DIGITALES BAUEN: CHANCEN UND HERAUSFORDERUNGEN
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- Falko Hausler
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1 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi, Prof. FHNW DIGITALES BAUEN: CHANCEN UND HERAUSFORDERUNGEN
2 Topics Innovationsbedarf in der Planungs- und Baubranche Schlagwort BIM Grundlagen und Möglichkeiten Prozessfokus Integrale Planung Praxisbeispiel integraler Planung VDC bzw. BIM-Projekte organisieren VDC bzw. BIM in der Cloud 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
3 Innovationsbedarf in der Planungs- und Baubranche 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
4 Entwicklung der Arbeitsproduktivität ausgewählter Branchen (zu Preisen des Vorjahrs; 1995 = 100%) Produktivitätsindex (1997 = 100%) Verarbeitendes Gewerbe/ Versicherungen Baugewerbe/Bau Grundstücks- /Wohnungswesen, Dienstleistungen 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
5 Indikatoren für Ineffizienz in Bauprojekten Mehr als 30% der Bau- und Engineeringpläne werden verspätet übergeben Ausführungsplanung und -steuerung sind ungenügend Die Wichtigkeit des "letzten Planers" ist nicht bekannt 40% der Gründe für ungenügende oder verspätete Arbeiten gehen zu Lasten von ungenügenden oder unangepassten Materialien Etwa 25% (in einer anderen Veröffentlichung von BALLARD 1997, bis 50%) der Arbeitsstunden werden für Nacharbeiten aufgewendet Quelle: Ballard 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
6 Kompetenzverschiebungen und Prozessbrüche Strategische Planung Vorstudien Projektierung Ausschreibung Realisierung Bewirtschaftung Kernkompetenz des Architekten Hersteller Eigentümer Eigentümer Nutzer 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
7 Schlagwort BIM Grundlagen und Möglichkeiten 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
8 Herkömmliche Zeichnung als Kommunikationsmittel 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
9 BIM ist mehr als CAD Herkömmliche Arbeitsweise das ist eine Linie Objektorientierte Arbeitsweise das ist eine Wand das ist auch eine Linie das ist eine Fläche Zeichnungen Nicht integrierte 2D-Dokumente, Listen, Texte... Sequentielle Arbeitsweise Informationsaustausch herkömmliche Datenformate PDF, DXF, DWG... Manuelle Koordination das ist ein Fenster Parametrische Objekte 3D-Modelle mit Eigenschaften (Attribute), z.b. Lage, Material, Qualität etc. Verhalten (Methoden), z.b. Abhängigkeiten, Verbindungen mit andern Objekten etc. Integrierte Arbeitsweise Informationsmanagement Datenbankgestützte Informationen Modellgestützte Koordination 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
10 Konsistente Detaillierung ohne Informationsverlust 3D-Bauwerksmodell (BIM) Abgeleitete Pläne (Grundrisse / Schnitte) Quelle: FHNW 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
11 Modellbasierte Tragwerksplanung Quelle: Mortensen Construction 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
12 Planung / Koordination Gebäudetechnik Quelle: Mortensen Construction 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
13 Mengenermittlung Quelle: BIB AG, Offenburg 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
14 Validierung der Projektanforderungen Quelle: GSA 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
15 Simulationen, Beispiel Personenströme Quelle: Buro Happold 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
16 Simulation von Bauvorgängen (4D-Modell, 5D-Modell etc.) Quelle: Breit / FHNW 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
17 Digitale Fertigung 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
18 Lösungsvarianten mit Automaten Begrenzungsmodell Entwurfsautomat Programm und Regeln Quelle: SLIK Architekten, Zürich 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
19 Prozessfokus Integrale Planung 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
20 BIM und integrale Planung Übergeordnete Ziele des Bestellers Projektziele Integrale Planung (Integrated Concurrent Engineering) Produktmodellierung BIM Prozessmodellierung Planung der Planung 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
21 Sequentielle Planung nutzt das Wissenspotenzial ungenügend Zuwachs an gesicherter Information Beteiligte Architekt Landschaftsarchitekt Statik-Ingenieur HKL-Planer Sanitär-Planer Elektro-Planer Bauphysiker FM-Planer Projektfortschritt 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
22 BIM-Nutzen entsteht in einer entsprechenden Planungskultur Frühzeitiger Einbezug der Stakeholder Interessen- gegensatz- Verträge Disziplinäre Welten Beauftragung nach Wert Späte Beauftragung / Vergabe Preiswettbewerb Verträge zum gemeinsamen Nutzen Durchgängige Prozesse Ad hoc Teams Langfristige Partnerschaften 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
23 Bessere Information erfordert bessere Zusammenarbeit Beteiligte Zuwachs an gesicherter Information Architekt Landschaftsarchitekt Statik-Ingenieur HKL-Planer Sanitär-Planer Elektro-Planer Projektfortschritt Bauphysiker FM-Planer 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
24 Integrale Zusammenarbeit (ICE) I C E integrated = gemeinsam, mehrere Disziplinen concurrent = gleichzeitig, man sieht, was geschieht Engineering = es wird gearbeitet 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
25 Beispiel: Interaktive Prozessplanung Quelle: Eigenes Bild, Implenia AG, Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
26 Praxisbeispiel integraler Planung 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
27 IPD Zusammenarbeitsmodell konventionell Integrated Project Delivery WHAT Predsign Owner Designer WHAT WHO Conzeptualization Schematic Design HOW Design Development Criteria Design Detailed Design Agency Owner Designer Design Consultants Constructors Trade Constructors HOW Design Consultants Construction Documents Implement. Documents 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi WHO Agency Permit Bidding Agency Agency Coord Final Buyout REALIZE Construction Constructors Trade Constructors REALIZE Construction Closeout Closeout
28 Integrated Project Delivery (IPD) Einbindung aller Planer, Unternehmer und Lieferanten unter ein gemeinsames Vertragswerk Enge Anbindung des Bestellers (Investors) und Betreibers bzw. Nutzers Gemeinsam getragenes Risiko bzw. gemeinsame Partizipation am Erfolg Gemeinsame Informationsbasis auf Grundlage koordinierter digitaler Gebäudemodelle Zielwertdesign führt zu verlässlichen Prozessen 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
29 Vollständig modellbasierte Koordination aller Disziplinen Quelle: DPR Construction 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
30 Regelbasierte Überprüfung der Funktionalität Quelle: DPR Construction 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
31 BIM-Server als gemeinsame Kommunikationsplattform Quelle: DPR Construction 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
32 Simultane Entwicklung, Big Room Arbeitsumgebung Quelle: DPR Construction 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
33 Umfassende transparente Information Quelle: DPR Construction 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
34 Gebaut wird das geplante Modell Quelle: DPR Construction 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
35 Planlose Baustelle 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
36 Aktuelle Information auf der Baustelle 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
37 ... und das Resultat 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
38 Erfolgsfaktoren Collectively Own the Risk and Opportunity Establish a 24/7 Collaborative Environment Design the Design Process Use Budget as a Key Parameter of Design Commit to Designing for Fabrication Commit to Building the Model Quelle: D. R. Christian, Sutter Health 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
39 VDC bzw. BIM-Projekte organisieren 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
40 Kernfragen Wer liefert wem welche Information, wann und in welcher Qualität? Zu erstellende Modelle, Auswertungen und Dokumente Regeln für die Datenübergabe Formen des Datenaustauschs Wie wird die Datenkonsistenz sichergestellt? Art der Datenhaltung Arten der Modell- bzw. Datenüberprüfung Erwartete Resultate (Modelle) und Prüfungen Wie und wann arbeiten wir zusammen bzw. getrennt? Arbeitsorganisation Austauschgremien 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
41 Entwicklung des BIM- Projektabwicklungsplans Bestimmung der Projektziele Planung der Planung BIM-Projektabwicklungsplan Zielsetzung für den BIM- Einsatz Bestimmung der BIM-Organisation Beteiligte / Disziplinen ohne BIM-Nutzung Regeln für die koordinierte BIM-Nutzung Koordinationsmassnahmen BIM-Nutzungsplan BIM-Modell Plan BIM-Koordinations- Plan 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
42 Prozesswand als Arbeitsinstrument Quelle: BFH 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
43 BIM- Nutzungsplan (Ziel und Zweck der BIM-Anwendung) Phase Disziplin Strateg. Planung Vorstudien Projektierung Ausschreibung Realisierung Bewirtschaftung Anforderung Architektur Tragwerk HLK Sanitär Elektro FM 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
44 BIM- Modellplan (Informationsgehalt und Genauigkeit der Modelle) Phase Disziplin Strateg. Planung Vorstudien Projektierung Ausschreibung Realisierung Bewirtschaftung Anforderung Architektur Tragwerk HLK Sanitär Elektro FM 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
45 Fertigstellungsgrade FG (LOD) Quelle: BIM-Forum, Level of Development Specification 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
46 Koordinationsverfahren Statische Koordination Vorschriften Sequentielle partielle Koordination Projektleitung Periodische kollaborative Koordination Projektsteuerung Kontrolle Unilaterale Kontrolle anhand von statischen Vorschriften Koordination Bilaterale oder multilaterale Koordination (meist in Sitzungen) Kollaboration Sequentielle gemeinsame Lösungsentwicklung (meist in Workshops) 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
47 Periodische Koordination mit Koordinationsmodell Disziplinen arbeiten mit disziplinären Modellen Architektur Statik HKL Sanitär Elektro Referenzmodell Fachmodelle Korrekturen Koordinierte Modelle Koordination mit Einweg- Import Überprüfung (Koordinationsmodell) Abgleich / Korrektur (ICE-Session) 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
48 VDC bzw. BIM in der Cloud 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
49 Kollaborationsplattformen Individuelle, dezentrale Autorensysteme und Anwendungen Architekt Statik-Ing. TGA- Ing. FM-Planer Collaboration-Support Model-Check Services Process-Support Data-/ Model Exchange Model-/ Data Management 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
50 Produkt-Informations-Dienste Informationslieferanten Informationsaufbereitung nach einheitlichen Regeln Informationsnutzer Anbieter Architekt Hersteller Sammlung Prüfung Aufbereitung Produktdaten Produktmodelle Statik-Ing. Dienstleister TGA- Ing. Lieferant FM-Planer 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
51 Herausforderungen Fehlende Standards Elementdefinitionen LOD- Definitionen Prozessmodelle Wenig entwickelte Zusammenarbeitskultur Produktorientierung Disziplinär- sequentielle Planungs- und Bauprozesse Interessen-Gegensatz-Verträge Mangelndes Know-how Klassische Ausbildungen sind auf Produkte ausgerichtet Neue digitale Methoden erfordern vernetzte Fähigkeiten Branchenstruktur Starke Fragmentierung Binnenmarkt-Orientierung 3. Cloud Use Cases Day Friedrich Häubi
52 Danke für Ihre Aufmerksamkeit
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