Ny studie: Virtual reality kan skape besparelser i kompleks infrastruktur og bygg og anlegg

23.01.2018 / Marius Sekse og Jørgen Storm Emborg

Building Information Modelling (BIM) innebærer å skape vesentlige besparelser i infrastruktur og bygg- og anleggsbransjen. Virtual Reality kommer sannsynligvis til å føre til enda større besparelser. En pågående studie ser på potensielle gevinster for kunden. 

I årevis har byggebransjen slitt med kostnads- og tidsoverskridelser på store prosjekter. Én av de viktigste årsakene til dette er prosjektenes kompleksitet. Byggeprosjekter karakteriseres ved samarbeid mellom tverrfaglige parter og iterative prosesser, og de er svært avhengige av kvaliteten på kommunikasjonen mellom de forskjellige deltakerne. 

Ifølge en McKinsey-rapport fra 2016 tar det gjerne 20 prosent lengre tid å fullføre store byggeprosjekter enn planlagt, og de går opp til 80 prosent over budsjettet. I noen markeder har byggeproduktiviteten faktisk falt siden 1990. 

Besparelser med VR?

Spørsmålet er om nye teknologier og digitale verktøy kan skape smidigere prosesser og besparelser. 

Når det gjelder Building Information Modelling (BIM) er svaret ja. Ifølge den samme McKinsey-rapporten kan faktisk mer utbredt bruk av BIM skape 15–25 prosent besparelser på det globale infrastrukturmarkedet. Tidligere studier har vist tilsvarende potensial i byggebransjen. 

BIM baner veg for Virtual Reality på prosjekter 

De siste årene har byggebransjen opplevd økt etterspørsel etter BIM-leveranser, enten gjennom BIM-krav fra det offentlige eller stadig oftere fra kunder og leverandører. Dette har ført til en stor økning i antallet prosjekter som utføres i 3D og BIM. 

At de fleste nye byggeprosjekter er prosjektert i BIM i dag, gjør det mulig med et ekstra digitalt verktøy når vi kommuniserer prosjekter: Virtual Reality (VR) og beslektede verktøy som Augmented Reality og Mixed Reality.

I september 2016 innledet COWI en ny studie for å evaluere potensielle gevinster for byggebransjen og kunder ved å legge til VR i BIM-prosjekteringsprosessen. 

fra wow-faktor til verdiskapingsverktøy 

VR så dagens lys på 1950-tallet, med Morton Helligs Sensorama. Etter å ha fått sitt gjennombrudd sent på 1980-tallet har det modnet vesentlig og begynt å tilby muligheter til å finne løsninger på komplekse problemer. 

Dette har blitt synlig i blant annet byggebransjen med løsninger som VR Caves fra BIM Equity (tillater flere brukere i samme modell), ARUP Soundlab (simulering av lyder i det bygde miljøet) og Oculus (rimelige VR-briller med håndsporingsfunksjoner). 

optimalisert brukeropplevelse

Resultatene av studien vår hittil viser at VR faktisk har betydelig potensial til å øke kvaliteten på prosjekter og åpne for ytterligere fordeler for kunden fordi det gir en ekte følelse av skala, funksjonalitet og brukeropplevelse. 

Eksempelvis ble det brukt VR til å kartlegge menneskeflyten da den nye pir E ved København lufthavn ble prosjektert. Modellen av pir E ble utformet i 3D, og med VR kunne kunden teste om de planlagte skiltene gir mening og kan ses skikkelig fra forskjellige vinkler på stedet.

VR-teknologi for personalopplæring

Vi brukte også VR på et nytt vannbasseng ved et vannverk i Danmark. Her hadde driftspersonalet mulighet til å gå inn i den virtuelle modellen og teste de planlagte funksjonene. Det var så nyttig at vannverket valgte å investere i VR-teknologi for personalopplæring.  

VR har også vist seg nyttig i presentasjonen av byutviklingsprosjekter i Norge, hvor private og offentlige byggherrer, arkitekter, rådgivere og innbyggere har hatt mulighet til å oppleve hvordan bygninger, byrom og infrastruktur vil bli knyttet sammen, og hvilken atmosfære de vil skape.

Virtual Reality gir en ekte følelse av skala, funksjonalitet og brukeropplevelse.

Jørgen Storm Emborg Teknisk sjef, COWI

Neste skritt – Augmented Reality 

VR-scenariene er forskjellige: fra enkel representasjon av tid og skala, til mer komplekse former for virtuelle representasjoner, til Augmented Reality og Mixed Reality.

Mens VR bytter ut den virkelige verden med en datamaskingenerert verden, legger AR et digitalt sjikt over de eksisterende forholdene. MR omfatter kontinuumet bestående av VR- og AR-kombinasjoner.

I tillegg til databilder kan det legges til lydvisninger, berøringsvisninger, leap motion og kontroller for å gjøre illusjonen mer realistisk. 

VR krever bare noen klikk

Vi ser nå stor interesse for den vanligste formen for VR, fordi teknologien er forholdsvis billig og enkel å bruke. Det tar bokstavelig talt bare noen klikk å få 3D-modellen eller 360-graders fotoer over i VR, og lage en enkel visualisering på en smarttelefon og små VR-briller.

Til sammenligning krever et scenario med felles opprettelse, hvor forskjellige deltakere kan møtes og samarbeide inne i modellen, maskinvare og oppsett for flere brukere samt input fra alle parter som leverer til modellen. 

Visuell opplevelse av påvirkningen på omgivelsene  

Som del av VR-studien vår tester vi også forskjellige bruksscenarier for AR (Augmented Reality). Dette gir oss mulighet til å vise modellbaserte data i felten, noe som er hovedfokus i studiens infrastrukturkomponent.

Mens kompleksiteten i et byggeprosjekt kretser rundt den interne prosjektsamordningen, vil den i et infrastrukturprosjekt kretse rundt samordningen med eksterne interessenter.

Med riktig teknologi kan vi bringe den virtuelle 3D-modellen ut i felten ved å bruke GPS-plasseringen og på den måten for eksempel gi en visuell opplevelse av hvordan prosjektene vil påvirke omgivelsene og adgangen til den nye infrastrukturen.

Mer nøyaktige AR-systemer er nødvendig

I Danmark har vi testet AR på Herning–Holstebro-motorvegen. Sammen med Aalborg universitet har vi sett på forskjellige systemer for å vise prosjekteringsdata i felten.

Dette har vist oss at de aktuelle programvareløsningene ikke har den ønskede nøyaktigheten eller funksjonaliteten, men nye og spennende teknologier og løsninger, for eksempel Apples ARKit, forbedrer nytten av AR i felten. 

Med riktig teknologi kan vi bringe den virtuelle 3D-modellen ut i felten ved å bruke GPS-plasseringen.

Marius Sekse Landskapsarkitekt, COWI

Kostnadskontroll med VR

I 2018 vil vi fortsette å utvikle AR-løsninger på E18 Rugtvedt–Dørdal i Norge, og vi vil gjøre det i tett samarbeid med entreprenøren for å gjøre forbindelsen mellom prosjekteringsdataene og byggeplassen så sterk som mulig.

Foreløpig forteller forskningen oss at bruk av Virtual, Mixed og Augmented Reality i komplekse prosjekter faktisk i vesentlig grad kan bidra til å spare tid, øke produktiviteten og holde kostnadene nede til fordel for kundene.