BIM – la tendencia irreversible del CAD

En nuestro contexto de Geo-Ingeniería, ya no es novedoso el término BIM (Building Information Modeling), que permite que los diferentes objetos de la vida real pueden ser modelados, no solo en su representación gráfica sino en sus diferentes etapas de ciclo de vida.  Significa, que una carretera, un puente, una válvula, un canal, un edificio, desde su concepción puede tener un expediente que lo identifica, que contiene su diseño, su proceso de construcción, afectación al entorno natural, operación, uso, concesión, mantenimiento, modificaciones, valor monetario en el tiempo e inclusive su demolición.

Usando el planteamiento de teóricos que están  geofumando este tema, la ruta de maduración del BIM está asociada con el avance de los insumos necesarios para su desarrollo, las capacidades de los equipos para captura y gestión de información (nueva y existente), la implementación de estándares globales, la infraestructura de datos y el modelado de los diferentes procesos evolutivos asociados a la gestión del territorio.  Un reto del BIM es que llegue a un momento cuando incluya una relación intrínseca con el PLM (Product Lifecycle Management), en donde la industria de manufactura y servicios busca gestionar un ciclo similar aunque con alcances que no necesariamente incluyen el aspecto geoespacial.

Un punto de convergencia de estas dos rutas (BIM + PLM) es el concepto de ciudades Inteligentes (Smart Cities), en donde la mayoría de grandes empresas están poniendo la mirada, tanto por la demanda urgente de las grandes metrópolis como por lo irreversible ante el inagotable ingenio humano en la ciencia y la tecnología aplicada a la toma de decisiones.

A continuación, detallamos algunos aspectos básicos y avances relativos al BIM y su relación con herramientas tecnológicas de uso popularizado.

Los Niveles del BIM

Bew y Richards teorizan la ruta de maduración del BIM en cuatro niveles, incluido el Nivel cero, como se ven en el gráfico. Aclarando, que esta es una ruta desde la perspectiva de estandarización, no tanto de adopción mundial, para lo que queda mucho de qué hablar.

smart cities

BIM Nivel 0 (CAD).

Esto corresponde al Diseño Asistido por Computadoras, visto desde la óptica primitiva que vimos en los años 80’s.  Para esos tiempos, las prioridades era llevar el dibujo técnico que ya se hacía en juegos de planos, a capas digitalizadas.  Recordamos como ejemplos el nacimiento de AutoCAD y Microstation en estos tiempos, que sin demeritar tak paso gigantesco, no hacían más que Dibujos; sus extensiones lo decían (Drawing DWG, Design DGN).  Quizá el único software que ya visualizaba más allá era ArchiCAD que desde 1987 hablaba de Edificio Virtual, con el menosprecio de ser de origen Húngaro en años de la guerra fría.  También dentro de esta etapa se incluye la gestión de datos no georreferenciados desde otras aplicaciones relacionadas con la gestión de proyectos, ejemplo Presupuestos, Planificación, gestión legal, etc.

BIM Nivel 1 (2D, 3D).

Esto sucede en a década pasada, en la madurez del espacio de trabajo que ya se puede llamar 2D.  También se da el inicio la construcción en espacio 3D, aunque en sus etapas primitivas, podemos recordar cómo era de tedioso hacerlo con AutoCAD R13 y Microstation J.  Había una visualización del trabajo tridimensional, pero seguían siendo vectores constituidos por arcos, nodos, caras y agrupaciones de estos.  En el caso de AutoDesk, versiones como SoftDesk integraban conceptos como superficies desde AutoCAD 2014, con los que se hacían diseños de carreteras y análisis espacial, pero todo era detrás de una caja negra que soluciones como EaglePoint hicieron más “coloridas“.  Microstation ya incluía Triforma, Geopack y AutoPlant bajo una lógica similar, con enlaces espaciales de tipo engeneering-links sin estandarización de consenso.

Este esta década, pese que no existía aun la concepción Modelos y Objetos estandarizados, se realiza de hecho la integración un tanto forzada con las soluciones verticales adquiridas a terceros para AEC, que incluye Arquitectura, Construcción, Geoespacial, Industria, Manufactura y Animación.

AutoDesk no habla de BIM hasta la compra de Revit en 2002, pero la integración de soluciones como Civil3D le toman mucho más tiempo.  En el caso de Bentley es significativa la entrada del esquema XFM (Extensible Feature Modeling) en Microstation 2004 y durante la transición conocida como XM se van adquiriendo plataformas de terceros como Heastad, RAM, STAAD, Optram, Speedikon, ProSteel, PlantWise, RM-LEAP Bridge y HevaComp.  En 2008 Bentley lanza Microstation V8i, donde el XFM madura al I-model como estándar de colaboración.

BIM Nivel 2 (BIMs, 4D, 5 D)

bim

Lo más difícil en esta etapa de BIM Nivel 2 ha sido la estandarización; sobre todo porque las empresas privadas se ponen los moños y quieren obligar a los demás a usar sus propios caprichos.  En el caso del software para el campo geoespacial, ha sido el software libre el que ha hecho la fuerza para la estandarización con el grado de consenso que ahora representa el Open Geospatial Consortium OGC.  Pero en el campo CAD-BIM, no ha habido iniciativa OpenSource, tal que a la fecha el único software libre con potencial de madurar es LibreCAD, que está apenas en el Nivel 1 –si no es que saliendo del Nivel 0.  Las empresas privativas han sacado versiones gratuitas, pero la estandarización hacia el BIM ha sido lenta, en la voz de algunos por culpa del monopolio imperialista.

Es significativo el aporte de los Británicos, que su costumbre de hacer casi todo al revés, han liderado el British Standard, como son los códigos BS1192:2007 y BS7000:4; estos son tan antiguos desde los planos de papel hasta el BIM Nivel 1.  Ya en el modelo digital aparece el BS8541:2 y en esta década los BS1192:2 y BS1192:3.

Es entendible porqué BentleySystems hizo la conferencia anual de Infraestructuras y su premiación en Londres, los años 2013, 2014, 2015 y 2016; así como la adquisición de empresas con altas carteras de clientes Británicos –inclusive me atrevo a pensar en el movimiento de la sede europea de Holanda a Irlanda– .

Finalmente, siempre en el marco de la OGC se ha logrado avanzar con varios estándares de aceptación consensuada que apuntan al BIM, especialmente el GML, del que avanzan ejemplos como InfraGML, CityGML Y UrbanGML.

Si bien muchos esfuerzos actuales en esta década del BIM Nivel 2 intentan llegar a la gestión del ciclo de vida de los modelos, todavía no se pueden considerar integrales ni estandarizados, así como las deudas pendientes con el 4D y 5D que incluyen la Programación de la Construcción y Estimación Dinámica.  Las tendencias de la convergencia de disciplinas son notorias tanto en la fusión/adquisición de empresas como en la visión holística por la estandarización.

BIM Nivel 3 (Integración, Gestión del Ciclo de Vida, 6D)

El nivel de integración que se espera en el BIM Nivel 3, ya después de 2020 incluye expectativas un tanto utópicas de uniformidad en cuanto a las estándares: Datos Comunes (IFC). Diccionarios Comunes (IDM) y Procesos Comunes (IFD).

smart cities

Se espera que la adaptación del Ciclo de Vida lleve al Internet de las Cosas (Internet of Things IOT), en donde no solo está modelada la superficie del terreno, sino también las maquinarias e infraestructuras que forman parte de los inmuebles, los objetos utilizados para el transporte (bienes muebles), los bienes de consumo doméstico, los recursos naturales, todo en el ciclo de vida que aplica a la actuación de derecho público y el privado de los Propietarios, Planeadores, Diseñadores e Inversores.

En  el caso de Bentley Systems, recuerdo haber visto desde las presentaciones de 2013 en Londres, la integración de los dos dos procesos del Ciclo de Definición de Proyectos:

  • PIM (Project Information Model) Breef – Concepto – Definición – Diseño – Construcción/Comisión – Entrega/Cierre
  • AIM (Asset Information Model) Operación – Uso

Es una visión interesante, considerando que estos aspectos son de la próxima década, pero que al estar adelantados permiten materializar la estandarización.  Pese a tener muchas soluciones verticales, la orientación a servicios de CONNECT Edition crea las condiciones de Hub dentro de un solo entorno para lo que Microstation es la herramienta de modelado, ProjectWise la herrameinta de gestión del proyecto y AssetWise la herramienta de manejo de la operación, con lo que se cierran los dos momentos importantes, Opex y Capex del BS1192:3.

También se espera que en esta etapa los datos sean considerados como una infraestructura, que requiere canales para distribuirse, estandarización para ser totalmente utilizable, y por supuesto que esté disponible en condiciones de tiempo real con una mayor participación del consumidor.

Las Ciudades Inteligentes es el aliciente del BIM

smart citiesEl reto del BIM Nivel 3 es que las disciplinas convergen ya no mediante formatos de archivos sino mediante servicios desde BIM-Hubs.  Un ejercicio interesante de eso serán las Ciudades Inteligentes, de las que ya casos de uso como Compenhague, Singapoore, Johanesburgo hacen intentos interesantes por fusionar el e-gobierno con el g-gobierno, si nos permitimos esos términos.  Pero también es un reto interesante, que en ese entorno del BIM Nivel 3, toda la actividad humana está modelada.  Esto implica que se incluyen aspectos como las finanzas, educación, salud, medio ambiente, dentro de un ciclo vinculado a la gestión espacial.  Por supuesto, no veremos ejercicios funcionales de esos en esta década, incluso es cuestionable si realmente lleguen a darse en el mediano plazo, si consideramos que las aspiraciones son para asegurar la mejora en la calidad de vida de los habitantes de este planeta –o al  menos de esas ciudades– y la recuperación de los daños al ecosistema global –cosa que no depende de unas cuantas ciudades-.

Pese que las Smart Cities no están a la vuelta de la esquina, es notorio lo que está sucediendo con las grandes empresas que controlan la tecnología.

HEXAGON, con la adquisición de empresas como Leica puede controlar la captura de datos en campo, con la adquisición de Erdas + Intergraph puede controlar el modelado espacial, ahora recientemente está haciendo un sospechoso acercamiento con AutoDesk para controlar el diseño, manufactura y animación.  Sin mencionar todas las empresas que incluye ese emporio, que apuntan hacia el mismo objeto.

 

Por otro lado, Bentley controla el diseño, operación y ciclo de un amplio rango de la industria de la Construcción, Arquitectura, Ingeniería Civil e Industrial.  Sin embargo, Bentley no parece estar interesado en robar el espacio a los otros, y vemos como hace alianza con Trimble que compró casi todos los competidores relacionados con la gestión y modelado de campo, SIEMENS que tiene un alto control de la industria manufacturera y Microsoft que pretende irse hacia la infraestructura de datos –para no quedarse fuera, porque en este entorno visionario ha andado perdido con su Windows+Office

Por donde lo veamos, las grandes empresas le están apostando al BIM por su inminente potencial en los tres ejes que moverán la operación de las Ciudades Inteligentes:  Medios de Producción, Oferta de Infraestructuras y la Innovación a las nuevas demandas de productos/servicios.  Claro, quedan monstruos gigantes por alinearse a bloques, como ESRI, IBM, Oracle, Amazon, Google, por mencionar algunos de los que sabemos están interesados en sus propias iniciativas de Smart Cities.

Es claro que el negocio próximo son las Ciudades Inteligentes, bajo una integración del BIM + PLM donde no habrá un Microsoft que se apodere del 95% del mercado.  Este es un modelo mucho más complejo, también es previsible que las empresas que no le apuesten a ese negocio se quedarán fuera haciendo CAD, hojas de Excel y sistemas CRM cerrados.  Los negocios a integrar son aquellos que no están dentro del ciclo de vida tradicional de la Arquitectura, Ingeniería, Construcción y Operación (AECO); los que controlan las demás actividades del ser humano bajo un enfoque socioeconómico georeferenciado, tal como la manufactura, el gobierno electrónico, los servicios sociales, la producción agrícola y sobre todo la gestión de energía y recursos naturales.

El GIS se integrará en el BIM bajo la visión de Ciudades Inteligentes.  Actualmente están casi fusionados en la captura y modelado de datos, pero pareciera que todavía tienen visiones diferentes; por ejemplo el modelado de infraestructuras no es competencia del GIS, pero sí está muy especializado en el análisis y modelado de los objetos espaciales, en la proyección de escenarios, en la gestión de los recursos naturales y toda la amplitud de ciencias de la tierra.  Si consideramos la Sexta dimensión (6D) que en los tiempos de las ciudades inteligentes, cuantificar, utilizar, reciclar y generar energía será importante, entonces será necesario capacidades que ahora hace el GIS con mucha especialidad.  Pero de analizar la capacidad generar agua de una cuenca, a saber cuanto rendimiento de es necesario para un metro cúbico de concreto hay una tremenda brecha; que se llenará en la medida que se incluya la operación como ciclo compartido de estas dos disciplinas.

En Conclusión.

geofumadasHay mucho más que hablar, y espero continuar tocando este tema.  Por ahora, a los profesionales de la Geo-Ingeniería nos queda el reto de alinearnos a lo irreversible y aprender desde el nivel técnico, porque todavía es cuestionable si el Roadmap para implantar BIM se puede hacer sin dependencia del Grupo de Trabajo que está liderando.  Sobre todo, porque el BIM tiene que verse desde  dos ópticas: Una la de cosas que hay que hacer en el nivel técnico, académico, operativo, con miras a la sostenibilidad y luego la óptica de los gobiernos, que tienen expectativas en demasiado corto alcance, olvidando que sus capacidades normativas muchas veces son sumamente lentas.  Adicionalmente, para quienes están en ciudades que ya pueden pensar en Smart Cities, es urgente que haya un enfoque en los ciudadanos, antes que en la tecnología.

🙂 Si este panorama se cumple, se volvería realidad el sueño adelantado en que anda uno de mis mentores, que espera sembrar 3,000 hectáreas de bosque de caoba, con un ciclo de vida certificado asociado a su crecimiento; por lo que podría al año ir al banco e hipotecar la primera parcela para financiar gradualmente el resto.  En 20 años tendrá un millón de metros cúbicos de un activo con el que puede resolver no solo su retiro, sino hasta la deuda externa de su país.

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