htl piskernik final · 2018-07-12 · augmented reality wird als ... derzeitiger arbeitsablauf mit...
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Folie 1
BIMWas kommt danach?
Melanie PiskernikInstitut für Interdisziplinäres Bauprozessmanagement
Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik
26.06.2018
Folie 2
Vorstellung
TU WienInstitut für Interdisziplinäres Bauprozessmanagement
Forschungsbereich Baubetrieb und BauverfahrenstechnikUniv.Prof. DI Dr.techn. Gerald Goger
Folie 3
Agenda
• Vorstellung
• Ausgangssituation
• Digitalisierung der Baubranche, Forschung und Entwicklung
• Was kommt nach BIM?
Folie 4
Ausgangssituation
Studie „Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen“
Foto: Internetquellen; Studien: Digitalisierungsindex; Trendradar
Folie 5
Ausgangssituation
97%
78%
89%
3%
22%
11%
0%
25%
50%
75%
100%
Planungsprozess Bauausführung Betrieb
eher positiv eher negativ
Auswirkungen von BIM und Digitalisierung
Befragung im Rahmen der 8. Wiener Gespräche; IBPM; TU Wien; 2016
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Ausgangssituation
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
stimme zu stimme nicht zu
Statements zu BIM
Befragung im Rahmen der 8. Wiener Gespräche; IBPM; TU Wien; 2016
Folie 7
Ausgangssituation
Goger G., Piskernik M., Urban H.; Studie „Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen“; IBPM; TU Wien; 2017
Folie 8
Ausgangssituation
Goger G., Piskernik M., Urban H.; Studie „Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen“; IBPM; TU Wien; 2017
Folie 9
Foto: © BAM Swiss AG/Autodesk, https://goo.gl/AuVjF3; Formel: Oberwinter, Hübner 2015
Ausgangssituation
𝐵𝐼𝑀 3𝐷 𝑖 ∗ 𝑛
Definition BIM
Folie 10
Ausgangssituation
Obwohl viele Herausforderungen bleiben:
• BIM setzt sich in der Baubranche durch
• Standards und Normen werden entwickelt
• Werkzeuge (Software) entwickelt sich ständig weiter
• Fundierte Ausbildung ist derzeit noch nicht durchgängig
Aktueller Status BIM
Folie 11
BIM und Digitalisierung der Baubranche
Digitalisierung im ÜberblickProjektphase Aktuelle Anwendung ForschungsfelderEntwicklung und Planung • BIM
• Datenplattformen• Visual Computing und Datenbrillen• Digitale Baueinreichung
Vorproduktion und Herstellung • Automatisierte Fertigung • 3D-DruckerRealisierung und Ausführung • Mobile Endgeräte
• Laserscanning (z.B. Drohnen)• RFID-Tracking• Datenplattformen
• Smart Site – Intelligente Baustelle(BIM)
• Datenbrillen• Montageroboter• Autonome Baumaschinen
Betrieb und Nutzung • Smart Home • Smart Building• Internet der Dinge• Big-Data• Predictive Maintenance• Fernwartung
Erneuerung und Rückbau • Trennung der Gebäudeschichten • Rückbau statt Abriss (Urban Mining)Aufstellung in Anlehnung an Graser T.: „Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen“; BSc-Arbeit; FH Oberösterreich; 2017
Folie 12
Kooperationsprojekt„Echtzeitdatenerfassung im Hochbau zur Optimierung des
Abrechnungs- und Dokumentationsprozesses für ÖBA-Leistungen“
Forschungsprojekt „Echtzeitdaten Hochbau“
Folie 13
Forschungsprojekt „Echtzeitdaten Hochbau“
Herausforderungen ÖBA
• Primäres Kontrollorgan des Bauherrn auf der Baustelle
• Termin- und Kostenverfolgung, Qualitätskontrolle
• Koordinations-, Organisations-, Überwachungs- und Dokumentationstätigkeiten
• Rechnungsprüfung, Bearbeitung von Mehr- und Minderkostenforderungen
• Mängelfeststellung / -bearbeitung, Abnahme
• Erster Ansprechpartner ausführender Unternehmen
Folie 14
Forschungsprojekt „Echtzeitdaten Hochbau“
• Feststellen der üblichen Abrechnungs- und Dokumentationsprozesse im Hochbau
• Feststellen von Zeitanteilen für ÖBA-Leistungen
• Möglichkeiten des Einsatzes von digitalen Entwicklungen zur Leistungs- und Qualitätsfeststellung
• Automatisierte Weiterverarbeitung von digital erfassten Daten
• Suche nach geeigneten Pilotprojekten
Ziele erstes Forschungsjahr
Folie 15
Forschungsprojekt „Echtzeitdaten Hochbau“
Erhebung:
• des Abrechnungs- und Dokumentationsprozesses mittels BPMN 2.0
• der Anforderungen von Leistungsfeststellungen
• technologischer Möglichkeiten
Aktueller Status
Schiefer K.: Digitalisierungspotential von tradierten Dokumentationsprozessen im Tunnelbau; IBPM; TU Wien; 2018
Folie 16
Forschungsprojekt „Echtzeitdaten Hochbau“
Beispiel Laserscan und abgeleitetes BIM-Modell
FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT GmbH
Folie 17
Forschungsprojekt„Einsatz von Augmented Reality zur Abnahme und
Qualitätssicherung auf Baustellen“
Forschungsprojekt „AR-AQ-Bau “
Folie 18
Projektpartner
Forschungsprojekt „AR-AQ-Bau “
Folie 19
Was ist Virtual / Augmented Reality?
Fotos: © Autodesk
Virtual Reality Augmented Reality Mixed Reality
Augmented Reality wird als Synonym für beide verwendet
Forschungsprojekt „AR-AQ-Bau “
Folie 20
Derzeitiger Arbeitsablauf mit BIM (IFC)
.fbx
C#
ARIOTBrowser
Konverter.obj
Geometrie
Liste
xmlEigenschaften
ARIOTViewer
Verlinkung
Forschungsprojekt „AR-AQ-Bau “
Folie 21
• Anwendungs- und Anforderungsanalyse für AR auf der Baustelle
• Entwicklung eines AR-Interface für die Qualitätssicherung auf Baustellen
• Entwicklung einer Closed-Loop-Datenverarbeitung (zwischen BIM und AR-Modell)
• Bidirektionaler Datenaustausch
• Markierung von Mängeln und Baustellenfortschritt
• Einlesen QR-Code von AR-Modell ins BIM-Modell
Projektziele I
Forschungsprojekt „AR-AQ-Bau “
Folie 22
Eingebaute Anlagenteile mit
QR-Code
Produktdaten aus der Herstellerdatenbank
Scannen QR-Code
AR-Modell
Einlesen in das AR-Modell
Steuerung mittels Gestik
Daten-austausch
BIM-Modell Bestandsdaten für FM
Closed-Loop-Datenverarbeitung
Forschungsprojekt „AR-AQ-Bau “
Folie 23
• Entwicklung eines baustellenspezifischen Remote-Expert-Systems
• Tracking auf der Baustelle (Evaluierung und Weiterentwicklung)
Projektziele II
Forschungsprojekt „AR-AQ-Bau “
Fotos: © DAQRI
Folie 24
• Überprüfung der Praxistauglichkeit auf der Baustelle (Kosten-Nutzen-Analyse)
Mögliche Einsätze:
Klinikum St.Pölten
Chemie-Gebäude TU Graz
Future Art Lab
Fernwärme Mexikostation
Projektziele III
Forschungsprojekt „AR-AQ-Bau “
Fotos: © FCP ZT GmbH
Folie 25
Was kommt nach BIM?
• Integriertes BIM über den gesamten Lebenszyklus
• Digitale Optimierung der Bauplanung
• Datenanalyse
• Lean Management
• Kooperative Vertragsmodelle
• ….
Zukünftige Entwicklungen
Folie 26
Was kommt nach BIM?
• Entwickelte sich aus dem Toyota Production System
• Studie am MIT 1990 zeigte: 3-fache Produktivität mit der Hälfte an Mitarbeitern, viermal kürzere Lieferzeiten, um 50% geringere Montagefläche etc.
• Idee zu Lean Production und Lean Management weiterentwickelt
Lean Management
„Das Ideal: Gebe dem Kunden (intern und extern) genau das, was er benötigt, um seine Zwecke/Absichten zu erfüllen und das ohne Verschwendung.“
Definition nach Ballard (2013)
Folie 27
Was kommt nach BIM?
1. Überproduktion
2. Wartezeit
3. Transport
4. Ineffiziente Arbeitsprozesse
5. Lagerbestände
6. Überflüssige Bewegungen
7. Produktionsfehler / Nacharbeiten
Arten der Verschwendung nach Ohno
Ziel ist: Verschwendung erkennen und eliminieren!
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Was kommt nach BIM?
Ausgewählte Ansätze im Kontext von Lean Construction
1. Last Planner System (LPS)
2. Taktplanung und Taktsteuerung (TPTS)
Gesamtterminplan mitMeilensteinen
Rahmenterminplan
Phasenterminplan (Soll)
Vorschauplan (Kann)
Wochen-/Tagesplan (Wird)
Auswertung (Ist)
Kooperative Phasenplanung des Gesamtablaufs mit allen Beteiligten
Sechs bis acht Wochen VorschauZiel: Erkennen von Hindernissen
Zusagen zu hindernisfreien Aktivitäten
Messung der ZuverlässigkeitKontinuierliche Verbesserung
Folie 29
Was kommt nach BIM?
Ausgewählte Ansätze im Kontext von Lean Construction
1. Last Planner System (LPS)
2. Taktplanung und Taktsteuerung (TPTS)
Folie 30
Was kommt nach BIM?
Kernaussagen
• Digitalisierung wird vorwiegend positiv wahrgenommen
• BIM ist bereits in der Baubranche angekommen
• Viele neue Entwicklungen rund um Datenschnittstellen und Software
• Auf der Baustelle ist Datenmanagement zentrales Thema
• Lean Construction als aktueller Trend
Folie 31
Fragen, Anregungen, Diskussion
DI Melanie [email protected]
TU WienInstitut für Interdisziplinäres BauprozessmanagementForschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik