CAD, BIM, 3D GIS. - Ein und dasselbe? 150. DVW- Seminar, 21. Juni 2016 in Bochum. Dr. Ilka May, Arup

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Lukas Heintze
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1 CAD, BIM, 3D GIS - Ein und dasselbe? 150. DVW- Seminar, 21. Juni 2016 in Bochum Dr. Ilka May, Arup

2 Was erwartet Sie? Kurze Vorstellung CAD, GIS, BIM Gemeinsamkeiten und Unterschiede Integrierte Lösungen - Beispiele BIM Referenzprozess und Standards Aktuelle Fehlentwicklungen

3 CAD Computer Aided Design Rechnergestütztes Konstruieren Kategorie von Software und Werkzeugen für Konstruktion und Design Planung in 2D/3D parametrisches Modellieren

4 BIM Building Information Modelling..kooperative Arbeitsmethodik, mit der auf der Grundlage digitaler Modelle eines Bauwerks die für seinen Lebenszyklus relevanten Informationen und Daten konsistent erfasst, verwaltet und in einer transparenten Kommunikation zwischen den Beteiligten ausgetauscht oder für die weitere Bearbeitung bereitgestellt werden. Prozess!

5 GIS Geographische Informationssysteme Ein GIS integriert Hardware, Software und Daten für die Erfassung, Verwaltung, Analyse und Visualisierung aller Formen raumbezogener Informationen. System

6 CAD, BIM, GIS ein und dasselbe? CAD Werkzeuge für Design & Konstruktion Erstellung von 2D/3D Daten Lokale Koordinaten BIM Prozess zur Erstellung und Verwendung von Bauwerksinformation Daten en über ihren Lebenszyklus & Management von xd Daten Informationen Lokale und Welt- Koordinaten GIS System zur Erstellung und Analyse von raumbezogenen Daten Analysieren und Visualisieren von 2D/3D/4D Daten Welt-Koordinaten

7 Daten, Wissen, Information Lifecycle Data Management Machbarkeitsstudien und Vorplanung Entwurfsplanung Ausführungsplanung Bauphase Betrieb und Wartung Lifecycle Information Management Traditionelles Projektmanagement Zeit (nicht maßstabsgetreu)

USER ACCESS INTERFACE Project 3D Modelling Spatial Data Management Collaboration Contractors Consultants Public Stakeholders Site Client INPUT DATA Excel Lists CAD Models Drawings GML LandXML

8 USER ACCESS INTERFACE Project 3D Modelling Spatial Data Management Collaboration Contractors Consultants Public Stakeholders Site Client INPUT DATA Excel Lists CAD Models Drawings GML LandXML Basemaps Raster Photographs Surveys Topos DTM s Lidar Bore H Other Time Others Cost Documents Specifications Schedules USE TOOLS & APPS Excel CAD WWW Specialist Software Spread Shts 2D Data Viewer Spatial and non-spatial analysis 3D Collaboration Engineering Content Management System PROCESS DATA Spatial & non-spatial data repository Project Asset SPATIAL DATABASE DELIVERABLES MS Office CAD Visualisation Internet Reports Lists Mailings 2D Drawings 3D Models, Sections Maps Fly-through Stakeholder, Engagement Data Viewer OUTPUT 3D Modelling Spatial Data Management Collaboration Project

9 9 Data Integration

10 Data Integration Data Formats GPS mobile device and GPS camera on site gint database CAD drawing (dwg) GIS (shapefiles) Remote Sensing data or derived products 10

11 Data Integration Spatial Reference WGS 84 lat/long Local Site Grid Ain El Abd 1970 UTM 37N International 1924 Ain El Abd 1970 UTM 37N International 1924 UTM 37N WGS84 11

12 Beispiel Crossrail, UK

13 Fakten Modernisierung von 90 km existierendem Schienennetz Modernisierung von 28 existierenden Bahnhöfen Umfangreiche Umbauten von 11 existierenden Bahnhöfen oberirdisch Neubau eines 21 km langen Doppelröhrentunnels unter der London hindurch Umfangreiche Erweiterungen von 8 U-Bahnstationen > 20 Mrd. EUR

Realität im Jahr 2009 Mai 2009: 4 Excel Tabellen von Konzeptplanung mit ~ 5000 Hindernissen aus vorheriger Phase erhalten Problem: - Unvollständig - Inkonsistent - Nur ca 1/3 der

14 Realität im Jahr 2009 Mai 2009: 4 Excel Tabellen von Konzeptplanung mit ~ 5000 Hindernissen aus vorheriger Phase erhalten Problem: - Unvollständig - Inkonsistent - Nur ca 1/3 der Objekte war räumlich identifiziert Schwierigkeiten: - Limitiertes Budget und Personal - GIS war zu dieser Zeit noch nicht Teil der Crossrail Strategie - Fehlendes Vertrauen neue Wege zu gehen

15 Buildings and Infrastructure Asset Database Gesamtzahl der existierenden Objekte innerhalb des 1mm Setzungsareals : Alle Objekte sind graphisch repräsentiert mit hoher Lagegenauigkeit, zusätzlich sind über 100 Attribute für jedes Objekt über Zeit gesammelt worden Kabel- und Leitungsnetz: Gebäude: 3284 Strukturen unter Grund: 370 Strukturen über Grund: 249 Denkmalgeschützte Objekte: 49

16 Export von Datenbank zu 3D To 3D GIS To 3D CAD 16

17 Standardisierter Workflow Vorläufer von ISO/EN/DIN ab 2009 vollständig implementiert 17

18 Integration von Leitungsdaten

19 Einführung von BIM in Deutschland Stufenplan Digitales Planen und Bauen Gesellschaft zur Digitalisierung des Planens, Bauens und Betreibens mbh

20 Stufenplan Digitales Planen und Bauen Leistungsniveau 1 - Referenzprozess unabhängig von Vergabe- und Vertragsart Datenübergabezeitpunkte sind projektspezifisch Digital planen. Effizient bauen. Nachhaltig betreiben. Berlin I

21 Stufenplan Digitales Planen und Bauen Leistungsniveau 1 - Referenzprozess Auftraggeber- Informationsanforderungen Ausschreibung Kompetenzabfrage Vergabe BIM Abwicklungsplan Mobilisierung Digital planen. Effizient bauen. Nachhaltig betreiben. Berlin I

22 Stufenplan Digitales Planen und Bauen Leistungsniveau 1 Daten AG hat in Zusammenarbeit mit dem späteren Nutzer bzw. Betreiber Auftraggeber- Informations-Anforderungen (AIA) zu erstellen Darin ist genau festzulegen welche Daten wann in welcher Detailtiefe in welchem Format geliefert werden sollen Auftraggeber- Informationsanforderungen Digital planen. Effizient bauen. Nachhaltig betreiben. Berlin I

23 Stufenplan Digitales Planen und Bauen Leistungsniveau 1 Prozesse BIM Abwicklungsplan (BAP) ist der Fahrplan eines jeden BIM Projektes Er definiert Prozesse zur Erstellung der in den AIA geforderten Daten inkl.: BIM Ziele und Anwendungsfälle Rollen, Funktionen Abläufe und Interaktionen genutzte Technologie und Schnittstellen BIM Abwicklungsplan Digital planen. Effizient bauen. Nachhaltig betreiben. Berlin I

24 Stufenplan Digitales Planen und Bauen Leistungsniveau 1 Prozesse Erstellung und Bereitstellung von Informationen erfolgt in einer Gemeinsamen Datenumgebung Sie ist Grundlage der im BAP beschriebenen Prozesse zum organisierten Aufbewahren und Austausch der erzeugten Daten sowie der besseren Kommunikation und Koordination der Gewerke Datenumgebung Standardisierung des Datenmanagements erfolgt derzeit in der ISO und als nationale Umsetzungsrichtlinie in der VDI 2552 Richtlinie Digital planen. Effizient bauen. Nachhaltig betreiben. Berlin I

25 Auftraggeber-Informations-Anforderungen Was ist der Bedarf? Was ist der Plan? Wie wird es kontrolliert? Wie wird es implementiert? AIAs BAP Controlling Technologie Auftraggeber- Informations- Anforderungen BIM Abwicklungsplan Controlling Technologie Die projektspezifischen Anforderungen hinsichtlich Management, Technologie und kommerziellen Informationen Detaillierte Informationen wie die Projektbeteiligten die spezifizierten Anforderungen erfüllen werden Vertragliche Regelungen zur Leistungsbeschreibung und Vergütung Welche Technologie kommt zur Erfüllung der Anforderungen zum Einsatz und wie wird sie in die bestehende Technologie des Auftraggebers integriert?

26 AIA Inhalte Technisch Management Kommerziell Software und Plattformen Daten- Austauschformate Koordinaten Detaillierungsgrad Training Standards Rollen und Verantwortlichkeiten Planung der Planung und Datenstruktur Datensicherheit Koordination der Gewerke und Kollisionsprüfung Zusammenarbeit Health & Safety Leistungsfähigkeit der Systeme Compliance Lieferstrategie Datenübergabepunkte und lieferbare Leistungen Strategische Ziele des AG Konkrete BIM Leistungen BIM-spezifische Kompetenzprüfung Die Spezifikation von Informationen sollte nach zwei Hauptaspekten erfolgen: 1. Risiken 2. Vergabe- und kostenrelevante Entscheidungen

27 Aktuelle Fehlentwicklungen 1. Überspezifikation zu früh zu viel und zu genau 2. Fehlende Zielsetzung was ist der Mehrwert? 3. Fehlendes Verständnis der zu treffenden Entscheidungen 4. Unzureichende Kenntnis der relevanten Prozesse und Vorgehensweisen 5. Fehlende Vorlagen und Hilfestellung für Deutschland die Vorbereitungsphase wird aktuell nicht gut genutzt

28 Zusammenfassung 1. CAD, GIS und BIM sind nicht ein und dasselbe 2. Alle drei haben mit Daten und Informationen zu tun 3. Standardisierte Formate und Prozesse ermöglichen die Weiternutzung einmal erstellter Daten 4. Wir müssen das Verständnis des Werts von Daten und Informationen in Deutschland noch erheblich steigern

29 Kontakt Dr. Ilka May Arup Deutschland GmbH Eschersheimer Landstr Frankfurt am Main ilka.may@arup.com

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Digitales Planen, Bauen und Betreiben Stufenplan - Stufenpläne mit Auszug vom 15.Dezember 2015 (BMVI, Berlin), Dr. Jan Tulke, Dr. Ilka May, Helmut Bramann Archikon Stuttgart 2016 Dr..Volker Krieger Gesellschaft