«TGA Planung und Zusammenarbeit im VDC Umfeld»

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1 «TGA Planung und Zusammenarbeit im VDC Umfeld» 3. Mai 2016 BIM Cluster Stuttgart Peter Scherer Kurzvorstellung Peter Scherer Partner Bereichsleiter Mitglied der Geschäftsleitung Beruf BIM VDCO Prozesse Automation Energie Lean aktiv in GNI SWKI SIA Bauen digital Schweiz buildingsmart Arbeitsgruppen SIA 451 SIA MB 2051 SIA D0256 CEN/TC 442 Privat verheiratet 2 Kinder Fotografie Skitouren Wandern 2 1

2 Kurzvorstellung A+W - Mitarbeitende Kurzvorstellung A+W - Standorte 2

3 Kurzvorstellung A+W - Organisation Holding Projekte 3

4 «BIM Geschichte» bei A+W «BIM Geschichte» bei A+W Workflows / Tools - Wertschöpfung 4

5 projects < 10 > 20 > 50 > knowledge 2018 implement BIM-Projects KTI-Projects Training fit4bim Strategy Training fit4bim Training fit4bim Training BIMready «BIM» Projekte bei A+W 5

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7 Blatttunnel 13 7

8 die Digitalisierung verändert die Welt In der Industrie spricht man von «Industrie 4.0», damit soll die vierte industrielle Revolution zum Ausdruck gebracht werden: 1. Mechanisierung mit Wasser- und Dampfkraft 2. Elektrifizierung und Massenfertigung mit Fliessbändern 3. Automatisierung mittels Einsatz von Elektronik und IT 4. Vernetzung aller am Produktionsprozess beteiligten Elemente 15 Wo steht die Schweiz? Auf EU-Ebene wurde der Einsatz von BIM Building Information Modeling - in öffentlichen Bauten beschlossen Länder wie Grossbritannien, Skandinavien oder Niederlande haben dies per Gesetz vorgeschrieben CEN normiert in den kommenden Jahren europäisch auch für die Schweiz verpflichtend! Die Schweizer Bauwirtschaft ist mit innovativen Bauherren konfrontiert, die BIM in ihren Ausschreibungen fordern 16 Die Nachfrage hat das Angebot überholt und die Akteure sind überfordert, es fehlen die notwendigen Grundlagen und Standards 8

9 Schweizer Baugewerbe Total ~ 60 Mia CHF 1/3 relevant für «BIM» ~ 20 Mia CHF 17 Quelle: Schweizerischer Baumeisterverband Normierung Standardisierung 9

10 Normierung Schweiz - SIA Dokumente Positionspapier des VS Dokumentation Merkblatt Normierung International CEN Working Group ISO Working Group Adaption CH BK

11 11 Normierung International openbim - IFC BCF Design IDM bsdd CoBie ISO Concurrent Information Delivery BIM Collaboration Format View Coordination Model Definition Industry Foundation Classes Exchange Building Operation Construction buildingsmart International VDC Virtual ICE Organization Standardization Data Dictionary Engineering Format Library Site 4D 5D cost 6D 7D LOD Definition Level Detail Clash Detection MVD

12 Gemeinsame Basis: «Modell» «Informationen» im Elektromodell 12

13 «Informationen» im Installationsplan Datenhaltung Fachmodell Elektro Datenmodell als «single source of truth» 30 - Verteilerlisten - Lastberechnung - Kurzschlussstrom Berechnung - Mengenermittlung - Ausschreibung - Visualisierungen - Nachweis Wartung und Unterhalt - Bauteillisten - Kontrolllisten - Positionslisten - Prinzipschemata - Stromlaufschema - SGK Disposition - Funktionsliste GA 13

14 Einbringung «Elektrokomponenten» 31 Transparenz 14

15 Coordination Loop Coordination Loop Coordination Loop Quality Loop Model Checking Quality Loop Quality Loop native Export over xlsx, csv, gbxml, pdf etc. native Export over xlsx, csv, gbxml, pdf etc. native Export over xlsx, csv, gbxml, pdf etc «Striche vs. Objekte» «Pläne vs. Modell» Pläne mit Farben mit Expertenwissen erstell- und prüfbar «Datensäge» - Weiterverwendung der Informationen mit viel Aufwand Qualitätskontrolle (Geometrie und Informationen) schwierig Modell mit Objekten Mit Expertenwissen erstellen Weiterverwendung der Informationen einfach möglich «Maschinelle» Qualitätskontrolle (Geometrie und Informationen) möglich (80/20er Regel) SIA Phase 1 Planung SIA Phase 2-5 Besteller Vorgaben Planungsteam BIM Koordination Controlling- und Bauprozess Betrieb Grundausbau o Raumprogramm (Flächen, Volumen) o Anforderungen, Bestellungen o Mobiliar- und Betriebseinrichtungen (FF&E) Grundlagen HLK Elektro natives MEP (HLKSE) Modell Spezialisten S SP o Mengenermittlung nach Qualität und Disziplin o Ausführungsunterlagen (Grundrisse, Details, Schnitte etc.) o Modell vorbereitet für die Fertigung o Konzept- und Prinzipschemas o Berechnungen (Auslegungen), Simulationen o Bauwerksdokumentation o Visualisierungen, Renderings o Modell Audits (ModelChecking) o Kollisionskontrolle (Clash Detection) o Nachweis der Arbeitsleistung (performance metrics) o modellbasierte Terminplanung (4D Simulation) o Qualitätskontrolle (Soll-/Ist-Vergleich der Anforderungen) mit Raumbuch Mieterausbau o Raumprogramm (Flächen, Volumen) o Anforderungen, Bestellungen o Mobiliar- und Betriebseinrichtungen (FF&E) datenbankbasiertes Raumbuch z.b. drofus Akustik & Architekt Bauphysik natives Architektur Modell Spezialisten Fassade Termine, Kosten etc. aggregiertes Master Modell Zusammenarbeit o Mengenermittlung nach Qualität und Disziplin o Ausführungsunterlagen (Grundrisse, Details, Schnitte etc.) o Modell vorbereitet für die Fertigung o Konzept- und Prinzipschemas o Berechnungen (Auslegungen), Simulationen o Bauwerksdokumentation o Visualisierungen, Renderings o Modell auf der Baustelle (BIM to Field) o Mängelmanagement o Aufbereitung der Daten für den Betrieb (as build) o Übernahme der Daten für den Betrieb Tragwerk Erdbeben Grundlagen natives Tragwerk Modell Spezialisiten Werkleitung o Mengenermittlung nach Qualität und Disziplin o Ausführungsunterlagen (Grundrisse, Details, Schnitte etc.) o Modell vorbereitet für die Fertigung o Konzept- und Prinzipschemas o Berechnungen (Auslegungen), Simulationen o Bauwerksdokumentation o Visualisierungen, Renderings MEP Architektur Integrated Concurrent ICE Session Engineering Sepzialisten Tragwerk 15

16 IFC und BCF Industry Foundation Classes (IFC) ist gedacht für: - offener Datenaustausch für Modelle - Modell View Definition (MVD) definieren - kein Ersatz der Autorensoftware - IFC ist der einzige, offene Standard - IFC ist offen normiert (online) auf Stufe ISO und bald auch CEN BIM Collaboration Format (BCF) ist gedacht für: - Rückfragen (RFI) und - Änderungsanträge (RFC) im Modell 35 Definitionen little bim - Workflow mit 2D Plänen - Modell wird intern erstellt BIG BIM - Workflow mit Metadaten/Geometrie - Modell wird intern angepasst closed BIM - Arbeiten in einer Software open BIM - Arbeiten mit diversen Softwaren little bim Insel open BIM BIG BIM integriert - Kommunikation mit normierten Standards IFC etc. closed BIM 16

17 Reifegradmodell eine von vielen Darstellungen 37 Strategie definieren das Potential 38 17

18 Start «Business Case» der Zukunft? Schritt «0» 1. Entwicklung Business Case 20XX: - Wie verändert sich das heutige Geschäftsmodell mit «BIM»? - Chancen und Risiken? - periodische Überprüfung 2. Teilaspekte an (live) Projekten testen 3. Entwicklung der Dienstleistungen und Prozesse mit Tools 4. Definition der Organisationsform 39 die Gefahr eines negativen «Return of Investment» 40 ROI bei BIM Projekten von TU s nach Länder Quelle: «SmartMarket Report» Februar

19 digital Workflow Levels digital Workflow Levels der erste Schritt «BIM Schritt 1» - intern Handeln - Workflow optimieren Integrated Project 4 Delivery (IPD) 3 ½ maturity map - effizient Zusammenarbeiten - fundierte Entscheidungen treffen - optimale Lösungen finden transdisciplinary 3 data model 2 ½ data models 2 per discipline transdisciplinary «external» transdisciplinary «internal» - Strukturen und Arbeitsweisen hinterfragen optimieren 2 ½ «3D model» 1 spreadsheets - Fokus in die «tiefe» nicht in die Breite unmanaged 0 CAD Files initial repeatable defined managed optimizing - Anreize schaffen Capability Maturity Model 41 der zweite Schritt «BIM Schritt 2» - Wertschöpfungskette optimieren Integrated Project Delivery (IPD) 4 maturity map - Businessmodell überdenken, Wertschöpfungskette verlängern 3 ½ transdisciplinary 3 data model transdisciplinary «external» 2 ½ transdisciplinary «internal» - Skalierbarkeit prüfen data models 2 per discipline - Produktions- und Prozessmanagement überdenken 2 ½ «3D model» 1 spreadsheets - digitaler Informationsfluss weiterführen unmanaged 0 CAD Files initial repeatable defined managed optimizing Capability Maturity Model 42 19

20 digital Workflow Levels digital Workflow Levels der dritte Schritt «BIM Schritt 3» - Kooperationen suchen - mit externen Partnern die Workflows optimieren Integrated Project 4 Delivery (IPD) 3 ½ transdisciplinary 3 data model maturity map transdisciplinary «external» - openbim Informationsaustausch Implementieren 2 ½ data models 2 per discipline transdisciplinary «internal» - Datenstrukturen diskutieren 2 ½ «3D model» 1 spreadsheets - optimale Lösungen suchen - Zusammenarbeit / Vertragsmodelle überdenken unmanaged 0 CAD Files initial repeatable defined managed optimizing Capability Maturity Model 43 der vierte Schritt «BIM Schritt 4» - «after Sales» generieren (Betrieb) Integrated Project Delivery (IPD) 4 maturity map - Business Case neu ausrichten 3 ½ transdisciplinary 3 data model transdisciplinary «external» - Grundstrukturen sicherstellen 2 ½ transdisciplinary «internal» - Daten aus den nachgelagerten Prozessschritten sammeln (z.b. Betrieb) data models 2 per discipline 2 ½ «3D model» 1 spreadsheets - nachgelagerte Prozesse optimieren unmanaged 0 CAD Files initial repeatable defined managed optimizing Capability Maturity Model 44 20

21 Schritt 1 in der Anwendung [ Sonnenstand Winter ] [ Sonnenstand Sommer ] [ Technikflächen ohne UG ] [ Sonnenstand Frühling ] [ Sonnenstand Herbst ] 45 Koordination + Kommunikation 21

22 Schritt 2 in der Anwendung Aussparungsworkflow Schritt 3 in der Anwendung BIM2field 48 22

23 offsite Fabrication Schritt 4 Koordination und Analyse 23

24 Schritt 4 Koordination und Analyse MacLeamy Kurve «BIM» und «IPD»? Quelle: BIM Leitfaden Deutschland Quelle: IPD Guideline, AIA

25 MacLeamy Kurve «BIM» und «IPD»? Quelle: IPD Guideline, AIA 2007 FRAMEWORK MODEL TEAM VALUE CHAIN SYSTEMS PROJECT AIM integrated Information Collaboration (ICE) Process and Product Management Analysis Value build coordinate analyze 25

26 Brennpunkte der SIA Leistungsphasen «HEUTE» 55 Level of Development (LOD=LOG+LOI) 56 26

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28 Herstellerdaten global national Planung- und Ausführungsdaten allgemein IFC Sprache(n) Geometrie(n) Geometrie(n) bsdd Klassifizierung Attribute mit Werten Attribute / Werte MVD Normen Typisierung Klassifizierung EN Standards Wechsel von neutral zu spezifisch Einbau/Wartung Phasen Systeme und Objekte berechnen Typisierung Klassifizierung Arbeitsgattung PDM Hersteller Plattform? Services? 59 BIM und FM 60 28

29 Laserscanning BIM2field BIM2CAFM Bestandsaufnahmen Einmessen optimierter Unterhalt 61 Laserscanning Bestandsaufnahmen - Kontrolle 62 29

30 «the war for talents» Augmented Reality and Generation Y-Z 30

31 Changemanagement 65 Changemanagement - Gehe «ICH» alleine? - Gehen wir im «TEAM»? - Erfolgs Faktor Mensch und dessen Motivation - externe Unterstützung prüfen 66 31

32 «disruptive Technologies» «Moore sches Gesetz» Quelle: McKinsey&Company Quelle: wikipedia.org 67 Impact der Ziele auf die Projektorganisation Grundsatz der Projekt- und Datenorganisation - «Form follows Performance» - kein Selbstzweck oder Selbstverwirklichung - kein Aufwand ohne Erfolg - Rollen und Ziele müssen klar und messbar sein - «Shit in shit out» - «enabling» nicht «disabling» 32

33 Rollen für das Datenmanagement «GP Modell» Nutzer Betrieb und Unterhalt Auftraggeber Generalplaner BIM Koordinator General- Unternehmer BIM Koordinator BIM Manager BIM Manager Architekt BIM Koordinator Tragwerksplaner BIM Koordinator Gebäudetechnik- Planer BIM Koordinator Spezialisten BIM Koordinator Unternehmer 1 BIM Koordinator Unternehmer n BIM Koordinator «BIM» juristische Aspekte Organisation und Führung Allgemeine Objektinformationen Projektbeteiligte (Organigramm) Meilensteine (Terminplan) Ziele (Lastenheft) - BIM Ziele - «nicht BIM» Ziele Massnahmen (Pflichtenheft) - Koordinationsplan Verantwortlichkeiten - BIM-Manager Technik - BIM-Koordinatoren Deklaration der Werkzeuge Definition - Verantwortlichkeiten der Datenhaltung und -Bearbeitung (Common Data Environment) - Standort, Aufbau, Zugriff und Rechte - Verbindung zum Dokumente Management System - Autoren- und Empfängersysteme - Issue Manamgent System - Informationsmanagement (Geometrie und Attribute) - Regelsätze und Prüfverfahren Systemumgebung vorbereiten und testen 71 Technik Organisation und Führung BIM PROJEKT- ABWICKLUNGSPLAN Prozesse und Inhalte Prozesse und Inhalte Arbeitsweise und Kommunikation - Besprechungen ICE-Sessions - Austauschen der Modelle - Austauschen der Prüfberichte (BCF /BIMcollab) - Bezeichnungskonventionen der Dokumente/Modelle - Definition der Key Performance Indicators (KPI) Modellplan (Planung der Modellierung) - Modellaufteilung (Teil- und Fachmodelle) - Null-Punkt und Rotation - Klassifizierungssystem (z.b. ebkp-h) - Aggregation der Systeme (TGA) - Information Delivery Manual (IDM) Prozesse - Modellaustausch - Qualitätsmanagement - Schlitz- und Durchbruchsplanung - Mängelmanagement - Erstellung As-Built Modell 33

34 «BIM» juristische Aspekte WAS? WER und WIE? Ziele Lastenheft Pflichtenheft Umsetzung Organisation und Führung Organisation und Führung BIM PROJEKT- ABWICKLUNGSPLAN Technik Prozesse und Inhalte BIM PROJEKT- ABWICKLUNGSPLAN Technik Prozesse und Inhalte 72 Optimierung «Die maximale Wertschöpfung kann nur durch eine effiziente Zusammenarbeit mit informierten Bauteilen und deren Visualisierung, Auswertung und Optimierung erreicht werden.» 34

35 80 Summary #3 35