scholarly journals BIM-Integrated Collaborative Robotics for Application in Building Construction and Maintenance

Robotics ◽  
2020 ◽  
Vol 10 (1) ◽  
pp. 2
Author(s):  
Camilla Follini ◽  
Valerio Magnago ◽  
Kilian Freitag ◽  
Michael Terzer ◽  
Carmen Marcher ◽  
...  

The application of robotics in construction is hindered by the site environment, which is unstructured and subject to change. At the same time, however, buildings and corresponding sites can be accurately described by Building Information Modeling (BIM). Such a model contains geometric and semantic data about the construction and operation phases of the building and it is already available at the design phase. We propose a method to leverage BIM for simple yet efficient deployment of robotic systems for construction and operation of buildings. With our proposed approach, BIM is used to provide the robot with a priori geometric and semantic information on the environment and to store information on the operation progress. We present two applications that verify the effectiveness of our proposed method. This system represents a step forward towards an easier application of robots in construction.

Bauingenieur ◽  
2019 ◽  
Vol 94 (07-08) ◽  
pp. 276-284
Author(s):  
Jürgen Melzner ◽  
Hans-Joachim Bargstädt

Zusammenfassung Die Unfallhäufigkeit auf deutschen Baustellen ist mehr als doppelt so hoch als in den übrigen Wirtschaftszweigen. Unfälle ereignen sich unter anderem aufgrund von Versäumnissen in der Identifikation von unsicheren Arbeitsbedingungen, bevor ein Arbeitsprozess ausgeführt wird. Die modellbasierte Arbeitsweise in der Bauindustrie ist ein Trend, der sich in den vergangenen Jahren mehr und mehr durchsetzt. In diesem Zusammenhang wird oft der Begriff Building Information Modeling (BIM) verwendet. BIM baut auf dem Konzept der 3D-Modellierung durch die Einbeziehung nicht-grafischer Objektdaten in das Modell auf. Bauwerksinformationsmodelle sind eine vielversprechende Entwicklung im Bausektor und können auch zur Gestaltung sicherer Arbeitsbedingungen genutzt werden. Nur wenige Forschungsaktivitäten weltweit sind bisher auf die Nutzung von Bauwerksinformationsmodellen bei der Identifikation von Gefährdungen von Bauprozessen ausgerichtet. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Integration der modellbasierten Arbeitsweise in die Prozesse der Gefährdungsbeurteilung. Auf Grundlage von Algorithmen zur systematischen Identifikation und Kategorisierung von Gefährdungen wurde ein Modell entwickelt, das Gefährdungen objekt-, prozess- und umfeldspezifisch identifiziert und in einer objektorientierten Datenbank erfasst. Das vorgestellte Konzept wurde hinsichtlich Anwendbarkeit und praktischer Relevanz an ausgewählten Beispielszenarien nachgewiesen.


2013 ◽  
Vol 291-294 ◽  
pp. 2822-2825 ◽  
Author(s):  
Gwang Hee Kim ◽  
Hyun Young Park ◽  
Jae Min Shin

The completion of the design drawing has not been credited in the construction market in Korea, and the modeling information of the design phase cannot be effectively used in an estimation process. Therefore, the objective of this study is to assess the cost estimating accuracy of a BIM tool in the design process to verify its applicability. Modeling was done for a building in an actual project to evaluate the applicability, from which the causes of errors of quantity take-off were derived.


Author(s):  
D. Del Pozzo ◽  
B. Scala ◽  
A. Adami

Abstract. The archaeological site is a mine of data and information that helps to deepen the knowledge of its origin, history, and structure. This virtuous approach becomes even more effective when these data, properly processed and structured, form the basis for a project of conservation and enhancement of the cultural asset.The Roman mosaics dug in Castiglione delle Stiviere in 1995 represent an interesting case in which all the archaeological information, made available by the Superintendence, was used through an HBIM (Historical Building Information Modeling) approach for the conservation project. The Stratigraphic Units (US) of the findings have identified the strategy for the geometric and informative modeling of the BIM (Building Information Modeling) model and have also been exploited in the design phase for the project of the new roof structure and especially for the cost analysis. The structuring of the data by stratigraphic units was also used in the drafting of the preventive and planned conservation, necessary to enhance and prolong the state of good health of the property.This work has been developed in the internship activity within a training course on HBIM, in collaboration with the Diocese of Mantua, owner of the property.


2018 ◽  
Vol 2018 ◽  
pp. 1-14 ◽  
Author(s):  
Yongwook Jeong

Rigorous research and practical experience have allowed building information modeling (BIM) to be successfully adopted in the traditional design process without being severely cumbersome. However, there has been less focus on the connectivity and convergence of multiple types of BIM data or even the connectivity among non-BIM data, such as natural language and image/video data. The connectivity of BIM data means more than the syntactical correlations among them. This paper considers how BIM should be redefined to process BIM data as linked semantic data from the perspective of building information management and employ recent advances in the evaluation, analytics, and prediction (EAP) methodology for linked building ontologies and reasoners.


Author(s):  
Laurentiu Catalin Fratila

In the era of strong IT development, superior processing of information is a desideratum in any business. Used in modeling and simulation, information has better capitalization, having a cognitive role; introduced in various algorithms and models can generate knowledge and wisdom. The processing of information is realized within the information systems (IS). A sub-domain of the energy sector that has developed in recent years is energy retrofitting, seen as a border subdomain, including specific elements from building construction and the energy field, for building analysis and construction process to achieve much larger energy savings. The development of retrofitting can be organized, through using BEM (Building Energy Model) and Building Information Modeling (BIM) models.


2021 ◽  
Vol ahead-of-print (ahead-of-print) ◽  
Author(s):  
Hyun Jeong Koo ◽  
James T. O’Connor

Purpose In recent decades, professionals in the architecture, engineering and construction industry have come to recognize building information modeling (BIM) as one of the most powerful technologies available to ensure successful project outcomes. The purpose of this paper is to explore the benefits of BIM on design defect prevention during the design phase of building projects. Design/methodology/approach The authors qualitatively analyzed 160 design defect leading indicators (LIs) to identify key themes for design defect prevention. Then, by matching appropriate BIM functionalities to each key LI theme, they identified BIM-supported key LI themes. Findings The result of this paper served as the foundation of a BIM-based key design processes framework, which identifies the necessary data, project parties, actions and applicable BIM functions for preventing particular design defects. In addition, the authors found that BIM implementation can benefit 71.2% of the LIs of the design defects associated with problematic deliverables. Originality/value This study establishes the current state of BIM use for design defect prevention and also gives practitioners precisely targeted guidelines for using BIM functions during the design phase for better quality management.


2019 ◽  
Vol 2019 ◽  
pp. 1-16 ◽  
Author(s):  
Felipe Muñoz-La Rivera ◽  
Juan Carlos Vielma ◽  
Rodrigo F. Herrera ◽  
Jorge Carvallo

Structural engineering companies (SECs) currently have a series of deficiencies that hinder their processes and interactions, decreasing their productivity, lacking collaborative and interconnected processes, not including current work methodologies such as building information modeling (BIM). The BIM methodology seeks to integrate processes and professionals involved in engineering tasks by working on platforms with coordinated and intelligent 3D virtual models. BIM has great potential for structural engineering companies (SEC) and solves their most salient problems. This paper defines a methodology to implement BIM in the SEC, focused on solving the complexities of the design phase, those that make the implementation of BIM in these offices a nontrivial task. Characterized by the optimization of resources, flexibility, and adaptability, the methodology proposed for BIM implementation within SEC clearly and objectively identifies the resources and expectations of the organizations, sets out the requirements necessary to develop the BIM methodology, and provides practical and technical recommendations for planning and monitoring the implementation.


2021 ◽  
Vol 3 ◽  
pp. 1
Author(s):  
Nelson Matheus Rodrigues Ferraz de Alencar ◽  
Ana Alice Carvalho Souza ◽  
Antonio Eliardo Honorato de Figueiredo ◽  
Karenine Máximo de Oliveira Landim

A Liga Acadêmica de BIM (LABIM), programa de extensão da Universidade Federal do Cariri (UFCA), através da plataforma YouTube, desenvolveu um workshop on-line, gratuito e aberto ao público em geral. Com o intuito de mitigar a falta de conhecimento básico nos centros acadêmicos quanto ao Building Information Modeling (BIM) pelos universitários dos cursos de graduação em Engenharia Civil e Arquitetura, o exposto trabalho teve como objetivo principal promover a disseminação do conhecimento acerca dessa metodologia. Após divulgação nas mídias digitais e efetivadas as inscrições através de um formulário disponibilizado, o evento foi realizado com uma programação que incluiu dois dias de encontros ao vivo, nos quais foram apresentadas ferramentas, conceitos e práticas do processo colaborativo; além disso, houve a interação entre o público e os mediadores em tempo real através de um chat, onde foram esclarecidas dúvidas e apresentadas soluções a despeito. O presente trabalho permitiu aos participantes conhecer a atuação da liga acadêmica e obter conhecimentos sobre essa metodologia, por meio do conteúdo digital elaborado e apresentado. O workshop foi realizado nos dias 07 e 09 de setembro de 2020, pautando-se em uma formação complementar básica para estudantes de engenharia e de arquitetura, com a finalidade de elucidar as pesquisas da LABIM, através de uma perspectiva diferente de extensão, corroborando com um dos pilares da liga, que consiste em estender o conhecimento de sua área de atuação aos demais discentes. Devido às limitações impostas pelo cenário atual da pandemia, na qual o isolamento social impossibilitou encontros presenciais no campus da universidade, buscou-se desenvolver o workshop de forma on-line; dessa maneira, foi perceptível uma maior abrangência de participantes provenientes de outras instituições de ensino, não se limitando apenas ao público local. O conteúdo programático foi repassado aos participantes em 2 dias, com duração de 4 horas de formação teórico-prática. No primeiro dia de evento foram expostos os conceitos e práticas do processo colaborativo no software Autodesk Revit, com exemplos de programas e ferramentas utilizados. A priori, houve uma abordagem teórica, com enfoque na mudança do processo usual de desenvolvimento de projetos, onde antes não era possível desenvolver de forma prática. Contudo, utilizando as novas tecnologias é exequível aplicar um processo integrado com uma maior interação entre os integrantes, evitando a propagação de erros. A posteriori, foram apresentadas algumas nuvens BIM tais quais Autodesk A360 Team, Autodesk Collaboration for Revit e Bim360, sendo introduzida a interface do A360, bem como as suas aplicações no armazenamento e na organização de documentações, além da demonstração das ferramentas de visualização em um projeto multidisciplinar. Por último, foram repassadas as diretrizes de um mecanismo cooperativo envolvendo a plataforma Dropbox em conjunto com o software Revit, consistindo na utilização de um modelo central-local, no qual os projetistas possuem acesso a um arquivo local sincronizado com o modelo base. Quanto ao segundo dia, foram apresentadas as nuvens Trimble Connect e BIMcollab, dando enfoque à compatibilização de projetos, a interoperabilidade e ao compartilhamento de arquivos no formato aberto IFC, dessa forma, facilitando a sua operabilidade e a confluência em diferentes plataformas. Ademais, foram introduzidos diversos formatos de arquivo, como o NWC e NWF, utilizados no software Autodesk Navisworks, e também o BCF, onde é permitido analisar possíveis interferências e repassar correções nos projetos envolvidos. Posteriormente, houve uma navegação pela interface do Trimble Connect, operando um projeto onde foram apresentadas ferramentas, visualização de arquivos 2D, 3D e a conexão entre aquele e o Revit, além de comparar as suas vantagens quanto a nuvem A360. O workshop conta hoje com um total de 592 visualizações, sendo distribuídas entre 336 no primeiro vídeo e 256 no segundo, estando ainda presentes na plataforma para livre acesso. Tendo-se ao final do curso, a emissão de 35 certificados. Desta forma, foi promovido aos participantes uma solução eficiente e eficaz no que tange à cooperação, à compatibilização e gestão de projetos. O workshop trouxe, portanto, um impacto positivo acerca da visão repassada sobre a perspectiva BIM, tendo como contribuição para toda a comunidade acadêmica, tanto daqueles que realizaram o evento quanto dos que participaram como ouvintes, uma maior compreensão do funcionamento das ferramentas de colaboração e as vantagens que o seu uso oferece. Ademais, a apresentação deixou um grande aprendizado para a LABIM, uma vez que possibilitou o desenvolvimento de uma nova perspectiva de evento através de seu primeiro workshop. Além disso, proporcionou aos integrantes da liga um ganho de experiência em comunicação e interação com o público. Por fim, o uso das mídias sociais se deu deveras importante para a divulgação, tal qual a utilização de uma plataforma midiática para a realização dos encontros e manutenção dos vídeos de forma que a informação continue livre para acesso posterior; nesse sentido, vê-se que a realização de eventos dessa natureza auxilia na difusão do conhecimento acerca do BIM para além de limites físicos, como também para além das fronteiras da liga acadêmica. Apresentação no YouTube: https://youtu.be/7znhKqfp3_I


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