BIM とハイパフォーマンスグラフィックスワーク ステーション 要旨 市場調査によると、現在、北米の建築/建設業界の50 %以上に おいて、何らかのビルディングインフォメーションモデリング （BIM）が使用されています。建築専門家および施工主は、設 計、クラッシュ検出、建設可能性分析、施工において、さら に最近では試運転、設備管理においても、各種のアプリケー ションのテクノロジーや関連する共同作業プロセスからさま ざまなメリットを得ています。ただし、最近のMcGraw-Hill SmartMarket Reportによると、BIM導入に伴う問題の1つとし て、そのテクノロジーを効果的に活用するためにはソフトウェ アおよびハードウェアをアップグレードする必要があることが 挙げられています。BIMでは、CPUに大きな負荷がかかります。 プロジェクトチームがインテリジェントで高度なアニメーショ ン3Dモデルや仮想3Dモデルを作成したり、プロジェクトチーム の各メンバーが開発した複数のモデルをクラッシュ検出用の1つ のモデルに統合したりする場合には、特に負荷が大きくなりま す。 設計、共同作業、および施工においてBIMを効果的に活用する ためには、マルチプロセッサーによる高度な処理能力、高性能 なメモリ、ストレージに加え、プロフェッショナル仕様のグラ フィックスカードおよびネットワーク接続が必要になります。 さらに、クラウドコンピューティングへの移行やモバイルワー カーの増加などの新たなトレンドに対応するためには、高度な 処理能力、柔軟性、および拡張性を備えたデスクトップおよび モバイルワークステーションを使用してBIMを最大限に活用し、 敏捷性や品質の向上、コスト削減を実現できる、持続可能なシ ステムを構築する必要があります。以下では、建築、エンジニ アリング、建設業界のニーズの実現を促進する、ワークステー ションソリューションのBIMおよび開発に関する新しいトレンド について説明します。 建築業界における最近のBIM導入の多くは、連邦機関（米連邦政 府一般調達局や 米国陸軍工兵隊など）からの要求によって促進 されてきました。これらの組織では、BIMは、誤りを最小限に抑 え、高品質の持続可能なプロジェクトを実現するためのフレーム ワークと見なされています。 州当局もすぐに後に続きました。ウィスコンシン州総務部の州施 設課（DSF）は、州のいくつかのプロジェクトでBIMを使用する 必要があったため、建築家やエンジニア向けのBIMのガイドライ ンおよび規格を導入しました。さらに、テキサス州やマサチュー セッツ州もこれに続き、同様の政策および措置を実施しました。 オートデスクの建築、エンジニアリング、建設ソリューション担 当上級副社長のJay Bhatt氏は、次のように述べています。「現 在の経済状況においては、インフラ予算を管理している世界中 の政府機関が、プロジェクトの設計/建築方法において、今まで 以上により指示的になると予想しています。BIMなどのテクノロ ジープロセスは、インフラ整備に関するビジョンや透明性を示 し、責任を果たすための手段となります。」 BIMの導入例 テクノロジーの転換 BIMのテクノロジーおよび技法は、5年もしないうちに、目新 しいものから業界内で最もよく話題にされるテクノロジーへと 変貌を遂げ、米国各地の建築、エンジニアリング、建設企業の ビジネスプロセスおよびビジネス文化を一変させています。 McGraw-Hill 2009 SmartMarket Reportの「The Business Value of BIM（BIMのビジネス価値）」によると、現在、北米の建築/ 建設業界の50 %以上においてBIMが使用されています。調査の 回答者たちは、BIMのビジネス価値を十分に理解しており、こ れから数年のうちにBIMの利用を増進する計画が整備されると 確信していました。McGraw-Hillの調査が実施された時点では、 全BIMユーザーの1/3が、プロジェクトの60 %以上で、BIMのテ クノロジーおよび共同作業プロセスを利用していました。2011 年末までには、プロジェクトの60 %以上でBIMを利用するユー ザーが倍増すると予想されています。 当初、BIMが備えている3Dデザインコンセプトのプレゼンテー ション機能およびビジュアライゼーション機能は、建築家や施工 主がコンセプトデザインを説明するのに役立ちました。一方、建 設業者は、建設可能性分析を行い、利益を上げられる仕事を探し ました。BIMは、その黎明期以来、設計と施工の統合を実現する ためのより包括的なプラットフォームへと進化しており、あらゆ る当事者間のやり取りの方法に大きな変化をもたらしています。 スタンフォード大学のCenter for Integrated Facility Engineering（CIFE）の業界プログラムディレクターである Calvin Kam氏は、最近、次のように述べました。「建築/建設業 界では、BIMが広く導入されつつあります。世界中の施工主、設 計者、および施工者が、設計の図面化、クラッシュ検出、モデル ベースの組み立てなどの成熟したBIMアプリケーションの価値を 認識しているのです。」 現在では、さまざまなプロジェクトチームが、Autodesk Revit®、 Tekla Structures、Graphisoft ArchiCAD、Bentley Architecture、 GehryのDigital Project™などのBIMツールを使用して、建築要 素、構造的/機械的要素、電気的要素、および配管要素を個別にモ デル化しています。個々の仮想モデルは、組み立てプロセスを促 進する施工図やスプール図面の生成に使用されます。 プロジェクトチームは、Solibri、Autodesk Navisworks®、 Bentley ProjectWiseなどの設計用のコミュニケーションソフト ウェアやコラボレーションソフトウェアを利用して、ビジュアラ イゼーション、クラッシュ検出、建設可能性分析に使用するモデ ルを結合することができます。多くの場合、プロジェクトチーム は、機材が最初に現場に到着するよりもだいぶ前に、仮想環境内 で組み立てを行うことができます。 「Dell Precision M6500 などのモバイルワークステーション は、多くの標準的なデスクトップと比較して、パフォーマン スは同等ですが、メモリ容量、表示機能、グラフィックス機 能は、より優れています。最小重量は 8 ポンドをわずかに超 える程度です。」 — Mano Gialusis、 デル、プロダクトマーケティング 担当シニアマネージャ 例えば、サンフランシスコ郡運輸局は、最近、BIMとビジュアラ イゼーションツールを利用して、切望されているドイルドライブ のリプレース計画の支援と資金を集めました。ドイルドライブ は、建設されてから約60年になる重要な輸送回廊ですが、構造的 に老朽化してきており、現在の交通量に耐えられなくなっていま す。サンフランシスコ郡運輸局は、ARRA（経済刺激策）が発表 されてからすぐにBIMモデルと動画を制作し、ARRAの資金を利用 してドイルドライブを改修する方法について一般市民や政治家た ちに説明しました。この方法は、地域社会と政策立案者たちの同 意を得ることに成功し、現在では、プロジェクトエンジニアリン グと環境調査が実施されています。また、ARRAからの追加融資 のおかげで、最初に計画された施工フェーズも急ピッチで進めら れました。 別のケースでは、Sutter Health、The Boldt Company、および Hammel, Green and Abrahamson, Inc.（HGA）が、BIMとインテ グレーテッドプロジェクトデリバリ（IPD）の手法を使用して、 69,000平方 フィート に及ぶフェアフィールド医療オフィスビル （2,200万ドル、3階建て）を設計し、カリフォルニア州の北部に 建設しました。このプロジェクトチームは、フェアフィールドの 施設（1,890万ドル）についても、プロジェクトの開始が3ヶ月遅 れたにもかかわらず、スケジュール通りに納入しました。また、 チーム全体として、ほぼ同内容の従来のプロジェクトに比べて、 変更指示および情報要求を50 %削減することに成功しました。 Swinerton, Inc.は、Virtual Design & Construction（VD&C） イニシアチブの中で、ビルディングインフォメーションモデリ ング（BIM）および3Dオブジェクトベースモデリングのアプリ ケーションに関して、また、見積もり、シミュレーション、スケ ジュール設定の手法に関して、米国内で中心的な役割を担ってい ます。Swinertonは、合計で4,990万平方フィートを超える162の プロジェクト（総工費110億ドル以上）において、これらのVD&C テクノロジーを適用してきました。VD&Cは、プロジェクトの計 画および設計フェーズにおける調整用に広く使用されています。 こうした初期フェーズでのMEP請負業者との共同作業は、クラッ シュや建設可能性に関する懸案事項を解決する上で特に有効で す。Swinertonの戦略目標は、VD&Cのテクノロジーと原理をフル 活用し、構想から運用に至るまでプロジェクトを管理することで す。 Swinertonの広報担当者は次のように述べています。「当社は、 BIMが数年で業界標準になると考えています。また、計画および 設計フェーズにおいて、BIMのテクノロジーおよび手法を広く導 入しています。現在は、見積もり、施工管理、運用面においても 同様の価値を実現し、オフィスと現場間での作業の重複を最小限 に抑え、効率および正確性を向上することを 目指しています。」 BIMの役割がパフォーマンスの検証、エネルギーシミュレーショ ン、コードチェック、設備管理へと移行し、BIM導入企業が単な る設計の図面化やクラッシュ検出以上のものを求めている中、 Swinertonの意見は業界全体で受け入れられています。 Barton Malowは、試運転の実施や新しい設備の引き渡しプロセ スの計画にBIMを最初に使用した企業の1つです。Barton Malow は、メリーランド州ボルティモアのMaryland General Hospital （MGH）Central Care Expansionプロジェクト（5,700万ドル、5 階建て）において、包括的なデジタル図面、メンテナンス、予防 ケアシステムの基盤として、BIMのインテリジェント3Dモデルを 使用しました。 BIMのテクノロジーは、施工主が持続可能な価値を実現する のにも役立ちます。NASA、ローレンスバークレー国立研究所 （LBNL）、およびSwinertonは共同で、設備管理システムを構 築しています。このシステムでは、カリフォルニア州マウンテ ンビュー市モフェットフィールドにある エイムズ研究センター の 新しいサステイナビリティベース研究施設（2,060万ドル、 50,000平方フィート、鉄骨構造）の日常的なビル運用管理を行 うために、エネルギー分析をリアルタイムで実行することができ ます。また、このシステムでは、BIMと、米国 エネルギー省の EnergyPlusエネルギーシミュレーションソフトウェアが組み合わ されています。 サンフランシスコのTransbay Transit Center（フェーズ1の工費16 億ドル）も、多次元BIMプロセスを最初に実装したプロジェクト の1つです。このプロセスを使用することにより、ウェブコー/大 林組のジョイントベンチャーやその他のプロジェクトチームは、 コストやリソースを考慮したスケジュールをモデルから直接作成 することができます。 BIMは、モデルベースのスケジュール設定や見積もり、さらには Radio Frequency IDentification（RFID）を使用した資材追跡など のその他の機能を統合するハブのようなものです。修復/改築プロ ジェクトでは、高精細レーザースキャナーによって収集された詳 細な現況データを取り込むことで、モデルのサイズが非常に大き くなっており、適切なハードウェアがなければ処理できなくなっ ています。 課題の克服 BIMのテクノロジーは、標準的なPCでは利用できません。この CPUに大きな負荷がかかるテクノロジーを、設計、コラボレー ション、および施工において効率的に活用するためには、マルチ プロセッサーによる高度な処理能力、高性能なメモリおよびスト レージ、プロフェッショナル仕様のグラフィックスカードが必要 になります。また、ユーザーがLANおよびWANを利用してモデル の共有や格納を行えるよう、ハードウェアもネットワーク接続を 円滑に行えるものにする必要があります。 ハードウェアの性能が優れているほど、大規模なデータセットを 処理する際に、より高速かつ生産的なユーザーエクスペリエンス を提供することができます。このことは、大規模なデータセット のレビューやビジュアライゼーションを「リアルタイム」で行う 場合や、高度な処理能力を必要とする分析を行う場合に、特に当 てはまります。設計アプリケーションは、ユーザーの専門知識の 増加に伴い、より洗練されたものになっています。さらに、生成 されるデータの量も増大しています。 Navisworksの担当者は、次のように述べています。「当社のユー ザーは、より要求の厳しい環境においても、当社が高度なユー ザーエクスペリエンスを提供できるようになることを期待してい ます。」 64ビットサポートが導入され、Autodesk RevitやAutodesk Navisworksで大量のメモリを使用できるようになったため、大 規模なプロジェクトに参加しているこれらのアプリケーションの ユーザーは大きなメリットを得ています。Revit 2010および2011 は、以前のバージョンと比較して、ビデオハードウェアの進化し た機能や、通常のデスクトップへのCPUの増設を利用して、ユー ザーエクスペリエンスを向上させています。オートデスクは、十 分なパフォーマンスを実現できる構成にするために、Windows 7 へのアップグレードに加え、64ビットのクアッドコアCPUとより ハイエンドなグラフィックスカードの搭載、メモリの増設を特に 推奨しています。 て、ギガビットネットワークを使用することを推奨しています。 また、Revit Serverについては、以下のハードウェアを推奨して います。Revitは、階層化されたシステムシリーズへと移行されま した。推奨システムについては、http://usa.autodesk.com/adsk/ servlet/pc/index?siteID=123112&id=12431819を参照してくださ い。 適切 より適切 最適 サーバ負荷小 （同時ユー ザー数 100 人 未満） CPU コア 2 個以上、 2.0 GHz 以上、 4 GB メモリ、 7,200 RPM 以 上のハードド ライブ CPU コア 4 個以上、 2.4 GHz 以上、 8 GB メモリ、 10,000 RPM 以上のハード ドライブ CPU コア 4 個 以上、2.6 GHz 以上、16 GB メモリ、 15,000 RPM 以上のハード ドライブ サーバ負荷大 （同時ユー ザー数 100 人 以上） CPU コア 4 個以上、 2.6 GHz 以上、 8 GB メモリ、 10,000 RPM 以上のハード ドライブ CPU コア 6 個 以上、2.6 GHz 以上、16 GB メモリ、 15,000 RPM 以上のハード ドライブ CPU コア 6 個 以上、3.0 GHz 以上、32 GB メモリ、高速 RAID アレイ • Revit Serverでは、レイテンシが140 ms以下のWANで、最高の ユーザーエクスペリエンスが得られます。 専用のサーバファームでリモート処理を実行する頻度が増える と、建物分析などの対象のワークフローに対して高度なローカル 処理能力を備える必要性が低くなります。さらに重要なことは、 優れた接続性とダウンロード/アップロード速度を維持することに 加え、レイテンシを最小限に抑えることです。オートデスクは、 どこからでも利用できるコンピューティング能力を活用可能な モデルへの移行を進めています。さらに、デスクトップ、クラウ ド、またはモバイルデバイス上の任意の利用可能なハードウェア にタスクを割り当てることができる、インテリジェントなアプリ ケーションが使用されるようになると予測しています。 生産性向上ソリューション オートデスクは、デスクトップシステムでRevitを使用している ユーザーに対して、次の項目を推奨しています。 大規模なモデルにおいて優れたパフォーマンスを得るた めに、メモリを増設すること。Revitでは、できる限り多 くのモデルをRAM内に保持する「メモリ内モデル」のア プローチを採用しています。 • 建物のパフォーマンス分析などのさまざまな重要な操作 を実行できるよう、複数コアの高性能CPUを使用するこ と。 • ビデオカードは、推奨ハードウェアの一覧 （www.autodesk.com/us/revit/revit_graphics_hardware_ list_June02.html）から選択すること。画質やモニタのパ フォーマンスを大幅に向上させることができるだけでな く、エディタでビジュアルマテリアルなどの機能を使用で きるようになります。 • オートデスクは、デスクトップ上のRevitローカルファイルとデー タサーバ上の作業共有中央ファイルの間のネットワークに関し Dell™ Precision™ワークステーションは、3Dモデリング、シミュ レーション、ビジュアライゼーションなどを行う処理負荷の高 い環境向けに特化して設計された、デル製品の中でも最高のパ フォーマンスと拡張性を備えたシステムです。スペースが限られ ている環境において優れたパフォーマンス、信頼性、および拡 張性を提供するDell Precision T5500据置型ワークステーション には、超高速な64ビットマルチコアのインテル® Xeon®プロセッ サー、高性能グラフィックスカード、および大容量メモリがコン パクトなシャーシ内に搭載されています。 例えば、32 nm 6コアのインテルXeonプロセッサーX5600番台 は、インテルQuickPathインターコネクトテクノロジーにより、 独立したプロセッシングコア間の高速相互接続を実現できるだけ でなく、インテル®ターボ・ブースト・テクノロジーにより、パ フォーマンスを向上させることができます。 Dell Precisionワークステーショングループの上級プロダクトマ ネージャであるDon Maynardは、次のように説明しています。 「このワークステーションは、最大6個のプロセッサーコアを 搭載可能な高クロックスピードのプロセッサーを搭載した、パ フォーマンス指向のシステムです。また、オンチップキャッシュ メモリのため、Autodesk Revitやその他のBIMアプリケーション などのシングルスレッドアプリケーションを実行するシステムで も、 優れたパフォーマンスを得ることができます。ターボ拡張 を管理することができます。Precision M6500には、4つのDIMM スロットが搭載されています。このため、メモリを最大32 GBの ダブルデータレート3（DDR3）メモリに拡張し、大規模なデー タセットを処理することができます。専用ハードドライブベイ を2つ搭載し、SSDミニカードを1枚追加可能なM6500なら、スト レージ容量を最大で1 TB以上に拡張できます。また、パフォーマ ンスを優先する場合はRAID 0モード、冗長性を優先する場合は RAID 1モードを選択できます。 機能を搭載したプロセッサーでは、未使用のコアが自動的かつ動 的にシャットダウンされます。これにより、使用中のコアの速度 が高速になり、最高のパフォーマンスがユーザーに提供されま す。」 Precision T5500に2次プロセッサーを追加する場合は、DIMMメ モリスロットが追加され、メモリ容量が最大72 GBに拡張されま す。さらに、プロセッサーにメモリコントローラが内蔵されてい るため、メモリを大量に消費するアプリケーションでも優れた ユーザーエクスペリエンスが得られます。Precision T5500のパ フォーマンスの特長を形成しているのは、優れたグラフィックス パフォーマンス、および費用効果の高いクアッドモニタサポート を実現する、デュアルネイティブPCIe x16 Gen 2グラフィックス スロットです。 Precision T5500ワークステーションは、ミニタワー型として利用 することも、光学ドライブベイを90度回転させてデスクトップ型 （横置き）として利用することもできます。 Dell Precision M6500は、1333 MHzまたは1600 MHzのDDR3メ モリ、およびNvidia Quadro、ATI® FirePro®などのグラフィック スカードと協調して動作する、オプションのインテル® Core i7940XMクアッドコアプロセッサーExtreme EditionとWindows® 7 Professional 64ビット正規版により、卓越した処理能力を提供し ます。 Gialusisは、次のように述べています。「このシステムは、従 来の回転式ドライブの代わりに、ソリッドステートのテクノロ ジーを使用して構築することができます。そのため、Precision M6500などのモバイルワークステーションは、耐久性が向上して いるだけでなく、より高速にユーザーのデータにアクセスする ことができます。」 Precision M6500は、デスクトップに代わるワークステーション として設計されており、独立系ソフトウェアベンダー（ISV）認 定アプリケーションのインタラクティブ操作を余裕で実行するこ とができます。 Precision M6500モバイルワークステーションには、デルの据置 型ワークステーションと同様に、インテル®ターボ・ブースト・ テクノロジーが搭載されており、最高のパフォーマンスを提供す ることができます。デルは、厳しいテストを実施することで、3D CADなどの要件の厳しい作業環境においても互換性を保証し、最 適なパフォーマンスを実現することを目標としています。 Maynardは、さらに次のように述べています。「ワークステー ションにとって、2011年は機能拡大の年になります。プロセッ サーコア数の増加、およびメモリの高速化は引き続き期待できま す。このため、パフォーマンスおよびユーザーの生産性がさらに 向上するでしょう。デルは、高度な拡張性を備えた、2Uラックマ ウントバージョンのPrecision T5500ソリューションも発売する予 定です。」 柔軟性に優れたモバイルワークステーション Dell Precision M6500は、インテル® Core™ i7プロセッサー Extreme Edition、Nvidia Quadro 5000Mグラフィックスソリュー ション、および1600 MHzのシステムメモリ*の各オプションを 備えた、唯一の17インチモバイルワークステーションです。この モバイルワークステーションは、3Dデザイン/アニメーション、 エンジニアリング、CAD/CAM、石油/ガスなど、高度な計算能力 を必要とする分野のユーザーでも使用できるように設計されてお り、サイズの大きなデータファイルを使用する組織にとって最適 です。 シングルスレッドのアプリケーションを実行する場合は、データ 分析を高速化するために、より高い周波数のデュアルコアプロ セッサーが必要になります。さらに、最新世代のグラフィックス カードには追加のプロセッサーコアが数百個搭載されているた め、必要に応じて、高負荷の演算処理をグラフィックスカードの コアにオフロードすることができます。 デルのプロダクトマーケティング担当シニアマネージャである Mano Gialusisは、次のように述べています。「建築/建設業界で は、新規の施工に加え、改築や修復を促進するために、大量デー タの活用がますます求められています。例えば、既存の建造物の 現況データを収集するために使用される高精細レーザースキャ ナーは、数ギガバイト以上のデータを生成します。モバイル環境 でこうした大量データを管理するためには、高度な処理性能とメ モリが必要です。」 Gialusisは、次のように結論付けています。「Precision M6500な どのモバイルワークステーションは、多くの標準的なデスクトッ プと比較して、パフォーマンスは同等ですが、メモリ容量、表示 機能、およびグラフィックス機能は、より優れています。最小重 量は8ポンドをわずかに超える程度です。来年中には、新しい素 材や製造手法により、さらに軽量化を進めつつ、パフォーマンス をこれまで以上に向上させることができると思います。」 モバイルプラットフォームに適した、他の追随を許さないパ フォーマンスを実現するDell Precision M6500は、大量のデータ *システムメモリの容量その他の要因によって、大量のシステム メモリがグラフィックス処理に割り当てられることがあります。 BIM とハイパフォーマンスワークステーション、 パート 2 http://i.dell.com/sites/doccontent/business/smb/sb360/ja/Documents/ja_wp-ws-bim-part2.pdf
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