Intervista esclusiva:
Dongwon Kim, General Manager di Hyundai Engineering & Construction Co., Ltd., Corea del Sud – Vincitore della categoria Ingegneria strutturale dell'Year in Infrastructure e Going Digital Awards 2023 di Bentley Systems
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Categoria: Ingegneria strutturale
Questo articolo, scritto dall'autore Sachin R Nalawade, è stato originariamente pubblicato nella pubblicazione
29 novembre 2023
La partecipazione all'evento Year in Infrastructure e Going Digital Awards 2023 di Bentley Systems a Singapore è stata un'esperienza fantastica. Particolarmente illuminante è stata la conversazione con Dongwon Kim, General Manager di Hyundai Engineering & Construction Co., Ltd., Corea del Sud, che è poi risultato vincitore della categoria Ingegneria strutturale durante la cerimonia di premiazione dell'ultimo giorno della conferenza.
Durante la nostra discussione, Dongwon Kim ha condiviso informazioni dettagliate sul progetto innovativo dell'azienda sulla progettazione automatizzata di strutture civili e architettoniche utilizzando l'API di STAAD. Questo progetto esemplifica il modo in cui Hyundai Engineering ha migliorato i propri flussi di lavoro adottando la tecnologia di intelligenza artificiale nell'ingegneria strutturale.
Puoi trovare l'intervista completa qui.
Ci parli di Hyundai Engineering.
Hyundai Engineering sta intraprendendo una nuova era e si sta impegnando per diventare leader nel settore delle costruzioni e dell'EPC, obiettivo che intendiamo raggiungere grazie alla nostra pluriennale esperienza e alla nostra tecnologia all'avanguardia. Il nostro impegno consiste nel contribuire alla prosperità dell'umanità e allo sviluppo della nostra nazione, affrontando con coerenza le sfide.
Fondata nel 1974 come Hyundai Technology Development Co., Ltd., Hyundai Engineering si è evoluta in un'importante società di ingegneria globale che rappresenta con orgoglio la Corea sulla scena internazionale. Nel corso della nostra lunga storia, ci siamo dedicati a fornire soluzioni ingegneristiche in vari settori in Corea e in tutto il mondo, cercando di migliorare la qualità della vita con abbondanza e felicità.
In Hyundai Engineering l'obiettivo è creare valore per il cliente attraverso un'ampia gamma di opportunità che nascono dalla nostra vasta esperienza, dalla nostra straordinaria tecnologia e dai nostri dipendenti di talento. Con un impegno costante verso l'eccellenza, un pensiero positivo, una passione per l'innovazione e una dedizione incrollabile al miglioramento continuo, siamo determinati a prosperare come società di ingegneria globale, plasmando attivamente un futuro migliore.
Cosa ha portato alla decisione di incorporare questa applicazione di IA nel progetto? Da quanto tempo è in corso l'utilizzo della tecnologia di IA?
L'incorporazione dell'IA nelle nostre pratiche è relativamente recente, essendo iniziata circa due anni fa. L’intelligenza artificiale (IA) sta avendo un profondo impatto sulle industrie globali, compresa l’ingegneria strutturale. La sua capacità di analizzare vasti data set, riconoscere modelli e prendere decisioni informate sta rivoluzionando il modo in cui gli ingegneri strutturali affrontano la progettazione, l'analisi e l'ottimizzazione delle strutture degli impianti.
Nell'ingegneria strutturale, l'IA viene applicata attraverso algoritmi avanzati e tecniche di machine learning per ottimizzare e potenziare vari aspetti del processo di progettazione e analisi. Ciò fornisce ai nostri ingegneri strumenti in grado di analizzare in modo rapido e accurato sistemi strutturali complessi, ottimizzare i progetti e valutare l'integrità strutturale delle infrastrutture.
Dati i vincoli temporali di tutti i nostri progetti, indipendentemente dalle loro dimensioni, il rispetto delle scadenze è una sfida costante nel campo della progettazione edilizia e architettonica. Il settore è spesso alle prese con vincoli di tempo, rendendo imperativo cercare soluzioni che migliorino l’efficienza. L'automazione, come approccio consigliato, offre vantaggi in termini di ottimizzazione di tempi, costi e risorse. Recentemente, l’intelligenza artificiale è emersa come una componente fondamentale dell’automazione, in particolare nell’affrontare le sfide associate ai grandi progetti.
Il nostro programma basato sull'intelligenza artificiale costituisce una risorsa preziosa, consentendoci di prendere decisioni più informate, ottimizzare le tempistiche e i budget del progetto e, in ultima analisi, migliorare i risultati complessivi del progetto.
Supponendo che utilizzi la tecnologia BIM, potrebbe approfondire i vantaggi unici e i benefici distinti dell'incorporazione dell'intelligenza artificiale in questi progetti?
Hyundai Engineering sta lavorando a progetti commerciali nel settore degli impianti e delle costruzioni e sta sviluppando attivamente la tecnologia BIM per implementarlo fino a 6D nei soli progetti di costruzione.
Nei nostri progetti di impianti, che fanno parte di questo sviluppo automatizzato del programma, utilizziamo soluzioni separate basate sulla modellazione 3D come STAAD, S3D e Tekla. Quindi per ora non utilizziamo la tecnologia BIM nei progetti di impianti a differenza dei progetti edilizi. L'obiettivo di questo sviluppo non è la tecnologia BIM, ma piuttosto lo sfruttamento della tecnologia di IA per automatizzare i processi di ingegneria.
Tuttavia, il programma di sviluppo prevede l'integrazione delle informazioni di progettazione da S3D, un CAD 3D, e il collegamento automatico con STAAD.
Dato che le informazioni di progettazione e analisi sono integrate, potrebbero esserci alcune analogie con il concetto di BIM.
Potrebbe fornire ulteriori dettagli sull'applicazione dell'IA sviluppata per automatizzare i processi di progettazione? Questa applicazione è un componente aggiuntivo sviluppato appositamente per STAAD di Bentley Systems o un software correlato?
L'obiettivo principale del programma che abbiamo sviluppato è creare rapidamente i modelli di analisi strutturale con STAAD di Bentley. Fortunatamente, STAAD fornisce un'eccellente API chiamata OpenSTAAD, che ci consente di automatizzare attività di modellazione difficili come la generazione di componenti e carichi in ingresso. Una volta completata questa modellazione automatizzata, possiamo accumulare numerosi risultati di progettazione in un database che può poi essere utilizzato per la formazione sull'intelligenza artificiale. Di conseguenza, senza la necessità di sforzi di modellazione separati, siamo stati in grado di creare un programma in grado di prevedere i risultati della progettazione o consigliare sistemi strutturali ottimizzati tramite l’intelligenza artificiale.
In che modo gli ingegneri di Hyundai navigano tra i 1680 scenari e i 27 milioni di modelli di previsione per selezionare il modello o lo scenario specifico più adatto alle loro esigenze?
Inserendo variabili come larghezza, altezza, numero di colonne e tipo di tetto. Gli ingegneri possono generare automaticamente un modello strutturale completo. Utilizzando questa modellazione automatizzata, è possibile creare rapidamente 1680 modelli. Formando il machine learning sulla base della correlazione tra questi 1680 risultati di modellazione e le variabili, è possibile generare 27 milioni di modelli di previsione.
In sostanza, ciò consente la previsione automatica di sistemi e quantità strutturali ottimali senza la necessità di modellazione manuale.
Esistono tre modi sequenziali per utilizzare i dati. Innanzitutto creando modelli descrittivi per la visualizzazione dei dati per ottenere informazioni dettagliate.
In secondo luogo, l'utilizzo del machine learning per apprendere la relazione tra valori di input e di output, consentendo la creazione di modelli che prevedono risultati per valori di input specifici.
Infine, nella terza fase vengono fornite soluzioni determinando quali valori di input devono essere eseguiti per ottenere i risultati ottimali. Abbiamo già sviluppato un programma che, attraverso la terza fase, raccomanda il sistema strutturale ottimale e intendiamo perfezionare ulteriormente questo approccio per aiutare gli ingegneri a realizzare i migliori progetti.
Quali competenze sono necessarie per lo sviluppo di applicazioni di intelligenza artificiale? Questa soluzione è stata creata internamente alla tua azienda e quali competenze software o di codifica specifiche sono essenziali per il suo sviluppo?
Come discusso in precedenza, per la modellazione utilizziamo STAAD.Pro grazie alla sua flessibilità avanzata. Internamente, abbiamo sviluppato un programma per automatizzare le attività di modellazione. Sebbene Bentley Systems offra una vasta gamma di API, non tutti gli aspetti possono essere automatizzati solo tramite API. Alcuni componenti richiedono una codifica aggiuntiva. Da Bentley abbiamo ricevuto indicazioni sull'ottimizzazione delle attività tramite API e codifica.
Per migliorare l'accuratezza dell'IA, è fondamentale disporre di un database di grandi dimensioni. Abbiamo utilizzato l'automazione per generare migliaia di modelli, estraendo risultati di progettazione essenziali come quantità e tipi di struttura. Questo ampio database ha facilitato il machine learning e ci ha permesso di correlare i parametri di input con i risultati della progettazione. Di conseguenza, la previsione dei risultati di progettazione è ora semplificata senza la necessità di modellazione, dimostrando l’impatto fondamentale della tecnologia di IA.
Guardando al futuro, penso che l'IA abbia il potenziale per consentire agli ingegneri di ottimizzare le configurazioni strutturali e i materiali. Ciò comporta la considerazione dei fattori ambientali, l'adesione ai codici internazionali e il rispetto degli standard di sicurezza, per arrivare alla creazione di strutture robuste e resistenti.
È possibile applicare questa soluzione di IA ad altri progetti?
Certamente questa soluzione è applicabile a numerosi progetti imminenti. Nei progetti di impianti, dove spesso esistono punti in comune, è fondamentale calcolare rapidamente i costi della caldaia, il dimensionamento strutturale e la presentazione tempestiva delle informazioni al cliente. Il nostro programma di intelligenza artificiale affronta queste sfide in modo efficace, offrendo calcoli rapidi dei risultati di progettazione attraverso input appropriati, indipendentemente dal tipo di progetto. In questo modo è possibile presentare rapidamente le offerte e ottenere il successo del progetto.
La versatilità del nostro programma di intelligenza artificiale è evidente poiché, indipendentemente dalle variazioni del progetto, i principi sottostanti delle strutture e della progettazione rimangono coerenti. Di conseguenza, possiamo affermare con sicurezza che questo programma di intelligenza artificiale può essere applicato senza problemi a diversi progetti.
Il ruolo dell'intelligenza artificiale nella progettazione è destinato ad espandersi e a contribuire alla creazione di strutture che non solo privilegiano l'efficienza, ma anche la sostenibilità. Ciò comporta l’incorporazione di materiali e tecniche di costruzione innovativi nel processo di progettazione strutturale.
Quali consigli darebbe agli ingegneri civili sull'uso dell'intelligenza artificiale?
L’efficienza è al centro dei progetti civili e architettonici e l’automazione svolge un ruolo fondamentale. Il processo inizia con l’automazione, che porta a un ampio accumulo di dati e alle successive previsioni dell’intelligenza artificiale. Ai colleghi professionisti nel campo dell’ingegneria strutturale, il mio consiglio è che per sfruttare la potenza dell’intelligenza artificiale è necessario prima dotarsi di un data set completo attraverso l’automazione.
L’adozione dell’intelligenza artificiale consente agli ingegneri strutturali di ampliare le proprie competenze, migliorare i risultati dei progetti e partecipare attivamente alla creazione di ambienti costruiti più sicuri e sostenibili. Il futuro dell’ingegneria strutturale è molto promettente, poiché l’intelligenza artificiale guida il campo verso un’era definita da strutture intelligenti, adattive e resilienti. Credo che gli ingegneri di tutto il mondo dovrebbero prepararsi a integrare l’intelligenza artificiale nei loro progetti, chiedere assistenza a Bentley e anticipare la proliferazione delle applicazioni di IA nei prossimi anni.
Estendo la mia gratitudine a Dongwon Kim per l'approfondita discussione. Se hai domande per lui o per DailyCADCAM, non esitare a lasciare un commento qui sotto o a contattarci via e-mail all'indirizzo sachin@dailycadcam.com. Saremo lieti di fornire risposte e ulteriori informazioni.
Grazie.
Sachin Nalawade, Editor DailyCADCAM
