CSADI

생산성 문제로 유명한 업계에서 혁신과 효율성 사이의 균형을 맞추는 것이 항상 쉬운 일은 아닙니다. 그러나 건설은 이제 디지털 세계에서 발을 딛고 있으며 건물을 설계하고 건설하는 방법을 재구상하고 있습니다. 건축, 엔지니어링 및 건설(AEC) 기업은 버추얼 트윈을 통해 건물 정보 모델링(BIM)을 넘어 개념 단계에서 엔지니어링 및 건설 노하우를 내장하고 사람, 데이터 및 작업 과정을 원활하게 연결합니다.

중국의 CSADI(Central-South Architectural Design Institute)에서 설계 및 건설한 우한 차세대 기상 레이더 타워를 예로 들어 보겠습니다. 국가 기상 재해 감시 네트워크에서 중요한 역할을 하게 될 이 회오리형 기상 타워는, 첨단 기술을 활용하여 가치 사슬 전반의 모든 분야를 통합하고, 물리적 건설 전에 가상 환경에서 설계와 시공을 정밀하게 조정하는 CSADI의 비전을 실현하는 프로젝트입니다. CSADI의 비전은 스마트 건설을 수용하려는 중국의 광범위한 노력에 의해 뒷받침됩니다.

"우리의 비전은 도시 건설의 모든 요소를 관리하는 하이테크 기업으로 변모하는 것입니다"라고 CSADI의 회장 Li Ting은 말했습니다. "최근 몇 년 동안 중국의 건설 산업은 EPC(Engineering, Procurement, and Construction)의 개념을 지원해 왔으며 일련의 정책이 이 개념을 주도하고 있습니다. EPC에서는 설계가 주도권을 잡고 종합 건설업체가 모든 분야를 통합합니다. 제품 설계와 공정 설계를 결합함으로써, 기존의 단절된 프로젝트 관리가 진정한 통합형 프로세스로 변화합니다."

CSADI는 커넥티드 스마트 건설 비전을 실현하기 위해 3DEXPERIENCE 플랫폼을 신뢰했습니다.

"성공하려면 최고의 툴이 있어야 하므로 우리는 다쏘시스템과 협업하고 3DEXPERIENCE 플랫폼을 사용하는 데 중점을 두었습니다."이라고 Li Ting은 말했습니다. "우리는 그 기능을 테스트하기 위한 파일럿 프로젝트가 필요했고 우한 차세대 기상 레이더 타워가 완벽하게 적합했습니다. 이를 통해 버추얼 트윈 내에서 구조, 물, 난방, 전기 및 지질 공학을 포함한 모든 분야를 가져와 진정한 협업 설계를 달성할 수 있는 방법을 확인할 수 있었습니다."

이와 같은 다면적인 프로젝트의 성공의 핵심은 가치사슬 전반의 모든 이해관계자를 단일 환경 내로 끌어들여 모든 사람의 요구 사항을 고려하고 그 과정에서 정보를 잃지 않도록 하는 기능입니다.

"예를 들어, 3D 모델을 종합 건설업체와 공유했을 때 세부적인 부분은 매우 복잡하고 정밀해졌지만 근본적으로 동일한 모델을 유지했습니다"라고 Li Ting은 말했습니다. "모든 이해관계자가 각자의 분야에 대해 동일한 모델에 대해 작업했기 때문에 전체 라이프사이클 동안 단일 모델을 기반으로 한 첫 번째 프로젝트가 되었습니다."

CSADI의 엔지니어링 디지털 R&D 센터 책임자인 Zhang Shen 박사는 이러한 지속적인 데이터 흐름의 이점을 다음과 같이 설명했습니다. "우리의 주요 목표는 3DEXPERIENCE 플랫폼은 데이터 기반 개발을 달성하고 단일 데이터 소스에서 작업합니다. 이를 통해 설계, 시공, 운영 및 유지 관리 간의 데이터를 효과적으로 연결할 수 있으므로 모든 단계에서 무슨 일이 일어나고 있는지 정확히 확인할 수 있습니다."

2D 도면에서 디지털 3D 모델로의 전환은 CSADI에게 큰 변화였습니다.

"그만큼 3DEXPERIENCE 플랫폼은 우리의 사고방식에 중요한 변화를 가져온 촉매제였습니다"라고 Li Ting은 말했습니다. "2D CAD로 작업을 하던 당시에는 모든 분야가 사일로에서 작업하여 자체 도면을 작성했습니다. 이로 인해 오류가 발생하고 우선순위가 잘못 조정되는 경우가 많았는데, 실시간 협업을 통해 이러한 문제를 방지할 수 있었습니다."

설계자들은 건설에 앞서 우한 차세대 기상 레이더 타워 설계의 사실적인 이미지를 고객과 공유했습니다.

"우리는 기상탑의 인테리어 디자인을 위해 3DEXCITE를 사용했습니다." CSADI의 엔지니어인 Yang Hao가 설명했습니다. "출력 그래픽은 재료 선택의 기초를 제공했으며 고객이 구조가 완성되었을 때 어떻게 보일지 명확하게 이해하는데 도움이 되었습니다."

3DEXPERIENCE 플랫폼은 또한 프로젝트 관리를 간소화하고 모든 이해관계자가 필요한 역할 기반 기능에 액세스하여 적시에 올바른 작업을 할당받을 수 있도록 하는 데 도움이 되었습니다.

"우리는 수도/배관, HVAC 등 10개 이상의 분야를 조율하고, 각 담당자별로 다른 권한을 부여하는 데 3DEXPERIENCE 플랫폼의 ENOVIA를 사용했습니다."라고 Yang Hao는 말했습니다. 그런 다음 프로젝트 관리자는 분야 리더에게 작업을 할당하여 전체 프로세스를 훨씬 더 명확하게 만듭니다."

이 간소화되고 투명한 접근 방식을 통해 CSADI는 오류를 줄이고 이전보다 훨씬 빠르게 시공 단계를 완료할 수 있습니다.

"우리는 기록적인 설계 효율성을 달성했습니다"라고 Zhang Shen은 말했습니다. "모든 이해 관계자가 모델에 대한 서로의 업데이트 사항을 실시간으로 볼 수 있으므로 설계 효율성을 거의 30% 개선할 수 있습니다. 동일한 모델 내에서 설계 및 시공 계획을 수립함으로써 시공업체의 잘못된 해석과 추측을 피할 수 있었고, 이로 인해 시공 프로세스의 오류율이 거의 60%까지 감소했습니다. 전체 공사 일정을 거의 30% 더 빠르게 완료할 수 있었습니다."

우한 차세대 기상 레이더 타워는 일반적인 타워가 아닙니다. 사이클론에서 영감을 받은 외부 파사드는 이중 나선형으로 뒤틀려 있습니다. 이 정교한 디자인은 3DEXPERIENCE 플랫폼의 CATIA를 사용하여 디지털 방식으로 최적화되어 건물의 완벽한 회전 각도를 결정하고 1,000개가 넘는 유리섬유 강화 콘크리트 외벽 패널의 모양과 치수를 정확하게 계산하는 데 도움을 주었습니다. 이를 통해 건설의 복잡성과 비용을 줄일 수 있었습니다.

"우한 차세대 기상 레이더 타워 프로젝트의 형태 자체가 매우 복잡합니다. 이는 춤추는 두 사람을 연상시키는 쌍곡선 구조입니다." Zhang Shen이 말했습니다. "CATIA를 통해 건물의 비틀림 형상에 대한 최적의 18도 각도를 결정할 수 있었습니다."

이러한 복잡한 설계의 경우 정밀한 3D 모델은 계약자에게 최종 결과가 정확히 어떤 모습이어야 하는지, 그리고 어떻게 거기에 도달해야 하는지 보여주는 데 매우 중요했습니다. CSADI는 CATIA를 사용하여 건축, 구조, 기계, 전기 및 배관, 파사드 엔지니어링을 포함한 모든 분야에 대한 상세한 파라메트릭 모델을 생성합니다. 이는 제너레이티브 구성 및 변형 관리를 지원합니다.

Zhang Shen은 "우리는 이 모델을 사용하여 건설 계약자와 협력하여 설계를 미세 조정하고 철근, 철골 구조, 외관 및 시공 절차 모델을 통일된 방식으로 통합했습니다"라고 말했습니다. "우리는 작업이 어떻게 이루어져야 하는지를 명확하게 보여줄 수 있었습니다."

기상 관측탑의 디자인을 구체화하고 가상 세계에서 어떻게 건설될지 시뮬레이션할 수 있는 기능은 건설 단계에서 알 수 없는 요소를 제거하는 데 도움이 되었습니다. 이를 통해 CSADI는 시간과 비용을 절약할 수 있었습니다.

"우리는 DELMIA를 사용하여 버추얼 트윈을 생성하고 건설 프로세스와 자동화 장비를 시뮬레이션했습니다,"라고 Zhang Shen은 말했습니다. "이를 통해 시공 전에 모든 것을 테스트하고 검증하여 모든 작업 지시가 명확하고 프로세스가 완벽하다는 것을 확인할 수 있었습니다."

이러한 시뮬레이션은 건설 중 작업자의 안전을 보장하는 데도 매우 중요했습니다.

"우리가 시뮬레이션한 한 가지 측면은 설치 시퀀스에서 파사드 컴포넌트를 들어 올리는 것이었습니다"라고 Yang Hao는 설명했습니다. "시뮬레이션은 매달린 플랫폼의 위치, 장애물 및 바람 계산을 포함한 특정 시나리오를 고려하여 작업자가 파사드를 안전하게 설치할 수 있는 이상적인 조건을 결정하는 데 도움이 되었습니다."

스마트 건설 방법을 수용한다는 것은 CSADI가 현재 생성되는 방대한 양의 데이터를 관리하는 방법을 찾아야 한다는 것을 의미합니다. CSADI는 ENOVIA를 사용하여 모든 데이터와 지식 템플릿을 3DEXPERIENCE 플랫폼에 저장합니다.

"2D 엔지니어링 도면에서 3D 디지털 모델로 전환하려면 많은 작업이 필요합니다"라고 Li Ting은 말합니다. "3D 모델에는 치수, 재료, 비용 및 공정 정보를 포함하여 명확하게 통합하고 표시해야 하는 엄청난 양의 정보가 있습니다. 이를 통해 3DEXPERIENCE 플랫폼에서 건설 버추얼 트윈에 대한 자체 모델 기반 정의를 만들게 되었습니다. 이를 통해 디지털 건설로의 여정이 크게 가속화될 것이라고 믿습니다."

"우리는 이미 3DEXPERIENCE 플랫폼을 통해 상당한 지식을 축적해 왔으며, 템플릿 라이브러리가 늘어나고 있어 새로운 프로젝트를 더 빠르게 시작할 수 있습니다."라고 Yang Hao는 덧붙였습니다.

또한 CSADI는 모든 건설 관련 데이터를 관리하고 명확한 대시보드에서 보기 위해 NETVIBES와 같은 툴을 활용합니다.

Zhang Shen은 "NETVIBES는 건설 프로세스, 건설 진행 상황 관리 및 건설 품질 관리 데이터를 효과적으로 조정하는 데 도움이 되었습니다. "계약업체는 3D 모델의 컨텍스트 내에서 필요한 모든 데이터를 가져올 수 있습니다. 이는 앞으로 스마트 건설 프로세스를 계속 개발하는 데 큰 도움이 될 것입니다."

CSADI에게 이것은 시작에 불과합니다. 현재 CSADI는 다른 프로젝트에서 3DEXPERIENCE 플랫폼을 사용할 수 있는 방법을 모색하고 있으며, 더 높은 수준의 효율성을 달성하기 위해 기술을 사용하기 위한 산업 표준을 개발하고 있습니다.

Zhang Shen은 "여기에서 우리는 궁극적으로 동일한 3D 데이터 모델을 사용하여 사전 제작 공장의 자동화 기계를 구동할 수 있기를 희망합니다. "이는 우리 건설 산업 전체를 크게 변화시킬 것입니다."

미래를 내다보며 3DEXPERIENCE 플랫폼을 활용해 스마트 건설 역량을 강화할 계획입니다.

"우리는 다쏘시스템과 함께 큰 진전을 이뤘습니다"라고 Li Ting은 결론지었습니다. "CSADI는 이제 이 디지털 기회를 포착하고 산업의 리더가 되어야 합니다. 다쏘시스템의 도움으로 우리는 스스로를 재창조하고 전통적인 엔지니어링 컨설팅 회사에서 하이테크 EPC 기업으로 변모할 수 있습니다."

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