generatief ontwerp draagt bij aan duurzaamheid

Generatief ontwerp kan een belangrijke bijdrage leveren aan duurzaamheid omdat het de architect of ontwerper in staat stelt om snel een groot aantal ontwerpopties te genereren en te analyseren op basis van duurzaamheidscriteria. Bijvoorbeeld, door te variëren op parameters zoals grootte, vorm, oriëntatie, materialen, enz. kan de software snel een groot aantal ontwerpopties genereren en kan de ontwerper snel beoordelen welke opties het meest energie-efficiënt zijn, het meeste licht binnenlaten of het best aansluiten bij de omgeving.

Het gebruik van generatief ontwerp elimineert mentale barrières voor menselijke creativiteit. Het genereert vormen en geometrieën die u misschien nooit zou overwegen. Het is ook een fantastische manier om nieuwe ontwerpideeën te bedenken.

Daarnaast kan het ook bijdragen aan materialen efficiëntie en het minimaliseren van afval, door automatisch te zoeken naar ontwerpopties die het minste hoeveelheid van materialen gebruiken of de meeste efficiënte benutting van materialen realiseren.

In het algemeen, generatief ontwerp kan een belangrijke rol spelen in het verminderen van de milieu-impact van bouwprojecten door het snel genereren van vele ontwerpopties en het analyseren van deze opties op basis van duurzaamheidscriteria.

Building Information Modeling, Civiel ontwerp

Parametrisch ontwerpen, Wat is dat

Parametrisch ontwerpen is een proces waarbij op basis van data of relaties tussen onderdelen een ontwerp kan worden gegenereerd. Ook voor de infra biedt dit talloze mogelijkheden. Het concept is niet nieuw, maar neemt in de bouw de laatste jaren een enorme vlucht

Grasshopper, Dynamo, visueel programmeren. Je komt het overal tegen maar wat houdt dit precies in? Heeft dit iets met BIM te maken? Wat betekent dit voor het ontwerpproces. Hebben wij er wat aan in onze organisatie? En kunnen wij dit ook?

parametrisch ontwerpen kan beter worden aangeduid als ‘parametrisch en associatief ontwerpen’. In deze blog wordt verder alleen de term ‘parametrisch ontwerpen’ gebruikt. Associatief betekent dat er relaties (bewerkingslogica) tussen de parameters bestaan. Wat Parametrisch Ontwerpen bijzonder maakt, is dat de Ontwerper niet alleen de parameters maar ook deze bewerkingslogica expliciet moet definiëren (modelleren).

Dit betekent feitelijk dat parametrisch ontwerpen precies gaat doen wat de Ontwerper wil want hij/zij heeft het zelf gedefinieerd. De software is geen ‘black box’ meer die zijn interne werking verbergt; de ontwerper kan precies zien wat er gebeurt en als hij/zij niet tevreden is, wordt het aangepast.

Er zijn vier motieven om een parametrisch model op te zetten:

Vormgeving; Bij complexe vormen, zoals dubbelgekromde vlakken of andere sferische constructies, kan een parametrisch model helpen om snel een 3D-model te genereren.

Productie; Bij een hoge mate van herhaling van dezelfde soort berekeningen, kunnen parametrische modellen het productieproces versnellen. Vooral als er ook automatisch hoeveelheden, Rapporten, ontwerptek. of andere deliverables worden gegenereerd.

Optimalisatie; Constructies waarvoor een volledig parametrisch model is gemaakt, zijn vaak geschikt voor optimalisatiestudies. Evolutionaire algoritmes worden ingezet om efficiëntere optimalisaties uit te voeren. Galapagos van Grasshopper is een voorbeeld van een dergelijk algoritme

Flexibiliteit; Het bieden van flexibiliteit is waardevol tijdens het ontwerpproces. Aan het begin van een ontwerpproces is nog veel onduidelijk. Een parametrisch model is handig bij veranderingen. Als er wijzigingen optreden, hoeven dezelfde handelingen niet opnieuw te worden uitgevoerd.

Parametrisch ontwerpen disruptief?

“Weer aan het spelen met je spaghetti-modellen?”
Dat hoor je nog wel eens als er weer een parametrisch model op het scherm staat, opgezet in Dynamo of Grasshopper. Wel zien wij nog enige terughoudendheid voor toepassing van parametrisch ontwerpen in de projecten. Dit wordt mede veroorzaakt doordat naast gebruik van een nieuwe technologie, parametrisch ontwerpen ook een andere werkwijze vraagt.
Parametrisch ontwerpen kan leiden tot een verschuiving van werkzaamheden, van herhaaldelijk repetitief werk naar meer tijd voor integrale afstemming.

Huidige businessmodellen en verdienmodellen zullen daarbij gaan veranderen. Worden we betaald om een ontwerp te leveren, voor elke variant die we maken, of voor het inzicht in ontwerpkeuzen en voor de toegevoegde waarde van ons advies? Dit zal een verschuiving zijn naar meer hoogwaardig advies waarbij de kwaliteit van de oplossing, bijdrage of besparing aan het ontwerp telt in plaats van een vergoeding voor het leveren van enkel de eerste oplossing.

Wat is de meerwaarde

Het proces is accuraat, er wordt exact voldaan aan vooraf gegeven regels;
het levert constante kwaliteit, zonder menselijke fouten;
modellen kunnen worden hergebruikt in andere projecten;
verschillende ontwerpoplossingen kunnen worden verkend en inzichtelijk gemaakt, onder meer door simulatie;
de relatieve prestatie ten opzichte van alternatieven kan worden gekwantificeerd;
oplossingen kunnen worden geoptimaliseerd;
het geeft flexibiliteit voor het ontwerpproces, er kan worden geanticipeerd op wijzigingen;
ontwerpvrijheid word behouden;
het proces wordt efficiënter: minder inzet, verkorting van doorlooptijd.

Heb je nog wel een creatief ontwerpproces wanneer je een parametrisch model gebruikt?

Natuurlijk! Wanneer u begint, is het heel belangrijk dat u weet wat u met het ontwerp wilt bereiken. Data op zichzelf heeft geen betekenis. U moet er waardes aan toekennen. Vervolgens versterkt het parametrisch model het creatieve proces door te laten zien hoeveel er binnen de gestelde randvoorwaarden mogelijk is. Vaak is dat veel meer dan u zelf zou bedenken. Gedurende het proces kunt waardes toevoegen en aanpassen. Zo wordt het model steeds verfijnder, totdat u uitkomt bij het gewenste resultaat.

parametrisch ontwerp

Wat is parametrisch ontwerp?

Parametrisch ontwerp past zich gemakkelijk aan de omstandigheden van de ruimte aan waar het zich bevindt en integreert harmonieus functionele elementen, zoals een trap of een bank, waardoor ze een verbluffende schoonheid krijgen die zelfs doet denken aan elementen en vormen van de natuur. Maar wat is parametrisch ontwerpen?

Parametrisch ontwerp creëert unieke ruimtes

Parametrisch ontwerpen is een andere manier om design te begrijpen dankzij technologie en in het bijzonder geavanceerde digitale ontwerptechnieken. Vanuit theoretisch oogpunt stelt parametrisch ontwerp een systeem van parameters, variabelen en beperkingen vast om veelzijdige objecten te creëren tot en met de toepassing van gespecialiseerde software.

Als we bijvoorbeeld naar een kubus kijken, zijn de variabelen die we kunnen introduceren de randen, de lengte, breedte en hoogte waarmee we de afmeting van de kubus bepalen. Parametrisch ontwerpen bestaat uit het veranderen van die variabelen door middel van algoritmen, om een totaal ander object te verkrijgen. Zoals je kunt zien, is een van de kenmerken van parametrisch ontwerpen flexibiliteit: er zijn zoveel versies van een kubus als de ontwerper of architect wil maken.

De toepassingen van parametrisch ontwerp zijn niet iets futuristisch. Tegenwoordig kunnen we het gebruik van deze techniek in kunstwerken, huizen of daken zien met veelzijdige, vloeiende en organische ontwerpen, maar het bestrijkt elk gebied van ontwerp, van architectuur of engineering tot interieurontwerp of zelfs mode.

Parametrisch ontwerp kent geen grenzen, het is gedurfd en dynamisch en laat geometrische vormen achter om zich te concentreren op organische, continue, vloeiende en harmonische configuraties. De toepassing ervan op architectuur en industrieel ontwerp creëert futuristische en unieke ruimtes.

Building Information Modeling, Civiel ontwerp

Digital Engineering is de kunst van het creëren en integreren van gegevens

Digital engineering is de kunst van het creëren, vastleggen en integreren van gegevens met behulp van een digitale vaardigheden. Constructeurs gebruiken steeds vaker geavanceerde technologieën om gegevens vast te leggen in een gedigitaliseerde omgeving. Digital engineering stelt ontwerpers in staat om mogelijkheden te verkennen en innovatieve oplossingen te ontwikkelen in een virtuele omgeving.

Hoewel 3D/4D-modellen worden beschouwd als de meest begrijpelijke vorm van digital engineering, zijn het de ‘gegevens achter het model’ die het venster openen naar enorme mogelijkheden en kansen. Tijdens de ontwerpfase kan de informatie worden gebruikt om de gegevens te manipuleren zodat er meerdere varianten kunnen worden ontwikkeld.

Digitale Transformatie: Het gebruik van digitale technologieën om een proces opnieuw vorm te geven, om efficiënter of effectiever te worden. Het idee is om de technologie niet alleen te gebruiken om een bestaande dienst in digitale vorm te repliceren, maar om de technologie te gebruiken om die dienst om te zetten in iets aanzienlijk beters. Bij digitale transformatie kunnen veel verschillende technologieën betrokken zijn, maar de meest in het oog springende onderwerpen op dit moment zijn cloud computing, parametrisch ontwerpen & big data.

Hoewel digitale transformatie een van de meest gebruikte formuleringen in de IT-industrie is, variëren de definities. Waar iedereen het over eens kan zijn is dat digitale transformatie een aantal vrij belangrijke veranderingen in de bedrijfscultuur met zich meebrengt.

Fundamentele engineeringprincipes hebben de overhand: Digitaal gaan betekent niet dat de fundamentele principes van engineering verouderd zijn. Ze worden alleen versterkt door technologie. Curricula voor technische studenten zullen nog steeds draaien om de klassieke technische principes. En worden aangevuld met modules over het ‘hoe en wanneer’ digitale tools te gebruiken.

Samenwerking wordt herboren: Nu nieuwe, gezamenlijke real-time processen worden de aloude papieren processen op de proef gesteld. Hoewel het idee om samen te werken met projectteams niet nieuw is, verandert de opkomst van verschillende digitale platforms de manier waarop we samenwerken.

Meerdere opties: Traditioneel was het voorspellen van de prestaties van ontwerp een uitdaging. Ingenieurs besteedden veel tijd aan het analyseren van enkele opties. Door het coderen van ontwerpregels in een computerkader is het zeer eenvoudig om vele opties te genereren. Bovendien kan elke optie worden geëvalueerd aan de hand van specifieke criteria om de beste oplossing te bepalen. We hebben het niet alleen over het creëren van bijzondere geometrie. Als u een standaardontwerp codeert in een visueel programma, kunt u gemakkelijk een aantal opties genereren die allemaal voldoen aan opgegeven criteria. U kunt dan uw ontwerptijd besteden aan de delen van het project die interessanter zijn.

Waar moeten we rekening mee houden?

Blijf op de hoogte van de digitale evolutie: Digitale ingenieurs moeten de ontwikkelingen bijhouden. Door te weten wat er mogelijk is, kan dat ben je in staat om het engineeringsproces te optimaliseren. .

Begrijp de Code: Coderen is een belangrijke vaardigheid. Er is een enorme hoeveelheid talent en vastberadenheid nodig om al deze aanvullende vaardigheden te verwerven. Want naast de vakkennis als ingenieur wordt er nu ook verwacht dat je de Digitale Skills gaat ontwikkelen. Als zodanig zijn personen met volledige beheersing van digitale engineering zeldzaam. Het is zelfs waarschijnlijker dat een team van mensen met verschillende vaardigheden samenkomt om digitale engineering te leveren.
Hoewel IT-professionals misschien beter zijn in coderen, hebben civiele constructeurs de vakkennis om de workflows op te zetten. in het artikel parametrisch ontwerpen wat is dat gaan we hier verder op in.

Aandacht voor Soft skills : Digitalisering gaat niet alleen over wiskunde of code. Het is belangrijk om te erkennen dat soft skills ook belangrijk zijn. Aangezien opdrachtgevers de technische aspecten van de applicaties niet altijd begrijpen, moeten digitale ingenieurs die kloof overbruggen door effectieve communicatie en samenwerking. Ze moeten het verhaal van digitale engineering vertellen.

Diverse achtergronden en vaardigheden zijn belangrijk: Om integrale ontwerpen te creëren, moeten digitale teams bestaan uit leden met verschillende achtergronden. Het doel moet zijn om verschillende soorten expertise en specialisatie in een team te krijgen. Dit is optimaal bij het ontwikkelen van vooruitstrevende ontwerpoplossingen.

Auteur: Erik van Eck

Building Information Modeling, Digital Design, Digital Twin

Wat is Digitale Transformatie?

Digitale transformatie is het gebruik van digitale technologieën om een proces opnieuw vorm te geven, om efficiënter of effectiever te worden. Het idee is om de technologie niet alleen te gebruiken om een bestaande dienst in digitale vorm te repliceren, maar om de technologie te gebruiken om die dienst om te zetten in iets aanzienlijk beters.

Hoe ziet de digitale transformatie eruit?

Technologieën van big data, cloud, IoT en AI helpen ondernemers om nieuwe bedrijfsmodellen te ontwikkelen en ‘disrupt’ de gevestigde manier van werken.

“Deze technologieën zijn niet alleen de nieuwste modewoorden,” bevestigt Akash Khurana, CIO en CDO van ingenieursbureau McDermott International. “We zien de tastbare waarde van deze technologieën in termen van het verbeteren van productoptimalisatie, het verhogen van de productieoutput en het aanpakken van operationele efficiëntie-uitdagingen.

Wat is een digitaal transformatieproject?

Een echt digitaal transformatieproject omvat het fundamenteel heroverwegen van bedrijfsprocessen, in plaats van het sleutelen aan of verbeteren van traditionele methoden. Digitalisering is niet, zoals vaak wordt gesuggereerd, simpelweg de implementatie van meer technologische systemen en diensten. Digitale transformatie moet iets nieuws creëren: het automatiseren van engineeringsprocessen, of het gebruik van analyses uit batch berkeningen om nieuwe producten aan te bieden.

Voorbeelden van digitale transformatie

McDermott International creëert een Digital Twin, lvan de olie- en gasplatformfaciliteiten om die vervolgens aan de klant aan te bieden. Het bedrijf voorziet een verhoging van de operationele marges met 15 procent door gebruik te maken van de ontwerp-tweeling-benadering op belangrijke gebieden zoals voorspellend onderhoud. Gartner gelooft dat de helft van de industriële bedrijven tegen 2021 een digitale tweeling zal gebruiken.

Logistiek bedrijf UPS plaatst analyse en inzicht in het hart van de bedrijfsvoering. Het bedrijf gebruikt real-time gegevens, geavanceerde analyses en AI om werknemers te helpen betere beslissingen te nemen. De firma lanceerde onlangs de derde iteratie van zijn chatbot die AI gebruikt om klanten te helpen bij het vinden van tarieven en het volgen van informatie.

Wanneer stopt de digitale transformatie?

Dat doet het niet. Veel mensen maken de fout om digitale transformatie te zien als een project. De echte transformatie een reis, niet een bestemming.

Bron: Mark Samuels ZD Net

Civiel ontwerp, Digital Design

Digital design is algoritmisch denken

Parametrisch ontwerp is een proces gebaseerd op algoritmisch denken. Parameters die de relatie tussen ontwerpintentie en ontwerprespons definiëren, coderen en verduidelijken.

Parametrisch ontwerp maakt gebruik van de relatie tussen elementen om het ontwerp van complexe geometrieën en structuren te manipuleren en te ‘informeren’. De term parametrisch is afkomstig van wiskunde en verwijst naar het gebruik van bepaalde parameters die kunnen worden bewerkt om het eindresultaat van een vergelijking te wijzigen.

Parametrische modelleersystemen kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdtypen:

Op Propagation-based systemen; waarbij men berekent van bekend naar onbekend met een dataflow-model.
Constraint systems; die sets beperkingen oplossen.

Ontwerpen van vormen gebeurt via propagation-based systemen; Het vinden van ontwerpoptimalisaties binnen een set eisen zoals de VS1.

Software

Power Surfacing is een SOLIDWORKS-applicatie voor industrieel ontwerp / vrije vorm organische oppervlak / vaste stoffen modellering. Nauw geïntegreerd met SOLIDWORKS, werkt het met alle SOLIDWORKS-opdrachten.

Autodesk 3DS Max is parametrische 3D-modelleringssoftware die modellerings-, animatie-, simulatie- en weergavefuncties biedt voor games, film en motion graphics. 3ds Max gebruikt het concept van modificatoren en parameters om de geometrie te regelen en geeft de gebruiker de mogelijkheid om de functionaliteit ervan te scripts. Max Creation Graph is een visuele programmeeromgeving die vergelijkbaar is met Grasshopper en Dynamo.

Autodesk Maya is software welke oorspronkelijk is ontwikkeld door Alias Systems Corporation (voorheen Alias | Wavefront). Het wordt gebruikt om interactieve 3D-toepassingen te creëren, waaronder videogames, animatiefilms, tv-series of visuele effecten. Maya werkt met node graph . Scène-elementen zijn gebaseerd op nodes, elke node heeft zijn eigen kenmerken en aanpassing. Als resultaat is de visuele weergave van een scène gebaseerd op een netwerk van onderling verbonden nodes, afhankelijk van elkaars informatie. Maya is uitgerust met een platformonafhankelijke scripttaal, genaamd Maya Embedded Language.

Grasshopper is gebaseerd op grafieken die de relaties van parameters en nodes in kaart brengen, wat resulteert in het genereren van geometrie. Het wijzigen van parameters of geometrie zorgt ervoor dat wijzigingen ‘door alle functies worden doorgegeven’ en dat de geometrie opnieuw moet worden getekend.

Autodesk Revit is ontwikkeld als antwoord op de behoefte aan software waarmee driedimensionale parametrische modellen kunnen worden gemaakt die zowel geometrie als niet-geometrische ontwerp- en constructie-informatie bevatten. Elke wijziging aan een element in Revit wordt automatisch doorgevoerd in het model om alle componenten, weergaven en annotaties consistent te houden. Dit vergemakkelijkt de samenwerking tussen teams en zorgt ervoor dat alle informatie Dynamisch wordt bijgewerkt wanneer wijzigingen in het model worden aangebracht.

Autodesk Dynamo is een open source grafische programmeeromgeving voor ontwerp. Dynamo breidt het modelleren van bouwinformatie uit met de data- en logische omgeving van een grafische algoritme-editor.

BIM advies

generatief ontwerp draagt bij aan duurzaamheid