Loet van Bergen
Bedrijven in de bouw en infra maken een turbulente transformatie door naar een hoger niveau van digitalisering. De reden hiervoor is dat deze sector behoorlijk achterloopt ten opzichte van andere industrieën. Net als in andere sectoren gebeurt digitale transformatie op allerlei aspecten en doorheen alle fasen van een project.
Dit betekent dat digitale transformatie een relevant onderwerp is van aanbesteding en engineering tot uitvoering en onderhoud. In-house applicatieontwikkeling is de laatste jaren toegankelijker geworden. Hoewel ontwerptools goed zijn in het leveren van generieke mogelijkheden, kunnen bedrijven de productiviteit verhogen door hun eigen oplossingen te coderen om hun eigen problemen aan te pakken.
Geautomatiseerde oplossingen voor ontwerpprocessen
Tegenwoordig zijn er parametrische programma’s die een geautomatiseerde oplossing bieden voor complexe en herhaalde ontwerpprocessen in de civiele techniek. Een ervan is het web-based platform VIKTOR. Met dit platform kunnen kleine en grote bedrijven met het VIKTOR Python-pakket applicaties bouwen (zie https://www.viktor.ai/platform)die zijn toegesneden op hun engineeringprocessen en ontwerpprocessen om deze volledig te integreren en te optimaliseren en hiermee vereenvoudigde interactieve inzichten te bieden vanuit bronapplicaties zoals BIM360, SCIA, PLAXIS, Primavera, Excel en Revit (zie https:www.viktor.ai/blog/37/revit-data-driven-decision-making-app). Zo kun je niet alleen de software van je bronapplicatie gebruiken voor geautomatiseerde en geoptimaliseerde ontwerpen, maar heb je ook toegang tot een dashboard waar je alle projectgegevens kunt bekijken, analyseren, vergelijken en controleren. “Hiermee maken we het werk van de ingenieur leuker door repetitief werk te automatiseren”, vertelt Stijn Jansen CPO bij VIKTOR. “Waardoor er meer tijd is voor het echte denkwerk en de ingenieur zichzelf onderscheidend kan maken.”
Ontwikkeling
Founders Peter Madlener en Wouter Riedijk stonden aan de wieg van VIKTOR. Beide zijn domeinspecialisten en hebben een rijke historie in de maakindustrie, engineering en softwareontwikkeling. Al tijdens hun studie werden ze enthousiast over het nadenken hoe je slimmer kunt werken. Niet bezig zijn met repetitief werk. Dat is uiteindelijk de drijfveer geweest waaruit VIKTOR is ontstaan. En niet alleen zij hebben deze missie. Bijna iedereen die bij VIKTOR werkt, heeft een technische achtergrond. Samen hebben ze de passie om het werk van ingenieurs leuker te maken. En de ontwikkelingen hierin gaan snel. “Continuous impovement is een belangrijke kernwaarde binnen VIKTOR”, licht Jansen toe. “Zo zijn de digitale bouwblokken tot stand gekomen. Dankzij het vertrouwen van kleine en grote klanten zoals Heijmans, Dura Vermeer, Arcadis, BAM, Voorbij Funderingstechniek en Geobest wordt er gezamenlijk gewerkt om onze missie waar te maken. Bedrijven die vaak een eigen ontwerpafdeling hebben”, aldus Jansen. Bouwbedrijven Heijmans, Ballast Nedam en BAM hebben zelfs een eigen Digital Engineering Community (DEC) (zie https://www.digitalengineeringcommunity.nl/)opgericht om samen applicaties voor elementaire, parametrische berekeningen te ontwikkelen met behulp van onder andere ons online platform VIKTOR. Het platform werkt met de programmeertaal Python, maar heeft een gebruiksvriendelijke schil met standaard bouwstenen om zelf applicaties voor technische processen te bouwen. De softwareontwikkelaars van VIKTOR staan stand-by, want niet elk bouwconcern heeft ingenieurs met programmeerkennis in huis. Maar dat is een kwestie van tijd, want digitalisering en automatisering in de bouw zetten door.
Bespaart kosten en tijd
“Hiermee besparen onze klanten veel tijd en geld en worden menselijke fouten voorkomen”, zegt Jansen. “Klanten zijn onverdeeld enthousiast en geven aan meer dan 75% minder tijd kwijt te zijn aan dit proces. Een van onze klanten is Heijmans. Manager Energie Ontwerp Marcel Simons is lovend over VIKTOR. “Hiermee creëer je een optimaal ontwerp. Minder
materiaalgebruik, veiliger, goedkoper, en ga zo maar door. Je wordt voorspelbaarder en flexibeler, waardoor je projecten eerder op tijd afrondt. Als er iets niet goed gaat je hebt gepland, genereer je gewoon een nieuw ontwerp op basis van de eisen.” Daarnaast kan er veel sneller worden aangeboden, betere ontwerpen gegenereerd, minder fouten gemaakt, risico’s beperkt en specialisten effectiever ingezet. Dit leidt tot hoge kostenbesparingen, grotere marges en betere competitiviteit. Bij het gebruik van VIKTOR gebruiken namelijk alle ingenieurs in een team dezelfde gegevensbron. Een wijziging in het ontwerp triggert slimme algoritmen om alle gerelateerde disciplines in dat ontwerp automatisch aan te passen. Dit geautomatiseerde engineeringproces maakt technische teams ongelooflijk efficiënter en levert tegelijkertijd betere producten op.
Procesanalyse bepaalt potentieel VIKTOR
Voorbij Funderingstechniek zag het potentieel van deze transformatie in hun branche en besloot hierop in te spelen. Door VIKTOR te gebruiken om een deel van hun processen te automatiseren en te optimaliseren (zie https:www.viktor.ai/customer-cases/39/optimal-sheet-pile-design-within-reach) om snel de beste ontwerpen te kunnen genereren. Voor de eerste stap naar het bouwen van een eigen app is Voorbij Funderingstechniek gestart met een procesanalyse. Het doel van deze analyse is om inzicht te krijgen in de impact van automatisering op bedrijfsprocessen en wat dit betekent voor de huidige processen. Dit zorgde voor enkele kansen. Op dit moment is een damwandberekening nog een intensief en iteratief proces. Om tot een eerste ontwerp te komen, moet met een aanzienlijk aantal variabelen rekening worden gehouden, zoals de indeling van de grond, de gewenste ontgravingsdiepte, omgevingsinvloeden, belastingen en gewenste bouwfase. Dit resulteert in één of meer normatieve paragrafen met bijbehorende uitgangspunten.
Na het eerste ontwerp vraagt elke kleine wijziging om een nieuw model en een nieuwe berekening. Dat betekent dat alle bestanden gekopieerd moeten worden en dat overal één parameter, zoals het type damwand, de lengte of de afwatering, handmatig gewijzigd moet worden. In een typisch ontwerpproces voldoet ook het tweede ontwerp nog niet aan alle eisen. Het proces van kopiëren en aanpassen blijft zich, voor elke gedefinieerde sectie, meerdere keren herhalen. Dit is precies waar volgens Jansen digitalisering het verschil maakt; door repetitieve taken te automatiseren kan veel tijd gewonnen worden. “Wat bovendien resulteert in kostenreductie met betrekking tot gebruikte materialen en tijdwinst voor engineering. Het risico op fouten wordt ook bijna nul omdat processen automatisch worden gekopieerd, geplakt en aangepast. Bovendien, en misschien wel het belangrijkste, geeft het automatiseren van processen ingenieurs meer tijd om hun specialistische kennis toe te passen op meer uitdagende projecten om een echte toegevoegde waarde te creëren.”
Duurzaam
De bouw en de bebouwde omgeving zijn samen goed voor ruim een derde van het wereldwijde energiegebruik en CO2-uitstoot. Daarom heeft iANET – het fonds waarmee APG, namens pensioenfonds ABP, de energietransitie in Nederland wil stimuleren geïnvesteerd in VIKTOR. “Dankzij dit softwareplatform kunnen ingenieurs op eenvoudige wijze een softwareapplicatie op maat ontwerpen om hun projecten efficiënter en duurzamer te maken”, licht Jansen toe. “Met ons softwareplatform zijn ingenieurs in staat maatwerk applicaties te maken die helpen het materiaalgebruik en de uitstoot van CO2 op de bouwplaats te verminderen. Het ontwerpen van een applicatie is eenvoudig, waardoor ingenieurs maar beperkt ICT-kennis nodig hebben om ermee te kunnen werken.” Bedrijven die VIKTOR nu al gebruiken, konden bijvoorbeeld de beste locatie voor windparken en de optimale fundering voor windturbines plannen. Dit verminderde aantoonbaar het aantal transportbewegingen en zorgde ervoor dat er minder beton en andere grondstoffen nodig waren.
Langste afgezonken tunnel ter wereld
Een goed voorbeeld waarbij voor het ontwerp VIKTOR wordt gebruikt, is de bouw van de Fehmarnbelttunnel, tussen Duitsland en Denemarken. Deze tunnel, van 18 kilometer lang, zal bestaan uit een vierbaans snelweg en twee geëlektrificeerde spoorlijnen. Met VIKTOR wordt tijdens de aanleg van deze langste afgezonken weg- en spoortunnel ter wereld aanzienlijk minder staal gebruikt. Dit bespaart de uitstoot van duizenden tonnen CO2 voor de productie van het staal. Daarnaast draagt VIKTOR bij aan meer efficiëntie door digitalisering van projectprocessen in de bouw. Jansen: “In samenwerking met COWI wordt een parametrische ontwerpapplicatie ontwikkeld om het ontwerp van de tunnel te optimaliseren. De tunnel bestaat uit 79 tunnelelementen van elk 217 meter lang. Elk element heeft iets andere belastingen en bodemgesteldheid, dus de optimaal benodigde stalen wapening in het beton is anders. De totale hoeveelheid staal die in de tunnel is gebruikt, komt overeen met ongeveer 50 Eiffeltorens en elk tunnelelement weegt 73.000 ton. Het VIKTOR-platform zal worden gebruikt om de parametrische ontwerptoepassing (zie https://www.viktor.ai/customer-cases/33/parametric-design-automation-python-tunnel)te ontwikkelen die zal worden gebruikt om de tunnel te ontwerpen, die COWI zal helpen om op een geautomatiseerde manier het optimale ontwerp te vinden”, aldus Jansen.
Vervolgstappen VIKTOR
In de afgelopen jaren zijn er veel applicaties gebouwd op het VIKTOR platform en is er samen met de klanten, een sterke community ontstaan (zie https://community.viktor.ai/. Een grote ontwikkeling is dat de krachten zijn gebundeld om samen met kleine en grote ingenieurs- en bouwbedrijven toepassingen te ontwikkelen.
“Onze ambitie is het versnellen van de groei. We zijn nu met 35 medewerkers en willen ons bedrijf verder uitbouwen zowel nationaal als internationaal. Daarnaast willen we onze productontwikkeling versnellen door te investeren en daardoor een nog beter platform te bieden aan de klanten.”
