Der Kampf um offene Daten in der Bauindustrie. Die Geschichte von AUTOLISP, Autodesk, SDK, intelliCAD, openDWG, ODA und openCASCADE
Ein Kampf um Daten oder eine gemeinsame Zusammenarbeit zwischen Nemetschek und Autodesk zur Förderung offener Arbeitsabläufe?
Im April 2024 gab es ein besonderes Ereignis für die Baubranche: Zwei führende Hersteller von CAD-Systemen (BIM), mit deren Werkzeugen ein Großteil der Dokumentation für Bauprojekte erstellt wird, kündigten in einem gemeinsamen Kommuniqué an, dass sie offene und interoperable Arbeitsabläufe über den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden fördern werden:
Durch die Straffung der Arbeitsabläufe bei Nemetschek und Autodesk können die Daten leichter von einer Cloud-Plattform oder Desktop-Anwendung zur anderen fließen, so dass die Details zur richtigen Zeit an die richtigen Personen gelangen.
Die Initiative zielt darauf ab, offene und interoperable Arbeitsabläufe zu fördern, die nach der Logik der CAD-Anbieter auf Cloud-Plattformen und Desktop-CAD-Anwendungen (BIM) angewendet werden sollten. Diese Änderungen werfen viele Fragen im Zusammenhang mit der plattformübergreifenden Interoperabilität und der Offenheit von Daten auf:
- Warum haben große CAD (BIM)-Unternehmen begonnen, aktiv über plattformübergreifende Interoperabilität zu diskutieren?
- Wie gehen die CAD (BIM)-Anbieter selbst mit Daten aus anderen CAD (BIM)-Produkten um?
- Wer waren die ersten, die proprietäre CAD-Anbieterformate geöffnet haben?
- Warum verwendet Autodesk das SDK von ODA?
- Wie hat das LISP-Tool die Entstehung von intelliCAD und der OpenDWG-Allianz beeinflusst?
- Wie hängen ODA, IntelliCAD, Nemetschek, Autodesk und openCASCADE zusammen?
- Wie hängen die globale Bauwirtschaft und ihre Leistung vom Grad der Offenheit verschiedener Datenformate ab?
- Woher kamen die ersten offenen Allianzen und Initiativen in der CAD-Branche?
- Wie wirkt sich die Undurchsichtigkeit der CAD-Daten auf die Finanzergebnisse von BlackRock aus?
Diesen und vielen anderen Fragen zum Thema Daten in der Bauwirtschaft gehen wir anhand von historischen Daten und Fakten nach.
1. Welche CAD (BIM)-Anbieter verwenden, um Informationen zwischen Produkten zu übertragen
2. Die Einführung von AutoCAD, der erste AutoCAD-Hack und die Entwicklung von AutoLISP
3. Das Aufkommen von IntelliCAD und die offizielle Entdeckung des DWG-Formats
4. Wie aus IntelliCAD die OpenDWG- und LibreDWG-Allianz entstand
5. Open Data Capital Nizhny Novgorod und Sankt-Petersburg: IntelliCAD, Bricsnet und SoftDev
6. OpenCascade und SDK CAD Exchanger
7. Der Kampf um TrustedDWG und die “richtige” Version des DWG-Formats
8. Entstehung des offenen IFC-Formats und der IAI-buildingSMART-Organisation
9. Die Probleme von Graphisoft und das Aufkommen von openBIM zur Förderung des IFC-Formats
10. Probleme, Undurchsichtigkeit und Abhängigkeiten des IFC-Formats
11. Das Entstehen von CPIXML in Deutschland als Antwort auf die Qualitätsprobleme des IFC-Formats
12. die Öffnung des proprietären Revit-Formats und das Aufkommen und die Nutzung des IFC-SDK von ODA Autodesk.
13. Woher kommt die Idee der Zusammenarbeit und des Friedens zwischen CAD (BIM)-Unternehmen?
14. Wer leitet die CAD-Firmen und ist Eigentümer der Daten in der Bauindustrie?
15. Warum entscheiden sich Finanzriesen für CAD-Firmen und nicht für die Baubranche?
16. Der Übergang von de facto zu de jure Datenstandards
17. Fazit, das Thema Big Data und KI
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1. Welche CAD (BIM)-Anbieter verwenden, um Informationen zwischen Produkten zu übertragen
Im Jahr 2024 verwenden alle großen Bau- und Ingenieurbüros und alle CAD-Anbieter Software Development Kits (SDKs) der Open Design Alliance (ODA), CAD Exchanger und Tech Soft 3D oder auf diesen SDKs aufbauende Tools, um Daten aus CAD-Formaten (BIM) zu erfassen und zu verarbeiten.
Abbildung 1.1 zeigt die Liste der offiziellen strategischen Mitglieder von Unternehmen und Großkunden der Open Design Alliance (ODA), CAD Exchanger und Tech Soft 3D, die SDKs für die Arbeit mit CAD-MCAD (BIM)-Daten verwenden. In dieser Liste finden Sie ausnahmslos alle Unternehmen, die an der Entwicklung von CAD-MCAD (BIM)-Produkten beteiligt sind. Hinzu kommen multinationale Konzerne wie Siemens, Microsoft, HP, NASA, Airbus, Apple und hunderttausende andere mittlere und große Unternehmen, die mit Daten aus CAD-MCAD (BIM)-Formaten arbeiten.
Heute greift kein großer CAD-(BIM)-Anbieter und kein bedeutendes Bau- oder Planungsunternehmen in der Welt, das mit Daten in CAD-(BIM)-Formaten arbeitet, über APIs, Plug-ins geschlossener CAD-Programme oder das IFC-Format auf Daten zu. Alle Spitzenunternehmen beziehen offene Daten aus CAD-(BIM-)Formaten entweder direkt über SDKs und Reverse Engineering oder verwenden Tools, die solche Dienste anbieten.
Reverse Engineering ist das Ergebnis des Kampfes um die Offenheit von Daten und Anwendungen, der stattfindet, wenn einige Plattformen vorübergehend eine Monopolstellung innehaben. Die Entwickler anderer Systeme haben das Gefühl, dass diese Dominanz nicht immer gerechtfertigt ist, und entwickeln Reverse-Engineering-Tools, um geschlossene Formate in offene Daten umzuwandeln.
Abbildung 1.2 zeigt eine Liste von mehreren Tausend Unternehmen, die offiziell das ODA SDK für den Zugriff auf Daten aus verschiedenen CAD-Formaten (BIM) verwenden.
Die meisten der von diesen Unternehmen entwickelten Anwendungen (Abbildung 2.2), die SDKs verwenden, ermöglichen es ihnen, alle Daten aus CAD-Formaten durch Reverse Engineering zu übernehmen und in die von ihren Kunden benötigten Formate zu konvertieren. Einige der jüngsten Beispiele für den Einsatz von Reverse-Engineering-SDKs sind:
- Tekla (Trimble) hat mit dem ODA SDK eine Erweiterung zum Export/Herunterladen von RVT-Dateien (Revit) im Jahr 2023 hinzugefügt.
- Graphisoft (Nemetschek) hat mit dem ODA SDK die Möglichkeit eingeführt, RVT (Revit)-Modelle in die ArchiCAD-Basisfunktion ab 2020 zu laden/entladen
- Nemetschek hat mit dem ODA SDK die Möglichkeit geschaffen, RVT-Modelle (Revit) ab 2021 in Allplan hoch- und herunterzuladen.
- Bentley hat eine Lösung für die direkte Interaktion mit RFA (Revit) in OpenBuildings Designer ab 2020
- Autodesk nutzt das IFC SDK von ODA ab 2020 zur Integration des SDK in Revit, um Daten im IFC-Format zu exportieren.
Die Verwendung von SDKs für das Reverse Engineering geschlossener CAD-Formate (BIM) ist aus dem Bedarf an mehr Funktionalität, Leistung und Datenstrom entstanden. Dieser Bedarf ist vergleichbar mit dem, was mit dem DWG-Format von AutoCAD vor dreißig Jahren geschah.
Geschlossene Formate werden durch die Bemühungen einzelner Fachleute und Bündnisinitiativen geöffnet, die die proprietäre und geschlossene Natur der Daten nicht akzeptieren und versuchen, ihre Verwendung in ihren eigenen Tools oder in Streaming-Tools zu ermöglichen.
1998 war die OpenDWG Alliance die erste, die das proprietäre DWG-Format öffnete, womit die offizielle Geschichte der Offenheit proprietärer CAD-Formate (BIM) begann.
Die inoffizielle Geschichte des Hackens und Öffnens geschlossener Formate begann jedoch früher, als allgemein angenommen wird. Im Jahr 1987 hackte eine Gruppe von Entwicklern halblegal AutoCAD, um dessen Leistung zu verbessern. Zehn Jahre später wurden diese Schlüsselentwicklungen offiziell von Autodesk übernommen. Und zur gleichen Zeit ermöglichten dieselben Entwicklungen den beiden neuen Allianzen, das proprietäre DWG-Format offiziell zu öffnen.
2. Das Aufkommen von AutoCAD, der erste AutoCAD-Hack und die Entwicklung von AutoLISP
Vor fast 40 Jahren entwickelte Mike Riddle nach seiner Arbeit an CADDS bei Computervision (wo er gleichzeitig mit den PTC- und Revit-Erfindern Samuel Geisberg und Leonid Reitz zusammenarbeitete) Interact, das Architektur- und DWG-Dateiformat, das die Grundlage für AutoCAD bildete, das 1982 erstmals veröffentlicht wurde.
John Walker, einer der späteren Gründer von Autodesk, wollte Interact für 8.000 Dollar kaufen. Stattdessen übertrug Mike Riedl Interact für 1 Dollar und 10 % der zukünftigen AutoCAD-Verkäufe an Autodesk. Nachdem die Interact-AutoCAD-Verkäufe in die Höhe schossen, führten diese 10 % zu rechtlichen Problemen, und 1992 verließ Mike Riedl das Unternehmen für 12 Millionen Dollar (Abbildung 3.1). Lesen Sie mehr über die Geschichte von AutodCAD, Revit, Archicad und die Entstehungsgeschichte von Unternehmen wie Autodesk, Graphisoft und buildingSMART in dem Video “Data Wars in Construction | Technofeudalism and the History of BIM”.
AutoCAD, ein Produkt, das sich durch seine Leichtigkeit und relative Benutzerfreundlichkeit auszeichnet, zog Ingenieure an, die nach Möglichkeiten suchten, das Programm zu verbessern und indirekt auch das DWG-Format zu öffnen.
Die Geschichte der “halblegalen Entdeckung” von AutoCAD, um die Produktivität zu steigern, ist in seinem Facebook-Post Dmitry Popov, der in den frühen 90er Jahren mit einem der Gründer von Autodesk Richard Handyside kommunizierte, ausführlich beschrieben. Dmitrys Beitrag ist unten in einer gekürzten Version wiedergegeben:
AutoCAD war 1985 noch kein CAD, wie man es damals verstand. Wo ist die wirkliche Hilfe für den Ingenieur bei den Berechnungen, dem zeitaufwändigsten Teil seiner Arbeit? Wo bleibt die Suche nach Gestaltungsmöglichkeiten? Wie kann dieses Handwerk überhaupt bei der Gestaltung eines technologischen Prozesses helfen?
In der Tat war AutoCAD 1985 eine eher unbequeme elektronische Staffelei. Alternative und ähnliche Funktionen waren auch in den CAD-Lösungen Medusa, TurboCAD, Microstation usw. verfügbar.
Aber AutoCAD war nicht hoffnungslos, es hatte einen eingebauten LISP-Interpreter. Die Programmierer von Autodesk nahmen XLISP, einen öffentlichen und quelloffenen Dialekt, der von David Betz geschrieben wurde, und passten ihn für AutoCAD an (eine ähnliche Geschichte wie die Entstehung des Dynamo-Tools für Revit von Grasshopper). In der ursprünglichen Implementierung von Autodesk war LISP (XLISP) extrem langsam und anfällig für häufige Abstürze und Fehler. Es war klar, dass damit nichts Ernsthaftes geschrieben werden konnte, und Autodesk plante, LISP in AutoCAD in den späten 1980er Jahren aufzugeben und die Sprache C für den gleichen Zweck zu verwenden.
Aber später war es das neu gestaltete LISP, das die Waffe wurde, die es AutoCAD ermöglichte, seine Konkurrenten in der PC-CAD-Nische zu zertrampeln. Und diese Waffe des Sieges wurde für Autodesk von zwei Forschern namens Petrov und…. geschmiedet. Petrov.
Bei einem seiner Besuche in der UdSSR Ende 1987 wurde Autodesk-Vizepräsident Richard Hendyside zwei Ingenieuren, Yuri und Sergey Petrov, vorgestellt. Sie hatten damals keine vollständige Lösung für die Kompilierung und Ausführung von LISP-Programmen für AutoCAD, aber sie garantierten, dass sie, wenn sie Zugang zu den internen Funktionen von AutoCAD erhalten könnten, dies in einem sehr begrenzten Zeitrahmen tun könnten. Selbst wenn sie “keinen Zugang” bekämen, könnten sie es auch tun, aber es würde etwas länger dauern.
Richard Handyside besprach die Idee mit den anderen Gründungsvätern von Autodesk, und die beiden Petrov-Ingenieure reisten nach Sosalito, Kalifornien, um ihre Lösung zur Veröffentlichung zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt, 1989, hatten die beiden Petrov-Ingenieure bereits den AutoCAD-Code geknackt und waren in der Lage, kompilierte LISP-Module (später AutoLISP) direkt einzubinden, was Richard jedoch nicht mitgeteilt wurde.
1989 gründete Richard Handyside, einer der Gründer und Vizepräsident von Autodesk, ein Joint Venture mit der Firma Infograph von Spartak Chebotyryov in Moskau. Richard dachte sich den Namen für das Joint Venture aus — “Parallel”: Er bedeutete, dass moderne Technologie aus dem Westen in die Sowjetunion kam und Wissen in den Westen ging. 1989 investierte Autodesk Ltd. 98.000 £ (250.000 £ zum Wechselkurs von 2024) in das Joint Venture.
Was die beiden Petrov-Ingenieure im Rahmen des Parallel-Joint-Ventures taten, bot Schutz für den Quellcode von Drittentwicklern. AutoCAD-Anwendungsentwickler konnten nun ihre für AutoCAD in LISP geschriebenen Programme und Werkzeuge verkaufen, ohne befürchten zu müssen, dass die Ergebnisse ihrer Arbeit leicht kopiert werden könnten. Die Zahl der AutoCAD-Enthusiasten und -Anwendungen wuchs schnell, und eine internationale Gemeinschaft von AutoCAD-Entwicklern begann zu entstehen. Mit dem AUTOLISP-Compiler liefen die Programme viel schneller, und es war möglich, einige ernsthafte Berechnungen mit dem AUTOLISP-Compiler durchzuführen.
Autodesk vergaß die beiden Petrovs nicht, der Vertrag für den technischen Support wurde zunächst nicht mit ihnen unterzeichnet, so dass die Ingenieure von JV “Parallel” mehrere weitere Aufträge zur Anpassung ihres Codes für jede nächste Version von AutoCAD erhielten. JV “Parallel” Moskau und St. Petersburg entwickelte auch AutoCAD MAP und Database Connectivity für AutoCAD, eine Abteilung, die später fast vollständig nach San Rafael, Kalifornien Zweig von Autodesk.
Mitte der 1990er Jahre ging Peter Petrov von JV Paralel nach Amerika und eröffnete die Basis Software Inc. die eine moderne visuelle Programmierumgebung in LISP entwickelte — Vital-LISP. Dies war übrigens nicht das einzige Projekt, es war vielmehr ein Spin-off. Basis Software wollte genau den Drehpunkt herstellen, den Archimedes brauchte, um die Erde auf den Kopf zu stellen. Leider wurde die Messlatte zu hoch gelegt, so dass wir nie erfahren werden, was aus der CAD-Industrie geworden wäre, wenn Basis Software ihre Vision verwirklicht hätte.
Die erste Komponente wurde jedoch erstellt — eine visuelle Programmierumgebung in LISP, aber das Geld begann auszugehen, es gab keine Finanzierung, um das Projekt fortzusetzen. Autodesk sah in der Entwicklung von Basis Software die Lösung für alle seine Probleme: 1997 kaufte Autodesk Vital-LISP und benannte es um. Mitte 1998 veröffentlichte Autodesk ein neues Tool zur Erstellung von AutoCAD-Anwendungen namens Visual LISP (Vital-LISP). Ein wesentlicher Unterschied zwischen Visual LISP und AutoLISP bestand darin, dass die neue Version von LISP häufiger für branchenspezifische Programme verwendet wurde und Visual-LISP-Programme fünfmal schneller waren.
Die Sprache AutoLISP hat sich zum wichtigsten Werkzeug für die Entwicklung spezieller Anwendungen für CAD-Systeme entwickelt. Sie wurde zu einem Schlüsselelement von AutoCAD und im Laufe der Zeit zu einem der wichtigsten Software-Schnittstellen-Tools für viele Unternehmen, die Anwendungen von Steuerungssystemen bis hin zu speziellen Symbolbibliotheken anbieten. Einige der Unternehmen, die ihr Geschäft mit der Entwicklung von AutoLISP-Anwendungen aufgebaut haben, wie z. B. Softdesk und intelliCAD, spielten später eine wichtige Rolle bei der offiziellen Öffnung des DWG-Formats und der Gründung der OpenDWG-Allianz.
Dank der Marketinganstrengungen von Autodesk wurde AutoCAD zu einem leistungsstarken Konstrukteur, der die Sprachen AutoLISP und Visual LISP verwendete, und errichtete ein Monopol auf dem Konstruktionsmarkt, das anderen CAD-Softwareentwicklern missfiel. Das proprietäre DWG-Format wurde zum vorherrschenden Format für die Speicherung von Konstruktionsdaten, und Dutzende von Unternehmen auf der ganzen Welt bemühten sich aktiv um die Freigabe des geschlossenen DWG-Formats.
3. Das Aufkommen von IntelliCAD und die offizielle Freigabe des DWG-Formats
Ralph Grabowski beschreibt den Zeitpunkt der AutoCAD-Klone als einen logischen Schritt seitens der Anwender, die nicht bereit waren, die jährlich steigenden Abonnementpreise von Autodesk zu bezahlen:
AutoCAD ist das Ziel vieler ähnlicher Software-Anbieter, weil es das erfolgreichste 2D/3D-CAD-Programm aller Zeiten ist. Bei vier, sechs, acht oder zwölf Millionen Nutzern (niemand weiß es genau) einer 35 Jahre alten Software glauben die Unternehmer, dass es einen gewissen Prozentsatz von Nutzern geben muss, die etwas wollen, das weniger kostet, auch wenn es weniger kann.
AutoCAD wurde zur Zielscheibe, nachdem Autodesk die falschen Leute verärgert hatte, die es sich leisten konnten, ihren Zorn auf Autodesk zu richten. Diese Geschichten sind lang, aber dank ihnen sind Unternehmen wie IntelliCAD, Open Design Alliance und die Graebert GmbH heute etablierte Organisationen, die großartige Alternativen auf dem Markt anbieten.
Autodesk hielt die binäre Struktur des DWG-Formats vor Wettbewerbern geheim und beschränkte den Zugang zu seinen eigenen Bibliotheken zum Lesen von DWG-Dateien. Diese in der Softwarebranche übliche Strategie hat zu zahlreichen Versuchen anderer Unternehmen geführt, das Format zurückzuentwickeln (Reverse-Engineering).
Die OpenDWG Alliance (später Open Design Alliance) konnte mit dem Produkt IntelliCAD, das die Arbeit mit dem DWG-Format in jedem CAD-Programm ermöglichte, die Barriere der Modifizierung von DWG-Dateien offiziell überwinden. Die OpenDWG Alliance ebnete das Spielfeld für alle CAD-Entwickler, und ihr verdanken so bekannte Unternehmen wie das britische TurboCAD, das belgische Bricsys, das deutsche Graebert, das französische DraftSight, das chinesische ZWSoft, das russische NanoSoft und Tausende anderer Unternehmen ihren Erfolg.
Die Geschichte der OpenDWG Alliance (Open Design Alliance) begann mit dem Versuch von Autodesk, SoftDesk und insbesondere dessen Produkt IntelliCAD zu kaufen.
1994 erwirbt Softdesk, damals der größte Drittentwickler von AutoLISP-Produkten für Autodesk, IntelliCAD.
Doch dann wurde die Softdesk-Geschäftsführung besorgt, weil sie nicht zu einem Konkurrenten von Autodesk werden wollte, und ordnete an, das IntelliCAD-Projekt einzustellen. Der CEO traf jedoch Vorkehrungen, um das Projekt fortzuführen, und so wurde ein Unternehmen mit dem neuen Namen Boomerang (IntelliCAD) ausgegliedert und am 1. Oktober 1996 eingetragen. In der Zwischenzeit arbeiteten die Mitarbeiter von Boomerang ohne Bezahlung und ohne Rechte an der Technologie weiter an IntelliCAD und entwickelten einen AutoCAD-Klon mit einer Programmiersprache, die AutoLISP sehr ähnlich war, mit dem Ziel, AutoCAD vollständig zu ersetzen.
Kurze Zeit später überschlugen sich die Ereignisse:
- Am 25. November 1996 schickte Softdesk Boomerang eine Vereinbarung, die Vorteile wie die kostenlose Nutzung von Büroräumen im Wert von 4.000 Dollar pro Monat enthielt. Boomerang unterzeichnete die Vereinbarung
- 4. Dezember. Softdesk warf Boomerang aus dem Büro und beendete die Verhandlungen
- 5. Dezember. Softdesk nahm alles in Besitz, was Boomerang “gehörte”.
- 10. Dezember. Autodesk kündigt den Kauf von Softdesk für 72 Millionen Dollar an
Den Anwälten von Softdesk zufolge hat Autodesk beim Kauf von Softdesk “anscheinend” Autodesk nicht über das Boomerang-Produkt und seinen AutoCAD-Klon informiert, und Autodesk seinerseits hatte “keine Kenntnis” von einem solchen Produkt. Die Anwälte von B&T sahen jedoch “einen kartellrechtlichen Fehler in einer quasi-monopolistischen Fusion, die darauf abzielt, die Technologie eines potenziellen Wettbewerbers zu unterdrücken”.
Als eine auf kartellrechtliche Untersuchungen von Software spezialisierte Anwaltskanzlei Softdesk über kartellrechtliche Probleme informierte, weigerte sich Softdesk, die Technologie von Boomerang auf IntelliCAD zu übertragen, und bot Boomerang nur 7.500 $ an, um das IntelliCAD-Produkt fallen zu lassen. Während Boomerang und Visio über die Vereinbarung verhandelten, rief der Justitiar von Softdesk an und bot an, die Verhandlungen mit Boomerang wieder aufzunehmen. Die kartellrechtliche Drohung wirkte.
Infolgedessen wurde eines der Hauptprodukte von Softdesk, Boomerang (IntelliCAD), durch eine Entscheidung des Kartellgerichts an Visio übertragen, das später von Microsoft aufgekauft wurde. Microsoft erwarb Visio Anfang 2000 für 1,2 Milliarden Dollar. Bis heute ist Microsoft Eigentümer des Codes in IntelliCAD 98 und bis IntelliCAD 6. IntelliCAD 7 war die erste Version, die vom IntelliCAD-Konsortium veröffentlicht wurde und keinen Code enthielt, der Microsoft gehörte.
4. Wie sich die OpenDWG- und LibreDWG-Allianz aus IntelliCAD entwickelt hat
Nach der Übernahme von Softdesk wurden die Bemühungen um die Öffnung des DWG-Formats nicht nur nicht eingestellt, wie von Autodesk gewünscht, sondern sogar noch intensiviert. Die Entwickler begannen, ihre Bemühungen zu dezentralisieren und das Know-how auf verschiedene Unternehmen zu verteilen, anstatt es in einem einzigen Unternehmen zu konzentrieren.
Wenn man ein Unkraut ausreißt, stärkt man ein anderes Unkraut.
Jean de Labruyere
So beschrieb Martin Day vom AEC Magazine die Ereignisse der späten 90er Jahre auf dem CAD-Markt:
Langsam aber sicher erhob sich eine Rebellion, um das Imperium (Autodesk — Anm. d. Verf.) zu untergraben, und alle Feinde des Imperiums trugen zur Gründung der Open Design Alliance (OpenDWG-ODA — Anm. d. Verf.) und des IntelliCAD Technical Consortium bei, um das Dateiformat zurückzuentwickeln und zu klonen und billigere, aber kompatible Zeichenwerkzeuge bereitzustellen.
IntelliCAD 98 kam 1998 auf den Markt. Der ursprüngliche Preis lag bei 495 $; nach der Veröffentlichung wurde der Preis als “spezieller Einführungspreis” auf 149 $ gesenkt. Ende Juni hatte IntelliCAD in den ersten drei Monaten etwa 12.000 Lizenzen verkauft und damit einen Bruttoumsatz von 3 Millionen Dollar erzielt. Im Mai 1998 wird IntelliCAD plötzlich inkompatibel mit AutoCAD. Autodesk veröffentlicht ein Update für AutoCAD R14.01, das Änderungen am DWG-Format vornimmt und IntelliCAD daran hindert, Zeichnungsdateien zu lesen. Sechs Monate später aktualisiert Visio IntelliCAD 98, um mit AutoCAD 14.01-Dateien arbeiten zu können.
Im Februar 1998 überzeugt die Visio Corporation (mit ihrem Produkt IntelliCAD, das sie von Softdesk geerbt hat) 14 andere Softwarefirmen, jeweils 25.000 Dollar beizusteuern, um eine neue Organisation zu gründen, die sich für ein offenes DWG-Format einsetzt. Und die wichtigsten Konkurrenten von Autodesk auf dem CAD-Markt bilden eine neue Allianz namens OpenDWG:
- Baystate Technologies Inc.
- DATACAD LLC
- Diehl Graphsoft Inc.
- Eagle Point Software GmbH
- IMSI
- Informative Grafiken Corp
- Inso Corp (Nasdaq: INSO)
- Intergraph Corp (Nasdaq: INGR)
- Ketiv-Technologien
- Nemetschek AG
- Parametric Technology Corporation (Nasdaq: PMTC)
- Robert McNeel & Partner
- SolidWorks Corp.
- Visio Corp (Nasdaq: VSIO)
Zur Unterstützung ihrer Entscheidung veröffentlicht das Wall Street Journal einen großen Artikel, in dem CAD-Anbieter gegen Autodesks absolute Aneignung der Rechte am DWG-Format protestieren.
Die OpenDWG Alliance (ODA) zielte darauf ab, allen Anbietern von CAD-Lösungen, unabhängig von ihrer Beziehung zu Autodesk, die gleichen Bedingungen zu bieten. Die OpenDWG Alliance brachte Entwickler und Anwender zusammen, die das DWG-Format von Autodesk als offenen Industriestandard für den CAD-Datenaustausch nutzen wollten.
Der Vorstand der Allianz wurde auf zwei Dutzend Sitze begrenzt, um eine Machtkonzentration in den Händen einzelner Mitglieder der ODA zu verhindern. Diese Struktur ähnelt der der Linux Foundation, einer erfolgreichen Open-Source-Organisation mit 15 Platin-Mitgliedern, die jeweils 500 000 Dollar pro Jahr beisteuern, mit dem Unterschied, dass OpenDWG von Konkurrenten von Autodesk organisiert wurde und nicht von Unternehmen, die wirklich daran interessiert waren, das DWG-Format allen Nutzern zugänglich zu machen.
Im Jahr 2005 wurde Autodesk angeboten, der Open Design Alliance beizutreten, doch das Unternehmen lehnte das Angebot ab. Wie Martyn Day in seinem Artikel über die Beziehung von Autodesk zur ODA richtig feststellt:
In meinen Gesprächen mit Autodeskers weisen sie ironisch darauf hin, dass sie der ODA Alliance beitreten würden, wenn sie im Gegenzug die Bibliotheken aller proprietären CAD-Produkte der anderen Mitglieder (von Bentley, EDS, PTC, Graphisoft, Nemetschek, ESRI und CADKEY) erhalten würden
ODA wurde so konzipiert, dass es unzerstörbar und so strukturiert ist, dass weder Autodesk, Visio noch irgendein ODA-Mitglied es zerstören kann. Sollte OpenDWG sterben, würden die Bibliotheken an eine andere gemeinnützige Organisation gespendet werden, um sicherzustellen, dass sie immer verfügbar sind.
Einzelpersonen oder Organisationen, die die Bibliotheken in ihren nicht-kommerziellen Produkten verwenden wollten, konnten OpenDWG auf der Ebene eines “assoziierten Mitglieds” kostenlos beitreten. Um der Organisation beizutreten, musste ein potenzielles assoziiertes Mitglied lediglich einer “Mitgliedschaftsvereinbarung” zustimmen, die auf der ODA-Website veröffentlicht wurde. Die Vereinbarung über die assoziierte Mitgliedschaft war unbefristet, kostenlos und stand von 1998 bis 2007 allen offen.
Im Jahr 1998 entstand unter Verwendung der quelloffenen und kostenlosen OpenDWG-Bibliotheken die GNU LibreDWG-Initiative, eine Bibliothek, die das DWG-Format lesen konnte. Allerdings konnte LibreDWG keine Informationen in DWG-Dateien bearbeiten oder schreiben. Einer der Nachteile der ersten Version von LibreDWG, die auf 20 % des OpenDWG-Codes zum Lesen des Formats basierte, war, dass die Dokumentation und die Variablen in der Bibliothek in Esperanto geschrieben waren.
Im Jahr 1998 gab die OpenDWG Alliance 2.000 Mitglieder an, aber diese Zahl ist wahrscheinlich das Ergebnis der Zählung all derer, die eine Kopie des OpenDWG-Toolkits von der Website heruntergeladen haben. Nach Angaben der PR-Firma der OpenDWG Alliance, McKenzie Kesselring, hat die OpenDWG 1998 eine Liste von etwa 112 kommerziellen Mitgliedern mit Abonnements von mehreren tausend Dollar vorgelegt.
Mit der Gründung der OpenDWG-Allianz im Jahr 1998 endete der verdeckte Kampf zwischen den kleinen Produkten intelliCAD (Visio) und Autodesk und es begann eine offene Konfrontation zwischen großen Konzernen wie Intergraph, Nemetschek Group, PTC und SolidWorks auf der einen und Autodesk auf der anderen Seite in der Frage der Offenheit des DWG-Formats.
Eine Schlüsselrolle in diesen Auseinandersetzungen spielten die Bemühungen von Entwicklern aus Nizhny Novgorod und Sankt-Petersburg, die seit Ende der 1990er Jahre maßgeblich an der Entwicklung von Produkten der OpenDWG-Allianz, des IntelliCAD-Konsortiums, von Bricsnet und des OpenCascade-Geometriekerns beteiligt waren.
5. Open Data Capital Nizhny Novgorod und Sankt-Petersburg: IntelliCAD, Bricsnet und SoftDev
Einer der Hauptbegründer und aktiven Mitglieder der OpenDWG-Allianz ist neben Visio mit IntelliCAD auch IMSI, ein Unternehmen, das für die Entwicklung der CAD-Software TurboCAD bekannt ist. TurboCAD kam 1986 auf den Markt und war zusammen mit AutoCAD eine der ersten CAD-Softwareprodukte, die für die Verwendung auf Personalcomputern entwickelt wurde.
Bereits in den frühen 1990er Jahren begann IMSI, die Entwicklung seines Hauptprodukts TurboCAD auszulagern. Während einer Reise des TurboCAD-Vertriebspartners Martin Sachs nach Russland im Jahr 1993 stellte IMSI drei russische Programmierer für die Arbeit an TurboCAD ein — darunter Viktor Bazarov, der später für IMSI in San Rafael arbeitete, Sergey Slezkina und Alexander Presnyak, der 1994 in Nischni Nowgorod das Softwareberatungsunternehmen SoftDev gründete.
Das von SoftDev entwickelte TurboCAD unterschied sich von AutoCAD durch seine Fähigkeit, mit geometrischen und maßlichen Einschränkungen in seinem Produkt zu arbeiten. Laut Moritz Botha, IMSI/Design Technology Director, war es ihre Implementierung, die Autodesk dazu inspirierte, eine ähnliche Funktionalität in AutoCAD 2010 zu schaffen. Die TurboCAD-Entwickler haben sich weitgehend an die Funktionalität von AutoCAD angelehnt und eine hohe Investitionsrentabilität erzielt. Die DWG-Kompatibilität wurde im Marketing des Unternehmens zusammen mit der Entwicklung der Unterstützung für die Programmiersprachen AutoLISP und ARX beworben.
Durch Kontakte zu Paralel JV, das AutoLISP und VisualLISP entwickelte, wurden Sergei Slezkin und Alexander Presnyak zu wichtigen Entwicklern von TurboCAD und gründeten SofDev. Sergei Slezkin begann seine Karriere bei IMSI Design in Großbritannien und leitete dann die Produktentwicklung bei OpenDWG, die später in Open Design Alliance (ODA) umbenannt wurde. Im Rahmen seiner Arbeit bei der ODA war Sergei Slezkin auch an der Code-Korrektur der neuen STO-Manager der ODA beteiligt, von denen einige in den 2000er Jahren Präsidenten der Allianz wurden.
Unter der Leitung von Sergey Slyozkin entwickelte SoftDev Werkzeuge zur Korrektur von Fehlern in Dateien im DWG-Format, wodurch ODA in einigen Aspekten Autodesk voraus war. Trotz der bedeutenden Leistungen von SoftDev in der Softwareentwicklung und der Zusammenarbeit mit bekannten CAD-Unternehmen wissen viele Kunden nicht einmal, dass SoftDev hinter den von ihnen verwendeten Produkten steht.
Im Jahr 2005 sah sich die openDWG Alliance mit internen Problemen konfrontiert, die durch die Veruntreuung von 600.000 Dollar aus Mitgliedsbeiträgen verursacht wurden. Dies führte zum Rücktritt des damaligen ODA-Präsidenten Evan Yares und zur Wahl eines neuen Präsidenten, Arnold van der Weide, der zuvor Präsident des IntelliCAD Technology Consortium gewesen war.
Bricsnet (BRICS) stand hinter der Entwicklung des IntelliCAD-Konsortiums, das zuvor SoftDesk übernommen hatte. Im Jahr 2000 schloss Bricsnet eine Vereinbarung mit Microsoft über den Vertrieb und die Unterstützung von IntelliCAD in den USA und Europa, und der Vorsitzende und CEO von Bricsnet, Hector Rodriguez, wurde 2010 in den Vorstand von IntelliCAD berufen.
BRICS (Bricsnet), organisiert vom belgischen Unternehmer Erik de Keyser, entwickelte ein Architekturmodellierungspaket, das die Grundlage für das Produkt TriForma von Bentley bildete. Die Beziehungen zwischen Bentley und BRICS verliefen nicht gut, und Bentley gab schließlich seine Anteile an dem Unternehmen im Austausch für den Quellcode der Architektursoftware zurück. In den späten 1990er Jahren wurde BRICS zusätzlich zur Architektursoftware zu einem Anbieter von internetbasierten Informationsmanagementlösungen und änderte seinen Namen in Bricsnet. Von 2010 bis 2018 wird Erik de Keyser Vizepräsident der Open Design Alliance.
Die BricsCAD-Plattform (BricSys) hat Werkzeuge für Anwendungsentwickler in der CAD-Industrie entwickelt, ein wichtiger Schritt zur Verbesserung der AutoLISP-Funktionalität. BricsCAD hat gravierende Vorteile gegenüber seinen Konkurrenten und wird inzwischen in Hunderten von Anwendungen für die Arbeit mit CAD-Daten verwendet (Abbildung 4.2).
Im Rahmen der Vereinbarung begann Bricsnet 1999 damit, bestehenden Kunden des IntelliCAD-Konsortiums technischen Support zu leisten und Upgrades auf die neue Version IntelliCAD 2000 anzubieten. Als Teil der Vereinbarung mit der Visio Division von Microsoft verpflichtete sich Bricsnet, eine kommerzielle Version des neuen IntelliCAD 2000 Produktes im ersten Quartal 2000 zu veröffentlichen. Bricsnet übernahm die Verantwortung für den technischen Support für bestehende IntelliCAD-Kunden und stellte kostenlose Upgrades für diejenigen bereit, die einen Wartungsvertrag abgeschlossen hatten. Die Microsoft Visio-Abteilung stellte Bricsnet die Profile aller bestehenden IntelliCAD-Anwender zur Verfügung und informierte ihre bestehenden Kunden, dass sie technischen Support, Upgrades und neue Lizenzen von Bricsnet erhalten können.
Territorial waren die Bricsnet-Entwicklungsteams, die für die IntelliCAD-Produkte verantwortlich sind, in Nizhny Novgorod angesiedelt und führten dort ihre Entwicklungen durch.
Die Stadt Nischni Nowgorod wurde auch der Ort, an dem ein weiteres Open-Source-Projekt in der CAD-Welt entstand — OpenCascade — der einzige freie Open-Source-Geometriekern und alternative SDK CAD Exchanger für die Arbeit mit Daten aus CAD-Formaten (BIM).
6. OpenCascade und CAD Exchanger SDK
Das Team von Open CASCADE Technology (OCCT) und Entwicklungsleiter Roman Lygin stellen den weltweit einzigen freien geometrischen CAD-Kernel zur Verfügung. Roman Lygin ist einer der weltweit wichtigsten Ingenieure auf dem Gebiet der Arbeit mit geometrischen Kerneln.
Seit 1999 hat Open CASCADE einen bedeutenden Schritt in Richtung Offenheit für die gesamte CAD-Branche getan, indem es der Welt nicht nur Zugang zum Format, sondern auch zu seinem geometrischen Kern und seiner Plattform für die 3D-Modellierung in den Bereichen CAD/CAM/CAE gewährt hat. Dieser Schritt hat es Entwicklern auf der ganzen Welt ermöglicht, ihre eigenen Anwendungen auf der leistungsstarken und flexiblen OpenCascade-Plattform zu entwickeln.
Die kostenlose Open CASCADE-Bibliothek ist zur Grundlage für viele kommerzielle und Forschungsprojekte in verschiedenen Branchen geworden, darunter Automobil, Luftfahrt, Schiffbau, Energie, Medizin und andere. Diese Bibliothek wird in so bekannten Projekten wie FreeCAD, SALOME, IfcOpenShell und BlenderBIM sowie in Tausenden von anderen Projekten verwendet.
Im Jahr 2024 wird fast jedes freie oder quelloffene CAD-Produkt höchstwahrscheinlich den einzigen freien Open CASCADE Geometrie-Kernel für die Geometrie verwenden.
Open CASCADE SA hat mit Open Source ein “Gambit” gespielt, um einen vielversprechenderen Markt zu erobern. Der Verlust der begrenzten Gewinne, die das Unternehmen mit Lizenzen erzielen konnte, wird durch große Aufträge von Industrieunternehmen für die Entwicklung von Spezialanwendungen sowie durch technische Unterstützung und Beratungsverträge mit unabhängigen kommerziellen Softwareentwicklern mehr als ausgeglichen. Open CASCADE SA war das erste CAD/CAM/CAE-Unternehmen, das einen revolutionären Ansatz zur Förderung von Open Source verfolgte, indem es sein Geschäftsprofil vom Softwareentwickler zum Dienstleistungsanbieter veränderte. Das Team von Open CASCADE wendet seit mehr als 15 Jahren erfolgreich ein Geschäftsmodell an, das auf industrieller Open Source basiert.
Im Jahr 2009 erweiterten die Entwickler des OpenCascade-Geometriekerns ihre Aktivitäten um eine neue Richtung — SDK für Reverse-Engineering-Daten aus CAD-(BIM-)Formaten. Diese Entscheidung ermöglichte es ihnen, dem Beispiel ihres Nachbarn in Nischni Nowgorod, der Open Design Alliance, zu folgen. Zu den Kunden von CAD Exchanger gehören Apple, Tesla, Amazon, NASA, Fujitsu, General Electric und 150 Tausend andere Unternehmensanwender, die an offenen Daten aus geschlossenen CAD-MCAD (BIM)-Formaten interessiert sind.
Ralph Grabowski beschreibt ausführlich die Marketing-Herausforderungen, mit denen sich die Teams aus Nischni Nowgorod konfrontiert sahen, die wichtige Open-Source-Tools für SDK-CAD-Formate (BIM) entwickelten. In seinen Reiseberichten zeigt er den historischen Hintergrund auf und analysiert die Verbindungen zwischen den in diesem Bereich tätigen Unternehmen.
Nizhny Novgorod und Sankt-Petersburg hat eine bedeutende Rolle in der globalen CAD-Industrie gespielt und wurde seit Mitte der 1990er Jahre zum Zentrum der Entwicklung einer Reihe von Schlüsseltechnologien im Bereich der offenen Daten für die CAD-MCAD-Industrie. Das 1993 gegründete Unternehmen SoftDev und andere lokale Entwickler, die z. B. an Bricsnet, intelliCAD, OpenCascade und dem CadExchanger SDK gearbeitet haben, haben dazu beigetragen, dass sich Nizhny Novgorod als weltweit führend in der Entwicklung von Engineering-Software etabliert hat.
In den späten 1990er Jahren, mit dem Aufkommen des IntelliCAD-Konsortiums, der OpenDWG-Allianz und des offenen OpenCascade-Kerns, sah sich Autodesk zunehmendem Wettbewerb und Druck ausgesetzt. Als Reaktion darauf begann Autodesk mit der Entwicklung neuer Methoden, um die Sicherheit und Komplexität seines proprietären DWG-Formats zu erhöhen. Diese Maßnahmen zielten darauf ab, die Kontrolle über die Verwendung und Verarbeitung von Daten im DWG-Format zu behalten, um den Zugriff auf das Format durch Dritte zu begrenzen.
7. Kämpfen für TrustedDWG und die “richtige” Version des DWG-Formats
Seit der Konfrontation mit der OpenDWG-Allianz und dem intelliCAD-Konsortium hat Autodesk, um den Konkurrenten das Leben schwer zu machen und den Wettbewerb künstlich einzuschränken (Artikel Autodesk intensiviert den Kampf gegen die “Open DWG”-Datei-Technologie), seit Ende der 90er Jahre alle paar Jahre eine neue Version des “richtigen” DWG-Formats erstellt (und dabei Autodesk-”Wasserzeichen” in das Format eingefügt). Schließlich wurde aus dem passiven Widerstand gegen die DWG-Klon-Technologien ein regelrechter Krieg, sowohl im Gerichtssaal als auch in der Vorstandsetage.
Im Jahr 2004 gibt die OpenDWG Alliance technische Erklärungen zu einem neuen Komprimierungsalgorithmus in DWG ab, den Autodesk einsetzt, um das Reverse Engineering zu erschweren:
“In AutoCAD 2004 DWG wird ein komplexer Komprimierungsalgorithmus auf praktisch alle Datenstrukturen angewandt, und die Datei- und Abschnittsüberschriften werden mit dem magischen Zahlen/XOR-Algorithmus verschlüsselt. Die Warnung an die Benutzer fügt hinzu: “Obwohl wir dieses Format unterstützen, sollten die Benutzer AutoCAD 2004 DWG-Dateien weiterhin mit Vorsicht für Projekte verwenden, die einen langfristigen Zugriff auf Daten erfordern, da das Format eine Verschlüsselung enthält.
Seit 2006 wird die OpenDWG Alliance (Open Design Alliance) von Klagen von Autodesk geplagt, die darauf abzielen, den Namen des DWG-Formats zu schützen. Autodesk änderte das DWG-Format so, dass es einen verschlüsselten Teil mit einem einfachen Satz enthält, der markenrechtlich geschützte Begriffe von Marken wie Autodesk enthält. AutoCAD-DWG-Dateien, bei denen dies nicht der Fall ist, warnen den Benutzer, dass er im Begriff ist, eine Nicht-Autodesk-DWG-Datei zu öffnen. Autodesk begründete seine Entscheidung mit der Sorge um die Benutzer.
Das System funktionierte als Wasserzeichen, aber die ODA beschloss, das Wasserzeichen in ihre Produkte einzubauen, und Autodesk verklagte sie.
Im Jahr 2006 verklagten die ODA (zu deren Gründern und strategischen Mitgliedern Visio-Microsoft, Nemetschek Group, Intergraph, PTC, Bentley, Graphisoft und Solidworks gehören) und Autodesk auf das Eigentum an den Buchstaben DWG als Marke, die Autodesk gehört. Laut Carl Bass, dem Geschäftsführer von Autodesk in den frühen 2000er Jahren, war Autodesk der Meinung, dass einige Firmen (die zur ODA gehörten) das Format missbräuchlich verwendeten, weshalb das Unternehmen Maßnahmen ergriff, um das Format zu schützen, das es als sein eigenes betrachtet. Das langfristige Ziel von Autodesk war es, die DWG-Marke zu erhalten und anderen Anbietern das Recht zu verweigern, Produkte mit DWG im Namen zu entwickeln oder sogar DWG als Akronym in ihren Handbüchern zu verwenden.
Autodesk gewann schließlich vor Gericht, und auf den ersten Blick sah es so aus, als hätte Autodesk seine Rechte am DWG-Format verteidigt, aber die einstweiligen Verfügungen waren nicht das Ende der Welt für die Open Design Alliance. Das US-Markenamt erkannte die Dateierweiterungen nicht als “Markenzeichen” von DWG an und kam zu dem Schluss, dass es sich nur um eine weitere Dateierweiterung wie DOC oder TXT handelt. Die Klage wurde schließlich 2007 zurückgezogen, wobei Autodesk und die Open Design Alliance eine Vergleichsvereinbarung schlossen.
Die ODA entfernte den TrustedDWG-Code aus den DirectDWG-Bibliotheken, und Autodesk änderte die Warnmeldungen in AutoCAD 2008. Infolgedessen bezogen sich die Gerichtsentscheidungen nur noch auf die Marke “DWG”, während das DWG-Dateiformat weiterhin öffentlich verfügbar war.
Die ODA-Aktivitäten trugen zu Autodesks abnehmendem Interesse an der Pflege von AutoCAD bei, da die Zahl der neuen Funktionen und Änderungen am DWG-Format nach der Einigung mit ODA mit jeder neuen Version zu sinken begann.
Im Jahr 2024 verwenden die meisten CAD (BIM)-Tools, die den Import, die Bearbeitung und den Export von Daten im DWG-Format unterstützen (RVT, DGN und NWC usw.), SDKs der Open Design Alliance (ODA). Und Autodesk selbst trat 15 Jahre später, im Jahr 2020, nach einem Rechtsstreit und einem Friedensabkommen, offiziell der Open Design Alliance als strategisches Mitglied der Allianz bei.
Gehen wir zurück in die späten 1980er Jahre, als AutoCAD auf der CAD-Weltbühne erschien, und zeichnen wir die Geschichte des alternativen Interoperabilitätsformats IFC nach, das CAD-Anbieter heute ihren Anwendern als Format für den Datenaustausch und die Datenspeicherung anbieten, anstatt Anwendungs-SDKs zu verwenden.
In Deutschland — dem Entstehungsland des IFC-Formats — ist immer noch wenig über die Geschichte des IFC-Formats bekannt, da die meisten der an der Entstehung und Registrierung des IFC-Formats Beteiligten NDAs unterzeichnet haben.
8. Entstehung des offenen IFC-Formats und der IAI-buildingSMART-Organisation
Das IFC-Format (Industry Foundation Classes) wurde in den 1990er Jahren von Leonard Obermeyer initiiert, der die TU München mit der Entwicklung des neuen Formats beauftragte.IFC, ein Standard für den Datenaustausch im Bauwesen, basiert auf dem STEP-Format. Das STEP-Format wiederum hat sich aus dem IGES-Format entwickelt, das bereits in den 1970er Jahren entstanden ist. STEP wurde ursprünglich für die Bedürfnisse des Maschinenbaus entwickelt und eignete sich gut für den Einsatz in CAM-Systemen auf numerisch gesteuerten Maschinen (NC), wo Codedateien zeilenweise verarbeitet wurden.
Leonard Obermeyers Münchner Kollege Georg Nemetschek (Gründer der Nemetschek-Gruppe) war gleichzeitig ein entschiedener Gegner von Interoperabilität und Kooperationen zwischen deutschen Unternehmen und Autodesk und anderen ausländischen Firmen, da solche Partnerschaften den deutschen Markt für CAD-Softwareentwickler aus anderen Ländern öffneten. Georg Nemetschek entwickelte hochspezialisierte Software (vor allem für statische Berechnungen), die er seit 1977 vertrieb, und war der Meinung, dass die hiesigen Softwarehersteller noch nicht bereit waren, mit den Start-ups der frühen 90er Jahre wie Autodesk, Graphisoft und PTC um den CAD-Planungsmarkt in Europa zu konkurrieren.
Während seiner Arbeit an internationalen Projekten arbeitete Leonard Obermeyer eng mit dem CEO des amerikanischen Unternehmens HOK und Autodesk-Partner Patrick McLemee zusammen, der ihm half, die Registrierung des IFC-Formats von Deutschland nach Amerika zu verlegen. 1994 ließ Obermaier das IFC-Format in Boston registrieren und übertrug alle Rechte daran an Autodesk, das noch im selben Jahr Lobbyorganisationen zur Förderung des Formats gründete.
Nachdem Autodesk 1994 die Rechte an der IFC erworben hatte, brachte das Unternehmen 1997 das Thema der IFC-STEP-Formatregulierung von den USA auf die internationale Ebene und benannte die Industrial Alliance for Interoperability (IAI) in die International Alliance for Interoperability (IAI) um.
Dies war die Geburtsstunde einer Organisation, die sich zum Ziel gesetzt hat, durch das IFC-Format, das heute als buildingSMART bekannt ist, Abstufungsstandards für die Bauwelt zu regeln. Patrick McLamey, der seit der Gründung der Organisation Vorsitzender des buildingSMART-Vorstands ist, spielt zusammen mit anderen wichtigen Vorstandsmitgliedern, die ebenfalls mit Autodesk verbunden waren, weiterhin eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Organisation.
In den späten 1990er Jahren erlahmte das Interesse von Autodesk an der Entwicklung des Formats, aber gleichzeitig entdeckte das ungarische Unternehmen Graphisoft, dass ArchiCAD ideal für die Arbeit mit dem IFC-Format geeignet war, was den Anstoß zur aktiven Integration von IFC in ArchiCAD gab.
9. Die Probleme von Graphisoft und das Aufkommen von openBIM zur Förderung des IFC-Formats
Während Autodesk Anfang der 2000er Jahre von der Open Design Alliance herausgefordert wurde, fühlt sich das ungarische Unternehmen Graphisoft von Autodesk bedroht. Die wachsende Popularität von Autodesk Revit, insbesondere nachdem Revit zum Symbol des 2002 offiziell eingeführten neuen BIM-Konzepts wurde, hat die Position von Revit auf dem 3D-CAD-Markt in Europa, den Graphisoft mit seinem Produkt ArchiCAD seit jeher dominiert, erheblich gestärkt.
Im Jahr 2006 wurde Graphisoft, auch als Reaktion auf die Konkurrenz durch Revit, Teil der deutschen Nemetschek-Gruppe.
In Anpassung an die Veränderungen in einem Markt, in dem die Baubranche nicht mehr vom Begriff CAD, sondern vom neuen BIM-Konzept von Autodesk dominiert wird, führte Graphisoft 2012 zusammen mit Trimble ein neues Marketingkonzept namens OPEN BIM ein. Diese Marketinginitiative zielte darauf ab, dem geschlossenen BIM-Ansatz von Autodesk entgegenzuwirken. Als Teil dieser Strategie hat Graphisoft auch die Marke OPEN BIM™ registriert, um sein Engagement für Offenheit und Interoperabilität in der neuen BIM-Branche zu unterstreichen.
Mit dem Beitritt zu buildingSMART Anfang der 2020er Jahre hat Graphisoft (Nemetschek) beschlossen, seinen Markennamen OPEN BIM™ nicht weiter zu fördern, woraufhin die buildingSMART-Organisation einen neuen Markennamen unter der Marke openBIM™ anmeldet.
Dank neuer Konzepte von CAD-Anbietern haben Baufachleute bis 2024 die von Autodesk 2002 eingeführte “Wahlfreiheit” der CAD-BIM-Datenverarbeitungstechnologien. Darüber hinaus werden die Kernprozesse der Klassifizierungsregelung und die Datenaustauschprozesse über das IFC-Format von einer globalen Organisation kontrolliert, die von den CAD-Anbietern im Rahmen des openBIM™-Konzepts geschaffen wurde, das ab 2020 von der buildingSMART-Allianz gefördert wird.
Die Herausforderung bei der Interoperabilität von CAD-Anbietern durch das openBIM™-Konzept ist der Unterschied zwischen der Datenqualität, die durch das SDK erzeugt wird, und der Datenqualität im IFC-Format, insbesondere in 4D- und 5D-Szenarien, was nach wie vor eines der dringendsten Probleme des Formats ist.
Dieses Problem versuchen die CAD-Anbieter heute durch Zusammenarbeit und gemeinsame Nutzung des IFC SDK der Open Design Alliance zu lösen.
10. Probleme, Undurchsichtigkeit und Abhängigkeiten des IFC-Formats
Das Problem der Qualität des IFC-Formats wird deutlich, wenn Daten zwischen Systemen verschiedener CAD-Entwickler übertragen werden. Werden Export- und Importmodule von derselben Firma entwickelt, z.B. Autodesk, Nemetschek oder Trimble, dann werden alle Daten im IFC-Format korrekt und ohne Verluste übertragen. Bei der Arbeit mit Daten aus Systemen verschiedener Entwickler entstehen jedoch Probleme aufgrund des objektorientierten Ansatzes und der “kleinen Funktionen” des IFC-Formats, die es unmöglich machen, den Export-Import vollständig zu korrigieren, Daten nach Geometrie neu anzuordnen und Daten korrekt über das IFC-Format zu übertragen, ohne dass eine arbeitsintensive manuelle Zuordnung aller benutzerdefinierten Eigenschaften und Geometrie erforderlich ist.
Nach einer Reihe von Datenexporten, -importen und -interpretationen können Informationen verloren gehen oder verzerrt werden. Die gemeinsame Studie “IFC Software Support Benchmarking Study: GeoBIM”, die 2019 von Experten aus London, Singapur, Dresden, Warschau, Oslo und Rom durchgeführt wurde, hat gezeigt, dass verschiedene IFC-Software bei der Arbeit mit denselben standardisierten Datensätzen uneinheitliche Ergebnisse mit wenigen erkennbaren gemeinsamen Mustern liefert und dass es erhebliche Probleme bei der Unterstützung des Standards gibt.
Der Techniker, der die IFC-Datei erhält und interpretiert, kann in der Regel nicht feststellen, ob ein Datenverlust vorliegt. Nur der Fachmann, der die Daten exportiert hat, kann genau feststellen, ob ein Informationsverlust eingetreten ist und wie groß dieser ist. Dies erfordert eine sorgfältige Analyse und einen Vergleich der Informationen in der IFC-Datei mit dem Originalmodell.
Daher wird für den Geometrieaustausch im Allgemeinen das IFC-Format verwendet. Für qualitativ hochwertige Daten oder 4D/5D-Szenarien, die genaue Volumina erfordern, ist IFC jedoch oft unzureichend, wenn die exportierenden und importierenden Systeme zu unterschiedlichen Anbietern gehören.
Die Lösung für die Probleme mit der Qualität des Datentransfers hätte die Zertifizierung der Programme nach buildingSMART-Standards sein sollen, die aufgrund der Einhaltung einer großen Anzahl von Regeln die Lösung für das Problem der korrekten Implementierung gewesen wäre. Der Preis einer solchen buildingSMART-Zertifizierung durch IFC Import und Export kann für ein kleines Softwareunternehmen bei 50.000 oder 100.000 Dollar beginnen (Abbildung 9), was eine große Belastung für das Budget solcher Unternehmen darstellt.
Leider kann man den Angaben über die bisherige Zertifizierung nicht ganz trauen, denn das Vorhandensein eines Zertifikats von buildingSMART bedeutet, dass die IFC nur gelesen wird, aber die Qualität dieses Lesens kann nur vermutet werden.
All diese Komplexitäten und Probleme führen dazu, dass Unternehmen, die mit CAD-Produkten und deren proprietären Formaten arbeiten, entweder SDK-Tools verwenden oder nach neuen Formaten suchen, die alle Informationen über das Projekt effizienter und qualitativ besser wiedergeben können.
Ab 2020 wird Autodesk in Zusammenarbeit mit Pixar, Adobe, Apple, Autodesk und NVIDIA das offene USD-Spezifikationsformat und die neue Alliance for OpenUSD (AOUSD) parallel zur IFC fördern.
In Deutschland wurde das Datenformat CPIXML als Alternative zum IFC-Standard entwickelt, das die Formate RVT und IFC für den Einsatz in ERP-Systemen im deutschsprachigen Raum ablöst. CPIXML wurde von Spezialisten der Firma Züblin entwickelt, die zuvor an der Entwicklung des IFC-Formats beteiligt waren, wodurch CPIXML die für eine effektive Anwendung in der Baubranche erforderliche Erfahrung und Kompetenz erhielt.
11. Die Entstehung von CPIXML in Deutschland als Reaktion auf Qualitätsprobleme mit dem IFC-Format
IFC wurde in Deutschland (München) erfunden und entwickelt, aber die meisten großen Unternehmen im deutschsprachigen Raum (DACH-Region) verwenden das flache CPIXML — OBJXML Format für ihre 4D-7D Prozesse: ZUBLIN, STRABAG, HOCHTIEF, Bilfinger, Buro Happold, Implenia, Peter Gross Bau, Deutsche Bahn, Firmengruppe Max Bogl, WOLFF & MULLER, Drees & Sommer, ZECH Bau, Kohlbecker Gesamtplan GmbH, Arcadis, Deutsche Telekom, Die Autobahn GmbH des Bundes und tausende andere mittlere und große Unternehmen der Bauindustrie.
Das CPIXML-Format wurde von RIB Software für das Produkt ITWO entwickelt, das 2009 in der BIM 5D-Abteilung von Züblin in Stuttgart entstanden ist, um das parametrische IFC zu ersetzen. Das ITWO-Produkt ist eine Komplettlösung für das Bauprojektmanagement, die Elemente eines ERP-Systems wie SAP, MS Project und Synchro vereint. ITWO war ursprünglich Teil von Züblin, wurde aber später als eigenständiges Unternehmen ausgegliedert, wobei eine Abteilung innerhalb von Züblin zurückblieb, die weiterhin die Test- und Entwicklungsfunktionen für das ERP von ITWO erfüllte.
Strabag und Züblin, zwei der größten Bauunternehmen Europas, nutzen gemeinsam mit tausenden anderen Akteuren der Baubranche in der DACH-Region das geschlossene CPIXML-Format im ERP-System ITWO für Prozesse rund um die Zeit- und Kostenkalkulation von Projekten (4D-5D). Das vereinfachte Datenübertragungsformat CPIXML, bei dem es sich um eine Dreiecksgittergeometrie im XML-Format mit einer zusätzlichen einstufigen Liste von Elementeigenschaften und -parametern handelt, wird somit in der DACH-Region aktiv zur Speicherung von Projektdaten und zur Optimierung von Bauprozessen genutzt.
Trotz der Partnerschaft mit Autodesk ist RIB Software seit 1999 auch reguläres, zahlendes Mitglied der Open Design Alliance und nutzt den freien Geometriekern openCASCADE zur Entwicklung der eigenen semantischen Plattform SCOPE. Im Jahr 2020 wird RIB Software mit seinem Bau-ERP ITWO für 1,5 Milliarden Euro von der französischen Firma Schneider Electric übernommen.
12. die Öffnung des proprietären Revit-Formats und das Aufkommen und die Verwendung des IFC SDK von ODA bei Autodesk
Um den menschlichen Faktor zu reduzieren und die Qualität der Implementierung aller Funktionen des IFC-Formats zu erhöhen, verwenden die Nemetschek Group und Autodesk heute das gleiche IFC SDK von ODA.
Aufgrund von Problemen mit der Datenqualität bei der Übertragung von CAD-Software in das IFC-Format entwickelt die Open Design Alliance (ODA) 2018 IFC Solutio, das den Prozess des Exports von Revit in das IFC-Format erheblich verbessert. Aus der ODA-Pressemitteilung von 2018:
Es besteht ein großer Bedarf an einer vielseitigen, qualitativ hochwertigen IFC-Implementierung, die von einer professionellen Entwicklungsorganisation unterstützt wird. Die ODA ist ideal positioniert, um diesen Bedarf zu decken”.
ODA ist der erste Anbieter, der nicht nur IFC-Informationen liest, sondern auch die Erstellung von IFC-Geometrien ermöglicht — etwas, das kein anderes CAD-Unternehmen je geschafft hat. ODAs komplettes offenes IFC-Toolkit bietet Zugang zu Daten und Objekterstellung, integriert mit Hochgeschwindigkeitsvisualisierung und der Möglichkeit, IFC-Daten in andere Formate wie DWG zu konvertieren.
Diese Entwicklung erwies sich als so erfolgreich, dass Autodesk innerhalb eines Jahres offiziell begann, das IFC SDK in Revit zu verwenden, um Daten nach IFC zu exportieren, obwohl es zuvor in Konkurrenz zur Allianz stand.
Im Mai 2020 wird ODA offiziell mit seinem neuen Produkt BimRv SDK auf den Markt kommen, das es ermöglicht, mit Revit-Daten zu arbeiten, ohne von der Revit-Anwendung abhängig zu sein. Das Tool erlaubte bereits in den ersten Versionen des SDKs, zum Beispiel Revit-Familien (Typ-Geometrie) zu erstellen, ohne das Revit-Programm zu verwenden.
Infolgedessen hat Autodesk im September 2020 die freiwillige Entscheidung getroffen, der ODA-Allianz beizutreten, deren Mitgliedschaft Autodesk 20 Jahre lang verweigert worden war. Als Grund für den Beitritt nannte Autodesk das “Interesse am IFC-Toolkit der ODA”. Gleichzeitig trat Autodesk einen Monat später, im Oktober 2020, der buildingSMART-Organisation bei, die Autodesk 1994 gegründet hatte und die sich nicht nur mit IFC-Tools, sondern auch mit der Entwicklung des IFC-Formats selbst beschäftigt.
Aufgrund des Drucks und der Aktivitäten der ODA-Allianz, Unternehmensformate offenzulegen, kehrt Autodesk ab 2020 aktiv zur Verwaltung seines IFC-Formats zurück und baut alle IFC-Exportfunktionen, die zuvor nicht entwickelt wurden, in Revit 2020 ein.
13. Woher kommt die Idee der Zusammenarbeit und des Friedens zwischen CAD (BIM)-Unternehmen?
Der Wunsch der Bauindustrie nach Offenheit und die Bildung von Allianzen hat die beiden führenden CAD-Softwarehersteller Nemetschek und Autodesk dazu veranlasst, die Interoperabilität ihrer Produkte durch das IFC-Format und SDKs der Open Design Alliance zu verbessern. Die Beibehaltung des Konzepts, Projektdaten in das IFC-Format zu exportieren, ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass der Export in das IFC-Format die Ausführung von CAD-Programmen (BIM) erfordert, was für Benutzer, die über das entsprechende SDK verfügen, überflüssig ist.
Der einzige Ausweg für CAD-Anbieter bleibt die Entwicklung eines “Interoperabilitätskonzepts”, das durch Cloud-basierte Lösungen weiter unterstützt wird, bei denen die Kundendaten nicht nur geschlossen sind, sondern sich auch nicht auf den Geräten des Kunden befinden.
Mit dem Beitritt zur Open Design Alliance (ODA) versucht Autodesk, statt weiter mit Nemetschek zu konkurrieren, eine neue Position als Verfechter “offener Prozesse” und Befürworter von openBIM einzunehmen. Es ist anzunehmen, dass die neue Allianz zwischen den ehemaligen Rivalen Nemetschek und Autodesk darauf abzielt, die Abhängigkeit von proprietären CAD-Produkten aufrechtzuerhalten und damit das Interesse an Reverse Engineering zu verringern.
Die CAD-Anbieter wollen bei der Entwicklung einer “offenen Technologie” in der CAD-Welt eine Vorreiterrolle einnehmen und folgen damit dem Beispiel anderer Unternehmen der Technologiebranche wie IBM, Microsoft, Oracle und SAP, die sich ebenfalls aktiv für eine führende Rolle bei der Open-Source-Entwicklung einsetzen.
In den letzten 20 Jahren hat sich Microsoft von einem Gegner und Hauptkritiker von Open Source zu einem der größten und mächtigsten Befürworter des Open-Source-Prinzips entwickelt. Bis Mitte der 2000er Jahre bekämpfte Microsoft das Open-Source-Betriebssystem Linux. Microsoft-Mitbegründer Bill Gates nannte die GPL-Lizenz (GNU General Public Licence) ein Pac-Man-ähnliches Spielzeug, das guten Code verschlingt. In den 1990er Jahren argumentierte Bill Gates:
Menschen, die der Meinung sind, dass jeder das Recht haben sollte, zu programmieren und komplexe Software frei zu schreiben, sind Kommunisten.
Steve Ballmer, der Nachfolger von Bill Gates als CEO von Microsoft, verglich Linux im Jahr 2001 ebenfalls mit dem Kommunismus und bezeichnete das Open-Source-Linux-Projekt als “Krebsgeschwür” in der Branche:
Linux ist keine öffentliche Domäne. Linux ist ein Krebsgeschwür, das alles, was es an geistigem Eigentum berührt, auffrisst. So funktioniert seine Lizenz
Die zunehmende Popularität von Linux, Android, Ubuntu, Web CMS, die Entwicklergemeinschaft und die Wünsche der Kunden zwangen Microsoft und SAP, ihre Politik zu ändern. Bereits 2010 war Microsoft “gezwungen”, den Fehler der Voreingenommenheit gegenüber freier Software zu erkennen, kaufte GitHub, brachte .NET Core in Open Source und beteiligt sich nun aktiv an der Entwicklung von Open-Source-Projekten (z. B. Linux), und selbst Steve Ballmer bekennt heute seine Liebe zu Linux.
Im Laufe der Zeit ist den großen Technologieunternehmen klar geworden, dass der Open-Source-Sektor ein erhebliches wirtschaftliches Potenzial birgt, das viele Führungskräfte zuvor unterschätzt hatten. Open Source fördert nicht nur die Innovation und die Zusammenarbeit bei der Softwareentwicklung, sondern eröffnet auch neue Geschäftsmöglichkeiten durch Modelle wie Support, Beratung, Integration und Managementdienste (Accenture, SAP, Microsoft).
Aber wenn Microsoft und SAP bis vor kurzem von Firmengründern geführt wurden, die ziemlich konträre Entscheidungen treffen konnten, wer bestimmt dann heute die CAD-Firmenpolitik und wer bestimmt durch Kooperationen und Allianzen, mit welchen Daten und zu welchem Preis die Ingenieure in der Baubranche arbeiten sollen?
14. Wer leitet die CAD-Firmen und ist Eigentümer der Daten in der Bauindustrie?
Seit den 2000er Jahren sind alle großen CAD-Unternehmen an die Börse gegangen. Sie haben ihre Aktien auf Hunderttausende von Aktionären verteilt und Finanzfonds gefunden, die in der Lage waren, für jedes CAD-Unternehmen eine Managementbeteiligung zu erwerben. Da 70 % der Aktien eines Unternehmens nach dem Börsengang auf Tausende von Anlegern verteilt werden, kann die Managementbeteiligung nur 7–20 % der Aktien betragen, was dem Inhaber der “kleinen Beteiligung” die Macht gibt, den Vorstand des Unternehmens zu leiten.
Große Investmentfonds wie BlackRock und Vanguard halten erhebliche Anteile an vielen großen CAD-Unternehmen und Unternehmen, die CAD-(BIM-)Lösungen entwickeln. Mitte der 2020er Jahre hat sich das Management dieser Unternehmen von den Gründern und Produktentwicklern auf angestellte Manager verlagert, die von den Vorständen ernannt werden. Das Hauptziel der Manager von CAD-Unternehmen ist das jährliche Wachstum der Unternehmenskapitalisierung und die Erwirtschaftung von Dividenden, die über der Inflationsrate und den Einnahmen aus Staatsanleihen liegen.
Mit dem Börsengang haben die großen CAD-Firmen den Wettbewerb auf dem CAD-Markt faktisch abgewürgt, da wichtige strategische Entscheidungen nicht mehr von aggressiven CEOs getroffen werden, die um ihr Überleben und ihren Marktanteil kämpfen, sondern von einem Vorstand, der extern von Finanzspezialisten kontrolliert wird, die ein Portefeuille von fast allen Unternehmen der CAD-Branche besitzen. Der Politikwissenschaftler Jan Fichtner von der Universität Amsterdam, der diese großen Finanzakteure erforscht hat, argumentiert: “Die Beeinflussung erfolgt hauptsächlich durch Hintergrundgespräche. Man verhält sich gegenüber BlackRock und Vanguard, weil man weiß, dass man eines Tages ihre Gunst brauchen könnte. Es ist rational für Unternehmen und Unternehmensleiter, im besten Interesse der großen Anteilseigner zu handeln.”
Daher haben die Fondsmanager wahrscheinlich wenig finanziellen Anreiz, Unternehmen in ihren Portfolios zu haben, die in hartem Wettbewerb zueinander stehen. Um einen internen Wettbewerb auf demselben Markt zu vermeiden, hat sich jedes der fünf größten CAD-Unternehmen auf verschiedene technologische Nischen spezialisiert.
CAD-Unternehmen erwerben strategisch Software und Technologien, die ihre Position in ihrem jeweiligen Bereich stärken, wodurch der Markt aufgeteilt und der gegenseitige Wettbewerb minimiert wird. Infolgedessen wird jeder, der an der technologischen Entwicklung in der Bauindustrie beteiligt ist, schließlich Teil eines Systems, das als Planwirtschaft bezeichnet werden kann.
Dr. Paul Stallings, der früher die Entwicklung des geometrischen Kerns von ACIS leitete, vertrat die Ansicht, dass CAD-Formate geschlossen sind:
Mit der Vereinfachung des Exports von Dateien aus teuren CAD-Systemen könnte die Nachfrage nach solchen Aufträgen zurückgehen. Die Benutzer könnten beginnen, ihre Daten auf billigere Systeme zu migrieren, was die Zahl der Verkäufe von teuren Systemen verringern würde. Daher sind die Anbieter teurer CAD-Systeme motiviert, den Datenexportprozess nicht zu vereinfachen, um ihren Marktanteil zu halten.
Infolge des Kampfes der Monopole um die Macht über die Daten ist das Baugewerbe zu einem veralteten System mit geringer Arbeitsproduktivität geworden, was auf den geschlossenen und komplexen Charakter der Daten zurückzuführen ist.
Trotz der historischen Tendenz zur Gewinnmaximierung auf dem Markt für CAD-Lösungen bedenken Finanzunternehmen möglicherweise nicht, dass dieses Gleichgewicht der Investitionsverteilung zu unvorhergesehenen Verlusten in anderen Aspekten ihres Geschäfts führt, die von offenen Prozessen und Daten abhängen. Geschlossene Daten und die Handlungen von CAD-Anbietern wirken sich negativ auf ihre Bauanlagen und die Verwaltung ihres Immobilienvermögens aus.
15. Warum Finanzriesen CAD-Konzerne dem Baugeschäft vorziehen
Vergleicht man nur zwei Unternehmen aus der Baubranche — Strabag und Vinci — und zwei aus der CAD-Branche — Autodesk und Bentley -, die zu gleichen Teilen von BlackRock und Vanguard gehalten werden, so wird deutlich, dass der Bausektor den Anlegern deutlich mehr Erträge bringt als die CAD-Vermögensverwaltung. Dieser Renditeunterschied ist besonders bemerkenswert, wenn man bedenkt, dass BlackRock und Vanguard Millionen von anderen bau- und immobilienbezogenen Vermögenswerten verwalten. Es ist schwer vorstellbar, welche jährlichen Verluste Vonovia, eine der Anlagen von BlackRock (9 %), die rund 500 000 Immobilien in Deutschland besitzt, aufgrund der Insellage und der Komplexität der CAD-Daten mit Informationen über Bau- und Bestandsimmobilien erleidet.
Es ist erstaunlich, wie die gesamte Bauindustrie der Welt und ihre Produktivität von der Offenheit verschiedener Datenformate abhängt, die im Besitz von CAD-Firmen sind, die sie nicht geschaffen haben, die wiederum im Besitz von Finanzunternehmen sind, die keinerlei Interesse an der Geschlossenheit und Komplexität der Daten haben.
Vielleicht liegt die wahre Herausforderung für BlackRock und andere Aktionäre von CAD-Unternehmen nicht im Interesse an der Entwicklung von CAD-Tools, sondern in der Realisierung und Reformierung von Ansätzen zur Verwaltung riesiger Immobilienvermögen durch offene Daten, die in erster Linie ihren Aktionären und indirekt der gesamten Baubranche zugute kommen.
Die Bauindustrie selbst, die das willkürliche Verhalten der CAD-Unternehmen satt hat, reagiert mit ihrem zweiten offenen Brief an Autodesk in den letzten Jahren mit dem Titel “Wir sind mit Revit nicht mehr zufrieden”. In diesen offenen Briefen, die von den größten Bau- und Planungsunternehmen der Welt unterzeichnet wurden, wird die Unzufriedenheit mit den ständigen Preiserhöhungen für CAD-Produkte zum Ausdruck gebracht. Diese Situation erinnert sehr an die Stimmung in der Branche, die Mitte der 1990er Jahre, einige Jahre vor IntelliCAD und der OpenDWG-Allianz, aufkam.
Doch die CAD-Anbieter erhöhen wie in den 1990er Jahren nur die Preise und begründen dies mit der Umstellung auf Cloud-Speicher- und Computing-Dienste. Die Unternehmen haben damit begonnen, Kundendaten in Cloud-Dienste von Unternehmen wie Amazon und Huawei zu verlagern. Doch anstatt den Kunden Speicherdienste anzubieten, haben Amazon und Huawei selbst damit begonnen, SDK-Tools für das Reverse-Engineering von Bauprojekten auf ihren Servern einzusetzen. Die Kunden von CAD-Anbietern können nun damit rechnen, dass Amazon und Huawei bereits neue Lösungen für die Baubranche anbieten, die neben Speicher- und Rechenleistungen auch zusätzliche Dienste für ihre neuen Kunden aus der Baubranche schaffen wollen.
Die Verwendung von SDKs für den Zugriff auf Qualitätsdaten aus geschlossenen CAD-Formaten wird zu einem Trend und einer Notwendigkeit für alle großen Unternehmen der Baubranche. Dies ermöglicht es Entwicklern, auf die Vermittlung und Kontrolle von Designern und Ingenieuren zu verzichten und ohne die Notwendigkeit, gute Beziehungen zu CAD-Unternehmen zu pflegen, die ihre Nutzer jederzeit aus eigenen Gründen von den Cloud-Speicher-Servern abziehen können.
Das Fehlen von SDK-Tools für KMU und das Fehlen alternativer Formate hat dazu geführt, dass geschlossene CAD-Formate zum De-facto-Standard für die Übermittlung von Projektmodellinformationen geworden sind.
16. Übergang von De-facto- zu De-jure-Datenstandards
Nachdem Autodesk 1982 das AutoCAD-Startup für 10 Dollar und 10 % des Umsatzes übernommen hatte, kaufte es 2002 erfolgreich Revit für 122 Millionen Dollar und etablierte durch Marketing die Dateiformate DWG und RVT als De-facto-Standard für Zeichnungsdokumente und Designmodelle in der Bauindustrie.
Doch trotz der Versuche, ERP- und 4D-5D-Tools für einzelne Länder zu entwickeln, versteht Autodesk nicht vollständig, wie Bauunternehmen Daten nutzen. Den Unternehmen mangelt es an echtem Wissen über den Bauprozess in allen Ländern der Welt, in denen es eine enorme Variabilität bei den Aufgaben und den Bedarf an einer großen Anzahl von maßgeschneiderten Lösungen gibt. Die Schaffung separater, geschlossener Lösungen ist nutzlos, um die Produktivität des Baugewerbes zu steigern.
Offene Daten, die vom intelliCAD-Konsortium und der OpenDWG-Allianz bereitgestellt werden, unterstützen seither das Lesen und Schreiben von geschlossenen CAD-Formaten. Die Gründer der OpenDWG-Allianz sind jedoch auch CAD-Anbieter, die, wie Autodesk zu Recht feststellte, die Spezifikationen ihrer eigenen Formate nicht offenlegen und damit ebenso wie Autodesk den Preis für die Verwendung von SDK-Tools erhöhen.
Ab 2008 erhöhte die Open Design Alliance den Preis für den Zugang zum SDK. Von 1998 bis 2007 wurde das SDK von OpenDWG für die nicht-kommerzielle Nutzung kostenlos zur Verfügung gestellt, und die Kosten für die kommerzielle Nutzung beliefen sich auf 1000 $ unter einer unbefristeten Lizenz mit einem jährlichen Upgrade von 1000 $, wenn neue Versionen veröffentlicht wurden. Im Jahr 2024 werden nur noch kommerziell genutzte Versionen des SDK für DWG-Formate (DGN, IFC) zum Preis von $ 7500 mit einem jährlichen Upgrade für $ 4500 angeboten, und für das Revit SDK-Format beträgt der Preis $ 13.750 mit einer jährlichen Gebühr von $ 10.750.
Heute ist kein großes Unternehmen der Welt mehr daran interessiert, geschlossene Produkte und Anwendungen zu kaufen, aus denen sich nur schwer Inline-Arbeitsprozesse erstellen lassen. Der Autor dieses Artikels ist wiederholt mit der Forderung großer Unternehmen konfrontiert worden, den Code von Anwendungen und Prozessen selbst vollständig zu öffnen. Es ist unwahrscheinlich, dass große Unternehmen in Zukunft an geschlossenen Anwendungen und Formaten interessiert sein werden.
Aus diesem Grund haben Unternehmen wie Microsoft und Adobe im Gegensatz zu den großen CAD-Anbietern den Weg der Öffnung ihrer proprietären Formate wie PDF und DOCX, XLSX, PPTX eingeschlagen. Dadurch konnten diese Formate von De-facto-Standards in De-jure-Standards umgewandelt werden.
Dokumente in diesen Formaten können nun mit Software verschiedener Anbieter angezeigt, erstellt und bearbeitet werden. Die Öffnung dieser Formate hat zu mehr Innovation, Zusammenarbeit und Wettbewerb geführt, so dass die Nutzer und auch Microsoft und Adobe selbst von einer besseren Zugänglichkeit und Flexibilität bei der Nutzung von Softwareprodukten profitieren.
In der Bauindustrie besteht die Ironie der Situation darin, dass die CAD-Firmen diese Formate nicht geschaffen und diese Programme nicht entwickelt haben, und daher haben die neuen Manager vielleicht nicht den Willen, die Spezifikation der Formate mit einer Handbewegung zu öffnen, wie es Adobe und Microsoft getan haben. Unter der mangelnden Transparenz leiden letztlich die Finanzunternehmen, die diese Manager genehmigen und die in erster Linie an der Öffnung und Vereinfachung der Daten interessiert sind.
Der Übergang zur Verwendung offener Daten, Werkzeuge und Standards wird zu einem unumkehrbaren Prozess, der nicht durch die Wünsche einzelner Manager aufgehalten werden kann. Wir können nur hoffen, dass die Manager von CAD-Firmen, die noch ein Dutzend Jahre vom Ruhestand entfernt sind, beginnen, die Zügel der Formatspezifikationen an die Bauindustrie zu übergeben, die eines Tages so weit sein wird, Häuser auf dem Mars zu bauen. Oder wir werden auch in 20 Jahren nicht in der Lage sein, Projekte auf dem Planeten Erde zu bauen, weil wir jedes Mal die Produkte der CAD-Anbieter benötigen, um die Volumentabelle und die Spezifikationen aus der Datenbank des CAD-Modells zu erhalten.
17. Fazit, das Thema Big Data und KI
Die Zukunft und die Trends in der Bauwelt kann der Chef von BlackRock am besten einschätzen, wie er in einem Interview mit Bloomberg im Jahr 2023 sagte:
Ich glaube, dass KI ein enormes Potenzial hat. Sie wird die Art und Weise verändern, wie wir arbeiten und wie wir leben. KI und Robotik werden die Art und Weise verändern, wie wir arbeiten und wie wir bauen, und wir werden in der Lage sein, KI und Robotik als Mittel zur Steigerung der Produktivität einzusetzen.
Abbildung 17.1 Zitat aus einem Interview mit Larry Fink, Chef von BlackRock — Bloomberg Channel im September 2023. Global Dialogue Forum, Berlin
In Zukunft wird das Bauwesen auf künstliche Intelligenz (KI) angewiesen sein, die Zugang zu historischen Projektdaten und offenen Datenbanken benötigt. Doch heute ist dieser Zugang für viele Unternehmen aufgrund der geschlossenen Natur der Daten in CAD-Systemen (BIM) und Cloud-Lösungen begrenzt, was nicht nur die Stream-Verarbeitung und Automatisierung verhindert, sondern auch die Anhäufung wichtiger historischer Daten innerhalb der Unternehmen, die später für maschinelles Lernen und Big-Language-Modelle verwendet werden.
Die manuelle und halbautomatische Berechnung von Preisen und zeitlichen Attributen eines Projekts wird in Zukunft unweigerlich durch die Beurteilung und Berechnung von maschinellen Lernmodellen ergänzt werden. Neue Daten werden zweifellos aus historischen Informationen generiert werden, so wie ChatGPT neue Texte, Bilder und Codes aus bestehenden Daten erstellt, die im Laufe der Jahre überall im Internet gesammelt wurden.
Der Einsatz von Robotisierung, Prozessautomatisierung und Prognosen verspricht, dass die Bauindustrie autonomer und weniger abhängig vom menschlichen Element wird. Die Bewegung von der Idee bis zum fertigen Gebäude, ähnlich einer Reise mit Autopilot ohne Fahrer in Form eines Bauunternehmens und einem Navigator mit einer Karte in Form eines Planungsunternehmens, verspricht unabhängig von Spekulation und Unsicherheit zu werden.
Ein wichtiger Schritt bei der Umsetzung von Robotisierung, Prozessautomatisierung, Analytik, Dashboards, Big Data und maschinellem Lernen ist die Sammlung und Analyse offener strukturierter Daten. Diese Daten dienen als Grundlage für die Erstellung unternehmensspezifischer historischer Reihen.
Abbildung 17.2: In naher Zukunft werden die Kunden in der Baubranche eher datengesteuerten Lösungen vertrauen
Anstatt sich mit Themen der CAD-Datennutzung zu befassen, bieten die Anbieter den Fachleuten Themen der Interoperabilität an. Und anstatt sich mit der Datenerfassung, der Datenanalyse und der Analyse der Logik der Prozesse zu befassen, beschäftigen sich die Anwender heute mit der Logik der Interoperabilität zwischen einer großen Anzahl geschlossener Programme und versuchen, Revit, Archicad und BlenderBIM zu kombinieren. So wie in den 2000er Jahren Enthusiasten versuchten, Dateien zwischen Photoshop und GIMP auszutauschen.
Aber vielleicht ist es einfacher, einfach JPEGs und PNGs aus diesen Programmen zu erhalten? Warum eine Open-Source-Version von Revit (wie Open-Source-Photoshop) erstellen oder ein parametrisches IFC (GIMP) speichern, wenn man das Bild nur in einem vereinfachten CPIXML, XLSX oder USD (JPEG oder PNG) speichern muss, um es in zahlreichen Anwendungen zu verwenden, bei denen proprietäre Formate nicht mehr wichtig sind?
Vergleichen Sie den Markt für die Verwendung von PSD- und GIMP-Formaten mit dem Markt für die Verwendung von JPEG und PNG.
Dank der Entwicklung von SDK-Unternehmen wie intelliCAD, ODA, CAD Exchanger und Tech Soft 3D werden bis 2024 Bauprojektdatenformate wie IFC, RVT, PLN, NWC und CPIXML austauschbar und komplementär sein. Eine Vielzahl von Formaten, darunter komplexe geschlossene Formate (PLN, DB1, RVT), parametrische Formate (IFC, BLEND) und vereinfachte flache Formate (CPIXML, USD, XLSX & DAE) enthalten jetzt identische Informationen über dasselbe Bauprojekt.
Abbildung 17.3 Entwicklung der Formate und Vergleich der Datenformate nach den wichtigsten Kriterien, die für die Arbeit von Bau- und Planungsunternehmen wichtig sind
Daten aus all diesen Formaten: geschlossene, parametrische und vereinfachte, können und werden in Zukunft zu Big Data kombiniert werden und eine einzige Datenbank bereitstellen, in der jedes Projektelement eine MESH-Geometrie (weniger wahrscheinlich BREP), BoundingBox-Koordinaten und eine Reihe von Attributen hat, die es ermöglichen, Daten für die Analyse zu generieren (Abbildung 17.3). Die Verwendung solcher Datensätze ist der erste Schritt für Analysen, maschinelle Lernmodelle, Vorhersagen und die Anwendung von Technologien der künstlichen Intelligenz und großen Sprachmodellen.
Offene Daten und Prozesse werden die Grundlage für genauere Schätzungen der Projektkosten und -fristen bilden und Bauunternehmen davon abhalten, auf undurchsichtigen Daten zu spekulieren. Dies ist sowohl eine Herausforderung als auch eine Chance für die Branche, ihre Rolle zu überdenken und sich an ein neues Umfeld anzupassen, in dem Transparenz und Effizienz zu zentralen Erfolgsfaktoren werden.
Daten sind Wissen, und Wissen ist eine Kraft, die sich über künstlich geschaffene Barrieren und Zwänge hinwegsetzt.
Information will frei sein
Stuart Brand
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Dank der Bemühungen der Open-Data-Community verbreiten sich die Informationen über offene Formate und deren Verwendung in der gesamten Baubranche. Ihr Beitrag kann so einfach sein wie eine einfache Weiterleitung oder die Teilnahme an einschlägigen Diskussionen.
PS. Dieser Artikel ist keine Kritik an bS, Autodesk, BlackRock oder Vanguard. Im Gegenteil, es lassen sich viele Argumente zu ihrer Verteidigung anführen. Diese großen Unternehmen verfügen über mehr Informationen als wir und können dementsprechend Entscheidungen darüber treffen, was das Beste für die Bauindustrie ist und wo sie investieren sollten. In jedem Unternehmen und in jeder Gesellschaftsstruktur gibt es ähnliche Vertikalen. Ich behaupte, dass sie das Richtige tun, und jeder an ihrer Stelle würde dasselbe tun. Seit 2021 schreibe ich immer wieder, dass dies natürliche Prozesse sind. Die Frage ist nur, ob wir diesen Unternehmen irgendwann helfen können, den Weg der Nutzung offener Daten und offener Werkzeuge einzuschlagen, den Microsoft und Adobe bereits eingeschlagen haben, um das Leben in der Baubranche produktiver und effizienter zu machen.
📜 English version LinkedIn: The struggle for open data in the construction industry. The history of AUTOLISP, intelliCAD, openDWG, ODA and openCASCADE
📜 English version Medium: The struggle for open data in the construction industry. The history of AUTOLISP, intelliCAD, openDWG, ODA and openCASCADE
📺 Youtube: Lobbykriege um Daten im Bauwesen | Techno-Feudalismus und die Geschichte von BIMs
📘 Leitfaden “DataDrivenConstruction. Navigieren im Datenzeitalter in der Bauwirtschaft”: https://datadrivenconstruction.io/index.php/books/
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