BIM+3Dプリント技術がプロジェクト管理に与える影響についての簡単な議論

この投稿は、Little Soft Bear によって 2017-8-11 11:51 に最後に編集されました。

現在では、3D プリント技術はもはや馴染みのないものではありません。おそらく 1、2 年前までは、3D プリント技術に対する私たちの印象は、いくつかの小さな模型の製作に限られていましたが、今では、印刷によって建物を形成することが現実のものとなっています。そのため、新しいテクノロジーに直面して、人々はプロジェクト管理の変更について議論し始めました。 BIM技術のメリットは、建物のライフサイクル全体にわたって活用できることです。設計データ、施工情報、メンテナンス情報などの大量の情報をデータベースに保存し、建物のライフサイクル全体にわたって繰り返し便利に活用できます。

3D プリント技術の利点は、コストを増やすことなく複雑なオブジェクトを製造できること、コストを増やすことなく製品を多様化できること、ゼロタイム納品、無制限の設計スペース、場所を取らないゼロスキル製造、ポータブル製造、無制限の材料組み合わせ、正確な物理的複製などです。ここでは、SWOT 法を使用して BIM + 3D モデルを分析します。

1. BIM+3Dの利点
1. カスタマイズとパーソナライゼーション:将来的には、顧客は独自のアイデアに応じて建物のデザインに大きな影響を与えることができます。
2. 奇妙な形状：コストの制限を受けずに、奇妙な形状の建物がさらに建てられるようになります。
3. モデルの視覚化: 3D リアルタイムプリントされた建築モデルは、一般の人でも理解できます。
4. グリーン建設：印刷物は建設廃棄物などの廃棄物を使い始めており、建設プロセスでは騒音や環境汚染が大幅に削減され、真のグリーン建設を実現します。
5. コスト削減：部品の組み立てなどの新しい建設方法により、多くの労力が削減され、人件費が節約されます。建設時間が大幅に短縮されることで、人件費も大幅に節約されます。廃材を建築資材に使用することで、材料費が大幅に削減されます。

例えば、上海のYingchuang社が建てた1,100平方メートルの別荘では、1フロア分の資材を印刷するのに1日しかかからず、5人の作業員が組み立てるのに3日しかかかりません。印刷に使用される原材料は主に建設廃棄物、産業廃棄物、鉱山の尾鉱です。一般的に、建設資材を30％から60％節約し、工期を50％から70％短縮できます。建設コストは少なくとも 50% 節約されます。

2. BIM+3Dのデメリット
1. プリンターサイズの制限：現在使用されている 1D プリンターは 2D プリンターと同じ原理に基づいており、大きなパターンを印刷する場合は、より大きなプリンターが必要です。建設する建物が大きくなるほど、建設の初期段階でプリンターも大型化する必要があり、建設の初期コストが大幅に増加します。そして高層ビルを建てることはほぼ不可能です。
2. 印刷材料の制限:現在、印刷材料は単一のものが多く、強度に大きな制限があります。したがって、軽くて強い材料を見つけ、複数の材料を使用して建物を建設することが、3D プリント技術の発展への第一歩となります。

3. BIM+3Dのチャンス 有利な国内政策：住宅都市農村建設部が発表した「2011年から2015年までの建設業情報化発展要綱」では、「第12次5カ年計画」期間中に建設企業における情報システムの普及と応用を基本的に達成し、ビルディング・インフォメーション・モデリング（BIM）などの新技術の応用を加速すべきであると提案している。中国共産党第18期中央委員会第3回全体会議は、中国経済の全面的かつ徹底的な改革の波を開始した。最近発表された「第13次5カ年計画の提案」では、イノベーションが発展の主たる原動力であるとさらに指摘されている。イノベーションは、すべての産業と部門において、古いシステム、古い技術、古い生産方法の包括的な改革を実行することに必ずつながるでしょう。典型的な伝統産業である建設業界は、必然的に大きな変化を遂げるでしょう。今日、業界の政策、政府の監督、市場の動向、生産方法、新しい技術など、私たちはイノベーションの大きな波に直面しています。

4. BIM+3Dの脅威
1. プリンターと BIM 情報間のインターフェースプログラムが不足:現在、中国では BIM 技術と 3D プリント技術に関して法的なギャップがあり、BIM 技術の設計基準はまだ発行されていません。 BIM テクノロジーと 3D プリントテクノロジーは、仮想性と現実性を表現し、両者の間に統一された標準言語を導入し続けています。
2. 一般の人々が受け入れることが難しい:人々は未知のものに対して常に一定の抵抗感を抱いています。 3Dプリント技術で建てられた住宅の安全性は、中国国民にとって最も懸念される問題であり、人々の第一印象は常に不安であり、それが3Dプリント住宅の宣伝と販売にとって大きな障害となっている。

5. プロジェクト管理のあらゆる段階におけるBIM+3Dの推進力
1. プロジェクト設計フェーズ<br /> プロジェクト設計のアイデアの伝達がより効率的になります
プロジェクト設計の初期段階での BIM の役割については、詳しく説明する必要はありません。3D プリント技術を追加できれば、設計アイデアの伝達がより効率的になります。 2次元の画像を使用して3次元の概念を表現するという一般的な考え方は、一般の人にとって理解するのが難しいことがよくあります。3次元の画像は写真に似ており、制限もあります。自分の考えをモデルを使って解釈すると、はるかに明確になります。しかし、建築設計の過程で模型を作る必要が生じた場合には、多大な労力と時間がかかります。

3D プリントはこの問題を完璧に解決し、建物の設計段階の効率を大幅に向上させます。
さらに、3Dブラシという製品もあり、これを使うと、コンピュータソフトウェアによるデザインを必要とせずに、立体的な「肖像画」を直接描くことができ、創造性を高めることができます。ご想像のとおり、これは製品設計の初期段階でも非常に重要です。デザイナーは突然インスピレーションを得たとき、面倒なコンピューター描画を必要とせずに、絵筆を手に取るだけで美しい形の建物を描くことができます。

2. プロジェクト建設段階：
現在、3D プリント建物の建設方法は 4 つあります。
1 つ目は、1 次元のフルサイズ構造です。つまり、プリンターのサイズと高さは建物と同じである必要があります。これは現在最も一般的に使用されている方法ですが、個人的には最も期待できない方法でもあると思います。建築者は、建設する建物よりも大きなプリンターを構築し、1つまたは複数のノズルを通して少しずつ材料を印刷する必要があります。吹き付けられる材料の厚さによって、家をどれだけ長く、どれだけ細かく建てられるかが決まります。この「一次元」印刷方法の主な欠点は 2 つあります。それは、時間がかかり、コストがかかることです。

2つ目は、今年登場したばかりの液体印刷技術です。最近、Carbon3Dという会社が突如現れ、「CLIP」と呼ばれる新しい3Dプリント技術を導入しました。この技術は、魔法のように「水」から必要なものをすべて取り出すことができます。「CLIP」技術の正式名称は「無層連続液界面製造技術」であり、文字通り層のない連続液界面製造技術、あるいは連続液界面製造技術（連続液界面製造）を意味します。
3D プリンターは硬化に紫外線を使用することが多いですが、空気中の酸素によって硬化プロセスが遅くなります。この液体プリンターは液体を巧みに利用して空気を遮断し、硬化を加速します。硬化した樹脂が樹脂プールから引き出されると、新しい液体樹脂が樹脂プールに注入されます。

Carbon3Dの公式ウェブサイトによると、この新技術の利点は、既存の従来の3D印刷技術よりも25〜100倍速い印刷速度を実現できること、ほとんどの既存のポリマー材料をサポートできること、高精度の機械操作の詳細を維持できることなどです。軽量で強度のある素材が見つかれば、「水」で建物を作ることは難しくないと考えられます。

3 番目の方法は、最も広く使用されている方法であり、印刷と再組み立ての方法です。製造業者は、工場の屋内で壁やその他の部品を印刷し、その後、組み立てのために現場に輸送します。例えば、西安で最初に建てられた3Dプリント住宅では、わずか3時間で2階建ての別荘が建てられました。現場にはクレーンといくつかの建物モジュールしかありませんでした。わずか 3 時間で、すべてのモジュールが積み木のように構築されました。モジュールの鋳造などの他の作業は工場で完了しました。半年以上かかる従来の工法に比べると、このスピードは想像を絶するものです。そして、1平方メートルあたりのコストはわずか2,050～3,050ドルです。

家は建設に少し時間がかかりましたが、各モジュールが独自の荷重を支えることができるため、マグニチュード9の地震にも耐えることができます。同時に、スチールケージ構造に断熱材を完全に充填して、優れた断熱効果を実現できます。

4番目のタイプは、グループロボットの集合印刷および組み立て技術ですが、これは現時点では比較的遠い将来です。このシステムの中核となるのは、連携して働く多数の小型ロボットです。ミツバチのように3次元空間で作業することができ（例えば、スイスのETHはこの分野の研究を行っています）、人工知能に対する要求は高くありません。そのため、現在では人気の研究分野となっています。その時、どんなに大規模な建設プロジェクトでも、ロボットエンジニア、建築図面を設計するデザイナー、そして少量の労働力だけで完成するでしょう。これは間違いなく建設業界の究極の目標です。
上記のいずれの方法でも、労働力が解放され、作業効率が向上します。

BIMからHIM、そしてHIM+3Dへ——古代建築や現存建築の模型作り HIMは歴史情報モデルとも呼ばれ、3次元写真計測技術とBIMを組み合わせたものです。 3Dプリント技術が加わったことで、歴史的価値のある古代の遺物をすべてデータベースに保存できるだけでなく、人々が研究したり、見学したり、調査したりするための模型を簡単に作ることもできます。この動きは非常に有意義なものになると思います。

一般的に、現段階では、ほとんどの人は BIM と 3D プリントの組み合わせによる魔法のような効果について懐疑的であるか、限られた理解しか持っていません。この記事では、既存の例を使用して、BIM と 3D プリントの実際の生活とのつながり、または今後のつながりを可能な限り説明します。この新しいテクノロジーは間違いなく普及するでしょう。しかし、これは「人間が何もしなくてもいい楽園」のように見えるBIM+3Dプリント技術が、本当に伝統的な建設業界に取って代わり、消滅することを意味するものではありません。結局のところ、人間は車を発明しましたが、歩く方法を知っている人もいますし、電子レンジは伝統的な調理に取って代わることはできません。未来がどうなるかを予測できる人は誰もいません。しかし、BIM+3Dプリント技術がその大きな利点とともに全盛期を迎え、伝統的な建設業界も大きな変革と変化を迎えることが予測されます。

出典：BIM.com [最強の乾物] 3Dプリント建設技術とドライミックスモルタル業界の分析 [分析] 3D建設プリント技術研究の概要

BIM+3Dプリント技術がプロジェクト管理に与える影響についての簡単な議論

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