Masa depan CAD, CAE, dan BIM: tren dan teknologi yang muncul

Laboratorium desain penuh dengan energi saat tim insinyur berkumpul di sekitar headset realitas virtual yang ramping. Mereka akan membahas desain gedung pencakar langit modern - bukan di atas kertas, bukan di layar, tetapi dalam desain itu sendiri. Di seberang lorong, tim lain menjalankan simulasi dengan perangkat lunak yang digerakkan oleh AI, mengamati algoritme desain generatif yang dijalankan melalui ribuan konfigurasi yang memungkinkan untuk menemukan struktur yang optimal untuk prototipe drone baru. Sementara itu, di sebuah kota di belahan dunia lain, kembaran digital dari kota metropolitan yang ramai berdengung dengan data waktu nyata yang membantu para perencana kota memprediksi arus lalu lintas dan kebutuhan energi dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Ini bukanlah gambaran masa depan yang jauh. Ini adalah realitas lanskap teknik saat ini, di mana konvergensi CAD (desain berbantuan komputer), CAE (teknik berbantuan komputer), dan BIM (pemodelan informasi bangunan) mengubah cara kita mendesain, membangun, dan mengelola proyek. Setiap terobosan - mulai dari realitas virtual hingga kecerdasan buatan - mendorong batas-batas yang dapat dicapai oleh para insinyur dan membuka jalan bagi dunia yang lebih efisien, berkelanjutan, dan terhubung.

Realitas virtual (VR)

Realitas virtual adalah teknologi disruptif lainnya yang mengubah cara insinyur memvisualisasikan dan berinteraksi dengan desain mereka. Dengan membenamkan para insinyur dalam lingkungan digital, VR memungkinkan mereka untuk mengeksplorasi model mereka dalam 3D, mengidentifikasi potensi masalah, dan membuat perubahan desain secara real time. Pengalaman imersif ini meningkatkan kolaborasi dan komunikasi antara anggota tim, yang mengarah pada hasil desain yang lebih efisien dan efektif.

Contoh

Dalam industri arsitektur dan konstruksi, VR semakin banyak digunakan untuk memandu klien melalui desain bangunan sebelum konstruksi dimulai. Alat-alat seperti Enscape dan Twinmotion memungkinkan arsitek untuk menciptakan pengalaman VR yang terperinci dan mendalam menggunakan model BIM , memungkinkan klien untuk merasakan ruang, memahami keputusan desain, dan memberikan umpan balik di awal proses desain. Hal ini meningkatkan kepuasan pelanggan dan mengurangi perubahan yang mahal selama fase konstruksi.

Kecerdasan buatan (AI) dan pembelajaran mesin (ML)

Selain desain generatif, kecerdasan buatan danpembelajaran mesin juga memainkan peran penting dalam mengotomatisasi tugas-tugas yang berulang dan meningkatkan pengambilan keputusan dalam desain teknis. Algoritme AI dapat menggunakan pembelajaran mesin untuk menganalisis kumpulan data yang besar, mengidentifikasi pola, dan memberikan wawasan yang membantu para insinyur mengoptimalkan desain mereka dan memecahkan masalah yang kompleks dengan lebih efisien.

Contoh

Perangkat lunak NX Siemens mencakup alat desain berbasis AI yang membantu tugas-tugas seperti pemeliharaan prediktif dan kontrol kualitas. Dengan menganalisis data dari sensor yang tertanam di alat berat, AI dapat memprediksi potensi kegagalan sebelum terjadi, sehingga memungkinkan pemeliharaan proaktif yang mengurangi waktu henti dan meningkatkan produktivitas.

Pemodelan informasi bangunan (BIM) dan Digital Twins

Teknologi BIM berkembang lebih dari sekadar pemodelan 3D untuk mencakup seluruh siklus hidup bangunan dengan konsep Digital Twins. Digital Twin adalah replika virtual dari bangunan fisik yang berisi data waktu nyata dari sensor dan perangkat IoT. Hal ini memungkinkan pemantauan dan pengelolaan gedung yang berkelanjutan, yang mengarah pada peningkatan efisiensi dan keberlanjutan.

Contoh

Kota Singapura telah mengembangkan Digital Twin dari seluruh kota, yang dikenal sebagai Singapura virtual. Model ini digunakan untuk perencanaan kota, manajemen bencana dan pemeliharaan infrastruktur serta menyediakan alat yang komprehensif untuk mengelola dinamika kota yang kompleks.

Komputasi awan dan kolaborasi

Komputasi awan mengubah cara para insinyur berkolaborasi dalam proyek. Platform berbasis cloud seperti Autodesk BIM 360 dan 3DEXPERIENCE dari Dassault Systèmes memungkinkan berbagai pemangku kepentingan untuk mengerjakan model yang sama secara real time, di mana pun mereka berada. Kolaborasi jenis ini meningkatkan efisiensi, mengurangi kesalahan, dan memastikan bahwa semua anggota tim bekerja dengan informasi terbaru.

Contoh

Selama pembangunan Shanghai Tower, teknologiBIM berbasis cloud memungkinkan kolaborasi tanpa batas antara arsitek, insinyur, dan kontraktor di berbagai benua. Hal ini memfasilitasi komunikasi yang efisien, penyelesaian masalah desain yang cepat, dan keberhasilan penyelesaian salah satu bangunan tertinggi di dunia.

Integrasi Internet of Things (IoT)

Integrasi IoT dengan CAD, CAE, dan BIM membuka jalan bagi desain yang lebih cerdas dan lebih terhubung. Perangkat IoT menyediakan data waktu nyata yang dapat digunakan untuk mengoptimalkan kinerja bangunan, meningkatkan kegunaan, dan meningkatkan strategi pemeliharaan.

Contoh

Dalam proyek bangunan pintar, sensor IoT digunakan untuk memantau konsumsi energi, pencahayaan, dan sistem HVAC. Data ini diintegrasikan ke dalam model BIM untuk mengoptimalkan kinerja bangunan, mengurangi konsumsi energi, dan meningkatkan kenyamanan pengguna.

Desain generatif

Desain generatif adalah teknologi inovatif yang menggunakan algoritme untuk menganalisis ribuan opsi desain dan menghasilkan solusi optimal. Proses ini, yang didasarkan pada kecerdasanbuatan (AI) danpembelajaranmesin(ML), memungkinkan para insinyur untuk merancang bentuk dan struktur yang kompleks dan organik yang efisien dan hemat biaya. Autodesk Fusion, misalnya, menawarkan alat bantu desain generatif yang dapat menghasilkan beberapa iterasi desain berdasarkan batasan tertentu seperti berat, kekuatan, dan penggunaan material. Dengan menganalisis opsi-opsi ini, para insinyur dapat memilih desain yang paling efisien dan inovatif yang tidak dapat mereka bayangkan dengan metode tradisional.

Contoh

Salah satu aplikasi penting dari desain generatif dapat ditemukan di industri kedirgantaraan, di mana para insinyur Airbus menggunakan teknologi ini untuk mendesain ulang sekat untuk pesawat A320. Hasilnya adalah desain bionik yang terinspirasi dari alam yang mengurangi berat sekat hingga 45% tanpa mengorbankan integritas struktural, sehingga menghasilkan penghematan bahan bakar yang signifikan dan emisi yang lebih rendah.

Kesimpulan

Masa depan CAD, CAE, dan BIM menawarkan peluang tak terbatas untuk inovasi dan kreativitas karena industri terus memanfaatkan kemajuan ini. Dengan tetap mengikuti perkembangan dan beradaptasi dengan teknologi baru, para insinyur dapat tetap menjadi yang terdepan dan mendorong perubahan yang berarti di bidang desain perekayasaan. Integrasi desain generatif, realitas virtual,kecerdasan buatan, Digital Twins , komputasi awan, dan IoT menciptakan ekosistem yang dinamis dan saling terhubung yang menjanjikan untuk merevolusi cara kita mendesain dan membangun dunia.

Dengan memanfaatkan teknologi ini, para insinyur dan desainer dapat mencapai tingkat efisiensi, keberlanjutan, dan inovasi yang belum pernah terjadi sebelumnya, menyiapkan panggung untuk masa depan di mana kemungkinannya benar-benar tidak terbatas.