Autodesk Forge | Show case für den Vergleich von Messungen aus einem BIM-Modell mit den As-Built-Informationen

Was ist Autodesk Forge?

Autodesk Forge ist eine Reihe von Web-Service-APIs (Application Programming Interface), die Autodesk-Produkte und -Software als Basis verwenden, um maßgeschneiderte Lösungen als SaaS (Software as a Service) zu erstellen. Forge-Services können in verschiedenen Bereichen genutzt werden, um mehr Wert für die AEC-Branche zu schaffen. Die von Forge bereitgestellten Services verbessern die Prozesse, indem sie Daten verbinden und Workflows modernisieren. Es bietet seinen Nutzern mehrere Lösungen, wie z.B. Datenmanagement, Design-Automatisierung und ermöglicht die visuelle Konstruktion durch robuste Mittel, um Projekte in einer interaktiven Web-Umgebung zu präsentieren und zu erkunden. Autodesk Forge Viewer ermöglicht das Rendering und Visualisieren von Modellen im Web und schafft somit eine neue Schnittstelle für die Projektteilnehmer, um ihre Leistung zu verbessern.

Aufgabenstellung:

Die derzeitige Praxis zur Inspektion der Messungen von Bauteilen auf der Baustelle erfolgt hauptsächlich manuell. Dies bedeutet, dass alle Aufgaben, die ein Bauleiter zur Inspektion der Abmessungen der Bauelemente ausführen muss, nicht automatisiert sind und eine schnelle und visuelle Sichtprüfung, genaues Verständnis und einen aufwendigen Dokumentationsprozess, erfordern. Anderweitige Technologien wie Laserscanners hingegen, sind in der Regel teuer und erfordern Fachpersonal. Die Aufgabenstellung war, Messdaten von der Baustelle bidirektional in das BIM-Modell zuintegrieren und einen Prototyp zu entwickeln, um den Prozess der Überprüfung der geometrischen Qualität von Bauelementen auf der Baustelle mit Autodesk Forge und einem Messgerät mit Bluetooth-Übertragungsfunktion zu automatisieren. Die Arbeiten umfassten die Entwicklung eines System-Frameworks sowie einen Prototyp für die geometrische Qualitätskontrolle in Echtzeit. Schließlich wurde der Prototyp unter echten Bedingungen auf der Baustelle getestet. Die Testergebnisse zeigten, dass das System Mehrwert bei der Inspektion und Dokumentation der Messungen von Bauelementen liefern und potenzielle Mängel effizient identifizieren kann.

Implementierung:

Um den Prototypen zu entwickeln, musste ein Backend-Server aufgebaut werden, der für die Kommunikation zwischen der Datenbank und der Client-Anwendung verantwortlich ist und auch für die Organisation der Daten, die vom Forge-Server kommen und für das Teilen mit dem Front-End zuständig ist.

Es wurde eine Viewer-Erweiterung entwickelt, um eine Messung im Modell durchzuführen und die Verbindung mit dem Messgerät herzustellen. Der Erweiterungs-Button muss geklickt werden, um ihn zu aktivieren. Es wird ein Popup-Fenster angezeigt, um das Messgerät über Bluetooth mit dem Forge Viewer zu verbinden.

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Nach erfolgreicher Verbindung mit dem Messgerät ist es nun möglich die Verwendung der beiden Hauptfunktionen der implementierten Erweiterung:

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              • Snapping Event (BIM-Model):

Das Fangereignis (Snapping Event) innerhalb der Erweiterung ist dafür verantwortlich, einen Punkt aus dem BIM-Modell zu erfassen und seine x-, y- und z-Koordinaten abzurufen. Durch Fangen zweier Punkte und ihrer Koordinaten ist es möglich, den Abstand zwischen ihnen zu berechnen.

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               • Measuring Event (physical system)

Dieses Messereignis ist benutzerabhängig, d.h. der Benutzer ist dafür verantwortlich, die genaue Messung zu erhalten, die im BIM-Modell durchgeführt wurde. Das Lasergerät wird an der genauen Position eingestellt, an der der erste Punkt angesnappt wurde, und der Laserpointer wird auf die Position des zweiten angesnappten Punktes im Modell gerichtet.

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Testergebnisse:

Das Testen zielte darauf ab, die Funktionalität der Implementierung und die dahinter liegende Logik zu überprüfen. Es sollte festgestellt werden, ob die Toleranzwerte direkt und korrekt geprüft werden können, ohne dass eine manuelle Überprüfung und Komprimierung zwischen den 2D-Plänen und der DIN 18202 erforderlich ist. Das unten stehende Bild stellt den Workflow bei der Verwendung des Prototypes dar:

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Fazit:

Insgesamt lässt sich behaupten, dass der Prototyp einen erheblichen Vorteil in der geometrischen Qualitätskontrolle der Konstruktionselemente hätte und auch die Tür für verschiedene Konzepte öffnen würde, die das BIM-Modell nutzen, um nicht nur im Betrieb, sondern auch in der Bauphase als Digital Twin zu dienen.