern auch für die Einbettung der IOM-Lösung in die Workflows von Drittanwendungen.

Es ist eine Geschichte über die Fähigkeit eines Meisters, der sowohl das Wissen über verschiedene Arten von Engineering-Software als auch die spezifischen Bedürfnisse der Kunden nutzt. Die Experten aus dem EISEKO-Team entdeckten sehr bald die immense Leistungsfähigkeit der allgemeinen Konnektivität zwischen spezialisierten Werkzeugen von Drittanbietern und IDEA StatiCa Connection.

GitHub 

Wir haben alle Informationen wie Repositories und IOM-Beispiele bei der GitHub community eingestellt. 

GitHub ist ein Webservice, der die Softwareentwicklung mit dem Versionierungstool Git unterstützt. GitHub bietet kostenloses Webhosting für Open-Source-Projekte.

Das Forum kann zur Lösung von Problemen mit der Implementierung von IDEA StatiCa IOM durch Dritte genutzt werden. Sie oder Ihre Softwarespezialisten können mehrere vorbereitete Beispiele finden und als Vorlage für eigene Projekte verwenden.

Mit welchen Daten arbeitet das IOM?

  • Eingabe:  XML-Format - Stäbe, Lasten, Platten, Bolzen, Schweißnähte, ...
  • Ausgabe: Kurzergebnisse in XML, vollständiger Bericht in HTML

Was kostst die IOM Lösung?

Kostenlos – Community Unterstützung

Jeder auf der Welt kann mit Standard-Entwicklungswerkzeugen IDEA StatiCa-Links zu jeder CAE/CAD-Anwendung ähnlich den offiziellen IDEA StatiCa BIM links kostenlos erstellen. Kunden können GitHub besuchen, um weitere Ressourcen zu finden und von der bereits bestehenden Entwicklergemeinschaft zu profitieren. All das ist kostenlos.

Projektbasierte Preisgestaltung

Für viele Arbeitsabläufe kann IDEA StatiCa als Zusatzfunktion von einer Kundenplattform genutzt werden und einfach im Hintergrund arbeiten. Für solche Fälle ist es möglich, maßgeschneiderte Lösungen für verschiedene Unternehmens-Workflows zu erstellen, die entweder auf Desktop oder Cloud basieren. Sollten Sie Interesse an einem solchen Service haben, zögern Sie nicht, unsere IOM Spezialisten zu kontaktieren.

Fazit

Es ist ganz klar, dass dieser Ansatz zur Strukturplanung nicht für jedes Projekt oder jedes Planungsunternehmen der beste ist. Aber noch klarer ist die Tatsache, dass es sich um eine unaufhaltsame Evolution im Standard-Workflow der Statiker von morgen handelt. Die Architektur wollte schon immer grenzenlos in Sachen Formen sein, und die Statiker wurden oft als Schranke wahrgenommen, die bestimmt, was gebaut werden kann und noch sinnvoll ist.

Die Technologie war immer das Werkzeug des Ingenieurs, um diese Barrieren zu überwinden. 

Die Konstruktions- und Analyseanwendungen sind bereits da. Ingenieure in allen Bereichen nutzen sie seit Jahrzehnten. Aber die Kommunikation zwischen den Anwendungen und die flexible Anpassung der Werkzeuge an die spezifischen Projekte ist der Punkt, an dem der Engpass der Effizienz und des Arbeitsablaufs im Moment liegt. 

Ja, der Bauingenieur ist kein Programmierer. Aber in der heutigen Zeit ist es unumgänglich zu wissen, wo man ein paar von ihnen findet. Ausgefeilte IT-Lösungen mischen sich heutzutage in alle Segmente und Produktionsbereiche ein, und es gibt keinen Grund, warum der Tragwerksplaner daneben stehen sollte. Aus der erfolgreichen Zusammenarbeit dieser beiden Berufe lassen sich einige großartige Ergebnisse ableiten. 

IDEA StatiCa ist stolz darauf, bei dieser Art von innovativen Forschungsprojekten an vorderster Front zu stehen. Wenn Sie eine Idee haben, wie die Arbeitsabläufe in Ihrem Büro verbessert werden könnten, lassen Sie es uns wissen.

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