Jacek Magiera

Jacek Magiera, ekspert krajowy w konkurencji Budownictwo cyfrowe/BIM, adiunkt w Katedrze Technologii Informatycznych w Inżynierii, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska, pasjonat BIM

 

Co to jest BIM? To z jednej strony technologia, czyli oprogramowanie i nowe możliwości projektowania, modelowania, ale także zarządzania informacją. Z drugiej strony jest to pewien proces i sposób pracy, w którym stawiamy na wymianę informacji cyfrowej, w którym projekt jest traktowany nie jako działalność poszczególnych branż, ale jako kooperacja na nowej platformie, w nowym wymiarze – pełnej współpracy w cyklu życia. BIM oznacza zarówno przełom technologiczny, jak i przełom w sposobie pracy, jej socjologii.

 

Na czym polegają konkursowe zmagania zawodników w konkurencji Budownictwo Cyfrowe/BIM?

Zawodnicy mają zasymulować środowisko pracy lub pracę zespołową, współpracę wielu branż, czyli wytwarzać informacje, zarządzać informacją, koordynować… Ta konkurencja zbudowana jest jako przegląd bardzo wielu kompetencji, zarówno tradycyjnej, zawodowej wiedzy architektonicznej i konstrukcyjnej, jak i kosztorysowania, czy wiedzy dotyczącej norm i standardów zarządzania informacją.

 

Dla laika nadal brzmi to dość tajemniczo.

Zobrazuję to na konkretnych przykładach. Jedną z bolączek budownictwa są błędy, które najczęściej odkrywa się w trakcie realizacji inwestycji: a to rura przebija ustrój nośny, a to komponenty zachodzą na siebie, albo nie pasują – na budowie zawsze to oznacza straty, przestoje, które często skutkują opóźnieniami, a nierzadko kończą się w sądach. Więcej niż połowa projektów kończy się nieterminowo i z przekroczeniem budżetu, co najczęściej jest wynikiem błędów projektowych odkrywanych w fazie wykonawstwa.

BIM pozwala unikać takich sytuacji, wykorzystuje informację przestrzenną, trójwymiarową. Koordynatorzy BIM scalają modele branżowe, prowadzą proces analizy pod kątem na przykład poszukiwania potencjalnych zagrożeń, konfliktów, a potem delegują pracę nad poprawkami do poszczególnych specjalistów branżowych, którzy mają usunąć takie kolizje. To wszystko dzieje się także w trakcie konkursu.

 

Wygląda na to, że koordynator BIM to człowiek-orkiestra.

Rzeczywiście. Zawodnicy muszą wykazać się bardzo szeroką wiedzą i specjalistycznymi umiejętnościami. Muszą mieć kompetencje architekta, bazowe umiejętności konstruktora, a przynajmniej rozumieć konstrukcje, a to są przecież osobne specjalności na studiach! A do tego dochodzą umiejętności tworzenia kosztorysów, zarządzania placem budowy…

Budownictwo cyfrowe/BIM to jedna z najbardziej wymagających konkurencji w konkursach Worldskills, ponieważ zawodnicy muszą mieć umiejętności, które z opisanych powodów trzeba zdobyć w części poza oficjalnym systemem kształcenia. Żadna szkoła ani uczelnia nie przygotowuje przecież multispecjalistów.

Konkurs, taki jak rozgrywany w ramach SkillsPoland czy EuroSkills, przeznaczony jest dla wielu branż, których kompetencje są integrowane w ramach jednej konkurencji. BIM dotyczy zarządzania informacją budowlaną, ale zahacza o zagadnienia zarządzania projektami i to nie tylko budowlanymi. Dobry menadżer BIM jest jednocześnie dobrym zarządcą projektu, osobą nadzorująca, wdrażającą nowe technologie, osobą która czuwa nad procesem. Jest tu miejsce na innowacje – prawie każdy projekt jest wyzwaniem, bo każdy jest inny, w odróżnieniu od przemysłu wytwórczego.

 

Co pan ma na myśli?

Wyobraźmy sobie seryjną produkcję samochodu. W okresie prototypowania wykonuje się różne eksperymenty, ale potem wdraża się ten projekt praktycznie w jednej organizacji, na jednej platformie oprogramowania. W budownictwie zaś mamy taką sytuację, że przy projekcie, który jest wart 10 mln zł prawdopodobnie przeciętnie będzie pracowało 60-70 niezależnych podmiotów, mających różne doświadczenie, inne systemy zarządzania, korzystających z różnego oprogramowania. BIM wszystko to próbuje scalić, spowodować, żeby te wszystkie podmioty, które działają w swoich wewnętrznych uwarunkowaniach, zaczęły „rozmawiać jednym językiem”. Taki menedżer musi mieć kompetencje informatyczne, znać standardy wymiany informacji, zarządzania procesem wymiany informacji. Działania takie ułatwia chmura obliczeniowa, która oferuje procesy przypisane do typowego projektu budowlanego i to na różnych jego etapach: projektowania, realizacji, odbioru, eksploatacji.

 

Wróćmy do konkursu. Jak w tej kategorii na olimpiadach umiejętności plasują się polscy zawodnicy?

To konkurencja nowa, jedna z najmłodszych. Do tej pory została przeprowadzona tylko raz. Wprawdzie w Kazaniu w 2019 r. – była rozegrana jako tak zwana konkurencja Future Skills, czyli niejako testowa, jednak po raz pierwszy włączono ją oficjalnie do konkurencji WorldSkills w 2021 r., w czasie zawodów, które miały się odbyć w Szanghaju. Z powodu pandemii zawody te przeniesiono na 2022 r., a finalnie miały miejsce w październiku ubiegłego roku w Bordeaux, we Francji. Zawodnik z Polski, Radek Mazgaj, wśród 13 zawodników z całego świata, zdobył tam Medal Doskonałości, co oznacza uzyskanie poziomu 70 proc. punktów. To wynik uznawany jako synonim najwyższego poziomu profesjonalizmu, „top skills”.

 

Liczymy się na arenie międzynarodowej w tej dziedzinie?

Trudno mówić o statystyce. Ale wiem, że Polscy specjaliści pracowali przy dużych projektach BIM w Wielkiej Brytanii i w innych krajach. Akurat Wielka Brytania jest liderem technologii BIM i standaryzacji, w związku z czym jest najbardziej miarodajna jeśli chodzi o poziom dojrzałych wymagań BIM. Polscy inżynierowie zarządzali na przykład jednym z sześciu odcinków dużej inwestycji – szybkiej kolei z Londynu na północ do Szkocji HighSpeed 2, a było to przedsięwzięcie za 2 mld funtów. Ze zdumieniem dowiedziałem się też np. o dwójce naszych absolwentów specjalności BIM z Politechniki Krakowskiej z pierwszego naboru w 2015 r., którzy jeszcze przed pandemią jako koordynatorzy BIM zarządzali budową oczyszczalni ścieków w Finlandii. Projekt realizowany był wewnątrz góry. Dwóm młodym Polakom z zaledwie trzyletnim doświadczeniem powierzono projekt o wartości 1,2 mld Euro! To ogromny sukces w kategoriach rozpoznawalności naszych specjalistów.

 

Kim są zawodnicy biorący udział w olimpiadzie SkillsPoland 2021?

Przeważnie są studentami, ale też w większości przypadków to osoby, które już pracują w firmach, gdzie stosują tę metodykę.

To absolutni pasjonaci. Wykazują mnóstwo inicjatywy, sporo wymagają od siebie, biorą udział w szkoleniach, czasem płatnych, w programach POWER, wspierających tego rodzaju inicjatywy na uczelniach. To oznacza indywidualne zaangażowanie, chęć przekroczenia tego minimum, które jest niezbędnego do zdobycia zaliczenia na uczelni. Bez pasji w tej dziedzinie nie ma szans na sukces.

 

Szkoły dobrze przygotowują specjalistów?

Szkoda, że w Polsce średnie szkolnictwo zawodowe prawie nie wdraża metodyki BIM. Tymczasem na konkursie w Bordeaux 19-letni absolwent technikum, czyli średniej szkoły zawodowej w Austrii zdobył w tej dyscyplinie Medal Doskonałości. To pokazuje jak ważne jest wczesne rozpoczęcie edukacji w zakresie technologii cyfrowych.

Polski system edukacji wprowadza BIM na uczelniach najczęściej jako przedmioty towarzyszące. To ledwo kilkadziesiąt godzin zajęć. Politechnika Krakowska otworzyła pierwszostopniowy kierunek budownictwa z elementami technologii BIM. Rodzą się w tej chwili nowe inicjatywy, na przykład na Politechnice Białostockiej, na Politechnice Wrocławskiej. Na Politechnice Warszawskiej międzywydziałowy przedmiot „Wielobranżowy projekt” realizowany był jako

przedmiot projektowy, ale w metodyce BIM. To się już na szczęście dzieje. Dziś często mówi się, że dane to nowa ropa. Wartość tego „paliwa” jakim są dane jest dużo większa. O nie toczy się dziś walka w budownictwie cyfrowym.

 

Walka o dane?

O informację, o jej jakość. Popatrzymy na dowolny rynek, także w krajach rozwiniętych – kosztorysant do kosztów projektu dorzuca zwykle 20-30 proc., a jeśli uzyska się finalnie rentowność firm budowlanych na poziomie 2 proc. to taki wynik jest uznany za sukces.

 

Dlaczego dorzuca 30 proc.?

W tych 30 proc. mieszczą się wszystkie błędy, zmarnowane materiały, nieefektywne procesy zarządzania. Dzisiaj o BIM mówimy, że jest „technologią otwarcia” dla nowej ery budownictwa. Dlatego, że cyfrowy model to nie kwestia geometrii. Dużo cenniejsza jest informacja! To oznacza np. że mogę zaplanować dostawy na plac budowy w trybie just-in-time i mieć materiały co do godziny, nie muszę składować ogromnych zasobów na placu budowy, mogę prefabrykować komponenty.

 

Czyli?

BIM jest absolutnie genialną technologią dla prefabrykacji. Po zdefiniowaniu komponentu, jego kształtu i parametrów w oprogramowaniu BIM, model przerzuca się do producenta, np. wytwórcy słupów, ram, krat, czy elementów stalowych i maszyny automatycznie – na podstawie tego modelu – są w stanie stworzyć czy to ze stali, czy z betonu potrzebny komponent, z przypisanym indywidualnym kodem, że jest to część w tym i tym budynku, na tym i tym piętrze, w tym i tym pomieszczeniu. Gotowy produkt przyjeżdża na budowę, etykieta z kodem zostaje odczytana i element jest wstawiany przez dźwig na zaplanowane miejsce.

A to przecież tylko jedna z możliwości BIM. Popatrzmy na koszty cyklu życia budynku i zbilansujemy koszty fazy budowy, a potem, koszt kolejnych przykładowo 50 lat eksploatacji, zarządzania, płacenia za różnego rodzaju wymiany, remonty. Dzisiaj faza realizacji stanowi między 8 a 15 proc. całkowitych kosztów posiadania budynku. Reszta to eksploatacja. Jeśli dzięki BIM jesteśmy w stanie zmniejszyć koszty eksploatacji np. o 10 proc. – a to jest realne, to kwota oszczędności może być wyższa, niż kosztuje wybudowanie tego budynku. Dzięki modelowi cyfrowemu przygotowanemu w technologii BIM jesteśmy w stanie przemodelować parametry energetyczne, zmienić ustawienia budynku, wielkości okien, policzyć jak poszczególne elementy będą się zachowywać w danym klimacie, w danej szerokości geograficznej, uwzględnić w obliczeniach parametry środowiskowe, przeciętne wiatry, średnie temperatury i odpowiedzieć na pytanie jak one wpłyną na eksploatację, czy będzie potrzebne dodatkowe grzanie, chłodzenie. To jest wartość ta wartość technologii BIM, która przekłada się na koszty eksploatacji. Dlatego na BIM mówi się też VDC – virtual design and construction. Jesteśmy w stanie optymalizować budynek nim go zbudujemy, nie eksperymentując. Wiemy jaki będzie efekt jeszcze w fazie projektu dzięki symulacji. Praktycznie mając model BIM, mamy otwartą drogę do wszystkich możliwych symulacji.

 

Brzmi fantastycznie! Dziś wymogiem jest budownictwo zielone, energooszczędne. Dzięki BIM, a także dzięki łatwości integracji cyfrowych modeli budowlanych z systemami informacji geoprzestrzennej, wszystko jest praktycznie możliwe. Mogę mój budynek wstawić np. do środowiska Google Earth i pokazać, jak on będzie wyglądał w otoczeniu, sprawdzić jego wpływ na otaczające środowisko. Mogę zasymulować hałas jaki generuje droga w pobliżu budynku i znaleźć takie rozwiązanie usytuowania przesłon, ekranów, które pozwalają mi mieć pewność, że ludzie którzy będą mieszkać albo pracować w tym budynku, nie będą odczuwali tego hałasu. To jest wartość!

 

Wykorzystujemy te możliwości?

Na rynku brytyjskim jest już obowiązek stosowania metodyki BIM; dotyczy to segmentu publicznego. Tak jest też we Francji, BIM wchodzi w Niemczech i wielu innych krajach. W krajach

tych tam, gdzie inwestorem jest sektor publiczny, tam metodyka BIM przy zamawianiu jest obowiązkowa. W Polsce jeszcze nie. Niestety. Szkoda, bo BIM stanowi ogromną wartość.

 

Czy wydarzenia tego rodzaju, jak olimpiady umiejętności są szansą na wykształcenie specjalistów w Polsce?

Jeśli chodzi o liczbę specjalistów wypuszczonych na rynek to tego rodzaju wydarzenie nie ma większego wpływu. Ale są dwa obszary, w których widzę sens i dlatego pracuję, wspomagając organizację tych konkursów swoją wiedzą i pracą. Po pierwsze, chodzi o wpływ na system edukacji. Współpraca szkolnictwa średniego z wyższym byłaby absolutnym fenomenem, a my mamy tu rozdźwięk w systemie edukacji. Istotny aspekt jest taki, że szkolnictwo średnie kształci więcej uczniów niż uczelnie, więc są oni absolutnie krytycznym składnikiem rewolucji BIM-owej w Polsce. Konkursy edukują i pokazują młodym ludziom właściwe „poprzeczki”, różne szczeble zdobywania kwalifikacji. Kolejna kwestia jest taka, że polski przemysł w tej chwili jeszcze za mało angażuje w tego rodzaju inicjatywy, dlatego warto poprzez konkursy promować metodykę BIM i szukać partnerów.

 

A to przemysł może dzięki BIM osiągać wielkie korzyści.

Nie tylko przemysł. BIM to strategicznie ważna dyscyplina, również z punktu widzenia zasobów naturalnych czy infrastruktury krytycznej. W tej chwili, z powodu wojny w Ukrainie mamy problemy z gazem, surowcami energetycznymi, kosztami transportu, brakiem materiałów. A BIM to ogromny potencjał dla środowiska – lepsze projekty, lepsza organizacja i logistyka oznaczają mniejsze zużycie materiałów, paliw, powstawanie mniejszej ilości odpadów. Mało osób wie, że dzisiaj ok. 50 proc. światowych odpadów generowanych jest w związku z budownictwem. Jeżeli będziemy lepiej stosować materiały, wypracowywać bardziej ekologiczne rozwiązania, optymalizować parametry środowiskowe budynku już na etapie projektu, to będziemy mogli mówić o ogromnej wartości w kontekście efektów cieplarnianych, pozytywnych skutkach dla budżetu, społeczeństwa, użytkowników.

Rozmawiała Anita Czupryn