Generalist of specialist(en) aan het roer?

STANDAARDISEREN MET BEHOUD VAN KENNISINBRENG EN INZICHT

Om tot een goed parametrisch ontwerp te komen zal het proces zo veel mogelijk moeten worden gestandaardiseerd. Maar kan dat wel in de funderingsbranche? En waar blijft dan de kennisinbreng van de constructeur en de geotechnicus in het proces? Want als het ontwerpproces volledig is gestandaardiseerd, zonder tussenkomst van een constructeur/geotechnicus, ontstaat een ‘black box’: je kunt aan de knoppen draaien, maar ziet het effect en de uitkomst pas veel later. Transparantie is dan ook essentieel voor het ontwerpproces: de vakspecialist behoudt grip en zicht op de in- en output van de gegevens tussen de verschillende ontwerpstappen. Bij het ontwikkelen van applicaties is de valkuil dat je te ‘klein’ begint, waarbij er te sterk wordt vereenvoudigd en er mogelijk bepaalde parameters worden uitgesloten. Dan bestaat de kans dat er applicaties worden ontwikkeld die maar eenmalig toepasbaar zijn en voor ieder volgend project weer moeten worden aangepast. Door de combinatie tussen specialistische kennis van de constructeur/geotechnicus en de programmeur wordt hierin de balans gezocht, wordt deze in de hand gehouden en geeft het de gewenste transparantie aan de gebruiker.

Voorbij Funderingstechniek ontwikkelde zo een werkende applicatie voor het geparametriseerd ontwerpen van paalfunderingen, zowel voor op druk- als op trek belaste palen. Daarnaast zijn er applicaties gemaakt voor bouwkuipen met onder andere damwanden en verankeringen. Deze applicaties hebben de afgelopen twee jaar op meerdere, reeds opgeleverde, projecten een besparing binnen het Definitief Ontwerp (DO) en/of Uitvoeringsontwerp (UO) gerealiseerd van 10-20% op de bouwstoffen. Andere behaalde voordelen waren verkorting van de bouwtijd, vermindering van de benodigde equipment en verlaging van de emissie-footprint van het ontwerp. Een belangrijke les van het ontwikkelen van geparametriseerde ontwerp-applicaties is dat de daadwerkelijke ervaringen vanuit de realisatie van projecten onmisbaar zijn voor de praktische toepasbaarheid en het behalen van optimalisaties.

MEERWAARDE IN DE VOORFASE

Bij Voorbij Funderingstechniek zijn wij ervan overtuigd dat het toepassen van onze praktijkervaring de basis is voor het realiseren van echte verbeteringen. Dat is niet nieuw, want bij moeilijkere, op ervaring gebaseerde, vraagstukken werd de specialist altijd al betrokken. Wat wel opschuift, is het moment van betrokkenheid van de uitvoeringsspecialist en de eventueel bijbehorende ontwerpscope. We constateren dat als de specialist veel eerder in het proces wordt betrokken, hij van meerwaarde is voor de hele de keten. Door in de voorfase van een projectontwikkeling als  partners te participeren kan de specialist doorslaggevend bijdragen aan het mogelijk maken van de businesscase. Wachten tot het DO/TO (Technisch Ontwerp) is afgerond, is niet meer nodig, omdat door middel van het parametrisch ontwerpen al veel eerder gedetailleerd ontworpen kan worden. Bovendien heeft de uitvoerende partij zelf alle middelen in huis om een VO++ (Voorlopig Ontwerp++) ontwerp te gaan leveren, mede gebaseerd op praktijkkennis.

PREDICTIES MAKEN EN VALIDEREN

Om tot deze praktijkkennis te komen is het niet voldoende om enkel praktijkdata vast te leggen. Daarom hebben we als Voorbij Funderingstechniek de parametrische ontwerpapplicaties gekoppeld aan predictiesoftware. Hiervoor werken we samen met Allnamics BV, waarbij we een gedeeld beeld hebben hoe dit te realiseren. Dit mag wederom geen ‘black box’ zijn. De rol van een ervaren constructeur blijft altijd leidend om tot juiste predicties te komen. Die filosofie wordt gebruikt bij het maken van de koppelingen tussen applicaties. Los van het parametriseren van de predictiesoftware is het net zo belangrijk om de uitkomsten te valideren met praktijkdata. Voorbij Funderingstechniek heeft hierin de positie van de ontwerpende, specialistische aannemer, die zowel ontwerpen maakt als ze realiseert met een eigen machinepark. Dat geeft de mogelijkheid om op grote schaal predicties te valideren en te verbeteren en daarmee meerwaarde creëren voor nieuwe projecten.

Een andere vernieuwing is dat alle data in een database worden verzameld, waaruit de parametrische (predictie)applicaties kunnen putten. Dit is een complex en omvangrijk project, want Voorbij Funderingstechniek produceert per dag ca. 500 tot 1.000 palen, wat neerkomt op gemiddeld 10.000-20.000 strekkende meter. Hiervan wordt iedere 5 cm geregistreerd. Dit geeft een enorme hoeveelheid data die op een gestructureerde wijze moet worden opgeslagen. De hiertoe ontwikkelde database is dit jaar operationeel en het is een flinke uitdaging om de data om te zetten in kennis. Maar de potentie is dan ook enorm! Om dit in goede banen te leiden zijn hierbij data-analisten en datawetenschappers betrokken en worden hulpmiddelen als Machine Learning ingezet. De database is de centrale schakel binnen het ontwerp- en uitvoeringsproces van Voorbij Funderingstechniek. Centraal, náást de specialistische kennis van de mensen, want die zijn en blijven het belangrijkst!

CONCLUSIE

De ontwikkelingen op het gebied van het automatiseren van ontwerp en ophalen/verifiëren van data van predictie naar praktijk (en vice versa) gaan snel. In de huidige en toekomstige praktijk blijkt er en wereld voor ons te liggen die we pakweg vijf jaar geleden niet konden vermoeden. Er is namelijk veelmeer mogelijk nu we parametrisch kunnen ontwerpen met behulp van data science. Is deze stroming dan alleen voorbehouden aan de grote constructeurs- en ingenieursbureaus? Het antwoord hierop is nee. We zien met initiatieven als BASE Foundation Technology en de Digital Engineering Community (DEC) – dè digitale ontmoetingsplaats voor de bouw en infrastructuur waar ideeën voor softwareontwikkeling samenkomen, worden opgestart en versneld – dat ook specialistische aannemers en hoofdaannemers in staat blijken om hun kennis en kunde van de praktijk om te zetten in ontwerptools. Het is dus een ontwikkeling die allang niet meer alleen door de constructeurs – en ingenieursbranche wordt opgepakt. Dit alles heeft een grote invloed op de procesgang van SO naar UO. Om dit te stroomlijnen en te combineren is de onmisbare schakel het ingenieurs- en constructeursbureau voor het geheel, net zoals het dat nu is bij de volop in ontwikkeling zijnde BIM-technologie. Zij zijn verantwoordelijk voor de goede uitwisseling van informatie binnen het ontwerpproces en de processen, structuren en systemen die daarbij moeten worden gebruikt. Een samenwerking tussen de (grote) ‘generalisten’ en specialisten is hierin ook onmisbaar. Voorbij Funderingstechniek staat open om de samenwerking en uitdaging aan te gaan en de handen ineen te slaan voor een verdere acceptatie en toepassing van deze noodzakelijke ontwikkeling.  de praktische toepasbaarheid en het behalen van optimalisaties.