Languages
Stories

Het potentieel van Digital Engineering

Johan Kuppens, CEO Infranea, over hoe digital engineers de infrawereld transformeren.

De engineers van Infranea maken al jaren gebruik van geavanceerde software om ontwerpgegevens te digitaliseren. Dat biedt enorme mogelijkheden op het vlak van 3D-ontwerp, BIM-diensten en VR-simulatie. Maar ‘digital engineering’ gaat nog veel verder. Wat betekent dat voor Infranea, welke voordelen biedt het voor klanten en wat brengt de toekomst? Een inspirerend gesprek met Johan Kuppens, de oprichter van Infranea.

Van 2D naar 3D in de jaren 1980

Ontwerpen op de computer bestaat al bijna 50 jaar, maar tot voor kort was het nog steeds de ingenieur die elke ontwerpintentie met een muisklik moest ingeven in de computer. Met de opkomst van 3D-ontwerpsoftware midden jaren tachtig zag Johan Kuppens de mogelijkheden om de toen nog heel traditionele aanpak van ontwerp- en bouwprocessen drastisch te veranderen. In die tijd waren er heel weinig computer-ondersteunde toepassingen in de infrawereld. Daar lag dus een enorme kans, zo bleek. “We gingen plots van tekenen in 2D naar modelleren in 3D. Dat was disruptief in onze sector”, blikt Johan terug. Hij geeft als voorbeeld een groot infraproject in Antwerpen, waar bij de opstart 20 PC’s met AutoCAD werden voorzien voor het tekenteam. “Met Infranea hebben we dat werk toen gedaan met een handvol 3D-ontwerpers! De 20 PC’s zijn er nooit gekomen; de 20 tekenaars ook niet (lacht).”

Van computerondersteund naar computergestuurd

De afgelopen 30 jaar is de software sterk verbeterd. Infranea is zich als BIM-pionier de laatste 10 jaar echt gaan verdiepen in BIM-toepassingen. Echter, BIM is in feite enkel een methode voor de verbetering van het ontwerpproces. Wezenlijk verandert het niets aan de manier waarop we ontwerpen. Vandaag voelt de oprichter van Infranea dat allesveranderende potentieel van destijds wél opnieuw aan in de evolutie naar computergestuurd ontwerpen. “De omslag van computer-aided naar computer-driven, luidt een nieuw tijdperk in voor de ingenieurspraktijk”, meent Johan. Zoals Yuval Noah Harari recent in zijn bestseller ‘21 lessen voor de 21ste eeuw’ omschreef, duiken algoritmes op in zowat alle facetten van ons leven en in alles wat we doen. We hebben  het dan nog niet eens over AI. Johan past dit toe op infra: “dit betekent dat de ontwerpintenties niet langer gecommuniceerd worden door het tekenen van 2D-geometrie of het modelleren van 3D-objecten, maar wel door scripting en programmeren van algoritmes. Deze algoritmes intelligent maken, dat zal dé uitdaging worden voor de ingenieurs. En dat geldt dus zeker zeker ook voor het ontwerpen van complexe infrastructuur”, meent hij. “We kunnen nu het ingenieursvak opnieuw uitvinden, zoals in de jaren ‘80, en de verandering zal nog disruptiever zijn”.

“Algoritmes ontketenen de rauwe rekenkracht van computers. Deze omwenteling van computerondersteund naar computergestuurd ontwerpen, zal de ontwerppraktijk fundamenteel wijzigen.”

Infranea als kweekvijver voor digital engineers

Infranea heeft niet bewust gekozen voor digital engineering als focus, maar alles leidde onvermijdelijk in die richting. “digital engineering zit verankerd in ons DNA en we konden dus geen ander pad kiezen”, zegt Johan. Dat begint al bij zijn mantra: ‘Alles kan beter’. Daarmee verwijst hij naar wat hij zelf omschrijft als ‘de ziel van engineering’. “In die zoektocht naar constante verbeteringen worden ingenieurs ook programmeurs, en ontwerpen wordt ook programmeren”, stelt Johan. Dat betekent echter niet dat ingenieurs in de komende jaren vervangen zullen worden door programmeurs. Integendeel, ingenieurs zullen zelf leren programmeren en hun engineering-vernuft aanwenden om infrastructuur beter en vooral slimmer te maken. “Wij cultiveren die digital engineering-attitude hier op kantoor dan ook heel bewust. Zo krijgt bijvoorbeeld iedereen de kans om te leren programmeren en hier ook in de praktijk mee aan de slag te gaan.” Infranea wil die pioniersrol in de markt vervullen als een echte netwerkorganisatie, die met iedereen in gesprek gaat die dezelfde passie voor digital engineering deelt. ‘Alles kan beter’ in de praktijk omzetten op een pragmatische manier, samen met alle stakeholders die hetzelfde doel voor ogen hebben. Dat is samengevat de filosofie van de oprichter Johan Kuppens om bij te dragen aan de digitale transformatie van de infrasector. “Digital Engineering” blijkt de magische oplossing voor de missie van Infranea: de digitale transformatie van de infrasector mee helpen realiseren.”

Johan Kuppens – CEO Infranea

Wat zijn de voordelen van digital engineering voor klanten?

Johan Kuppens vat de voordelen van digital engineering samen in drie kernwoorden: kwaliteit, productiviteit en integraliteit. Hij beschrijft voor elk woord, wat dat precies betekent.

  1. Meer kwaliteit

Dankzij digital engineering kunnen veel meer ontwerpvarianten en -optimalisaties doorgerekend worden, waardoor het ontwerp per definitie beter voldoet aan de eisen van de klant en de wensen van de eindgebruiker.

  1. Meer productiviteit

Dankzij digital engineering en de principes van Systems Engineering kunnen we veel sneller veel meer ontwerpen. Eén digital engineer kan het werk van twee tot drie klassieke ingenieurs vervangen. Dit is niet alleen een kostenbesparing, in een tijd waar ingenieurs een schaars goed zijn, maar het is ook efficiëntie verhogend. Immers, de noodzaak aan coördinatie neemt kwadratisch af met het aantal betrokken ontwerpers. Die efficiëntiewinst geeft ook meer tijd om bij, of liefst vóór de opstart van een project, eerst heel goed ons huiswerk te maken inzake strategie, randvoorwaarden, criteria, samenwerking,… Een gedegen plan-van-aanpak bij de voorbereiding werkt als een geweldige hefboom tijdens de uitvoering van het ontwerp. Maar de kosten gaan dan voor de baten én daar moet de klant dan wel voor open staan.

  1. Meer integraliteit

Dankzij digital engineering kunnen we alle ontwerpdisciplines overstijgen. We zijn niet langer afhankelijk van een gebrekkige uitwisseling van gegevens tussen de verschillende softwarepakketten. Digital engineers kunnen nu zelf deze data-uitwisselingen – op project-specifieke wijze – programmeren om software te laten praten met elkaar. Je wordt dus onafhankelijk van standaard uitwisselingsformaten en softwareleveranciers. Neem als voorbeeld een tunnelproject. Dankzij parametrische ontwerp en integratie-scripts kunnen de ontwerpen van alle technische disciplines – civiel, infra en technische installaties – binnen één model geïntegreerd worden. Hierdoor moeten veel minder clash-controles uitgevoerd worden, omdat de afhankelijkheden en raakvlakeisen meteen in het ontwerp-script ingebakken worden. Voorkomen is altijd beter dan genezen!

Wat brengt de toekomst voor digital engineers?

De engineer blijft essentieel om slimme oplossingen te ontwikkelen. Daarbij moeten ze deels ook programmeurs worden zoals hierboven beschreven. “Daarnaast zijn ook soft skills zoals samenwerken, communiceren en onderhandelen belangrijker dan ooit”, stelt Johan. “Dat is precies de opdracht van Infranea als werkgever en in die skills investeren we dan ook constant.”

Onze klanten zullen meer dan vroeger leren omgaan met het proces van digital engineering. Dat betekent bijvoorbeeld aan de voorkant voldoende tijd nemen om na te denken met de digital engineers en dan pas middelen en mensen inpassen. “Typisch  vragen klanten ons nog naar een aantal Revit-ontwerpers voor een project bijvoorbeeld, maar die vraag komt pas in tweede instantie. “Breng eerst de scope, de doelen, de stakeholders en het proces goed in kaart. Op het einde van het project, win je die tijd dubbel en dik terug.”, besluit Johan.

 

Wat is digital engineering voor Infranea?

Digital engineering is de kunst om ontwerpdata te modelleren, integreren en optimaliseren dankzij digitale competenties. Het is de evolutie van computerondersteund naar computergestuurd ontwerpen van infrastructuur. Een digital engineer is daarom naast ingenieur ook altijd voor een deel programmeur. De ontwerp-logica wordt op expliciete wijze gecodeerd in workflows en algoritmes. Het voordeel is dat het ontwerpproces traceerbaar en herhaalbaar wordt, waardoor de kwaliteit en productiviteit sterk verhogen.

Voor Infranea bestaat Digital Engineering uit de toepassing van verschillende digitale methodes:

  • Parametric Design en Generative Design zijn twee voorbeelden van Computational Design. Bij de eerste methode worden alle uitgangspunten, ontwerpregels-, -variabelen en -beslissingen vertaald in een script of algoritme. Bij het tweede bootst een zelflerend wiskundig algoritme de natuur na om op organische wijze alle mogelijke ontwerpoplossingen te onderzoeken in functie van doelen, randvoorwaarden en selectiecriteria.
  • Concurrent Engineering is een methode waarbij de verschillende deelprocessen maximaal parallel, in plaats van serieel, verlopen. Dankzij deze constante interactie en coördinatie komt men veel sneller en efficiënter tot optimale oplossingen. Het maakt het ontwerpproces LEAN.
  • Integrated BIM zorgt voor een koppeling van niet-geometrische meta-informatie, zoals eisen en eigenschappen, aan de objecten in het BIM-model. Dit is een essentiële voorwaarde om te beschikken over een geïntegreerd informatiemodel.
  • Digital Twins zijn digitale replica’s van het ontworpen of gebouwde project waarbij doorgaans het BIM-model vertaald wordt naar een VR-model. Deze virtuele modellen zijn ideaal voor het uitvoeren van allerhande simulaties, validaties en opleidingen. Door koppeling van sensoring data (IoT) bekomt men een levend model voor beheer en onderhoud.

23/06/2019

Ja, contacteer mij

Sluit het formulier