AI en big data: het nieuwe goud

BIM is in vrijwel alle grote bouwbedrijven geaccepteerd en geïmplementeerd, ook steeds vaker bij de midden- en kleinbedrijven. Inmiddels maakt de bouwbranche zich op voor de volgende digitale revolutie. Big data is namelijk het nieuwe goud.


Auteur: Tosca Vissers

De bouwbranche zal de voordelen ontdekken van data analytics en artificial intelligence. Construction 4.0 staat op het punt om de wereld van BIM te veroveren. Momenteel zijn het vooral de wetenschappers die zich bezighouden met de mogelijkheden van Construction 4.0. Zij onderzoeken hoe digitale hulpmiddelen zoals kunstmatige intelligentie, digital twins, machine learning, data science, robotica en internet of things zich lenen voor toepassingen in de bouwpraktijk. “De bouw is nog niet zo ver met het toepassen van deze digitale hulpmiddelen, maar het zal niet lang duren voordat ook zij de voordelen hiervan ontdekken”, zegt dr.ir. Sander van Nederveen, Assistant Professor Infrastructure Design & Information Systems aan de TU Delft. Met name big data en kunstmatige intelligentie zullen de bouwprocessen fors beïnvloeden. “Een voorbeeld van Construction 4.0 is het 3D-printen van beton of staal”, zegt hij. “Er kunnen inmiddels woningen in 3D worden geprint. Nu is de opzet nog kleinschalig, maar bij grote woningbouwprojecten is het de volgende stap.”

Construction 4.0

Construction 4.0 is een variant op de term Industry 4.0 en geldt specifiek voor de bouw- en infrabranche. Industry 4.0 is een verzamelterm die de digitale maak­industrie of het slim en efficiënt produceren omvat. Deze trend op het gebied van automatisering en gegevensuitwisseling, die met name wordt ingezet bij industriële fabricagetechnieken, bestaat uit cyberfysieke productiesystemen. Het gaat hierbij om systemen die het menselijke denkproces deels of volledig kunnen over­nemen. Hierbij kun je denken aan Internet of Things, cloud computing, robotica, digital twins, virtual en augmented reality.

Virtual design assistent


Ook is het volgens Van Nederveen goed denkbaar dat een bouwteam op termijn een virtual design assistent als teamlid kan toevoegen. “Deze robot praat mee in het teamoverleg, doet suggesties en luistert naar andere teamleden. Hij kan op hun voorstellen reageren met voorbeelden van andere soortgelijke projecten, die hij in zijn databestand heeft opgeslagen. Hiermee kan een robot waardevolle bijdragen leveren aan het bouwproject omdat het over een ondenkbare hoeveelheid data beschikt”, legt hij uit. “Om dit te realiseren, moet er nog het een en ander gebeuren. Aan de bouwinformatiekant, de BIM-kant, moet het systeem allerlei informatie kunnen opslaan. Het moet informatie kunnen verbinden met wat er in de bouwvergadering of door het bouwteam wordt gezegd en vastgesteld. Er moet een intelligent systeem komen dat snel data zoekt en vindt, niet alleen wereldwijd, maar ook binnen het bouwbedrijf. Je kunt hierbij denken aan informatie over een bepaalde beslissing die kan worden gelinkt met de huidige projectopgave. Hiervoor zijn allerlei intelligentietechnieken nodig waarnaar wij onderzoek doen.”

Virtuele interactie


Van Nederveen is als wetenschapper verbonden aan de masteropleiding Construction Management & Engineering van de TU Delft. Deze opleiding is een gezamenlijke master van Civiele Techniek, Bouwkunde en Technische Bestuurskunde. Hij geeft les en begeleidt afstudeerders die onder meer bouwinformatiemodellen onderzoeken. Hun onderzoek reikt verder dan de BIM-systematiek die bouwbedrijven nu in de praktijk toepassen. “In de huidige BIM-praktijk lukt het vaak nog niet om te komen tot een integrale aanpak, terwijl de systematiek juist hiervoor is bedoeld. De verschillende disciplines zijn eenvoudig op elkaar aan te sluiten, zoals beheer en onderhoud en asset­management. Deze disciplines zijn nog steeds niet gekoppeld aan BIM”, zegt Van Nederveen. Ook afstudeeronderwerpen komen aan de orde zoals hoe er in de constructie-industrie gedurende een ontwerpfase een omgeving kan worden gerealiseerd met virtuele interactie. “Zet bijvoorbeeld de smartphone in”, geeft Van Nederveen aan. “Deze zijn wereldwijd verspreid en kunnen worden uitgerust met de nieuwste technologieën voor draadloze communicatie zoals bluetooth en wifi. Er kan dan makkelijk verbinding worden gemaakt met speciale virtual reality-brillen of robots die digitale informatie over gebouwen kunnen weergeven. “Interactie in een ontwerpproces van constructies is cruciaal om fouten in het ontwerp te voorkomen”, zegt Van Nederveen. Een van zijn studenten onderzocht hoe de techniek van augmented reality (AR) kan worden toegepast in het ontwerpproces, in het bijzonder ten behoeve van design meetings. “Deze techniek kan ervoor zorgen dat informatie of data die worden opgepikt en toegevoegd, interactief ingezet kunnen worden, bijvoorbeeld in het ontwerpproces of als ondersteuning bij een bouwproject”, legt hij uit. “Uit een onderzoek naar AR in het ontwerpproces, kwam naar voren dat deze techniek prima in de bouwpraktijk is toe te passen. Vooral in het ontwerpproces bij bouw­projecten, waarbij AR de interactie tussen teamleden versterkt en zo ontstaan er minder fouten in het ontwerpproces.” Van Nederveen vindt dat er een veel breder draagvlak moet ontstaan om deze technieken in de praktijk te brengen. “Meer onderzoek en onderzoekers naar nieuwe ICT-ontwikkelingen zijn hard nodig om de bouwsector snel op een acceptabel digitaal niveau te krijgen. Zo niet, dan gaat het kennisniveau van de Nederlandse bouwsector sterk achteruit. Een hoger kennisniveau met meer programmeerervaring binnen de bouwbranche zorgt ervoor dat noodzakelijk veranderingen sneller worden erkend. Bij BIM is dat ook gelukt: de wijdverbreide implementatie hiervan is nu een feit”, aldus Van Nederveen.

Dr.ir. Sander van Nederveen is werkzaam als assistent-professor aan de TU Delft en verricht onderzoek naar geïntegreerde bouwinformatiesystemen. Hij geeft les in systems engineering en informatie­­systemen voor de bouw en voor project designing. Zijn onderzoeksterrein is met name gericht op bouwinformatiesystemen. Het gaat hierbij om Artificial Intelligence-technologieën die worden toegepast in design- en decision- processen van het bouwproces. Sander van Nederveen was een van de sprekers op de BIM Praktijkdag van 23 mei 2019.