Entrevista exclusiva:
Dongwon Kim, gerente geral da Hyundai Engineering & Construction Co., Ltd., Coreia do Sul – Vencedor do Year in Infrastructure and Going Digital Awards 2023 da Bentley Systems, na categoria Engenharia Estrutural
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Categoria: Engenharia Estrutural
Este artigo, escrito pelo autor Sachin R Nalawade, foi publicado originalmente em
8 de novembro de 2023
Foi uma experiência fantástica participar do Year in Infrastructure and Going Digital Awards 2023 da Bentley Systems, em Singapura. Conversar com Dongwon Kim, gerente geral da Hyundai Engineering & Construction Co., Ltd., Coreia do Sul, que mais tarde se sagrou vencedor na área de engenharia estrutural durante a cerimônia de premiação, no último dia da conferência, foi particularmente esclarecedor.
Durante nossa conversa, Dongwon Kim compartilhou insights sobre seu projeto inovador de Projeto Automatizado de Estruturas Civis e Arquitetônicas usando a API do STAAD. Esse projeto exemplifica como a Hyundai Engineering aprimorou seus fluxos de trabalho ao adotar a tecnologia de IA na engenharia estrutural.
Você pode encontrar a entrevista completa aqui.
Você pode nos falar sobre a Hyundai Engineering?
Aproveitando nossa vasta experiência e tecnologia de ponta, a Hyundai Engineering está embarcando em uma jornada rumo a uma nova era, com o objetivo de emergir como líder em construção e EPC. Nosso compromisso envolve contribuir para a prosperidade da humanidade e o desenvolvimento de nossa nação, aceitando desafios de forma consistente.
Fundada em 1974 como Hyundai Technology Development Co., Ltd., a Hyundai Engineering evoluiu para uma proeminente empresa global de engenharia que orgulhosamente representa a Coreia no cenário internacional. Ao longo de nossa extensa história, nos dedicamos a fornecer soluções de engenharia em vários domínios na Coreia e em todo o mundo, esforçando-nos para melhorar a qualidade de vida com abundância e felicidade.
Na Hyundai Engineering, nosso foco gira em torno da criação de valor para o cliente por meio de diversos caminhos, aproveitando nossa ampla experiência, tecnologia superior e força de trabalho talentosa. Com um compromisso inabalável com a excelência, pensamento positivo, paixão pela inovação e uma dedicação inabalável à melhoria contínua, estamos determinados a prosperar como uma empresa global de engenharia, moldando ativamente um futuro mais brilhante.
Como surgiu a decisão de incluir esse aplicativo de IA no projeto? Há quanto tempo a tecnologia de IA está em uso?
A integração da IA em nossos processos de trabalho é relativamente nova; começamos há cerca de dois anos. A IA está causando um impacto profundo nos setores globais, incluindo a engenharia estrutural. Sua capacidade de analisar extensos conjuntos de dados, reconhecer padrões e tomar decisões fundamentadas está revolucionando a forma como os engenheiros estruturais abordam o projeto, a análise e a otimização de estruturas de plantas.
Na engenharia estrutural, a IA é aplicada por meio de algoritmos avançados e técnicas de aprendizado de máquina (machine learning) para simplificar e aprimorar vários aspectos do processo de projeto e análise. Isso capacita nossos engenheiros com ferramentas que analisam com rapidez e precisão sistemas estruturais complexos, otimizam projetos e avaliam a integridade estrutural da infraestrutura.
Dada a natureza sensível ao tempo de todos os nossos projetos, independentemente do tamanho, o desafio de cumprir prazos é uma constante no projeto civil e arquitetônico. O setor frequentemente se depara com restrições de tempo, o que torna imperativo buscar soluções que aumentem a eficiência. A automação, como uma abordagem recomendada, oferece vantagens em termos de tempo, custo e otimização de recursos. Recentemente, a IA surgiu como um componente essencial da automação, especialmente para enfrentar os desafios associados a grandes projetos.
Nosso programa baseado em IA é um ativo valioso, que nos permite tomar decisões mais fundamentadas, otimizar cronogramas e orçamentos de projetos e, por fim, melhorar os resultados gerais do projeto.
Supondo que você utilize BIM, poderia falar sobre as vantagens exclusivas e os benefícios distintos da incorporação de IA nesses projetos?
A Hyundai Engineering está envolvida em projetos de negócios relacionados a plantas e construções e está ativamente desenvolvendo o BIM para implementá-lo até o 6D em seus projetos exclusivamente de construção.
Em nossos projetos de planta, que fazem parte desse desenvolvimento automatizado de programas, usamos soluções separadas baseadas em modelagem 3D, como o STAAD, o S3D e o Tekla. Portanto, por enquanto, não utilizamos BIM nos projetos de planta, ao contrário dos projetos de construção. O foco desse desenvolvimento não está no BIM, mas sim no aproveitamento da tecnologia de IA para automatizar os processos de engenharia.
No entanto, o programa de desenvolvimento envolve a integração de informações de projeto de um CAD 3D chamado S3D e sua vinculação automática ao STAAD.
No sentido de que as informações de projeto e análise são integradas, pode haver algumas semelhanças com o conceito de BIM.
Você poderia fornecer mais detalhes sobre o aplicativo de IA desenvolvido para automatizar os processos de projeto? Esse aplicativo é um complemento desenvolvido especificamente para o STAAD da Bentley Systems ou um software relacionado?
O principal objetivo de nosso programa desenvolvido é criar rapidamente modelos de análise estrutural STAAD da Bentley. Felizmente, o STAAD oferece uma excelente API chamada OpenSTAAD, que nos permite automatizar tarefas de modelagem difíceis, como a geração de membros e cargas de entrada. Após a conclusão dessa modelagem automatizada, podemos acumular vários resultados de projeto em um banco de dados que pode ser usado para treinamento de IA. Como resultado, sem a necessidade de esforços de modelagem separados, conseguimos criar um programa que pode prever os resultados do projeto ou recomendar sistemas estruturais otimizados por meio de IA.
Como os engenheiros da Hyundai navegam pelos 1680 cenários e 27 milhões de modelos de previsão para selecionar o modelo mais adequado ou o cenário específico para suas necessidades?
Ao inserir variáveis como largura, altura, número de colunas e tipo de teto. Os engenheiros podem gerar automaticamente um modelo estrutural completo. Usando essa modelagem automatizada, é possível criar rapidamente 1680 modelos Ao treinar o aprendizado de máquina (machine learning) na correlação entre esses 1680 resultados de modelagem e as variáveis, é possível gerar 27 milhões de modelos de previsão.
Em essência, isso permite a previsão automática de sistemas e quantidades estruturais ideais sem a necessidade de modelagem manual.
Há três maneiras sequenciais de utilizar os dados. Primeiro, criando modelos descritivos para visualização de dados para obter insights.
Segundo, usar o aprendizado de máquina (machine learning) para aprender a relação entre os valores de entrada e saída, permitindo a criação de modelos que preveem resultados para valores de entrada específicos.
Por fim, no terceiro estágio, fornecemos soluções ao determinar quais valores de entrada precisam ser executados para obter os resultados ideais. Já desenvolvemos um programa por meio do terceiro estágio que recomenda o sistema estrutural ideal, e planejamos refinar ainda mais essa abordagem para ajudar os engenheiros a obter os melhores projetos.
Que conjunto de habilidades é necessário para o desenvolvimento de aplicativos de IA? Essa solução foi criada internamente em sua empresa e que conhecimento específico de software ou de codificação é essencial para seu desenvolvimento?
Conforme discutido anteriormente, para fins de modelagem, utilizamos o site STAAD.Pro devido à sua flexibilidade avançada. Internamente, desenvolvemos um programa para automatizar as tarefas de modelagem. Embora a Bentley Systems ofereça uma infinidade de APIs, nem todos os aspectos podem ser automatizados somente por meio de APIs. Alguns componentes exigem codificação adicional. Buscando conselhos da Bentley, recebemos orientações sobre a otimização de tarefas por meio de APIs e codificação.
Para aumentar a precisão da IA, é fundamental ter um banco de dados substancial. Empregamos a automação para gerar milhares de modelos, extraindo resultados essenciais do projeto, como quantidades e tipos de estrutura. Esse extenso banco de dados facilitou o aprendizado de máquina, permitindo-nos correlacionar os parâmetros de entrada com os resultados do projeto. Consequentemente, a previsão dos resultados do projeto agora é simplificada sem a necessidade de modelagem, demonstrando o impacto fundamental da tecnologia de IA.
Olhando para o futuro, acho que a IA tem o potencial de capacitar os engenheiros na otimização de configurações e materiais estruturais. Isso envolve considerar fatores ambientais, aderir a códigos internacionais e garantir a adesão a padrões de segurança, o que, em última análise, leva à criação de estruturas robustas e resilientes.
É possível aplicar essa solução de IA a outros projetos?
Certamente, essa solução é aplicável a vários projetos futuros. Em projetos de fábricas, onde muitas vezes existem pontos em comum, é fundamental o cálculo rápido dos custos da caldeira, o dimensionamento estrutural e o envio imediato de informações ao cliente. Nosso programa de IA lida com esses desafios de forma eficaz, oferecendo cálculos rápidos de resultados de projeto por meio de entradas apropriadas, independentemente do tipo de projeto. Isso permite uma rápida licitação e sucesso do projeto.
A versatilidade de nosso programa de IA é evidente, pois, independentemente das variações do projeto, os princípios subjacentes de estruturas e design permanecem consistentes. Consequentemente, podemos afirmar com confiança que esse programa de IA pode ser perfeitamente aplicado a diversos projetos.
O papel da IA nos projetos provavelmente se expandirá, contribuindo para a criação de estruturas que não apenas priorizem a eficiência, mas também adotem a sustentabilidade. Isso envolve a incorporação de materiais e técnicas de construção inovadores no processo de projeto estrutural.
Que orientação você daria aos engenheiros estruturais com relação ao uso da IA?
A eficiência está no centro dos projetos civis e arquitetônicos, e a automação desempenha um papel fundamental. O processo começa com a automação, levando a um extenso acúmulo de dados e previsões subsequentes de IA. Para os colegas profissionais da área de engenharia estrutural, meu conselho é que, para aproveitar o poder da IA, é preciso primeiro se equipar com um conjunto de dados substancial por meio da automação.
A adoção da IA permite que os engenheiros estruturais aprimorem seus conhecimentos, melhorem os resultados dos projetos e participem ativamente do estabelecimento de ambientes construídos mais seguros e sustentáveis. O futuro da engenharia estrutural é muito promissor, pois a IA orienta o campo em direção a uma era definida por estruturas inteligentes, adaptáveis e resilientes. Acredito que os engenheiros de todo o mundo devem se preparar para integrar a IA em seus projetos, buscar assistência da Bentley e prever a proliferação de aplicativos de IA nos próximos anos.
Agradeço a Dongwon Kim pela discussão esclarecedora. Se tiver alguma pergunta para ele ou para a DailyCADCAM, fique à vontade para deixar um comentário abaixo ou entre em contato conosco pelo [e-mail protegido]. Teremos o maior prazer em fornecer respostas e informações adicionais.
Obrigado!
Sachin Nalawade, editor, DailyCADCAM
