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BIM – CHANCEN FÜR DEN ARBEITSSCHUTZ
Prof. Karl-Heinz Noetel M.Sc. Agnes Kelm
Donnerstag, 05.10.2017 // München/Hohenkammer
18. Alpines Kolloquium 2017
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2 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
HANDLUNGSEMPFEHLUNGEN // Koalitionsvertrag Nordrhein-Westfalen 2017-2022 (S.76)
„Die Chancen der Digitalisierung wollen wir auch in der nordrhein-westfälischen
Baupolitik nutzen. Die Kommunen werden wir deshalb bei der Implementierung
eines einheitlichen und zeitgemäßen Systems zur Einreichung von
Bauanträgen in digitaler Form nach dem Vorbild zum Beispiel der Berliner
Bauaufsichtsbehörde unterstützen. Bei der Einführung des Building-
Information-Modeling (BIM) soll Nordrhein-Westfalen eine Vorreiterrolle
einnehmen. Dazu werden wir das Expertenwissen aus Verwaltung, Wirtschaft,
Wissenschaft und Hochschulen zusammenführen.“
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3 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
// Projektplattformen / E-Mail / … (Kommunikationsorganisation)
// AutoID-Techniken / Sensorik/ … (Ist-Daten-Erfassung)
// 3D-Laserscanning / Drohnen / … (Bauwerks-Erfassung)
// BIM / … (Bauwerks-Daten-Management)
// 3D-Modell / VR-/AR-Systeme / … (virtuelle Visualisierung)
// 3D-Modell-Druck / … (physische Visualisierung)
// 3D-Bauteil-Druck / … (physische Fertigung)
// Robotik / Maschinenautomatisierung (physische Fertigung)
DIGITALISIERUNG DER BAUWIRTSCHAFT // WAS BEDEUTET DAS?
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4 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
BUILDING INFORMATION MODELING // Definition und Begriffe
Building Information Modeling (BIM) bedeutet…
…die Integration und Vernetzung aller relevanten Daten eines Bauwerks in einem virtuellen Datenmodell während des gesamten Lebenszyklus, also von der Konzeption, Planung und Realisierung bis zur Nutzung und zum Rückbau.
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WAS BEDEUTET DIE DIGITALISIERUNG FÜR DIE BETEILIGTEN?
Prozesse
Technologie
Rechtlicher Ordnungsrahmen
VERÄNDERUNG // PROZESSE // TECHNOLOGIE // MENSCH
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6 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
FOKUS DES LUFG BAUBETRIEB UND BAUWIRTSCHAFT // Team BIM-INSTITUT
UNIV.-PROF. DR.-ING. MANFRED HELMUS
Leiter Lehr- und Forschungsgebiet für Baubetrieb und Bauwirtschaft
DR.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING. ANICA MEINS-BECKER
Akademische Rätin Projektleitung / Forschung
M.Sc. AGNES KELM
Wiss. MA Projektleitung / BIM-Labor
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7 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
BIM Prozesse Rückbau
BIM Prozesse Arbeits-schutz
BIM Prozesse RFID
Kooperation Standard Beispiel-
Datenbank für Tragwerks-berechnung
BIMiD
BIM Institut
BIM GAME
BIM Prozesse Arbeits-planung
BIM Prozesse Lebenszyklus
PROZESSE // Forschung des LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
Schau-fenster
Kooperationen BIM in der Aus-
und Weiterbildung
BIM im Betrieb
BIM Prozesse Realisierung
Living Lab
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Bauwerksdatenmodell
Projektplatt-formen /
DB
http://www.baboontech.com/bim/bim-contractors
Auto-ID-Techniken Photogrammetrie
Laserscanning
VR/AR-Systeme
Punktwolke
Grafische Informationen
Nicht-grafische Informationen
Ist-Daten (RFID)
Arbeitsschutz-informationen…Quelle: http://www.elitecad.eu/
de-de/BIM-Technologie
…
TECHNOLOGIE // digitale Werkzeuge
https://3druck.com/drucker-und-produkte/roboter-drucken-bruecke-aus-metall-ueber-kanal-in-amsterdam-0935142/
3D-Fertigung
https://3druck.com/drucker-und-produkte/roboter-drucken-bruecke-aus-metall-ueber-kanal-in-amsterdam-0935142/
Software
…
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Weiterbildung // BIM Modul_01 // BIM Strategieentwicklung für Bauunternehmen Modul_02 // BIM Daten- und Workflowmanagement Modul_03 // BIM Planung und Planungsprüfung Modul_04 // BIM Kosten und Termine Modul_05 // BIM Dokumentation, Abnahme, Mängel
MENSCH // Qualifizierung
www.biminstitut.de
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Forschungsprojekt // Arbeitsschutz - BIM
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11 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Allgemein
Laufzeit 01.11.2015 – 31.10.2017 Fördervolumen 168.900,00 € Projektvolumen 253.400,00 € Mitarbeiter 1,0 MA Fördergeldgeber Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung
Ziel // Anwendung der Methode BIM und Einsatz der RFID-Technik zur Verbesserung des Arbeitsschutzes in der Bau- und Immobilienwirtschaft
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12 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Praxispartner
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13 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Betrachtung der Phasen: Planung, Realisierung, Betrieb
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14 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Digitale Informationsverfügbarkeit auf Baustellen
Quelle: Dissertationsvorhaben Thorsten Landwehrs
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15 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Arbeitsschutz-Softwareanbieter in Deutschland
BIM unbekannt [PROZENTSATZ
] BIM bekannt [PROZENTSATZ
]
BIM-WISSENSSTAND ANBIETER
BIM unbekannt (19) BIM bekannt (11)
Quelle: BA Mehtap Cayir (2017)
Auszug aus der Befragung von 30 Arbeitsschutzsoftware-Anbieter:
Ja [PROZENT
SATZ]
Nein [PROZENT
SATZ]
BIM-FÄHIGE SOFTWARE
Ja (3) Nein (27)
Ja [PROZENTS
ATZ]
Nein [PROZENTS
ATZ]
SOFTWARE ALS APPLIKATION
Ja (14) Nein (16)
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16 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Beispielhafter Informationsprozess
Informationsfluss
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17 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Prozesszusammenführung
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18 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Auswertung aus Informationsprozess: Prozesse und Verantwortlichkeiten
Bauherr(-envertretung) Eigentümer(-vertretung) Koordination Planung Unternehmen
Chancen und Risiken prüfen X
Planer suchen und auswählen X
Über die Präventionsinstrumente der BaustellV informieren und beraten X
Entscheidung bzgl. Bestellung eines verantwortlichen Dritten X
Bedarf an Vorankündigung, SiGeKo, SiGe-Plan und Unterlage für spätere Arbeiten ermitteln X
Planungsleistungen bzgl. AS definieren X
Erforderliche AS-Kompetenz bereitstellen X
Planungsalternativen hinsichtlich Auswirkungen auf AS prüfen X
Sicherheitstechnische Einrichtungen planen X Planungskonzept unter Berücksichtigung von AS-Kriterien festlegen X Prüfen, ob weitere Fachplaner im Sinne des AS erforderlich sind X
Kostenplanung durchführen X
AS-Maßnahmen in Planungsleistungen integrieren X
Entwurf der Unterlage für spätere Arbeiten erstellen X
Bei der Terminplanung beraten X
Bei der Planung der Baustelleneinrichtung beraten X
SiGePlan erstellen; Entwurf X
Baustellenordnung erstellen X
SiGe-Plan erstellen X
Unterlage für spätere Arbeiten zusammenstellen X
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19 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Auswertung aus Informationsprozess: Status der Unterlage für spätere Arbeiten
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20 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Auswertung aus Informationsprozess: Informationen für die Unterlage für spätere Arbeiten
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21 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Auswertung aus Informationsprozess: Informationsbedarf des Koordinators
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22 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Beispielhafter Informationsmanagementprozess
Neue Rollenzuweisungen nötig
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23 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Mögliche BIM-Rollen
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24 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Mögliche BIM-Rollen: Beispiel BIM-Autor
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Demonstrator // Arbeitsschutz - BIM
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26 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Visualisierung zur Arbeitsvorbereitung (Augmented Reality)
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27 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Visualisierung der Arbeitsumgebung (Augmented Reality)
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28 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Informationsverfügbarkeit zur Arbeitsvorbereitung (Web-App)
Gemeinsame Datenbasis, daher gleiche Funktionalität über die Web-App.
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29 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Informationsgrundlage für RFID und PSA (Web-App)
Auf Basis eines personenbezogenen PSA-Profils…
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30 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Informationsverarbeitung mit RFID und PSA (Web-App)
…kann die vorhandene PSA mittels RFID-Leser überprüft werden.
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31 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Lokalisierung und Positionierung
Referenz über Bluetooth-Beacon (ID 012345)
Anwendung einer AR-Brille z.B. als Fachkraft für Arbeitssicherheit
Anwendung eine Web-App/Tablet z.B. als Handwerker
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32 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Informationsverfügbarkeit am Arbeitsgegenstand (Augmented Reality)
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33 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Demonstrator: Lokalisierung der Arbeitsumgebung mit Bluetooth-Beacon (Augmented Reality)
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34 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
ARBEITSSCHUTZ - BIM // Fazit
Herausforderung • Informationsmanagementprozess durch den Auftraggeber • Beschreibung von detaillierten Auftraggeber-Informations-Anforderungen (AIA) • Umgang mit neuen Technologien Chance • Informationsverantwortlicher/-steuerer im Arbeitsschutz • Höherer Stellenwert des Koordinators • Erweiterung der besonderen Leistungen
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Forschungsidee // Arbeitsschutz - BIM
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36 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
Abbruch
…
1
2
3
4
Nutzung Realisierung Planung
Prozessebene
Them
enfo
kus
Entwicklung
Deta
illie
rung
sgra
d WEITERE FORSCHUNGSIDEEN // Eingliederung im Immobilienlebenszyklus
BIM in der Aus- und Weiterbildung
Forschungsprojekt: BIM-Prozesse Arbeitsschutz
Forschungsprojekt: BIM-basiertes Bauen mit Auto-ID-Systemen
Forschungsprojekt: BIM-Prozesse Lebenszyklus
Forschungsidee: Standardisierung der
AIA/BAP
Forschungsidee: BIM-Prozesse Planung
Forschungsprojekt: BIM-Prozesse Realisierung
Forschungsprojekt: BIM-Prozesse Betreiben
Forschungsprojekt: BIM Prozesse
Arbeitsplanung
Forschungsprojekt: BIM-Prozesse Rückbau
Forschungskooperation: Standard-Beispiel-
Datenbank für Tragwerksberechnungen
Forschungsidee: Standardisierung der Modellierungsrichtlinie
Forschungsidee: Unternehmen finden ihre eigene Digitalisierungsstrategie
Forschungsprojekt: Living-Lab
Forschungsidee: Entwicklung des TÜV-zertifizierten BIM-Prozesses
Forschungsidee: Prozesse der öffentlichen Hand (so auch BIM)
Forschungsidee: digitales Informationsmanagement im Holzbau
Forschungsidee: Präventives VR-Schulungssystem
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37 M.Sc. Agnes Kelm | LuFG Baubetrieb und Bauwirtschaft
WEITERE FORSCHUNGSIDEEN // Eingliederung im Immobilienlebenszyklus
Ziel // Entwicklung eines auf VR-basierenden modular aufgebauten Schulungssystems zur Prävention von Arbeitsunfällen, Berufskrankheiten und arbeitsbedingten Gesundheitsgefahren Partner
• HDB // Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.V. • BG BAU // Berufsgenossenschaft Bau • BGF // Institut für Betriebliche Gesundheitsförderung • VBG* // Verwaltungs-Berufsgenossenschaft • IFA // Institut für Arbeitsschutz • BZB // Bildungszentren des Baugewerbes e.V. • WWWgGmbH // Weiterbildung Wuppertal gGmbH • ISSA Construction • Ingenieurbüro Dudek • Grey Rock