Heijmans, Ballast Nedam en BAM richtten de Digital Engineering Community (DEC) op en ontwikkelden samen applicaties voor elementaire, parametrische berekeningen. De eerste app is klaar en vijf nieuwe belangstellende bedrijven hebben zich gemeld. Met de extra slagkracht gaan drie volgende parallelle ontwikkelingen van start.
De apps worden ontwikkeld op het online platform VIKTOR dat is gelanceerd door ingenieursbureau MOCS. Diverse bouwbedrijven passen dit al toe. Het platform werkt met de programmeertaal Python, maar heeft een gebruiksvriendelijke schil met standaard bouwstenen om zelf applicaties voor technische processen te bouwen. De softwareontwikkelaars van VIKTOR staan stand-by, want niet elk bouwconcern heeft ingenieurs met programmeerkennis in huis. Maar dat is een kwestie van tijd, want digitalisering en automatisering in de bouw zetten door.
Het ontwikkelen van eigen applicaties is, ondanks de toegankelijkheid van VIKTOR, een tijdrovende en kostbare aangelegenheid. Daarom nam Heijmans na eigen ervaringen met het platform het initiatief om dit gezamenlijk te gaan doen en deed dit voorstel in de Vakgroep Ingenieursbureaus Bouwondernemingen (VIB) van Bouwend Nederland. Ballast Nedam en BAM haakten daar als eerste op in. In de bouw wordt op combinatieprojecten regelmatig samengewerkt maar zo open in elkaars processen duiken is uniek. Het levert grote voordelen op. Experts van de bedrijven – de zogenoemde product owners – steken hun koppen bij elkaar om de gewenste functionaliteit van de online tool te definiëren en te bewaken. Met de Software Development Kit op het platform bouwen eigen ontwerpers met de hulp van VIKTOR de applicatie die vervolgens door de bedrijven wordt gevalideerd. Was het aandeel van VIKTOR-developers in de eerste ontwikkelronde nog twee derde, nu al daalt de inbreng tot circa de helft. De programmeerkennis bij de bouwbedrijven groeit dus hard.
Ontwerpprocessen genereren veel werk met een vaak repeterend karakter waarop een geotechnicus niet altijd zit te wachten. Er zijn verschillende berekeningen in diverse softwarepakketten nodig. De app koppelt data en software en automatiseert deze elementaire berekeningen, op basis van de modellen van ontwerpers. Hun deskundigheid is dus verwerkt in de app en cruciaal om tot uitkomsten te komen die bouwbaar en betrouwbaar zijn en tot veilige constructies leiden.
De samenwerking in de community leidde al tot een eerste concrete applicatie voor het ontwerpen van grondlichamen voor nieuwe wegen en aanaardingen van bestaande wegen. Door het geautomatiseerd uitvoeren van zettingsberekeningen met de software D-Settlement en diverse parameters is het mogelijk om heel snel een groot aantal dwarsprofielen voor de opbouw van het grondlichaam door te rekenen en te controleren of ze voldoen aan de restzettingseisen. Het optimale dwarsprofiel komt al snel bovendrijven. Deze app is inmiddels klaar en de volgende applicaties staan al op de productielijst.
De deelnemende partners in de Digital Engineering Community (DEC) krijgen allemaal de beschikking over de gezamenlijk gebouwde apps. Ze kunnen deze met VIKTOR desgewenst zelf uitbreiden met functionaliteiten die aansluiten bij hun specifieke bouwproces. Bouwmethodieken worden nooit gedeeld, dat is concurrentiegevoelige informatie. De normale marktwerking blijft dus bestaan. Wel hebben ze met een gezamenlijke tool het basisontwerpproces gedigitaliseerd, versneld en verbeterd, wat in het belang is van de hele sector.
Werkten geotechnici eerst de drie meest waarschijnlijke uitvoeringen uit, nu zijn dankzij de app heel snel oneindig veel opties te berekenen en te analyseren, waardoor de beste geselecteerd kan worden. Als eisen of omstandigheden wijzigen, wordt het ontwerp op basis van nieuwe berekeningen onmiddellijk aangepast. Het ontwerpproces verloopt daardoor beter en sneller, waardoor de veiligheidsrisico’s en de faalkosten afnemen. Door nieuwe data toe te voegen, waaronder praktijkmetingen, worden de algoritmes steeds slimmer, waardoor ze steeds betrouwbaardere resultaten leveren.
Door de automatisering van het elementaire ontwerpproces kan de geotechnicus zijn expertise veel meer inzetten voor complexe ontwerpvraagstukken. Door de gebruiksvriendelijkheid van de applicatie kunnen ook de werkvoorbereider, kostendeskundige of planner verschillende oplossingen of gewijzigde parameters doorrekenen. Op basis van gevisualiseerde resultaten kunnen ze zelf de beste oplossing kiezen. De berekeningsmodellen zijn al uitgewerkt en een database aan oplossingen staat klaar. Dit is veel efficiënter. De applicatie is cloud-based, waardoor iedereen op elk moment over de actuele informatie beschikt.
De community staat onder de aandrijfkracht van de Stuurgroep, bestaande uit vertegenwoordigers van de drie initiatiefnemers. Ze inventariseren ideeën voor nieuwe interessante toepassingen en beslissen waarin tijd en geld wordt gestoken. Heel organisch vormen zich hiervoor subgroepen die de ontwikkeling oppakken. Actief wordt intussen de waarde van de DEC gedeeld om meer partners aan boord te krijgen. De volgende vijf die aanhaken zijn Boskalis, Dura Vermeer, Mobilis, Van Oord en VolkerWessels. De slagkracht van DEC neemt daardoor toe, al zal de organisatiegraad misschien moeten veranderen. Ook dat hoort bij het innovatieve traject. Het doel staat vast – het digitaliseren, automatiseren en daardoor versnellen en verbeteren van het ontwerpproces – maar de reis ernaartoe vormt zich gaandeweg.
Op het programma staan de doorontwikkeling van de grondlichamen-app (versie 2.0), de ontwikkeling van een app voor het ontwerpen van paalfundaties en een geometrische toepassing voor geotechnische berekeningen, gekoppeld aan specifieke softwarepakketten. Met korte sprints zet het programmeerteam snelle stappen. Na elke sprint volgt een korte test- en evaluatiefase, waarna de bouw van de applicatie in een volgende sprint verder gaat. De betrokken bedrijven valideren de resultaten van de complete applicatie om de constructieve kwaliteit en veiligheid bij de uitvoering te borgen. De grondlichamen-app had een doorlooptijd van zes maanden, maar de verwachting is dat een ontwikkeltijd van drie tot vier maanden voor de volgende apps haalbaar is.
Het bundelen van kennis en het delen van ontwikkelkosten leveren de deelnemende partners zulke grote voordelen op dat het enthousiasme over de eerste gezamenlijke opbrengst groot is. Er is onderling vertrouwen en daarom bestaat ook grote bereidheid om nieuwe partners toegang tot de community te geven. Digitaliseren en samenwerken, in deze mate nog ongewoon voor de sector, blijken van onschatbare waarde om het ontwerpproces en daarmee het hele bouwproces op een hoger niveau te brengen. In een tijd waarin technisch vakpersoneel steeds schaarser wordt en bouwprojecten steeds complexer worden, is het bovendien noodzakelijk om het ontwerpproces te digitaliseren en vakkennis te borgen. De Digital Engineering Community betekent een grote digitale stap voorwaarts voor de bouw. In de sector ontstaat daardoor plek voor nieuwe ingenieurs met bouwtechnische en digitale kennis. Ook dat is winst.
Paulus Eckhardt: Director van Ballast Nedam Infra Projects
Jos van Rijen: Manager Design Operations bij BAM Infra
Marcel Simons: Manager Ontwerp en Advies bij Heijmans Infra