BIM – Building Information Modeling Das Allheilmittel für ... · Delmia DASSAULT AP Presswerk...

BIM – Building Information Modeling

Das Allheilmittel für die Zukunft des Bauens?

In Zusammenarbeit mit

Digitale Fabrik in der Automobilindustrie, Einsatz digitaler Werkzeuge in der Fabrikstrukturplanung bei VW

Horst Röhl, Dr. Alexander König, Volkswagen AG

Inhaltsübersicht

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Digitale Fabrik in der Automobilindustrie, Einsatz digitaler Werkzeuge in der Fabrikstrukturplanung bei VW

1. Vorbemerkungen

2. Digitale Fabrik bei Volkswagen

2.1 Überblick

2.2 Fabrikplanungssystem HLS (BIM)

3. VDA Arbeitskreis Digitale Fabrik

3.1 Entstehungsgeschichte

3.2 Organisation

3.3 Ziele

4. Digitale Werkzeuge in der Fabrikstrukturplanung, Hr. Dr. König

1. Vorbemerkungen

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Definition Building Information Modeling (BIM)

Quelle Wikipedia

1. Vorbemerkungen

„Die Digitale Fabrik ist der Oberbegriff für ein umfassendesNetzwerk von digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen –u. a. der Simulation und dreidimensionalen Visualisierung,die durch ein durchgängiges Datenmanagement integriert werden.

Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung, Evaluierung und laufendeVerbesserung aller wesentlichen Strukturen, Prozesse undRessourcen der realen Fabrik in Verbindung mit dem Produkt“

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Definition Digitale Fabrik (DF)

Quelle: VDI-Richtlinie VDI 4499 Blatt 1:2008-02


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Überblick

Das Ergebnis ist ein nach Fertigungsgesichtspunkten optimiertes Produkt und eine Fabrik mit darauf optimal ausgerichteten Prozessen

In der Digitalen Fabrik werden sämtliche Logistik- und Fertigungsprozesse, welche die Reale Fabrik kennzeichnen, abgebildet.

Die Reale Fabrik wird erst gebaut, wenn Stückzahl und Qualitätin der Digitalen Fabrik nachgewiesen wurden.

Die Digitale Fabrik ist zu jedem Zeitpunkt der Produktlaufzeitein Abbild der Realen Fabrik.

Handlungsfelder: Prozessplanung Machbarkeitsstudien Verpackungssimulation Materialflusssimulation Anlagensimulation Pressensimulation Fabrik DMU Roboter Programmierung Reporting und Dokumentation Taktzeitermittlung Ergonomiesimulation

Vision der Digitalen Fabrik


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Überblick

Steuerung

Fertigungs-Zeiten senkenInvestitionen senkenQualität verbessernTermine verkürzen

Prozesseabsichernoptimierenbestätigen

Produktbeeinflussung aus Fertigungssicht

Absicherung der Fabrik

Fabrik

Physischer Ort der Realisierung

Betreiber

Produkt

Entwicklung


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Überblick

Process-DesignerSIEMENS

Arbeitsplan (AP) - VOLKSWAGEN

ProcessDesinger Logistik (PDL) - SIEMENS

HLS / Microstation - BENTLEY Systems.



Delmia DASSAULT

AP

Presswerk MontageKarobau Lack Aggregate

Catia - DASSAULT

TI-Syncro - SAP

ProEPTC

CO

NN

ECT

CONNECT - SIEMENS

Kernsysteme

Digitale Fabrik

für Prozessplanung,Simulation und Betriebsmittel-

planung

Anforderungsabhängige SystemauswahlSpezialsysteme

Produkt-struktur

Produkt-geometrie

VPM - DASSAULT

Connect Pilot

Elektroplanung: ePlan - Fa. EPLAN

Fabrikstruktur

Logistik

IE

Gewerke/Themen mit Querschnittsfunktion

Plant Simulation - SIEMENS Ablaufsimulation


Im Einsatz bei 10 Marken/> 75 Standorte 10 Gewerke/3 Geschäftsbereiche (P, H, E) 18 Länder/15 Sprachen 6 Kernsysteme Über 13.000 ständige Systemnutzer Über 600 aktive Projektteilnehmer

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Überblick

Projektorganisation

Presswerk

LackLogistikAggregateMontageIE

IT-Verantwortliche

Bau- u. Infrastr.

PMO

Karosseriebau

DF - Projektleitungwerke

Ablaufsimulation

Gewerketeamsprecher

KAK Digitale Fabrik

CONNECT

TMX

DelmiaArbeitsplan

HLSPlant Sim.

DF@Audi

Mlada BoleslavVrlaby

HvasinyMartin

SarajevoAurangabad

HannoverPoznan

WolfsburgEmden

BraunschweigKassel

VW de Mexicoetc.

IngolstadtNeckarsulm

BrüsselGyör

BarcelonaMartorell

Prat

ewerkeKAKs der Gewerke

Gew

erke

DF@Seat DF@Skoda DF@VWN DF@VW

KPKPlanungsleiterkreis


Seit 1986 produktiv im Einsatz In 6 Marken und über 45 Standorten Ca. 5000 Anwender mit mehr als 180.000 Plänen HLS basiert auf SW der Firma Bentley Systems Inc.

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Fabrikplanungssystem HLS (BIM)


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12 150350

500 750

1500

2800

4000

4900

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Anwenderzahlen

20001990 19951985 20142007 20112005

1990: HLS II54 Doppel-

bildschirm-WS

1986: HLS I Erster Einsatz mit

12 Doppelbild-schirm Intergraph

Unix-WS incl. Digitalisier-tablett,

Intergraph VAX Server

1995: HLS IIIEinführung PC

(ca. 100), MicroStation, Digital VAX

Server

1999: HLS IVEinführung

ProjectWise, Windows-

Server

2002: Einführung Facilities

Management, Venturis VDA

2011: HLS V8IHLS V8i-Edition,

Windows 7

2008: HLS XMMicroStationXM, 64-Bit Rechner

Quelle: Rainer Koslik

2004: HLS IV plus

Venturis TGA, Architektur, Stahlbau


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Dateiverwaltung

Applikationen basierend auf MicroStation

CAD-System MicroStation

Fabrik-DMU

Erweiterung für Viewing und Reporting basierend auf FacilitiesPlanner

Einzelne Module innerhalb der Applikationen


1988 Gründung der VDA-AG „Rechnergestützte Fabrikplanung“(im VDA-AK CAD/CAM)

• Ab 1995 AG CAFM (Computer Aided Facility Management)

• Ab 2002 AG Digitale Fabrikplanung

2010 Gründung des VDA-AK „Digitale Fabrik“

• In 2011 Organisatorische Gestaltung des AK

• Ab 2012 ist der AK im „Regelbetrieb“

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Entstehungsgeschichte


Erfahrungsaustausch um ein gemeinsames Verständnis zwischen OEMsund Zulieferern hinsichtlich Prozessen, Methoden und Mechanismen zu schaffen Standards, Empfehlungen oder Richtlinien definieren Anforderungen der Automobilindustrie an die Anwendung und Weiterentwicklung von

Softwareprodukten im Umfeld der digitalen Planung definierenGemeinsame Interessenvertretung für die obengenannten Methoden, Standards etc. Kooperation mit anderen verwandten Gremien und Plattformen (z.B. VDI, OEM-AK DiFa, VDA-

AK PLM, ProSTEP iViP e.V., VDMA etc.), wenn sinnvoll auch international.

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Ziele


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Organisation

4. Digitale Werkzeuge in der Fabrikstrukturplanung, Hr. Dr. König

Planung Fabrikstruktur bei Volkswagen

Fabrik-DMU bei Volkswagen

Arbeiten mit einem PKMS (Projektkommunikationsmanagementsystem)

Kopplung Fabrik-DMU und PKMS

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Inhalte

4. Planung Fabrikstruktur bei Volkswagen

19

Organisation schematisch


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Fokus


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Tätigkeitsfelder

Planung Fabrikstruktur ist nicht Teil des Kerngeschäftes (Entwickeln - Produzieren -Vertreiben) aber eine zentrale Funktion seit Bestehen der Volkswagen AG

Kernspezialisten sind Architekten, Bauingenieure, Elektrotechniker und Versorgungstechniker

In Zeiten der Stagnation: Optimierung der Infrastruktur (Gebäude, Ausstattung)

In Zeiten der Expansion: Neubauten weltweit

In Zukunft: Energiesparen in der Fabrikstruktur

4. Fabrik-DMU bei Volkswagen

Erstellung eines digitalen Gesamtmodells (Fabrikmodell) mit folgender Charakteristik:

Ganzheitliche, statische Darstellung der Fabrik

Auf Basis aktueller digitaler Betriebsmittel- und Fabrikstrukturdaten

Betrachtung des vollständigen Planungsprozesses

Nutzen:

Steigerung und Absicherung der Planungsqualität

Frühzeitige Beseitigung von Kollisionen

Erstellung von Reifegrad-Berichten

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Definition und Nutzen

Detaillierung2D 3D


HLS Konzernausführungsrichtlinien

Checkliste Planerstellung

Bereitstellung der Anlagendaten

Prozess Plankoordination

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Voraussetzungen


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Technologie und Systemlandschaft

HLSPresswerk, Logistik, Bau, Elektro-technik, Versorgungstechnik

HLS VenturisLackiererei, Fördertechnik

ConnectMontage

Process DesignerKarosseriebau

Quellsysteme

Import/Konvertierung

3D-Gesamtmodell in Interviews3D

Beispiel: Fabrik-DMU der Halle 4a Bratislava

Vorteil des Fabrik-DMU gegenüber den einzelnen Quellsystemen:Visualisierung sämtlicher Betriebsmittel- und Fabrikstrukturdaten in Echtzeit auf einem aktuellem CAD-System (Notebook, PC) möglich


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Projekt San Jose Chiapa (Mexico) - Außenansicht


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Projekt San Jose Chiapa (Mexico) - Innenansichten

MontageMontage

PresswerkPresswerk

LackierereiLackiererei

KarosseriebauKarosseriebau


27

Beispiel Kollisionsprüfung


28

Beispiel Kollisionstracking


29

Gesamtmodell San Jose Chiapa

4. Arbeiten mit PKMS

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Benutzeroberfläche

4. Arbeiten mit PKMS

kein projektweites BIM Modell oder BIM System, Arbeit mit Teilmodellen

weiterhin Textdokumente und Mediendaten

weiterhin lokale und dateibasierte Bearbeitung

Modelle und Dokumente, alle Systeme, Domänen, Phasen

Verlinkung von Modellen, Dokumenten und Elementen

Kombinieren und Revisionieren, kein Synchronisation

integrierte Module für BIM Koordination, Prüfung und Auswertung

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Building Information Modeling im Zusammenhang mit PKMS

4. Kopplung Fabrik-DMU und PKMS

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Ausgangslage

PKMS

CAD / CAE / OfficeBentleyMicrotation

HLS

VolkswagenHallen-Layout-System (HLS)

Zeichnungsprojekte Dokument-/Prozessmanagement

…

…

§§…

…

PKMSCloud


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3D Interviews


PKMS


HLS

Optimierung

HLS i3D Projektei3D

i3D i3D i3D ……

i3D i3D i3D ……

Interviews3D

…

…

§§…

…

PKMSCloud


34

BIM Lösungen PKMS

…

…

…

…

§§


Interviews3D

Koordinationsmodelle

… …

… …

PKMS Cloud

Verlinkung

PKMS


HLS

Optimierung

HLS i3D Projektei3D

i3D i3D i3D ……

i3D i3D i3D ……


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Kopplung HLS & PKMS

Optimierung

HLS i3D Projektei3D

i3D i3D i3D… …

…

…

…

…

§§


Interviews3D

Koordinationsmodelle

… …

… …

PKMS Cloud

Verlinkung

SpiegelungSpiegelung

ReferenzierungReferenzierung# # #

PKMS


HLS

i3D i3D i3D …… VerlinkungVerlinkung

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Dipl.-Ing. Horst RöhlFachreferent für Systemanalyse

Volkswagen AG Brieffach 011/183238436 Wolfsburg

Tel.: +49 (0)5361 [email protected]

Dr.-Ing. Alexander KönigFabrikplanung Projektmanagement

Volkswagen AG Brieffach 011/136038436 Wolfsburg

Tel.: +49 (0)5361 [email protected]

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