Kreod と Catia: 新しいモデルのアーキテクト

歴史は繰り返す、とよく言われます。 種として、私たちは車輪の再発明を続ける運命にあるようです。 初心者にとって、最近の発見は次の新しいもののように見えるかもしれません。 私たち年配の人々、太陽の周りを何度も訪れた人々にとって、何が「新しい」のか、何が「古い」のかの区別があいまいになる傾向があります。 それが、誰かがマーケティングを発明した理由だと思います。

かつて建築設計は主に 2D 作業であり、いくつかの物理モデルが伴っていました。 2D CADが登場したときは、そのプロセスをパソコン上で再現するだけでした。 次に、最初に 3D モデリングを行う BIM を使用して図面を作成し、次に PDF を作成しました。 結局のところ、成果物は変わっておらず、そこに到達するための方法が変わっているだけです。

しかし、今日の BIM システムは、ワークフローの次の段階である製造と製造に渡すのに十分な詳細を収集することはほとんどありません。

言い換えれば、BIM データと製造データの間には溝が存在します。 自動車、飛行機、消費財などの他の製造形態では、デザイナーの 3D モデルは正確で、1:1 スケールでモデル化されます。 また、アセンブリ (ナットとボルト、部品表 (BoM)、およびさまざまな製品製造情報に至るまで) を生成するために、他の多くのシステムが関与するデジタル プロセスに接続されています。エンタープライズ リソース プランニング (ERP) ソフトウェアなどのシステムも統合されており、原価計算を作成し、部品の入手可能性を評価します。

工場現場にはまだ 2D 図面が存在する可能性がありますが、これらの作成は多くの場合、コア CAD システムによって完全に自動化されています。 そして最近では、製造段階でもモデルにアクセスすることは珍しくありません。

ここで疑問が生じます。AEC 業界は、エンドツーエンドのプロセスにさらに拡張し、途中で生産性のメリットをもたらし、企業が設計と建設に固有のリスクを管理できるようにする「デジタル スレッド」をどのように確立できるでしょうか。

現在までに、少数の建築会社や建設会社が BIM ツールを増強または廃止し、コンポーネントの詳細を詳細に 1:1 スケールでモデリングするために、製造業でより一般的に使用されているモデリング ソフトウェアを採用しています。 このようにして、このような企業は、設計段階を超えて設計情報を使用し、それを製造に結び付け、下流プロセスでよりアクセスしやすくすることができます。 その過程で、彼らはある意味で「マスターアーキテクト」になりつつある。

そのような事務所の 1 つが、2012 年に Chun Qing Li によって設立された、ロンドンを拠点とする建築および学際的な業務を行う Kreod です。 同社は住宅および商業デザインの品質で評判を築いており、CAD コミュニティ内ではデジタル エンジニアリングと製造を活用するアプローチで特に認められています。

Li 氏は、BIM をダッソー・システムズ (DS) の 3DExperience Catia に置き換えて、AEC でハイエンド製造ソフトウェアを使用する利点をほぼ独力で宣伝してきました。

基本ソフトウェアの使用と、Kreod Integrated DfMA Intelligent Automation ワークフロー (通常は KIDIA と略される) などの社内アプリケーションの開発を通じて、同社はモデルの精度、部品表、そして最終的には経済的な成功に誇りを持っています。持続可能なプロジェクト。 Kreod は、あらゆるものを製造レベルの詳細でモデル化することで、リスクを最小限に抑えるという点で大きな進歩を遂げました。

Kreod は、設計意図だけでなく、構築性、コスト、およびすべての接続の詳細を真に理解するために、製造レベルに至るまですべてのコンポーネントを詳細にモデル化します。

急速な原材料価格の高騰が建設コストの高騰につながり、場合によってはプロジェクトの保留を余儀なくされている中、同社は調達の問題にも取り組んでいる。 Kreod チームが開発したイノベーションの 1 つは、クライアントをオンボーディングするための Web サービスです。 これには、プロジェクトに必要な資材とライブ関連コストが詳しく記載されています。 このようにして、クライアントは予算の問題について常に情報を得ることができ、仕事のために特定の材料をいつ購入するかを決定することもできます。 従来の契約に依存し、すべてがうまくいくことを期待する必要があったのとは対照的に、クライアントは初めて実際にサプライチェーンを自ら利用できるようになります。

同時に、リー氏は確立された BIM ツールを避けることで、アイガー北壁を登ることと同等のことを行うことを選択したようです。 彼と話して初めて、彼が「レゴ CAD」の事前定義された壁、ドア、窓を回避し、形状と製造をデザイン システムを選択する際の主要な原動力としたものが何なのかを本当の意味で理解することができます。

Kreod は、設計意図だけでなく、構築性、コスト、およびすべての接続の詳細を真に理解するために、製造レベルに至るまですべてのコンポーネントを詳細にモデル化します。

各プロジェクトで、企業が新しいサプライヤーまたは新しいプロセスを使用している場合、プロジェクト リーダーは製造業者を訪問し、製造プロセスと設計段階で考慮する必要がある制限を理解することに時間を費やします。 企業が信頼できるサプライヤーと構築するコミュニケーションのレベルは、設計コミュニケーションが信頼でき、モデルベースにできることを意味します。

他の一流の建築家を訪問すると、確かに製造用 CAD システムに関するかなりの量の実験が行われているのがわかります。 Aecom のイノベーション担当ディレクターだった Dale Sinclair は、オフサイトで製造される予定のモジュラー プロジェクトをモデル化するために、BIM ツール Revit ではなく MCAD ツール Inventor を使用することが多くなりました。 シンクレア氏はそのビジョンを WSP に持ち帰ったようで、そこでイノベーションの責任者も務めています。 Revit は Aecom が選択した武器でしたが、同社が製造用のモデリングに必要な詳細レベルによりモデルが巨大になり、Revit のパフォーマンスに影響を及ぼし、この目的でシステムを使用できなくなる可能性がありました。 対照的に、MCAD ツールは、数万の部品で構成されるモデルを実行するように最適化されています。 非常にハイエンドのシステムではさらに多くの処理が可能です。

クレオド氏は「レゴ BIM」の快適さを避け、代わりに極めて詳細な確実性を選択したかもしれませんが、その過程で、大量の追加モデリング作業が発生しました。

このアプローチは気の弱い人には向いていないかもしれませんが、エンジニアリング志向の人には向いています。 また、デジタル ツールを使用してエンドツーエンドの設計から構築までのプロセス全体に関与したいと考えている AEC 専門家にも適しています。 一方、クライアントにとっての利点は、詳細にモデリングし、製造コストについて事前によく知っている企業が、設計から納品まですべてを管理するフルサービスの単一窓口アプローチを提供するのに適していることです。

業界は、設計ツールの選択とプロジェクトの成果との関係に非常にゆっくりと目覚めてきています。 現時点では、その認識は業界が注力すべき分野として限定される傾向にあります。 また、前述したように、製造に関する考慮事項は設計プロセスの早い段階で行う必要があります。

この前向きな考え方は企業の規模には依存しません。 これは、Aecom (従業員 50,000 人) と Kreod (従業員 10 人未満) の両方で見られます。 AEC Magazine の寄稿者であり、Foldstruct の CEO である Tal Friedman 氏は、これを「製造情報モデリング」または「FIM」と呼んでおり、最終的な生産方法論の組み込み知識を使用して設計が作成されます。 リーは実証済みの DfMA (製造のための設計) ラベルを好みますが、最終的には同じことについて話しています。

大きな問題は、これを提供する商用のターンキー システムが存在しないことです。 どのメーカーもさまざまな機能を備えています。 2017 年、ブイグ氏はダッソー システムズに資金を支払い、Revit からコンポーネント パーツへのモデルのストリップを自動化するシステムをカスタム構築しました。これは、ダッソー システムズの 3DExperience 環境を使用して、図面、完全なコスト計算、無駄のないプロジェクト管理を備えた最適化された製造可能なモデルを構築するためでした。 。 ブイグ氏は、このシステムを拡張して、持続可能性の分析と最適化も含めることを検討しています。

おそらくこれが業界の進むべき道であり、一部のセクターでは既製の BIM ツールを使用する従来の連携ワークフローが採用され、他のセクターでは組立モデルを完全に自動化し、製造を推進するオーダーメイドのシステムが採用されます。

私たちが現在持っているものと、明日どこに向かう必要があるかを考えると、AEC が完全にデジタルのエンドツーエンド プロセスを採用する場合、今日の 2D に焦点を当てた BIM ツールがそれに追いつくように進化できる可能性は低いように思えます。

クレオド氏は、「レゴ BIM」の快適さを避け、代わりに極めて詳細な確実性を選択したかもしれませんが、その過程で、大量の追加モデリング作業が発生しました。 そうは言っても、Kreod がここで多くの仕事をすればするほど、独自の部品ライブラリが増大するため、見返りが得られるでしょう。

Kreod が業界を支援するためにどのようなソフトウェアやサービスを市場に投入することを決定するかを見るのは興味深いでしょう。 リーとの会話（以下のボックスアウトを参照）から、彼がたくさんのことを皿に盛り込むのが好きであることは明らかです。 その見返りとして、彼は業界に十分な検討材料を与えている。

3DExperience Catia は、大きな CAD システムの長い名前です。 Catia は、フランスの開発会社 Dassault Systèmes の主力モデリング エコシステムです。 CAD システムの進歩において、現在のバージョン V6 は製造 CAD 界のフェラーリです。 実際、フェラーリとその F1 チーム、さらにはポルシェ、BMW、トヨタでも使用されています。 航空宇宙業界では、ボーイングとエアバスの両方が顧客です。 Catia は、個々のパーツ モデル、（パーツの）アセンブリ、非常にハイエンドのサーフェス モデリング、有限要素解析、構造解析、ジェネレーティブ デザイン、シート メタルの折り曲げ、レンダリングなどをカバーします。 この設計ツールは、他の DS ブランド、特に Enovia (コラボレーション)、Delmia (サプライ チェーン プランニング)、Simulia (シミュレーション) などと接続されています。

名前の 3DExperience の部分は、デスクトップを超えて動作し、クラウドで動作し、Web ベースのモデルとビジネス プロセス管理ツールを使用して組織の他の部分に接続する機能に特に関係しています。 これは、製造業界では一般に PLM (製品ライフサイクル管理) として知られています。

Catia は AEC 企業ではあまり見られません。 それはエキゾチックな選択とみなされます。 ただし、その使用に関連する例外的な慣行がいくつかあることは有名です。 これらには、フランク・ゲーリー、ZHA (ザハ・ハディド・アーキテクチャー)、そして最近ではレンドリースが含まれます。 また、レイン・オルーク社が現代の建築方法に関する継続的な研究の一環として、これを実験しているのではないかという噂も聞いています。

Catia が誕生する前は、ゲーリーは建物を建てるのに苦労していました。請負業者が 2D 図面では想像力の余地が多すぎると主張して、見積もりに大きな割合を上乗せするからです。 彼が Catia モデルの送信に切り替えたとき、すべての入札額は互いに 1% 以内に収まりました。

したがって、クレオド氏は有名な足跡をたどっている。 その際、独自の機能層を構築することを選択し、あらゆるナットとボルトに至るまで、建築および建設要素の詳細なモデリングを迅速に実行できるようにしました。

Chun Qing Li は、チームが設計から製造モデリングまで蓄積したすべての知識を活用して、オンデマンドのオンライン サービスを市場に提供したいと考えています。 このスペースをご覧ください。

クロード オリンピック パビリオン (2012 年ロンドン) は、モダンなデザインと革新的な建設技術を紹介するために設計されました。 構造のユニークな形状は、最先端の CAD テクノロジーの使用によって可能となり、無駄な材料を最小限に抑えてモジュール形式で製造することが可能になりました。 プレハブ部分は迅速かつ正確に組み立てられ、試合開始までの限られた時間内に建設を完了できるようになりました。

レーザー切断、真空鋳造、CNC 加工などの革新的な製造プロセスにより、完成した構造の特徴である複雑な細部の作成が可能になりました。 構築プロセスでは、精密 CNC ツールを使用して、アルミニウム、ステンレス鋼、複合材などのさまざまな材料から個々のコンポーネントを切断します。 これらを手作業で溶接して、木製パネルで覆われた軽量シェルのフレームを作成しました。 高いモデリングと CNC カット部品の精度により、ばらつきが大きいにもかかわらず、各部品が完璧にフィットします。

Chun Qing Li 氏は、Kreod Pavilion を作成する際の自身のアプローチを次のように説明しています: 「私たちのビジョンは、関連する安全性をすべて満たしながら、現代のテクノロジーを最大限に活用し、3D プリント構造で働くロンドンの最もダイナミックなデザイナーたちにエキサイティングなショーケースを提供することでした」規則。"

Kreod のオリンピック パビリオンは、最新の設計および製造技術とデジタル建築プロセスを組み合わせる可能性を実証し、カスタム構造をより迅速に作成できる方法の実例を提供します。

AEC Magazine は、Kreod の創設者兼 CVO である Chun Qing Li 氏にインタビューし、BIM ワークフローに対する非準拠的なアプローチについてさらに学び、業界がどのように、そしてなぜ変化する必要があるのか​​について彼の見解について話し合いました。

AECマガジン:成熟した BIM アプリケーションは数多くありますが、あなたはハイエンド製造業でより一般的な CAD システムを選択しました。 それは、独自の機能レイヤーを開発することを意味します。では、一体何がそうさせたのでしょうか?

チュン・チン・リー (CQL):建築家やデザイナーとして、私たちはソフトウェア会社に乗っ取られているような気がします。 私たちはクリエイティブな人間であるため、エンジニアとは異なる考え方を持っており、ソフトウェア会社は、私たちの仕事の仕方を必ずしも理解していないソフトウェア エンジニアによって作成されたツールを開発しています。 私たちは常に自分自身を曲げて彼らの論理を学ばなければなりません。 私の経験では、それは逆効果です。 AEC 用の既製のソリューションとして私たちが用意しているツールは、私にとってまったく意味がありません。 たとえば、BIM では、美しい 3D データ駆動設計のモデリングに多大な時間を費やしますが、最終的には 2D PDF を納品することになります。 それは全体の目的を損なうだけです。

AECマガジン:しかし、そのうちのどれだけが、テクノロジーが愚かな契約上の制約や成果物に対応できていないことに起因しているのでしょうか?

CQL:すべては元請け業者によって動かされています。 建築家は Graphisoft [Archicad]、Revit、その他の興味深いパッケージを使用しているかもしれませんが、建設現場では依然として 2D 図面に頼っています。 それが問題であり、請負業者は主に 2D パッケージと仕様を使用します。 これを変えなければならないという危機感を感じていますが、明らかに私の会社は非常に小さいので、業界を教育するためのマーケティング予算がありません。 ソフトウェアの開発を始めたとき、もっと良い方法があると開発者や請負業者を説得しようとしましたが、彼らはモルモットにはなりたくないと言っていました。 そこで、自分で建設会社を立ち上げました。 今、私たちは何かを構築しており、私たちは自分自身のモルモットです。

私たちは独自の建築会社からスタートし、社内開発業務からマルチテクノロジーの新興企業を立ち上げ、ソリューションを共有しました。その最初の企業はインテリジェントな自動化ツールでした。 これにより、最終的には設計と調達およびサプライチェーンを統合する完全なプラットフォームを市場に投入できるようになります。 このシステムは、QS (Quantity Surveyor) のベンチマーク推定に依存する代わりに、価格を即座に取得できるようになります。 私たちがプラットフォームを立ち上げると、クライアントは私たちのシステムにアクセスして、カタログから製品を選んで購入できるようになります。

契約に関しては、すべての社内プロセス開発に基づいて、いわゆる「オープンブック契約」を導入しています。そのため、クライアントと話す際には、材料費やレンガに至るまで信じられないほどオープンです。すべての予備コストと利益率さえも含まれます。

AECマガジン:採用され、体系化された AEC ワークフローを見て、非常にイライラしているように見えますか?

CQL: RIBA シーケンシャル作業メソッドは線形形式を採用しており、一度に 1 つずつフェーズに順次焦点を当てる必要があります。 各段階は次の段階が開始される前に完了する必要があり、集中的な設計変更を伴う長期にわたる開発プロセスにつながり、プロジェクトが遅延し、関係者全員に経済的な影響を及ぼします。 直線的なワークフローは、その性質上、リスクを排除するものではなく、リスクを蓄積します。 商業的な観点から見ると、この方法により支払いフェーズを分割しやすくなるのは理解していますが、ワークフロー全体を簡素化できると思います。

製造においては、プロセスを改良してきました。 彼らは、すぐに製造可能な 3D モデルを生成します。 彼らは、物事をどのように組み立てるかのように、組み立て順序を決定します。一方、業界として、私たちは何百、何千もの図面を作成し、それらを束ねてフェンスの向こう側に投げます。

KIDIA (Kreod Integrated DfMA Intelligent Automation) と呼ばれる当社の特定のワークフローは、反復作業の必要性を排除するように特別に設計されています。 必要な製造/製造コードと部品表 (BOM) を自動的に作成することで、コストを早期かつ正確に計算できます。 KIDIA は、RIBA ステージ 2、3、4 を迅速化するだけでなく、リスクを排除または軽減しながら、それにかかる時間を最大 90% 節約できる可能性があります。これは当社の請負業者の見積もりからもわかります。

AECマガジン:建築家向けにカスタムメイドされた BIM プラットフォームではなく MCAD システムを選択するのは極端だと言う人もいるかもしれません。

CQL:プロセス全体を単一のプラットフォームに統合する必要があると思います。 そうしないと、Rhino、Grasshopper、SketchUp、AutoCAD、Excel スプレッドシート、Revit など、あらゆる種類のアプリケーションを使用することになります。 そして、業界がそれらを結合するためにできる最善のことは、最小公倍数フォーマットである IFC でした。

私たちのほとんどと同じように、ツールに関しては、私も旅をしてきたと思います。 私は MicroStation と Generative Components (GC) の使用を開始し、次に Rhino と Grasshopper に移りました。 それから私は幾何学の合理化に取り組み始め、チューリッヒ工科大学の数学教授とチームを組みました。教授はすべてを C++ で行いました。CAD システムは必要ありませんでした。

経験は不可欠です。 オリンピック パビリオン プロジェクトでは、私は主任デザイナー、クライアント、請負業者、そしてプロジェクト マネージャーでした。 構造工学以外はすべてやらなければなりませんでした。 ジオメトリを合理化した後、私は当時「建築製造モデル」と呼んでいたものを構築しましたが、後でそれが DfMA と呼ばれていることを知りました。 私は中古のロボットアームを見つけて、パビリオン用の木枠を切断して組み立てる実験を始めました。 金属フレームについては、スチール加工業者と協力し、非常に協力的なアプローチを採用しました。それは素晴らしかったです。 とても勉強になりました。

AECマガジン:いったいどうやって個人プロジェクトとしてパビリオンに資金を提供したのでしょうか?

CQL:全員に投げさせていただきました！ 私はフルタイムの仕事をしていました。 たくさんの人や会社に手紙を書いて、切手に2,000ポンドを費やしたと思います。 私はそのアイデアを販売し、それを可能にしました。

AECマガジン:ダッソー・システムズと 3DExperience Catia プラットフォームにどのように関わるようになったのですか?

CQL:フランク・ゲーリーは先駆者でした。 彼は、建築設計用の独自の Catia ツールを使用して、Gehry Technologies を開発しました。 私たちにとって、これは財務上の決定であり、商業上の決定であり、製造まで一貫して実行でき、その上で開発できる最適なプラットフォームを見つけ出すことです。 3DExperience プラットフォームは非常に強力で、多くの複雑な情報を処理できます。 それが航空宇宙や自動車分野で非常に人気がある理由です。

2010年頃に初めてDSに連絡を取ったとき、彼らはワンマンバンドや学生とはあまり仕事をしないと言っていました。 彼らは数十億ドル規模のエンジニアリング会社や航空宇宙会社と協力しており、それで会話は終わりました。 その後、特に新興企業向けのオンボーディング プログラムを作成し、AEC でのアプリケーションの可能性を見出し始めたため、状況は回復しました。

AECマガジン:それで、これはどうなると思いますか？ AI がエッジに登場し始めており、一部のシステムはポリラインを取得し、製造用の図面を含む詳細な 3D モデルを提供するようになるでしょう。 設計/建設会社はさらに増えるのでしょうか? 必要な建築家は減るのでしょうか？

CQL:私は、建築デザイナーが建設プロセス全体に密接に関与していた 16 世紀半ばまで遡る伝統的な意味から「デジタル マスター ビルダー」という用語を使用しています。

私たちは建築家の役割を、設計意図を伝えることだけに自ら制限してきました。 昔は建築家がプロセスを主導していましたが、現在では業界全体の能力が欠如しており、ビジネスの建設面を理解することに一般的に関心が欠けています。 私たちの働き方には変化があり、元請け業者がプロセス全体で主要な役割を担うようになりました。

開発計画を通じて、建築家の力をもっと与えていきたいと思っています。 彼らはコストを理解するデザイナーになるでしょう。 それが私たちのスキームの販売方法です。 私たちは、ただ美しい線の太さのオートクチュール ドローイングを制作するだけでなく、その領域を広げる必要があります。 バックミンスター・フラーは、ノーマン・フォスター卿に彼の建物の重さはどれくらいですか?と尋ねました。 私たちは、体重、エネルギー、パフォーマンスの関係、つまり「最小限で最大限の成果を上げる」ということに夢中になっていたバックミンスター・フラーのようにならなければなりません。 そして当然のことながら、顧客はコストを知りたいと考えています。 これを行うには、より優れたツールが必要です。

AECマガジン:あなたはさまざまな目的を持ったさまざまな会社を立ち上げました。 彼らについて何か教えていただけますか?

CQL:私たちが建築、ソフトウェア開発、特に建設関連の会社を立ち上げたのには理由があります。それぞれの会社で構築し、デモンストレーションし、提供する必要があるからです。 私たちの経験から、私たちはより多くのお客様に私たちのテクノロジーやコンサルティングを利用するよう説得することができます。 それが概念です。 最終的には、アーキテクトや開発者により良いサービスを提供するために何かを行う必要があり、重要なのはプロセス全体を統合することです。 設計コストを理解し、透明性を高めることは、どのようなビルドにおいても重要なポイントでのダメージ コントロールの必要性が少なくなることを意味します。