Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit

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1 Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Alar Jost, Head of BIM Implenia AG, 22. September 2016, Wien

2 Digitale Entwicklung Herausforderungen der Bauindustrie Implenia BIM «End to End» Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 2

3 Digitale Entwicklung Digitale vs. Industrielle Entwicklung Exponentiell Linear? VS Verdopplung der Leistung eines Prozessors alle Monate (Mooresches Gesetz) Ein VW Käfer von 1971 müsste heute Km/h schnell fahren und 5 Rappen kosten (Brian Kranzich CEO Intel) Quelle: Wirtschaftswoche: Maschinen können mehr als die Hälfte der Jobs ersetzen, Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 3

4 Digitale Entwicklung Disruptive Geschäftsmodelle Uber Weltweit grösstes Taxiunternehmen besitzt keine Taxis Airbnb Weltweit grösster Anbieter für Unterkünfte besitzt keine Gebäude Skype Grösste Telekommunikationsunternehmen besitzt keine Telco-Infrastruktur Alibaba Weltweit grösster Händler hat kein Inventar Facebook Populärster Medieninhaber produziert keinen Inhalt PayPal Am schnellsten wachsende Banken haben kein reales Geld CHF Netflix Weltweit grösstes Kino besitzt keine Vorführräume Apple & Google Grösste Softwareverkäufer programmiert keine Apps Quelle: IBM Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 4

5 Digitale Entwicklung Digital Strategie vs. Strategie in digitaler Welt Digitalisierungs Strategie Digitalisierung des Prozesses 100 % 0 % Digitalisierungsgrad Strategien in einer digitaler Welt Erneuerung des Prozesses Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 5

6 Kosten Profit Markt Niedrig Sichtbarkeit Mittel Hoch Digitale Entwicklung Window of Opportunity: ROI Perspektive vs. «License to Play» Zeitspanne PEAK OF INFLATED EXPECTATIONS Window of opportunity TROUGH OF DISILLUSIONMENT SLOPE OF ENLIGHTENMENT INNOVATION CYCLE* PLATEAU OF PRODUCTIVITY Heutiger technologischer Stand Technologie zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht ganz ausgereift und verfügbar Internationale Standards zum Datenaustausch noch in der Entwicklung INNOVATORS EARLY ADOPTERS EARLY MAJORITY LATE MAJORITY Reifegrad Unternehmensspezifische Adaption & Anpassungen von Technologien nötig Marktanteil ohne BIM Marktanteil mit BIM Risiken Verpassen des Markteintritts Zeit R&D Investitionen Kosten überschreiten ROI während R&D Phase ROIC Zeit Möglichkeiten Zugang zu schnell wachsenden Märkten Entwicklung mit dem Kunden auf Augenhöhe * Gartner Hype Cycle Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 6

7 Digitale Entwicklung Digitalisierung im europäischen Markt Nutzen von BIM Kostensicherheit Terminsicherheit Transparenz Projektverständnis Kollaboration CHF Staatliche Einführung von BIM auf europäischen Märkten Engagement Implenia Bauen digital Schweiz building SMART Schweiz Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 7

8 Digitale Entwicklung BIM Reifegrad: Legislative Anforderung und Qualitative Einordnung BIM Implementationsgrad: Quantitative Einordung Reifegrad (qualitativ): RG 0 Nicht Modellbasiert RG 1 RG 2 Modellbasierte Einzel - Systeme Dateibasierte Zusammenarbeit RG 3 Systemische Zusammenarbeit 2D CAD 3D Modelle Punktueller BIM Einsatz Einführung «e-vergabe» für alle öffentlichen Projekte in EU bis spätestens 2018 UK: Verbindliche Einführung für alle öffentlichen Projekte in UK bis 2016 Länderspezifische Interpretationen werden aktuell definiert Implementationsgrad (quantitativ): IG 0 Informationen / Tests IG 1 Pilotierung IG 2 Ausarbeitung IG 3 Implementation IG 4 KVP * BIM Reifegrad der einzelnen Anwendungen nach Implenia UK BIM Digitalisierung Task Group «Maturity der Bauwertschöpfungskette Model» Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 8

9 Digitale Entwicklung Benchmark: BIM Einsatzfähigkeit in der Schweiz und in europäischen Märkten RG 3 RG 2 Europa: Gap Closing RG 1 RG 0 IG 0 IG 1 IG 2 IG 3 Schweiz Europa Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 9

10 Digitale Entwicklung Herausforderungen der Bauindustrie Implenia BIM «End to End» Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 10

11 Herausforderung der Bauindustrie Komplexitätsmanagement Wachsende Herausforderung in der Bauprojektabwicklung Starkes öffentliches Interesse Kurze Realisationszeiten Steigende Kundenbedürfnisse Ausgedehntes Risikopotential Globaler Wettbewerb Steigende Qualitätsansprüche Starker Umwelt-/ Energieeinfluss Steigende technische Anforderungen Komplexe Projektorganisationen Unikat-Charakter Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 11

12 Herausforderung der Bauindustrie Unser Fokus Kundenorientiertes Bauen entlang der gesamten Wertschöpfungskette Unsere Lean-Philosophie stellt die Effizienz und Effektivität in den Mittelpunkt Methodik Innovationen wie BIM steigern die Effizienz unsere Prozesse Innovation Markt Akquisition Vorbereitung Ausführung Abschluss Garantie Implenia Management System (IMS) Ergebnis = Kundenbedürfnis Mitarbeiter Top Priorität ist Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz. Wir bauen auf Teamgeist. Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 12

13 Digitale Entwicklung Herausforderungen der Bauindustrie Implenia BIM «End to End» Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 13

14 Herausforderung der Bauindustrie Nutzbringende Integration der Digitalisierung in die physische Wertschöpfungskette Digital Planungsmodelle Kosten / Termine Prozesse 1 Digital Bauwerksinformationen «Betriebssystem» Internet of Things 2 Physisch Mitarbeiter Maschinen Baumaterial Produktion Physisch Bauwerk Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 14

15 Implenia Unser Ansatz Drei Kernbereiche der digitalen Integration Prozessuale Vernetzung Funktionale Vernetzung «BIM & Big Data» Implenia Kommunizierende Systeme «CPS* & IoT**» * CPS = Cyber-physisches System ** IoT = Internet of Things Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 15

16 Implenia Prozessuale Vernetzung aller Beteiligten entlang der Wertschöpfungsphasen Phasen Markt Angebot AVOR Ausführung Abschluss Garantie Beteiligte Betreiber Bauherr Unternehmen Planer Zulieferer 1) Medienbrüche und Informationsverluste verhindern 2) Projektfortschritt sicherstellen 3) Prozessexzellenz steigern Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 16

17 Implenia Funktionale Vernetzung: Integration cross-funktionaler Daten Supportfunktionen Financial Controlling Verlinkung BIM mit SAP Procurement Definition digitaler Anforderungen an Nachuntern. IT Einbindung BIM in IT Strategie & Landschaft HR Definition digitaler Anforderungen an MA Qualitäten Sustainability Simulation und Controlling über BIM Health&Safety Abbildung und Reporting Baustelle & Backoffice Risk Management Informationsbereitstellung über BIM BIM Technologien Methoden IMS Abbildung BIM Workflow in digitaler Prozessteuerung Lean getaktete digitale, Terminplanung & Logistik Logistik Digitaler Materialfluss & Baustellenlogistik Schalungsbau Einsatzplanung, 3D Planung & Produktion Vorfertigung Digitale Planung und Produktion Baustofftechnik Einsatzplanung, 3D Planung & Produktion Vorspanntechnik Simulation, Planung und Produktion Telematik & Maschinensteuerung Digitale Maschinenüberwachung und Steuerung Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 17

18 Implenia BIM Anwendungsfelder aus Sicht Implenia 3D Planung und Koordination 4D / 5D (nd) Kosten, Termine, 1 2 Ressourcen etc., Simulation 3 Digitale Baustelle und Controlling Optimierung und Qualitätssicherung Controlling in Echtzeit Digitale Steuerung und Überwachung der Produktion Reporting Mobile Anwendungen Controlling Dokumentation 3D Modell Visualisierung 3D Modell Planungskoord Kollisisonsprüfung Visualisierung 3D Modell Termine Kosten Mengen Planung 3D Modell 4D Bauablauf Ressourcen Termine Kosten Mengen Planung 3D Modell 5D Simulation 4D Bauablauf Ressourcen Termine Kosten Mengen Planung 3D Modell Kollisionsprüfung Rationalisierung Planerstellung 4D/5D Controlling 3D Planung 3D Modell 3D Laser Scan Maschinensteuerung Vorfertigung Ausführungskoord. Visualisierung 4D/5D Controlling 3D Planung 3D Modell Baufortschrittkontr. Mängelmgnt. Nachtragsmgnt. H&S Digitales Ausmass 4D/5D Controlling 3D Planung 3D Modell 4 Digitaler Backbone Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 18

19 Implenia Kommunizierende Systeme: Übergreifender Nutzen durch Vernetzung von Mensch, Maschine und Material Lokal / Manuell / Analog Global / Digital / Vernetzt Entkoppelte Subsysteme Transparenz Ebene Baustelle (Mikro) Harmonisierte Schnittstellen Transparenz Konzern (Makro) Positiver Einfluss HSE* * HSE = Health, Safety & Environment Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 19

20 Implenia Kommunizierende Systeme im massstabsübergreifendem Kontext % Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 20 * Abbildung nach agiplan / Studie: Industrie 4.0 im Mittelstand

21 Digitale Entwicklung Herausforderungen der Bauindustrie Implenia BIM «End to End» Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 21

22 BIM «End to End» Ziel: Digital durchgängig vernetzte Prozesse und Funktionen Planung Ausführung Betrieb BIM Güte Markt Angebot AVOR Ausführung Abschluss Garantie 5D 4D 3D 4D Bauablaufsimulationen & Modellbasierte Mengenermittlung für Angebotskalkulation Modellbasierte Betonierabschnittsplanung Modellerstellung Punktuelle ausserhalb BIM- Eigenleistungen Leistungsbild Projektverlauf Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 22

23 BIM «End to End» Umsetzungsbeispiel Baumeister: Modell zur Abgrenzung von Betonierabschnitten Präzise Ableitung von Bestellmengen durch Visualisierung des Baufortschrittes Einsatz: Zusammenführung von 3D Modell und Bauprogramm Erfolgte und zukünftige Betonierabschnitte werden im BIM Modell abgebildet Visualisierung des Baufortschrittes Effekte: Präzise Ableitung der Bestellmengen für die anstehende Abschnitte Polier Mensur Malkoc Ausmasskontrolle der durchgeführten Arbeiten Markt Angebot Arbeitsvorbereitung Ausführung Abschluss Garantie Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 23

24 BIM «End to End» Ziel: Digital durchgängig vernetzte Prozesse und Funktionen Planung Ausführung Betrieb BIM Güte Markt Angebot AVOR Ausführung Abschluss Garantie 5D Best Practice 5D 4D 3D Best Practice 4D 4D Bauablaufsimulationen & Modellbasierte Mengenermittlung für Angebotskalkulation Modellbasierte Betonierabschnittsplanung «End to End» BIM Prozess durch Einbindung von allen Beteiligten im Projekt Modellerstellung Punktuelle ausserhalb BIM- Eigenleistungen Leistungsbild Projektverlauf Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 24

25 BIM «End to End» Das Zusammenspiel zwischen Auftraggeber und Auftragnehmer bestimmt den Nutzen der Modellverwendung BIM ohne Vertragsgrundlage «Punktueller BIM Einsatz» 2D Plan 3D Modell (intern nachmodellliert) 4D / 5D Simulation Keine geometrische Verbindlichkeit BIM als Vertragsbestandteil «End to End BIM Einsatz» 3D Modell Ausführungsplan (abgeleitet) 4D / 5D Simulation Ausführung & Controlling Geometrische Verbindlichkeit Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 25

26 BIM «End to End» Durchgängiges Controlling über modellbasierte Simulation und Leistungsmeldung Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 26

27 BIM «End to End» «End to End» BIM Einsatz Albvorlandtunnel: Durchgängige Anwendung von Angebots- bis Ausführungsphase Status: Übergabe Ausführungsmodell (5D) an Bauherr erfolgt Markt Angebot Arbeitsvorbereitung Ausführung Abschluss Garantie 1 4D Angebotssimulation Erstellung BIM Richtlinien Modellierung Kollisionsprüfung Modellbasierte Kalkulation & 4D/5D Simulation BIM Anforderungen des Auftraggebers (DB): 3D Planung 4D Bauablaufsimulation 5D Kostenplanung BIM basierte Baudokumentation Aktivitäten: Umfassendes BIM-Management und Koordination Teambuilding (intern+extern) WS und Support durch BIM Berater-Team Erstellung BIM Dokumente (Implementationsplan, Modellierungsrichtlinie) Erstellung 3D Teilmodelle RIB itwo LAB Stuttgart Erstellung 4D/5D-Modelle Abgabe Ausführungsmodell 3D,4D,5D Erstellung 5D Simulation Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 27

28 BIM «End to End» Was ändert sich Kollaboration entlang der gesamten Wertschöpfungskette Veränderungen Kollaboration & Kommunikation Digitalisierung intensiviert die Zusammenarbeit innerhalb des Projektteams und mit dem Auftraggeber. Hierzu müssen Nachunternehmer vor Vergabe auf Qualität und Arbeitsweise geprüft werden Transparenz & Projektverständnis Digitalisierung hebt das Projektverständnis über Visualisierungen, Simulationen und modell-basiertes Controlling auf Grundlage von abgestimmten Modellierungsrichtlinien. Motivation Digitalisierung motiviert das Projektteam durch Kollaboration und ein gemeinsames Projektverständnis Key take aways Frühe Zusammenarbeit & Abstimmung Digitalisierung erfordert angepasste Vertragsmodelle und abgestimmte Modellierungsrichtlinien als Basis für einen durchgängigen und strukturierten «End to End» BIM Einsatz BIM basierte Planung Etablierung der herkömmlichen 2D Planung als integralen Bestandteil des «End to End» BIM Prozesses. Change Management KPI, Prozessverständnis, Enabling, Methodenentwicklung, Organisationsaufbau, Kommunikation, Faktor Mensch Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 28

29 BIM «End to End» Digitale Steuerung der Baustelle ermöglicht Transparenz und vorrausschauendes Handeln Einsatz: Modellbasierte Leistungsmeldung über mobile Endgeräte Soll / Ist Vergleiche Leistungs- und Kostenprognosen Effekte: Frühe Erkennung von Abweichungen ermöglicht schnelle Gegenmassnahmen Verbesserte Transparenz und Kommunikation durch einheitliche Informationsgrundlage aller Beteiligten Implenia Digitalisierung der Bauwertschöpfungskette Ein Blick der Implenia AG auf Markt- und Wettbewerbsfähigkeit Technical Center Seite 29

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