WP4-33: Systementwicklung 7.Semester Vorlesung 2: Kooperationsszenario und unterstützendes Produktdatenmanagement

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1 Fakultät Bauingenieurwesen Institut für Bauinformatik, Prof. Dr.-Ing. Scherer WP4-33: Systementwicklung 7.Semester Vorlesung 2: Kooperationsszenario und unterstützendes Produktdatenmanagement Prof. Dr. Raimar J. Scherer 1

2 Allgemeines BIM-basiertes Kooperationsszenario coordination point i coordination point j design session designer 1,:Architektur designer 2: Statiker coordination persistent common data model i persistent common data model j check-out temporary info HKL, alternative 1 check-in HKL, alternative 2 local consolidated design 2

3 Lange Transaktionen im Bauwesen Problem: Bearbeitung der Teilmodelle ohne Datensperren Teilmodell (Sicht) s n 1 Teilmodell (Sicht) s n+1 2 Planungsstand t n Tage oder Wochen Planungsstand t n+1 Lösung gesucht für: 1 2 Identifikation der Entwurfsänderungen (Vergleich von s n und s n+1 ) Erzeugen eines neuen konsistenten Planungsstandes t n+1 3

4 Methoden des Produktdatenmanagements PDM-Methoden für das allgemeine Kooperationsszenario 1) Extraktion der Modellsicht (Filtern) 2) Modell-Transformation 3) Konsistenz-Kontrolle (wissensbasiert) 4) Modell-Vergleich 5) Modell-Reintegration 6) Modell-Zusammenführung 4

5 Anwendung von Filtermethoden auf IFC-Dateien Gesamtmodell Partialmodell ohne Wände Anm.: IFC ist die Datenstruktur des Bauwesens. 5

6 1. Aufgabe im Informationsprozess M i M i+1 erzeuge individuelle Sicht re-integriere individuelle Sicht M a,i Nutzer Modifikation M a,i+1 1) Vermeide Datenverluste nutzerspezifische individuelle Sicht, d.h. anpassbare Sicht 6

7 Extraktion der Modellsicht (Filtern) M i erzeugeuntermenge M a,i M i erzeugeuntermenge M a,i 7

8 Modelltransformation M a,i A i Transformation vom gemeinsamen zum proprietären Modell M i erzeugeuntermenge M a,i A i =Interface des Programms 8

9 Bearbeitung durch Nutzer NutzerModifikation A i A i+1 M i erzeugeuntermenge M a,i NutzerModifikation A i A i+1 mit Nutzerapplikation 9

10 Konsistenz-Kontrolle A i+1 Konsistenz-Kontrolle A i+1 M i erzeugeuntermenge M a,i A i A i+1 Wissensbasiert jede Domäne benötigt eigene Wissensbasis Konsistenz-Kontrolle A i+1 10

11 Inverse Modelltransformation A i+1 -out M a,i+1 M i erzeugeuntermenge M a,i A i NutzerModif. A i+1 M a,i+1 -out =Interface des Programms 11

12 2. Aufgabe im Informationsprozess M i M i+1 erzeuge individuelle Sicht re-integriere individuelle Sicht vergleiche ΔM a,i+1,i ' M a,i Nutzer Modifikation M a,i+1 M a,i+1 ' 1) Vermeide Datenverluste nutzerspezifische individuelle Sicht, d.h. anpassbare Sicht 2) Erkenne Inkonsistenzen verfolge Entwurfsänderungen, d.h. Erfasse Entwurfsänderungen 12

13 2. Aufgabe im Informationsprozess M i M i+1 erzeuge individuelle Sicht M a,i Nutzer Modifikation M a,i+1 re-integriere individuelle Sicht vergleiche M a,i+1 ' ΔM a,i+1,i ' Normalisierung Normalisierung muss das Auftreten unbeabsichtigter, scheinbarer Änderungen minimieren bzw. diese identifzieren. Scheinbare Änderungen entstehen durch: - Unterschiedliche Qualität der Programm-Schnittstellen - Darstellungs- und Modellierungsvielfalt im IFC-Modell - Unterschiedliche Planungsparameter (z.b. kart. - Zylinder-Koord., unterschiedl. KO-Bezugssysteme, Einheiten m mm) 13

14 Modell-Vergleich Ma,i+1 zuordnen-vergleichen M identifiziere a,i Änderungen S i+1 Ms i ΔM a,i+1,i X 3 ΔM a,i+1,i M i erzeugeuntermenge M a,i A i NutzerModif. A i+1 zuordnen-vergl. M a,i+1 Nutzer Modifikation S/W Modifikation 14

15 2. Aufgabe im Informationsprozess M i M i+1 erzeuge individuelle Sicht M a,i Nutzer Modifikation M a,i+1 re-integriere individuelle Sicht vergleiche M a,i+1 ' ΔM a,i+1,i ' 1) Vermeide Datenverluste nutzerspezifische individuelle Sicht, d.h. anpassbare Sicht Änderungsliste: X X X Muss von allen genehmigt werden. 2) Erkenne Inkonsistenzen verfolge Entwurfsänderungen, d.h. Erfasse Entwurfsänderungen 15

16 Modell-Reintegration M i zuordnen-reintegrieren ΔM a,i+1,i M i+1 zuordnen - reintegrieren M i erzeugeuntermenge M a,i A i NutzerModif. A i+1 ΔM a,i+1,i zuordnen - vergleichen M a,i+1 M i+1 Informationsverlust durch Teildatensatzbildung ist mittels Reintegration auszugleichen 16

17 3. Aufgabe im Informationsprozess M i M i+1 erzeuge individuelle Sicht M a,i Nutzer Modifikation M a,i+1 re-integriere individuelle Sicht vergleiche M a,i+1 ' ΔM a,i+1,i '... M i+k zusammenführen M i+c 1) Vermeide Datenverluste nutzerspezifische individuelle Sicht, d.h. anpassbare Sicht 2) Erkenne Inkonsistenzen verfolge Entwurfsänderungen, d.h. Erfasse Entwurfsänderungen 3) Synchronisiere einzelne, überlappende Transaktionen, d.h. führe die einzelnen parallel erstellten Entwurfsänderungen zusammen 17

18 3. Aufgabe im Informationsprozess M i M i+1 erzeuge individuelle Sicht M a,i Nutzer Modifikation M a,i+1 Alle Änderungslisten sind zu vergleichen! re-integriere individuelle Sicht vergleiche M a,i+1 ' ΔM a,i+1,i '... M i+k 1) Vermeide Datenverluste nutzerspezifische individuelle Sicht, d.h. anpassbare Sicht zusammenführen 2) Erkenne Inkonsistenzen verfolge Entwurfsänderungen, d.h. Erfasse Entwurfsänderungen 3) Synchronisiere einzelne, überlappende Transaktionen, d.h. führe die einzelnen parallel erstellten Entwurfsänderungen zusammen M i+c Änderungsliste Änderungsliste Änderungsliste i+1: X i+1: X X k: X X X X X X 18

19 Modell-Zusammenführung M a,i+1 zusammenführen M M b,i+1 i+2 i+2 M i+1 M i erzeugeuntermenge M a,i A i Nutzer-Modif. A i+1 zuordn. - reintegrieren ΔM a,i+1 zuordn. - vergleichen M a,i+1 zusammenführen M a,i+1 M b,i+1... M k,i+1 M i+1 19

20 Modell-Zusammenführung M a,i+1 zusammenführen M M b,i+1 i+2 i+2 M i+1 Zusammenführung Planungsänderungen: - effizienter, da nur (planerische) Änderungen gegeneinander auf fachliche Konflikte abgeglichen werden müssen - Ohne Änderungen abgleich mit allen Elementen des Planungsstandes erforderlich (häufig > 1 Mio.) 3 : 1 Mio. + 1 : 1 Mio. 4 Mio. Vgle. vs. 6 Vgle. 20

21 Modell-Zusammenführung M a,i+1 zusammenführen M M b,i+1 i+2 M i+1 CM i+1 i+2 M i erzeugeuntermenge M a,i A i Nutzer-Modif. A i+1 zuordn. - reintegrieren ΔM a,i+1 zuordn. - vergleichen M a,i+1 zusammenführen M a,i+1 M b,i+1... M k,i+1 M i+1 CM i+1 21

22 Modellsichten (mit RJS-Folie auszutauschen!) Probleme: - Welche Wände bilden einen Raum? wird benötigt für: a) Kostenberechnung (Rohbau-, Ausbaumengen) b) Energieberechnung Für Tragwerksberechnung wird hingegen die gesamte Wand benötigt (elementbezogen). Unterschiedliche Perspektiven (Sichten) auf Modelldaten müssen bei Systemintegration berücksichtigt werden! 22

23 Räume und Wandzuordnung 23

24 Aspekte der Raumbegrenzung Copyright Vladimir Bazjanac/LBNL

25 Raumteilung Vier Zonen haben eine gemeinsame Wand 25

26 Raumbegrenzungen: Aufteilung der Wand In CAD/BIM ist die gemeinsame Wand ein Wandelement 26

27 Raumbegrenzungen: 1. Stufe Raumbegrenzer unterbrochen durch jeden Raum Verwendet in Anwendungen die Transmissionen durch Wände oder Platten nicht berücksichtigen (z.b. Visualisierungen) 27

28 Raumbegrenzungen: 2. Stufe Raumbegrenzer beschreiben die Flächen von beiden Oberflächen einer Wand oder Platte die Transimisionsleiter sind Verwendet in Anwendungen die Transmission durch Wände oder Platten berücksichtigen (z.b. thermische Simulationen) 28

29 Raumbegrenzungen: 3. Stufe Raumbegrenzer beschreiben die Dicke von Wänden oder Platten Verwendet in Anwendungen die die komplette Umgrenzung der Räume verlangen (z.b. spezielle Fälle von thermischen Simulationen) 29

30 Raumbegrenzungen: 4. Stufe Raumbegrenzer die sich ergeben wie Wände in CAD gezeichnet werden und 4.Stufe überlappende Grenzbereiche 30 Nicht verwerwendet; treten relativ zu der Position der originalen Referenzlinie der Wand auf und werden vernachlässigt (absorbiert im 3. Schritt)

31 Raumbegrenzungen: 5. Stufe Raumbegrenzer die sich aus nicht rechtwinkligen Verschneidungen ergeben?? 1-D transmission plan view 2 nd level space boundaries Zur Zeit nicht genutzt; heutige Gebäudeenergiesimulatoren können nicht ordentlich damit umgehen 31

32 Einsatz von IFC in der Praxis Hauptbahnhof München 2003 Obermeyer Planen + Beraten, München IFC 2x2 60 MB Software: ADT 2004 (Autodesk) ArchiCAD 8 (Graphisoft) ArcGIS (ESRI) ALLPLAN (Nemetschek) 32

33 Einsatz von IFC in der Praxis Wände Hbf, grau Bestand Hauptbahnhof München 2003 Obermeyer Planen + Beraten, München Bsp: Ausschreibung Hbf München / 2003 IFC 2x2 Komplexes (Um-) Bauvorhaben und 60 MB Infrastrukturmaßnahmen Software: Vollständiges ADT Modell 2004 in (Autodesk) IFC 2x2 (Obermeyer ArchiCAD Planen + 8 Beraten) (Graphisoft) ArcGIS (ESRI) Modellvolumen: ca. 60 MB ALLPLAN (Nemetschek) Software: ADT 2004 (Autodesk) ArchiCAD 8 (Graphisoft) ArcGIS (ESRI) 33

34 Einsatz von IFC in der Praxis Hauptbahnhof München 2003 Obermeyer Planen + Beraten, München IFC 2x2 60 MB Software: ADT 2004 (Autodesk) ArchiCAD 8 (Graphisoft) ArcGIS (ESRI) ALLPLAN (Nemetschek) Drahtmodell Hbf 34

35 Einsatz von IFC in der Praxis Hauptbahnhof München 2003 Obermeyer Planen + Beraten, München IFC 2x2 60 MB Software: ADT 2004 (Autodesk) ArchiCAD 8 (Graphisoft) ArcGIS (ESRI) ALLPLAN (Nemetschek) Übergang U4/U5 35

36 Einsatz von IFC in der Praxis Vom 3D-Modell können unterschiedliche Sichten abgeleitet werden Integration mit Umgebungsmodell Integration mit 2D-Modell Aufgang West Expressaufzüge Aufgang Mitte Übergang U1 / U2 Aufgang Ost 36