24 DIGITALIZACIJA OBJEKTA, PROJEKTA IN PANOGE NISO ISTA STVAR

BIM (Building Information Modeling) opisuje digitalni model objekta. Digitalni dvojček projekta povezuje njegovo nastajanje. Standardizacija in interoperabilnost omogočata sodelovanje celotne izvedbene verige.

Objekt je rezultat. Projekt je proces. Panoga je ekosistem, v katerem morajo podatki ohraniti svoj pomen.

Izraz digitalizacija gradbeništva uporabljamo zelo široko.

Z njim opisujemo:

• izdelavo BIM-modela;
• elektronsko projektno dokumentacijo;
• 360-stopinjsko spremljanje gradbišča;
• digitalne popise in situacije;
• terminsko planiranje;
• e-ponudbe in e-naročila;
• podatkovne baze;
• umetno inteligenco (AI – Artificial Intelligence);
• upravljanje objektov.

Vse to so deli digitalizacije gradbeništva, vendar ne rešujejo istega problema.

Digitalizacijo pogosto presojamo predvsem po tem, ali ima projekt BIM-model, skupno podatkovno okolje (CDE – Common Data Environment) ali napredno terensko aplikacijo. Tako lahko digitalizacijo objekta zamenjamo za digitalizacijo projekta, obe pa za digitalizacijo celotne panoge.

Posledica je lahko nenavaden položaj:

• objekt je zelo podrobno digitalno modeliran;
• projekt se še vedno vodi s preglednicami, elektronsko pošto in sestanki;
• vsak deležnik iste podatke znova prepisuje v svoj sistem;
• vsak nov projekt ponovno izumlja strukture, oznake in načine izmenjave.

Projekt je na prvi pogled digitaliziran, vendar digitalizacija ne seže skozi celotno izvedbeno verigo. Za razumevanje digitalizacije gradbeništva moramo zato ločiti tri ravni: objekt, projekt in panogo.

Digitalizacija objekta, projekta in panoge so tri povezane, vendar samostojne dimenzije. Vsaka ima druge uporabnike, podatke, procese in cilje.

Najpreprosteje:

OBJEKT

Kaj gradimo?

↓

Digitalni model objekta (BIM); če je povezan z dejanskim stanjem in operativnimi procesi, lahko postane digitalni dvojček objekta.

PROJEKT

Kako, kdaj, za koliko in s katerimi odločitvami gradimo?

↓

Digitalni dvojček projekta in projektno spremljanje ter obvladovanje (Project Controls).

PANOGA

Kako različni deležniki in sistemi izmenjujejo podatke?

↓

Standardizacija, semantika in interoperabilnost.

Ali še bolj jedrnato:

Objekt je rezultat gradnje. Projekt je proces njegovega nastajanja. Panoga je ekosistem organizacij, pravil in podatkovnih tokov, v katerem se projekti izvajajo.

1. Tri ravni digitalizacije

Te tri ravni niso samo različne tehnološke rešitve. Razlikujejo se tudi po:

• nosilcih odgovornosti;
• poslovnih interesih;
• življenjskem ciklu podatkov;
• potrebni stopnji skupnosti oziroma zaupnosti;
• načinu ustvarjanja vrednosti.

2. Digitalizacija objekta

Digitalizacija objekta obravnava predvsem fizični rezultat projekta.

BIM-model lahko objekt opiše kot zbirko strukturiranih elementov:

• sten;
• plošč;
• konstrukcij;
• prostorov;
• cevi;
• kanalov;
• naprav;
• opreme;
• infrastrukturnih elementov.

Za elemente lahko določa:

• geometrijo;
• lokacijo;
• material;
• dimenzije;
• tehnične lastnosti;
• prostorske odnose;
• pripadnost sistemu;
• povezano dokumentacijo.

Digitalni model objekta zato odlično podpira:

• projektiranje;
• prostorsko koordinacijo;
• odkrivanje kolizij;
• vizualizacijo;
• pripravo tehničnih prikazov;
• izračun količin modeliranih elementov;
• preverjanje izvedene geometrije;
• podporo prefabrikaciji;
• pripravo podatkov za upravljanje.

Njegovo osnovno vprašanje je:

Kaj je objekt in iz česa je sestavljen?

Po zaključku gradnje se lahko projektni model razvije v model izvedenega stanja. Če ostane povezan z dejanskim stanjem in operativnimi procesi, lahko postane del digitalnega dvojčka objekta.

Toda tudi zelo kakovosten model objekta sam po sebi ne pove:

• katera vrednost je pogodbena;
• katere spremembe so bile odobrene;
• zakaj se je rešitev spremenila;
• kdo je sprejel odločitev;
• kako sprememba vpliva na rok;
• koliko je bilo izvedeno in priznano;
• koliko bo projekt stal ob zaključku.

To niso predvsem vprašanja objekta. To so vprašanja projekta.

3. Digitalizacija projekta

Projekt ni samo zbirka dokumentov in tudi ni samo BIM-model.

Projekt je začasen in organiziran proces, v katerem različni deležniki:

• določajo obseg;
• prevzemajo obveznosti;
• načrtujejo čas in vire;
• izvajajo dela;
• preverjajo kakovost;
• obračunavajo izvedbo;
• obravnavajo spremembe;
• rešujejo neskladja;
• vlagajo zahtevke;
• sprejemajo odločitve.

Digitalizacija projekta mora zato povezovati najmanj:

• pogodbeni obseg;
• digitalni popis;
• kalkulacije in cene;
• terminski plan;
• dejansko napredovanje;
• digitalne situacije;
• spremembe;
• neskladja;
• zahtevke;
• negotovosti;
• odgovornosti;
• projektne odločitve;
• napoved končne vrednosti in roka;
• revizijsko sled.

Njeno osnovno vprašanje je:

Kaj je dogovorjeno, kaj se dejansko dogaja, zakaj se stanje spreminja in kaj pričakujemo do zaključka projekta?

Digitalni dvojček projekta zato ne opisuje samo rezultata, temveč tudi:

• izhodišče;
• aktualno stanje;
• odstopanja;
• vzroke;
• posledice;
• odprte odločitve;
• možen prihodnji razvoj.

BIM lahko pokaže, da se je element spremenil. Digitalni dvojček projekta mora pokazati, zakaj se je spremenil, kdo je spremembo odobril ter kakšne so njene finančne, terminske in pogodbene posledice.

4. Digitalizacija panoge

Gradbena panoga ni en projekt in ni eno podjetje.

Je mreža:

• naročnikov;
• projektantov;
• izvajalcev;
• podizvajalcev;
• Inženirjev;
• dobaviteljev;
• proizvajalcev;
• upravljavcev;
• javnih institucij;
• ponudnikov informacijskih rešitev.

Vsak udeleženec ima:

• svoje notranje procese;
• svoje informacijske sisteme;
• svoje podatkovne strukture;
• svoje poslovne interese;
• svoje odgovornosti;
• svoje konkurenčne podatke.

Digitalizacija panoge zato ne pomeni, da vsi uporabljajo isti program. Pomeni, da lahko različni sistemi in organizacije izmenjujejo skupne podatke, ne da bi se pri prenosu izgubili:

• identiteta;
• pomen;
• enota mere;
• status;
• veljavnost;
• izvor;
• odgovornost;
• povezava z drugimi podatki.

Za to potrebujemo:

• klasifikacije;
• podatkovne slovarje;
• standardizirane identifikatorje;
• pravila merjenja;
• standardizirane podatkovne strukture;
• interoperabilne formate;
• dokumentirane vmesnike;
• standardizirane poslovne transakcije.

Mednje sodijo na primer:

• digitalni razpisni popis;
• e-ponudba;
• e-naročilo;
• e-dobava;
• digitalna situacija;
• podatki o proizvodih;
• predaja podatkov o sredstvih.

Njeno osnovno vprašanje je:

Kako isti podatek potuje skozi izvedbeno verigo, ne da bi ga moral vsak udeleženec ponovno razlagati in prepisovati?

5. Digitalizirana podjetja še ne pomenijo digitalizirane panoge

Podjetja lahko zelo uspešno digitalizirajo svoje notranje poslovanje.

Izvajalec lahko poveže:

• kalkulacije;
• nabavo;
• skladišče;
• stroške;
• gradbišča;
• sistem za načrtovanje virov podjetja (ERP – Enterprise Resource Planning);
• poslovno analitiko.

Projektant lahko poveže:

• projektiranje;
• BIM;
• dokumentacijo;
• projektantske kontrole;
• interne baze znanja.

Naročnik lahko digitalizira:

• investicijsko načrtovanje;
• pogodbe;
• plačila;
• portfelj projektov.

Toda če si med seboj še vedno izmenjujejo:

• neenotne preglednice;
• PDF-predračune;
• prosta besedila;
• različne šifre;
• ročno prepisane situacije;
• neprimerljive podatke,

panoga kot celota še ni zares digitalizirana.

Vertikalna digitalizacija podjetij ne zagotavlja horizontalne digitalizacije izvedbene verige.

Podjetje je lahko digitalno zelo zrelo, njegovo sodelovanje z okoljem pa je še vedno skoraj povsem ročno.

Podobno je lahko posamezen projekt dobro povezan, vendar zahteva veliko enkratnih rešitev:

• lastne klasifikacije;
• posebne izvoze;
• ročne preslikave;
• projektne podatkovne slovarje;
• integracije po meri.

Projekt lahko deluje dobro, vendar je treba na naslednjem projektu velik del povezav znova vzpostaviti. To pomeni, da imamo kakovostno projektno rešitev, ne pa še infrastrukture panoge.

Znaki slabo digitalizirane panoge so:

• vsak naročnik zahteva drugo strukturo popisa;
• vsak projekt uporablja druge oznake;
• vsak Inženir uporablja drugačen obrazec situacije;
• dobaviteljski podatki se prepisujejo ročno;
• BIM-elementi se na vsakem projektu drugače povezujejo s popisom;
• zaključeni projekti niso primerljivi;
• programske integracije so vedno projekt po meri.

Digitalizirana panoga omogoča, da rešitev, razvita na enem projektu, postane uporabna tudi na naslednjih.

6. Tri različne smeri podatkovnih tokov

Za razumevanje digitalizacije panoge je koristno razlikovati tri smeri.

Vertikalni tok – znotraj organizacije

Povezuje procese posameznega podjetja.

Pri izvajalcu na primer:

PONUDBA

↓

KALKULACIJA

↓

NABAVA

↓

IZVEDBA

↓

DEJANSKI STROŠKI

↓

POKALKULACIJA

Tu nastajajo konkurenčne prednosti podjetja.

Horizontalni tok – med udeleženci projekta

Povezuje:

NAROČNIK ↔ PROJEKTANT ↔ GLAVNI IZVAJALEC ↔ PODIZVAJALCI ↔ DOBAVITELJI

Tu potrebujemo skupne identifikatorje, statuse in standardizirane transakcije.

Vzdolžni tok – skozi življenjski cikel

Povezuje:

NAČRTOVANJE → PROJEKTIRANJE → GRADNJO → PREDAJO → UPRAVLJANJE → REKONSTRUKCIJO

Tu morajo podatki ohraniti pomen skozi različne faze, organizacije in programske rešitve.

Digitalizacija panoge mora omogočiti vse tri tokove, ne da bi odpravila legitimne razlike med udeleženci.

7. Primer: ista naprava na treh ravneh

Vzemimo klimatsko napravo.

Na ravni objekta

BIM-model določa:

• lokacijo;
• geometrijo;
• dimenzije;
• priključno moč;
• pretok;
• povezavo s kanali;
• tehnične lastnosti.

Odgovarja na vprašanje:

Kaj je naprava in kam je umeščena?

Na ravni projekta

Projektni podatki določajo:

• postavko popisa;
• zahtevano specifikacijo;
• projektantsko potrditev;
• izbranega dobavitelja;
• pogodbeno ceno;
• rok dobave;
• terminsko aktivnost;
• izvedeno montažo;
• preizkus in zagon;
• morebitno spremembo;
• situirano vrednost.

Odgovarjajo na vprašanje:

Kako je bila naprava naročena, potrjena, vgrajena in obračunana?

Na ravni panoge

Skupna podatkovna infrastruktura omogoča:

• razvrstitev naprave v klasifikacijo;
• standardiziran opis zahtevanih lastnosti;
• primerljivo ponudbo različnih dobaviteljev;
• e-naročilo;
• podatke proizvajalca;
• digitalno dobavnico;
• standardizirano predajo upravljavcu;
• povezavo z registrom sredstev.

Odgovarja na vprašanje:

Kako različne organizacije in sistemi vedo, da govorijo o isti vrsti naprave in istih lastnostih?

Ista naprava torej nastopa v treh različnih, vendar povezanih informacijskih kontekstih.

8. Digitalna zrelost objekta in projekta nista isto

Projekt ima lahko:

• kakovosten BIM-model;
• redne koordinacije;
• avtomatizirano odkrivanje kolizij;
• 360-stopinjske posnetke;
• oblake točk;
• privlačne nadzorne plošče.

Hkrati pa:

• spremembe niso vodene v strukturiranem registru;
• terminski plan ni aktualen;
• situacije se obdelujejo v nepovezanih preglednicah;
• odločitve so razpršene po zapisnikih;
• zahtevki niso povezani z vzroki in vplivi;
• napoved končne vrednosti ni zanesljiva.

Tak projekt je lahko zelo digitaliziran na ravni objekta in slabo digitaliziran na ravni projektnega vodenja. To ni protislovje.

Digitalna zrelost objekta in digitalna zrelost projekta sta različni lastnosti.

Velja tudi obratno. Projekt lahko kakovostno uporablja:

• digitalni popis;
• strukturiran terminski plan;
• digitalne situacije;
• registre sprememb in neskladij;
• upravljanje zahtevkov;
• revizijsko sled odločitev;
• metodo pridobljene vrednosti (EVM – Earned Value Management);
• napoved končne vrednosti,

čeprav BIM-model ni osrednji vir podatkov.

To je lahko smiselno pri projektih:

• z manj kompleksno geometrijo;
• pri katerih je glavni izziv pogodbeno in terminsko obvladovanje;
• pri določenih vrstah vzdrževanja;
• pri katerih model ne prinaša sorazmerne koristi.

To ne pomeni, da je BIM nepotreben. Pomeni pa:

Digitalizacije projekta ne določa posamezna tehnologija, ampak obseg ključnih projektnih procesov, ki jih dejansko obvladujemo s podatki.

9. Tri ravni niso zaporedne stopnice

Digitalizacije objekta, projekta in panoge ne smemo razumeti kot preprosto zaporedje:

NAJPREJ OBJEKT → NATO PROJEKT → NATO PANOGA

Razvijati jih je treba vzporedno. Možne so različne kombinacije:

Zato tudi kakovostni standardi sami po sebi niso dovolj. Potrebujejo:

• programsko podporo;
• vključitev v pogodbene procese;
• usposobljene uporabnike;
• kakovostne podatke;
• dejansko uporabo na projektih.

10. Kje je mesto CDE-ja?

CDE je predvsem skupno informacijsko okolje posameznega projekta.

Povezuje:

• dokumente;
• projektne podatke;
• BIM- in terenske podatke;
• procese pregledovanja;
• statuse;
• odgovornosti;
• revizijsko sled.

Zato je CDE osrednja infrastruktura digitalizacije projekta. V njem lahko živijo oziroma se povezujejo tudi podatki o objektu.

Toda CDE posameznega projekta še ni digitalizacija panoge.

Da se podatki lahko prenašajo med različnimi CDE-ji, naročniki, projekti, podjetji, dobavitelji in operativnimi sistemi, potrebujemo standardizacijo in interoperabilnost na širši ravni.

CDE povezuje informacije na projektu. Standardi omogočajo, da se podatki povezujejo tudi med projekti in organizacijami.

11. Panoga ne potrebuje ene platforme, temveč skupna pravila

Pogosta napačna reakcija na razdrobljenost je zahteva:

Potrebujemo en skupni sistem, ki ga bodo uporabljali vsi.

Takšna rešitev bi morala hkrati optimalno podpirati:

• projektiranje;
• kalkulacije;
• nabavo;
• izvedbo;
• pogodbeno upravljanje;
• obračun;
• vzdrževanje;
• poslovanje podjetij;
• javne evidence.

To ni realno in tudi ni zaželeno. Različni udeleženci potrebujejo specializirane rešitve.

Digitalizirana panoga zato ne temelji na eni aplikaciji, ampak na skupnih pravilih, ki različnim aplikacijam omogočajo sodelovanje.

Analogija je preprosta: za učinkovito komunikacijo ni treba, da vsi uporabljamo isti telefon. Potrebujemo pa skupne komunikacijske protokole.

V gradbeništvu so takšna skupna pravila:

• podatkovni modeli;
• klasifikacije;
• enotni identifikatorji;
• standardizirane transakcije;
• dogovorjeni statusi;
• vmesniki;
• pravila validacije.

Standardizirati je smiselno:

• skupni jezik podatkov;
• osnovne podatkovne strukture;
• formate izmenjave;
• pravila merjenja;
• statuse;
• način dokazovanja izvora in veljavnosti;
• skupne poslovne transakcije.

Ni pa smiselno poenotiti:

• tehnologije izvajanja;
• organizacije gradbišča;
• produktivnosti ekip;
• notranjih kalkulacij;
• nabavnih strategij;
• marž;
• poslovnih modelov;
• konkurenčnih metod podjetij.

Standardizacija mora ustvarjati skupna pravila igre, ne pa odpravljati strokovne in poslovne konkurence.

Podjetja morajo tekmovati z znanjem, produktivnostjo, tehnologijo, organizacijo in inovacijami. Ne bi pa smela izgubljati časa s ponovnim prepisovanjem in razlaganjem osnovnih skupnih podatkov.

12. Digitalizacija panoge se začne pri transakcijah

Panoga se ne povezuje samo z modeli in dokumenti. Povezuje se predvsem z vsakodnevnimi transakcijami:

• povpraševanjem;
• ponudbo;
• pogodbo;
• naročilom;
• dobavo;
• potrditvijo;
• situacijo;
• računom;
• spremembo;
• predajo podatkov.

Če so te transakcije nestrukturirane, mora vsak prejemnik podatke ponovno prebrati, razumeti, razvrstiti, prepisati, preveriti in povezati s svojim sistemom.

Digitalna ponudba ni zgolj PDF, poslan po elektronski pošti. Njena vrednost nastane, ko se strukturirani podatki lahko uporabijo v naslednjih korakih:

POVPRAŠEVANJE

↓

ISTE POSTAVKE IN IDENTIFIKATORJI

↓

PONUDBENE KOLIČINE IN CENE

↓

PRIMERJAVA PONUDB

↓

IZBOR

↓

POGODBENA STRUKTURA

Enako velja za digitalno situacijo:

POGODBENI POPIS

↓

IZVEDENA KOLIČINA

↓

PREVERJENA KOLIČINA

↓

POTRJENA SITUACIJA

↓

RAČUN IN FINANČNO SPREMLJANJE

Prav standardizacija takšnih procesov je bila že v predstavitvi iz leta 2018 izpostavljena kot pomembnejši nacionalni razvojni izziv: standardizacija popisov, e-ponudb, e-situacij ter procesov naročanja, dobave in porabe (Biznis & trendi v gradbeništvu, 17. in 18. april 2018, GH Bernardin, Portorož).

13. Od posameznega projekta do organizacijskega in panožnega znanja

Dobro digitaliziran projekt ustvari veliko več kot objekt.

Ustvari tudi podatke o:

• cenah;
• normativih;
• produktivnosti;
• spremembah;
• neskladjih;
• zahtevkih;
• dobaviteljih;
• tehnoloških rešitvah;
• dejanskih rokih;
• uspešnosti odločitev.

Če so podatki strukturirani in primerljivi, lahko organizacija iz njih ustvarja znanje za prihodnje projekte.

Če so tudi panožno standardizirani, lahko nastanejo:

• referenčne baze cen;
• primerjalne analize;
• boljši normativi;
• kakovostnejše projektantske rešitve;
• boljši razpisni modeli;
• objektivnejše ocene investicij;
• boljša podpora javnim politikam.

Če pa vsak projekt uporablja povsem drugo strukturo, se znanje izgubi v dokumentih in individualnih izkušnjah.

Digitalizacija panoge pomeni tudi sposobnost, da vsak zaključen projekt poveča skupno znanje, ne samo količine arhiviranih datotek.

14. Vloga umetne inteligence na treh ravneh

Umetna inteligenca na vsaki ravni uporablja drugačen kontekst.

Na ravni objekta

Pomaga lahko pri:

• prepoznavanju elementov;
• kontroli modela;
• zaznavanju kolizij;
• primerjavi modela in dejanskega stanja;
• analizi senzorskih podatkov.

Na ravni projekta

Pomaga lahko pri:

• kontroli popisa;
• analizi kalkulacij;
• spremljanju terminskega plana;
• prepoznavanju sprememb;
• analizi zahtevkov;
• povezovanju odločitev;
• napovedovanju stroškov in rokov.

Na ravni panoge

Pomaga lahko pri:

• semantičnem povezovanju podatkov;
• klasifikaciji;
• primerjavi projektov;
• analizi cen in produktivnosti;
• prepoznavanju panožnih vzorcev;
• prenosu znanja med projekti.

Umetna inteligenca na nobeni ravni ne more zanesljivo nadomestiti manjkajoče podatkovne infrastrukture.

AI lahko premosti nekatere semantične razlike. Ne more pa dolgoročno nadomestiti skupnega jezika, kakovostnih identifikatorjev in jasnega lastništva podatkov.

15. Zakaj je razmejitev pomembna za razvojno politiko

Če digitalizacijo gradbeništva enačimo samo z BIM-om, bodo ukrepi usmerjeni predvsem v:

• modele;
• programsko opremo za projektiranje;
• koordinacijo;
• modelne zahteve;
• BIM-kompetence.

Vse to je potrebno. Toda brez razvoja projektne in panožne ravni ostanejo spregledani:

• stroškovno inženirstvo (Cost Engineering);
• projektno spremljanje in obvladovanje (Project Controls);
• digitalni popisi;
• digitalne situacije;
• standardizacija sprememb;
• terminsko spremljanje;
• podatkovni modeli;
• klasifikacije;
• normativi;
• ceniki;
• interoperabilnost;
• procesi celotne izvedbene verige.

Osrednji namen Jesenske šole je zato širši od razprave o posamezni tehnologiji. Gre za to, da ob digitalnem modelu objekta postavimo tudi stroškovno inženirstvo, projektno spremljanje in obvladovanje ter digitalni dvojček projekta, hkrati pa pripravimo izhodišča za skupno podatkovno infrastrukturo panoge.

16. Kako ugotovimo, katera raven manjka?

Digitalizacija objekta

• Ali imamo zanesljiv digitalni opis projektirane oziroma izvedene rešitve?
• Ali so elementi, lastnosti in prostorski odnosi urejeni?
• Ali model podpira konkretne procese?

Digitalizacija projekta

• Ali poznamo aktualni obseg, rok in stroške?
• Ali so spremembe, neskladja in zahtevki povezani?
• Ali vemo, kdo mora sprejeti katero odločitev?
• Ali lahko vsako pomembno številko povežemo z izvorom in statusom?

Digitalizacija panoge

• Ali lahko podatke iz razpisa neposredno uporabi ponudnik?
• Ali se potrjeni podatki prenesejo v pogodbo, situacijo in račun?
• Ali dobaviteljski podatki ohranijo identiteto?
• Ali so podatki primerljivi med projekti?
• Ali mora vsak nov projekt ponovno ustvariti lastne klasifikacije in preslikave?

Projekt je digitalno zrel šele, ko zna odgovoriti na vprašanja vseh treh ravni v obsegu, ki ga zahteva njegova kompleksnost.

MYTHBUSTERS

Ključne ugotovitve

1. Objekt, projekt in panoga so tri povezane, vendar različne ravni digitalizacije.
2. BIM-model opisuje objekt; digitalni dvojček objekta pa zahteva tudi povezavo z dejanskim stanjem in operativnimi procesi.
3. Digitalni dvojček projekta povezuje pogodbeni obseg, čas, stroške, izvedbo, spremembe, zahtevke in odločitve.
4. Digitalizacija panoge omogoča izmenjavo podatkov med organizacijami brez izgube identitete, pomena in statusa.
5. Panoga potrebuje skupne podatkovne standarde in transakcije, ne ene platforme ali poenotenih notranjih procesov podjetij.

Zaključna misel

Digitalni model objekta nam pomaga opisati, kaj gradimo. Digitalizacija projekta pokaže, kako objekt nastaja, koliko stane in zakaj se spreminja. Standardizacija in interoperabilnost pa omogočata, da podatki brez izgube pomena potujejo med vsemi, ki pri tem sodelujejo.

BIM digitalizira oziroma modelira objekt. Digitalni dvojček projekta povezuje proces njegovega nastajanja. Standardizacija in interoperabilnost digitalizirata sodelovanje panoge.