Mefisto Partnerschaftliche Nutzung von Multimodellinformationen zur Steuerung, Simulation und Führung von Bauprojekten

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1 gefördert durch Führung Information Simulation im Bauwesen Mefisto Partnerschaftliche Nutzung von Multimodellinformationen zur Steuerung, Simulation und Führung von Bauprojekten Prof. Dr.-Ing. Raimar J. Scherer Institut für Bauinformatik, Technische Universität Dresden 1

2 Übersicht Ziele von mefisto Das grundsätzliche Problem Ansätze der Industrie Der Mefisto Ansatz Der prozessorientierte Fachinformationsraum Der pyramidiale Entscheidungsansatz Die Informationsdimensionen Der wissensbasierte Ansatz Der Informationsfokus durch semi-automatisches Filtern Die mefisto-bauontologie Logistik- und Montagesimulation Risikomanagement Die efisto-plattform Ausblick 2

3 Ziele Entwicklung eines Managementführungssystems, das: - eine Web-Service basierte Plattform (SOA) nutzt - gemeinsamen Daten- und Informationsraum schafft - Entscheidungen in jeder Hierarchieebene unterstützt - komplexe Zusammenhänge visualisiert - Logistik- und Montagesimulation ermöglicht - dynamisches Prozessmanagement ermöglicht - Risikomanagement unterstützt - Wissensakkumulation fördert - 5D unterstützt 30% Kosteneinsparung 3

4 Ziele Entwicklung eines Managementführungssystems, das: - Entscheidungen in jeder Hierarchieebene unterstützt Auftraggeber Auftragnehmer Geschäftsführung Bereichsleitung Projektleitung Baumanagement Arbeitskoordination Bauausführung 4

5 Ziel Visualisierung und Simulation Beispiel: Produktvorgangsabfolge Beispiel: Baubarkeit, Erreichbarkeit 5

6 Das grundsätzliche Problem Informationsinseln keine gemeinsame Pflege lückenhafte Pflege keine kontinuierliche Pflege Analyseinseln Unikatmodelle kein Zugriff auf einen Informationsraum keine kontinuierliche Pflege 6

7 Mefisto-Ansatz 1: Der Multi-Fach-Info-Raum Visualisierungsontologie Informationsressourcenontologie Organisationsontologie Informationsdienstontologie Informationsprozessontologie virtuelle Organisation Stochastik Baurisiken Fuzzy Unsicherheit Baukosten Bauleistung Bauzeiten Strukturierung Baustelle Bauwerk Bauorganisation reale Objekte Modellierung Verwaltung Verwendung Bauprozess Prozess Risikoprognose Logistik Simulation Analyse Workflow Einsatzsteuerung 7

8 Mefisto-Ansatz 1: Der Multi-Fach-Info-Raum Visualisierungsontologie Informationsressourcenontologie Organisationsontologie Informationsdienstontologie Informationsprozessontologie virtuelle Organisation Stochastik Baurisiken Fuzzy IFC ext. Unsicherheit GAEB GAEB CPI Baukosten Bauleistung Bauzeiten Strukturierung IFC ext. Baustelle IFC CPI Bauwerk IFC ext. Bauorganisation reale Objekte Modellierung Verwaltung Verwendung Bauprozess Prozess Risikoprognose Logistik Simulation Analyse Workflow Einsatzsteuerung 8

9 Mefisto-Container <Content> <Meta-Daten> <Projektkontext> <Fachmodelle> A B C D Typ = BIM URL = Typ = SPM Data = Typ = PCM Data = Typ = CSM URL = <Linkmodelle> Link A-B Link A-C Link C-D 9

10 Stand der Industrie: oben Mefisto Ansatz: unten CAD Produktzentriert Leistungszentriert itwo Granid Architekt + Fachplaner AG Steuerer AN Bauunternehmen Informationserstellung und -pflege Multi-Modell Planen Kostenkalkulation Informationsnutzung Prozesszentriert Bauen Kostenlegung Risikoanalyse Vorgangsmodell Logistiksimulation 10

11 Mefisto Ansatz 2: Informationspyramide 1) Information strukturiert und fokussiert für jeden Entscheidungsträger 2) Aufbau des Prozessmodells hierarchisch Hierarchische Top-down-Planungsmethode Gezielte Einschränkung der Prozessvarianten durch Einbeziehen von Fachkompetenzwissen Explodierende Anzahl an Kombinationen der Prozessvarianten 11

12 Mefisto Ansatz 3: Informationsdimensionen 2. vertikal Koordination und Controlling 1. horizontal Kooperation 3. longitudinal Fortschritt v l h 12

13 Mefisto Ansatz 4: Wissensbasierte Prozessmodule Prozessmodul 5 Prozessmodul 6 Prozessmodul 7 Prozessebene I Prozesstemplates Prozessteilaktivitäten qualitativ PM PM PM PM Technologisches Produktions-/ Verwendungswissen Prozessablauflogik Strategiewissen Prozessaktivitäten Inhalte qualitativ P1 P2 P3 P4 Fachmodelle Fachmodellinformation Prozesskonfiguration Konfigurationswissen validierter Prozess Validierungswissen Prozessebene I

14 Mefisto Ansatz 5: Semi-automatisches Filtern Semi-automatische Informationsbereitstellung durch Filtern, Filter spezifiziert aus Prozesswissen Gefiltertes Rohbaumodell Weiter gefiltert: nur 1 Geschoss und nur Stahlbeton-Wände 14

15 Mefisto Ansatz 5: Semi-automatische Filter Filterfacetten Kosten Temporal Physikalisch Räumlich Funtional Sonstige Höhe Zeitdauer Material Bezug (Topologie) Bauleistung Organisation Überschreitung Aktuelles Datum Temperatur Geometrie Qualität Abgerechnet Start-/Enddatum Spannung Risiko 15

16 Mefisto Ansatz 6: Bau-Ontologie 2 Informationsprozess nutzt führt aus 1 nutzt Informationsressourcen 5 besitzt Multi-Modell Informationsresourcen 3 4 interpretiert visualisiert Informationsorganisation nutzt Software Service unterstützt Visualisierung 16

17 Konfiguration von Simulationsmodellen Prozessmodell Systemchecks kombinieren Transformation Approximation 1:n Simulationsmodell Systemchecks kombinieren Wissensmodule firmenspezifisch 1:n Prozessmodule firmenspezifisch instantiieren Transformation Approximation 1:n Simulationsmodule instantiieren Simulationsmodulklasse Wissensmodulklasse 1:1 Transformation Approximation 1:n Prozessmodulklasse 17

18 Risikomanagement kontinuierliches Aktualisieren kontinuierliche Überwachung und vorbereitete Reaktion 18

19 Die Mefisto-Plattform Visualisierung Projektcontrolling & Risikomanagement Prozessmodellierung & Simulation AG AN Multi-Modellmanagement Informationslogistik Wissensbibliotheken mit Referenzprozessmodule 19

20 Ausblick Große Datenmengen können heute beherrscht werden. Dynamsiche Informationsräume sind eine Herausforderung: erfordern logische Repräsentation Algorithmen weisen exponentielle Berechenbarkeit auf Unikatcharakter Bauwesen braucht schnelle Konfigurationsmethoden Baustörung und Baurisiken sind alltäglich, brauchen schnelle Reaktion 20

21 gefördert durch Führung Information Simulation im Bauwesen Prof. Dr.-Ing. Raimar J. Scherer Institut für Bauinformatik Technische Universität Dresden Nürnberger Str. 31a Dresden Tel.: 0351 / Fax.: 0351 / raimar.scherer@tu-dresden.de 21