Entrevista exclusiva:
Dongwon Kim, gerente general de Hyundai Engineering & Construction Co., Ltd., Corea del Sur, ganador de la edición 2023 de los Premios Year in Infrastructure y Going Digital Awards de Bentley Systems en Ingeniería estructural.
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CATEGORÍA: Ingeniería estructural
Este artículo, escrito por Sachin R Nalawade, se publicó originalmente en Publication
29 de noviembre del 2023
Asistir a la edición de 2023 del Evento Year in Infrastructure y Premios Going Digital Awards de Bentley Systems en Singapur fue una experiencia fantástica. Mi conversación con Dongwon Kim, gerente general de Hyundai Engineering & Construction Co., Ltd., Corea del Sur, quien más tarde ganaría en el dominio de Ingeniería estructural durante la ceremonia de premiación en el último día de la conferencia, fue particularmente interesante.
Durante nuestro intercambio, Dongwon Kim compartió detalles de su innovador proyecto sobre el diseño automatizado de estructuras civiles y arquitectónicas con STAAD API. Este proyecto es un gran ejemplo de cómo Hyundai Engineering mejoró sus ciclos de trabajo con la adopción de tecnología de IA en la ingeniería estructural.
Puede ver la entrevista completa aquí.
Cuéntenos sobre Hyundai Engineering.
Gracias a nuestra amplia experiencia y tecnología de vanguardia, Hyundai Engineering se embarca en un viaje hacia una nueva era, con el objetivo de emerger como líder en construcción e IAC. Nuestro compromiso consiste en contribuir a la prosperidad de la humanidad y al desarrollo de nuestra nación al aceptar desafíos de manera continua.
Fundada en 1974 como Hyundai Technology Development Co., Ltd., Hyundai Engineering se ha convertido en una destacada empresa de ingeniería global que representa con orgullo a Corea a nivel internacional. A lo largo de nuestra extensa historia, nos hemos dedicado a proporcionar soluciones de ingeniería en varios dominios en Corea y todo el mundo, con el objetivo de mejorar la calidad de vida con abundancia y felicidad.
En Hyundai Engineering, nuestro enfoque gira en torno a la creación de valor para el cliente a través de diversas vías, aprovechando nuestra amplia experiencia, tecnología superior y fuerza de trabajo talentosa. Con un firme compromiso a la excelencia, pensamiento positivo, pasión por la innovación y una dedicación inquebrantable a la mejora continua, estamos decididos a prosperar como empresa de ingeniería global, dando forma activamente a un futuro más brillante.
¿Cómo se llegó a la decisión de incorporar esta aplicación de IA al proyecto? ¿Hace cuánto tiempo está en curso el uso de la tecnología de IA?
La incorporación de la IA en nuestras prácticas es relativamente reciente, ya que comenzó hace aproximadamente dos años. La Inteligencia Artificial (IA) está teniendo un impacto profundo en las industrias globales, incluida la ingeniería estructural. Su capacidad para analizar conjuntos de datos extensos, reconocer patrones y tomar decisiones fundamentadas revoluciona la forma en que los ingenieros estructurales abordan el diseño, el análisis y la optimización de las estructuras de las plantas.
En ingeniería estructural, la IA se aplica a través de algoritmos avanzados y técnicas de aprendizaje automático para optimizar y mejorar diversos aspectos del proceso de diseño y análisis. Esto permite a nuestros ingenieros contar con herramientas que analizan sistemas estructurales complejos de forma rápida y precisa, optimizan los diseños y evalúan la integridad estructural de la infraestructura.
Dada la naturaleza urgente de todos nuestros proyectos, independientemente de su tamaño, el desafío de cumplir con los plazos es una constante en el diseño civil y arquitectónico. Con frecuencia, la industria se enfrenta con limitaciones de tiempo, por lo que es imperativo buscar soluciones que mejoren la eficiencia. La automatización, como enfoque recomendado, ofrece ventajas en términos de optimización de tiempo, costos y recursos. Recientemente, la IA se ha convertido en un componente fundamental de la automatización, especialmente para abordar los desafíos asociados con proyectos grandes.
Nuestro programa basado en IA es un activo valioso que nos permite tomar decisiones más informadas, optimizar los plazos y presupuestos de los proyectos y, en última instancia, mejorar los resultados generales de los proyectos.
Suponiendo que utiliza metodología BIM, ¿podría explicar las ventajas únicas y los beneficios distintivos de la incorporación de la IA en estos proyectos?
Hyundai Engineering se dedica a proyectos empresariales de plantas y edificios y desarrolla activamente una metodología BIM para implementarla hasta 6D en los únicos proyectos empresariales de construcción.
En nuestros proyectos de plantas, que son parte de este desarrollo automatizado de programas, utilizamos soluciones independientes basadas en modelado 3D como STAAD, S3D y Tekla. Por lo tanto, no utilizamos modelado BIM en los proyectos de planta por ahora, a diferencia de los proyectos de edificios. El enfoque de este desarrollo no está en el modelado BIM, sino en aprovechar la tecnología de IA para automatizar los procesos de ingeniería.
Sin embargo, el programa de desarrollo involucra la integración de la información de diseño de un CAD 3D llamado S3D y su vinculación automática con STAAD.
Si tenemos en cuenta que la información de diseño y análisis están integradas, puede haber algunas similitudes con el concepto de modelado BIM.
¿Podría darnos más detalles sobre la aplicación de IA desarrollada para la automatización de los procesos de diseño? ¿Esta aplicación se trata de un complemento desarrollado específicamente para STAAD de Bentley Systems o un software relacionado?
El objetivo principal de nuestro programa es la creación rápida de modelos de análisis estructural STAAD de Bentley. Afortunadamente, STAAD proporciona una excelente API llamada OpenSTAAD, que nos permite automatizar tareas difíciles de modelado como la generación de miembros y cargas de entrada. Una vez que se completa este modelado automatizado, podemos acumular numerosos resultados de diseño en una base de datos que luego se puede utilizar para el entrenamiento de IA. Como resultado, sin la necesidad de esfuerzos de modelado separados, pudimos crear un programa que puede predecir resultados de diseño o recomendar sistemas estructurales optimizados a través de la IA.
¿Cómo navegan los ingenieros de Hyundai a través de las 1680 situaciones y 27 millones de modelos de predicción para seleccionar el modelo más apropiado o la situación específica para sus necesidades?
Con la introducción de variables como la anchura, la altura, el número de columnas y el tipo de tejado. Los ingenieros pueden generar automáticamente un modelo estructural completo. Con el modelado automatizado, es posible crear 1680 modelos con rapidez. Al entrenar el aprendizaje automático sobre la correlación entre estos 1680 resultados del modelado y las variables, es posible generar 27 millones de modelos de predicción.
Básicamente, esto permite la predicción automática de sistemas y cantidades estructurales óptimas sin la necesidad de modelado manual.
Existen tres maneras secuenciales de utilizar los datos. En primer lugar, con la creación de modelos descriptivos para la visualización de datos con el fin de obtener información.
En segundo lugar, con el uso del aprendizaje automático para aprender la relación entre los valores de entrada y salida, lo que permite la creación de modelos que predicen los resultados de valores de entrada específicos.
Por último, en la tercera etapa, al proporcionar soluciones determinando qué valores de entrada deben ejecutarse para obtener resultados óptimos. Ya hemos desarrollado un programa a través de la tercera etapa que recomienda un sistema estructural óptimo, y planeamos refinar aún más este enfoque para ayudar a los ingenieros a lograr los mejores diseños.
¿Cuáles son las habilidades necesarias para el desarrollo de aplicaciones de IA? ¿Esta solución se creó internamente dentro de su empresa? ¿Qué software específico o experiencia en codificación es esencial para su desarrollo?
Como se comentó anteriormente, utilizamos STAAD Pro para el modelado por su avanzada flexibilidad. De manera interna, hemos desarrollado un programa para automatizar las tareas de modelado. Si bien Bentley Systems ofrece una gran cantidad de API, no todos los aspectos se pueden automatizar solo a través de las API. Algunos componentes requieren codificación adicional. Cuando buscamos el asesoramiento de Bentley, recibimos orientación sobre la optimización de tareas a través de API y codificación.
Para mejorar la precisión de la IA, es crucial contar con una base de datos sustancial. Empleamos la automatización para generar miles de modelos y obtuvimos resultados de diseño esenciales, como las cantidades y los tipos de estructuras. Esta amplia base de datos facilitó el aprendizaje automático, lo que nos permitió correlacionar los parámetros de entrada con los resultados del diseño. En consecuencia, la predicción de los resultados del diseño ahora se simplifica sin necesidad del modelado, lo que muestra el impacto fundamental de la tecnología de IA.
De aquí en adelante, creo que la IA tiene el potencial de dar las herramientas a los ingenieros para la optimización de configuraciones y materiales estructurales. Esto implica tener en cuenta los factores ambientales, adherirse a los códigos internacionales y garantizar el cumplimiento de los estándares de seguridad, lo que en última instancia conduce a la creación de estructuras sólidas y resilientes.
¿Es posible aplicar esta solución de IA a otros proyectos?
Ciertamente, esta solución es aplicable a numerosos proyectos futuros. En los proyectos de plantas, donde a menudo existen puntos en común, es crucial el cálculo rápido de los costos de la caldera, el dimensionamiento estructural y la presentación rápida de la información del cliente. Nuestro programa de IA aborda estos desafíos de manera eficaz, ofreciendo cálculos rápidos de resultados de diseño a través de la entrada adecuada, independientemente del tipo de proyecto. Esto permite la rápida licitación y el éxito del proyecto.
La versatilidad de nuestro programa de IA es evidente, ya que, independientemente de las variaciones del proyecto, los principios subyacentes de las estructuras y el diseño son coherentes. En consecuencia, podemos afirmar con confianza que este programa de IA se puede aplicar sin problemas en diversos proyectos.
Es probable que el papel de la IA en el diseño se expanda y esto contribuya a la creación de estructuras que no solo prioricen la eficiencia, sino que también adopten la sostenibilidad. Esto implica la incorporación de materiales y técnicas constructivas innovadores en el proceso de diseño estructural.
¿Qué recomendaciones les ofrecería a los ingenieros estructurales con respecto al uso de la IA?
La eficiencia se encuentra en el corazón de los proyectos civiles y arquitectónicos, y la automatización juega un papel fundamental. El proceso comienza con la automatización, lo que lleva a una amplia acumulación de datos y a las posteriores predicciones de IA. Para mis colegas profesionales en el campo de la ingeniería estructural, mi consejo es que, para aprovechar el poder de la IA, primero se deben equipar con un conjunto de datos sustancial a través de la automatización.
La adopción de la IA les da a los ingenieros estructurales las herramientas para avanzar en su experiencia, mejorar los resultados de sus proyectos y participar activamente en el establecimiento de entornos construidos más seguros y sostenibles. El futuro de la ingeniería estructural es muy prometedor, ya que la IA guía el campo hacia una era definida por estructuras inteligentes, adaptables y resilientes. Creo que los ingenieros de todo el mundo deberían prepararse para integrar la IA en sus proyectos, buscar la ayuda de Bentley y anticiparse a la proliferación de aplicaciones de IA en los próximos años.
Envío mi gratitud a Dongwon Kim por el esclarecedor debate. Si tiene alguna pregunta para él o para DailyCADCAM, no dude en dejar un comentario a continuación o contactarnos por correo electrónico a [correo electrónico protegido]. Estaremos encantados de proporcionar respuestas y más información.
Muchas gracias,
Sachin Nalawade, editor en DailyCADCAM
