Transformacja cyfrowa
Wpływ Przemysłu 4.0 na projekty dewelopersko-budowlane
Czwarta rewolucja przemysłowa niesie ze sobą kompleksową transformację cyfrową przedsiębiorstw i ich modeli biznesowych (Przemysł 4.0.). Jej osiem filarów ma wpływ również na branżę dewelopersko-budowlaną. Maszyny autonomiczne, produkcja addytywna, rozszerzona rzeczywistość, platforma integrująca systemy budynkowe, Internet Rzeczy, Chmura obliczeniowa Microsoft Azure, Big Data, Analytics to wszystko co wpływa na rozwój wizji smart cities. Poznaj projekty czwartej rewolucji przemysłowej, które Skanska wdrażała z Volvo (Electric Site) i Ikea (BoKlok). Zobacz również, które filary Przemysło 4.0 zastosowaliśmy w budynkach Skanska Spark w Warszawie i Skanska Wave w Gdańsku.
Historia rewolucji przemysłowych
Pierwsza rewolucja przemysłowa związana była z wynalezieniem maszyny parowej, która częściowo zastępowała w zakładach produkcyjnych pracę ludzkich mięśni oraz zmieniła technologię środków komunikacji. Druga rewolucja przemysłowa opierała się na automatyzacji produkcji i wdrożeniu linii produkcyjnych umożliwiających produkcję masową powtarzalnych komponentów. Najbardziej znaną z nich była wdrożona w 1913 roku linia produkcyjna Henry’ego Forda. Kiedy w 1968 roku w Stanach Zjednoczonych Modicon stworzył pierwszy programowalny sterownik logiczny (PLC) – Modicon 084 to znalazł on swoje zastosowanie w przemyśle, infrastrukturze i sektorze budowlanym. Zapoczątkowało to nowy trend – automatykę na powszechną skalę i tym samym trzecią rewolucję przemysłową. Pozwoliło to na wprowadzenie elastycznych modeli produkcji, które polegały na automatyzacji pojedynczych maszyn i procesów. Po trzeciej rewolucji przemysłowej przyszła czwarta, która niesie za sobą kompleksową transformację cyfrową przedsiębiorstw. Umożliwia łączenie urządzeń w ramach cyfrowych ekosystemów, oraz pogłębianie integracji wewnątrz poziomych i pionowych łańcuchów wartości. Obecnie przedsiębiorstwa przechodzą cyfrową transformację, w której zmianom ulegają łańcuchy wartości, produkty, usługi i modele biznesowe. Wyróżnia się osiem filarów czwartej rewolucji przemysłowe, z których większość już dziś ma swoje zastosowanie w branży dewelopersko-budowlanej.
Maszyny Autonomiczne w Volvo (Electric Site)
Jest to pierwszy filar, który obejmuje współpracujące ze sobą maszyny wykorzystujące zaawansowane sensory, cechujące się zestandaryzowanym interfejsem. W przypadku budownictwa dzięki zaprogramowanej sekwencji działań – w oparciu o opracowane modele BIM oraz dane obrazujące ich otoczenie – są one w stanie wykonywać założone zakresy prac. Przykładem zastosowania takich maszyn jest projekt „Electric Site” firm Skanska i Volvo zakładający stworzenie autonomicznego zakładu produkcji kruszywa w kamieniołomie Vikan Kross koło Göteborga w Szwecji – od wydobycia, poprzez kruszenie wstępne, aż po transport, gdzie pracują elektryczne i autonomiczne prototypy maszyn. Te innowacyjne maszyny Volvo CE pozwalają także na elektryfikację wszystkich etapów procesu. To przełomowy krok na drodze do tworzenia nowych metod pracy, zarządzania placem budowy w sposób efektywny, bezpieczny i zmniejszający ślad węglowy.
Autonomiczne maszyny Volvo Concept Lab
Produkcja addytywna w IKEA (BoKlok)
Drugi sektor to Produkcja addytywna pozwalająca na realizację pełnych produktów czy komponentów z wykorzystaniem określonego rodzaju surowców (druk 3D, prefabrykacja, modułowość). Ten rodzaj kreowania łańcucha dostaw wspiera koncepcję dostaw w określonym dla danego projektu czasie (ang. just in time delivery). Ma to szczególne znaczenie, gdy realizujemy projekt deweloperski w centrum miasta, w warunkach ograniczonej powierzchni placu na składowanie materiałów oraz możliwości zajęcia pasa ruchu. Na początku lat 90-tych Skanska i Ikea postanowiły wspólnie opracować koncepcję wysokiej jakości, zrównoważonego i jednocześnie taniego domu łączącego ze sobą wiele elementów produkcji addytywnej. Tak powstał BoKlok.
Do tej pory w formule BoKlok zbudowano ponad 11 000 domów w Szwecji, Finlandii, Danii i Norwegii. Większość domów BoKlok powstaje w zakładzie produkcyjnym prefabrykacji. Małe apartamenty można zbudować już w ciągu jednego dnia.
Ludzie mieszkający w pobliżu placu budowy, gdzie powstaje osiedle w oparciu o koncepcję BoKlok doceniają szybkość realizacji inwestycji, minimalny wpływ na ich codzienne życie – praca jest czysta, spokojna i cicha. Pracownicy realizujący ze strony wykonawcy te projekty podkreślają, że ta formuła wspiera bezpieczeństwo prac na budowie. Z uwagi na ograniczoność zasobów nieodnawialnych stosowanych w budownictwie projekty te wykonywane są z wykorzystaniem drewna, które jest najbardziej neutralnym dla klimatu i naturalnym materiałem budowlanym. Ma to na celu zminimalizowanie negatywnego wpływu na środowisko. Większość materiałów jest przetwarzana na miejscu, a mniej niż jeden procent zostaje wyrzucony. Ślad węglowy jest mniejszy o 50% w porównaniu z tradycyjnym projektem budowlanym.
Prefabrykacja domów BoKlok
Rozszerzona rzeczywistość w budynku Skanska Wave
Kolejny filar to rozszerzona rzeczywistość (ang. augmented reality) to technologia łącząca świat rzeczywisty z generowanym komputerowo hologramem wizualizującym przyszły projekt biurowy w dowolnej skali, również rzeczywistej 1:1. Skanska stosuje tą technologię na etapie prezentacji projektu dla klientów, by mogli doświadczyć tego jak będzie wyglądało ich biuro w przyszłości, widok z okna ich piętra, lobby na parterze gdy wchodzimy do budynku czy przestrzeń otaczającą budynek. To swoisty spacer w przyszłość dający możliwość odczucia atmosfery miejsca, w którym przyszłości powstanie nowe biuro i miejsca pracy.
Wizualizacja projektu Skanska Wave w Gdańsku
Transformacja cyfrowa dzięki dostępnym technologiom silnie oddziałuje na proces deweloperski. Jednym z trendów, który był koncepcją w 2002 roku (Uniwersytet Michigan), a teraz jest już realnie funkcjonującym, technologicznym rozwiązaniem jest cyfrowy bliźniak. To cyfrowa replika fizycznego budynku, która pozwala analizować procesy w nim zachodzące.
Model BIM Budynku Skanska Spark
Pierwszy cyfrowy bliźniak (ang. Digital twin), który Skanska stworzyła w Europie Centralnej to budynek Skanska Spark w Warszawie. Składa się z kilku komponentów, które są kolejnymi filarami czwartej rewolucji przemysłowej.
Connected by Skanska w budynku Skanska Spark
Czwarty filar to jedna platforma integrująca systemy budynkowe. Jest to autorski system Connected by Skanska do całościowego zarządzania budynkiem biurowym i powierzchniami do pracy. Dzięki otwartej architekturze, będzie systematycznie rozwijany i elastycznie dopasowywany do zmieniających się potrzeb i technologii. Warszawski biurowiec Spark jest pierwszym obiektem, w którym zastosowano Connected by Skanska. System ten umożliwia każdemu użytkownikowi budynku dostęp do innowacji budynkowych z poziomu telefonu osobistego. Usprawnia on także codzienną operacyjną pracę i pozwala zaoszczędzić 15 min dziennie, co daje 5 dni rocznie.
Internet rzeczy
Piątym filarem jest internet rzeczy (ang. Internet of Things). IoT to sieć obiektów fizycznych, które korzystają z technologii wbudowanych do komunikowania się z innymi urządzeniami i wykrywania zdarzeń zachodzących w środowisku zewnętrznym. Pozwala na automatyzację procesów, wzrost ilości dostępnych danych czy możliwości obliczeniowych oraz uczenie maszynowe. Dzięki dużej ilości danych zbieranych przez czujniki (np. sensory) w budynku Skanska Spark – Beacony można dokonać szczegółowej analityki danych pochodzących z systemów budynkowych w zakresie efektywności wykorzystania przestrzeni biurowej, zastosowanych rozwiązań technologicznych czy analityki zużycia mediów. Beacony, które komunikują się z telefonami pozwalają na personalizację oświetlenia (sceny, barwa) czy poziomu temperatury w wyznaczonych przestrzeniach biurowych zgodnie z preferencjami użytkowników, co poprawia komfort pracy w budynku.
Chmura obliczeniowa Microsoft Azure
Szósty filar to integracja danych i ich zaawansowana analityka oparta o chmurę obliczeniową Microsoft Azure z zastosowaniem sztucznej inteligencji, co pozwala na zaawansowaną analitykę budynkową. Budynek Skanska Spark już od początku był projektowany i realizowany z wykorzystaniem technologii cyfrowych BIM (ang. Building Information Management System), co stanowi swoistą bazę dla digitalizacji danych całego cyklu życia tego projektu.
Big Data and analytics
Big Data and analytics – (e.g. from ERP1, SCM2, MES3, CRM4 i dane pochodzące z maszyn) to duże zbiory danych, czyli zasoby informacyjne o dużej objętości i zmienności w czasie oraz wysokiej różnorodności, wymagają innowacyjnych form przetwarzania informacji, które umożliwiają lepszą ich analitykę, łatwiejsze podejmowanie decyzji oraz automatyzację procesów biznesowych. Analityka danych umożliwia firmom zarządzanie kluczowymi danymi, które są istotne z punktu widzenia czasu, kosztów i jakości realizowanych projektów. Przykładem w tym zakresie może być pogłębiana współpraca z dostawcami materiałów stosowanych w projekcie budowlanym celem usprawnienia logistyki dostaw na potrzeby konkretnego projektu. Firmy budowlane na wielu poziomach rozpoczynają wykorzystywać dane w zakresie: poprawy zarządzania ryzykiem, bezpieczeństwa czy zgodności z regulacjami prawnymi.
Przemysł 4.0 w przyszłości
Projekty deweloperskie – biurowe w całym cyklu swojego życia generują dane począwszy od opracowania studium Due Dilligence w zakresie decyzji o zakupie działki, poprzez etap projektowania, realizacji i utrzymania budynku. Każda osoba wchodząca do budynku zostawia swój digitalny ślad. Czwarta rewolucja przemysłowa i wprowadzane przez nią integracje technologii oraz systemy informacyjne pozwalają na odwzorowywanie w formie cyfrowej procesów i decyzji. To wszystko ma wpływ na projekt budowlany, późniejszy budynek, analizę zmieniających się preferencji najemców czy prognozowanie kosztów jego eksploatacji. Jak wskazują badania przeprowadzone przez Instytut Gartnera 48 % firm, które wdrażają już rozwiązania IoT, planuje implementację technologii tzw. „cyfrowych bliźniaków”. Widzą one szansę na jeszcze szybsze dostosowywanie się do rynkowych zmian. Upatrują w nim narzędzie do ograniczania kosztów związanych z zarządzaniem budynkiem. Z technologii tej coraz częściej zaczynają korzystać także miasta, które chcą realizować wizję smart cities.
Niniejszy artykuł jest chroniony prawem autorskim. Zabrania się jego kopiowania i cytowania bez podania źródła i autora. W przypadku zawinionego naruszenia praw autorskich sprawca będzie zobowiązany do naprawienia wyrządzonej szkody poprzez zapłatę sumy pieniężnej w wysokości odpowiadającej trzykrotności stosownego wynagrodzenia, które w chwili jego dochodzenia byłoby należne tytułem udzielenia przez uprawnionego zgody na korzystanie z utworu.
Autor artykułu
Kopiowanie artykułu lub jego fragmentów bez zgody autora zabronione.
Anna Tryfon-Bojarska
Innovation Manager
Skanska CDE, CEE Market
www.skanska.pl
