Der digitale Baubetrieb Herausforderungen für die Zukunft · Systementwicklung und drei Viertel in...

Goger, Piskernik, Urban Folie 2

Der digitale Baubetrieb

Herausforderungen für die Zukunft

Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gerald GogerInstitut für Interdisziplinäres Bauprozessmanagement

Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik

Technische Universität Wien


Forschungsprojekt„Studie: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen“

Zwischenbericht


Schwerpunkte

• Begriffsbestimmungen und Abgrenzung der Studie

• Status quo der Digitalisierung im Bauwesen

• Softwarelösungen

• Einschätzung wesentlicher Stakeholder

• Chancen und Herausforderungen

• Forschung und Entwicklung

• Zeitschiene

Forschungsprojekt


BIM

„Unter Building Information Modeling wird in der Baubranche ein innovativer

interdisziplinärer Arbeitsprozess verstanden, welcher die Bauwerksphasen Planung,

Bauen und Betreiben umfasst.

Die Basis bildet ein allen zugängliches digitales Gebäudemodell. Dieses

Gebäudemodell ist eine komplexe Datenbank, die sowohl geometrische

Informationen als auch nicht grafische Daten enthält.“

Begriffsbestimmungen


Begriffsbestimmungen

Digitales Bauprojekt


Schwerpunkte



• BIM-Softwarelösungen




• Zeitschiene

Forschungsprojekt


Status quo

Studien

• Bauwirtschaft im Wandel, Trends und Potenziale bis 2020 Baumanns 2016

• Der europäische Weg zu „Construction 4.0“ Berger 2016

• Deutschland digital, Sieben Schritte in die Zukunft Berger undatiert

• Digitalisierung der Arbeit Nagl 2017

• Innovation und digitaler Wandel Julius Raab Stiftung 2015

• Potenzialanalyse Bauwirtschaft, Bauforschung 2020 KMU Forschung 2016

• Shaping the Future of Construction World Economic Forum 2016


Status quo

Baumanns, Thomas; et al.: Bauwirtschaft im Wandel, Trends und Potentiale bis 2020; Studie HypoVereinsbank und Roland Berger,

2016, (Seite 20)

Trendradar


Schwerpunkte



• Softwarelösungen




• Zeitschiene

Forschungsprojekt


Softwarelösungen

Softwarelösungen

• Programme

• Planung und Bauausführung

• Facility-Management

• Datenmanagement

• Virtual und Augmented/Mixed Reality

• Schnittstellen

• Open/Closed BIM

• Führende BIM-Softwareunternehmen

• Softwarelizenzen


Softwarelösungen

BIM-ProgrammeProduktname Hersteller

Architektur

Revit Autodesk

AutoCAD Achitecture, Civil 3D Autodesk

ArchiCAD Graphisoft

Allplan Nemetschek

MicroStation Bentley Systems

Novapoint Trimble

Vectorworks Vectorworks

Haustechnik

Revit MEP Autodesk

DDS-CAD Elektro/SHKL Nemetschek

Allplan AX3000 Haustechnik Nemetschek

MagiCAD Progman

Plancal Trimble

SOLAR-Computer Calculation SOLAR-Computer

ArchiCAD HKLSE-Modeller Graphisoft

Tragwerksplanung

Tekla Structure Trimble

Aveva Bocad Aveva Bocad

Revit Structure Autodesk

Allplan Ingenieurbau Nemetschek

FEM

RFEM, RSTAB Dlubal

Sofistik Sofistik

Scia Engineer Nemetschek

Prüf- und Analysesoftware

Navisworks Autodesk

Solibri Model Checker Solibri

RIB iTWO 5D RIB Software

Vico Office Suite Trimble

DESITE MD Ceapoint

Kosten- und Terminplanung

RIB iTWO 5D RIB Software

isl-baustellenmanager Isl-kocher

BIM4YOU BRZ Deutschland

Vico Office Suite Trimble

Allplan NEVARIS Nemetschek

Planungs- und Baudokumentation

PlanRadar PlanRadar

AWARO AirITSystems

conject MI Conject

docu tools Sustain Solutions

Dalux Field Dalux

Sablono Sablono

BIM 360 Field Autodesk

Sharxx novaCapta

Produktname Hersteller Produktname Hersteller

Facility Management

Allplan ALLFA Nemetschek

archifm Graphisoft

AssetWise Bentley System

caFM ADVANCED caFM Engineering

eTask eTASK Immobilien

Keylogic KeyLogic

pit-Cup pit-Cup

wave Facilities Loy & Hutz Solutions

Datenmanagement

AWARO AirITSystems GmbH

BIM Collab Klubus

BIM+ Nemetschek

ProjectWise Bentley System

Sablono Sablono Gmbh

BIM 360 Team/ Plan Autodesk

Sharxx novaCapta


• Autodesk

• Allplan

• ArchiCAD

• Bentley

Softwarelösungen

Führende BIM-Softwareunternehmen

Mag. Matthias Artaker, ARTAKER Büroautomation GmbH


Schwerpunkte







• Zeitschiene

Forschungsprojekt


Einschätzung Stakeholder

Einschätzung wesentlicher Stakeholder

• Befragung 8.Wiener Gespräche

• Workshops

• Wien

• Lachstadt

• Experteninterviews

• Umfrage Klein- und Mittelbetriebe

http://taigacompany.com/


Statements zu BIM

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90%

100%

stimme zu stimme nicht zu

Befragung im Rahmen der 8. Wiener Gespräche


WorkshopsWien & Lachstatt



Fachinterviews



„Digitalisierung ist eine Chance auf Strukturänderungen im Unternehmen.“

„Abgestimmte Strategie in Richtung eines MMS notwendig.“

„Neue Berufsbilder und Ausbildungen erforderlich.“

„Der Nutzen für das Unternehmen muss deutlich erkennbar und quantifizierbar sein.“

„Bei der Einführung neuer Systeme steckt ein Viertel der Zeit in der

Systementwicklung und drei Viertel in der Überzeugungs- und Führungsarbeit.“

„Die Abrechnung wird nicht mehr nach Positionen, sondern nach Objekten erfolgen.“

Statements-Auszug aus den Interviews




Herausforderungen


http://bit.ly/digibau

Umfrage Klein- und Mittelbetriebe

• Themenbereiche: 32 Fragen

• Unternehmensstruktur

• Digitalisierung allgemein

• BIM

• Persönliche Einschätzung


http://bit.ly/digibau


Kenntnisstand Digitalisierungsthemen



Chancen



Herausforderungen

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7

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2

2

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Mehr Konkurrenz aus anderen Ländern

Gefahr der Datensicherheit

Wettbewerbsnachteil für KMU

Erhöhter Zeitaufwand

Arbeitsplätze gehen verloren

Geringe Flexibilität im Bauablauf

Fortbildung eine große Herausforderung für KMU

Hohe Investitionen notwendig

stimme voll und ganz zu stimme eher zu stimme eher nicht zu stimme überhaupt nicht zu



Schwerpunkte







• Zeitschiene

Forschungsprojekt


Pla

ne

nB

aue

nB

etre

iben

Digitale Baueinreichung ++ ++

Dokumentation + ++ +

Informationsgewinn für alle Projektbeteiligten + + ++

Strukturierte Lebenszykluskostenbetrachtung ++ ++

Dynamische Kosten- und Terminanpassung + ++

Neue hochwertige Arbeitsplätze + + +

Neue Vertragsmodelle ++ +

Effizientere Baustellenlogistik ++

Effizientere Gebäudenutzung ++

Entwicklung neuer Geschäftsfelder + +

Transparenterer Gebäudebetrieb +/-

Pla

ne

nB

aue

nB

etre

iben

Anwendung von AR, VR-Technologie ++ ++ ++

Datentransparenz ++ ++ ++

Ganzheitliche Gebäudeanalyse ++ ++ ++

Integrale, kollaborative Planung ++ ++ ++

Interoperabilität der Software ++ ++ ++

Kommunikation am Modell ++ ++ ++

Partnerschaftlicher Umgang der Projektbeteiligten ++ ++ ++

Automatische Massenermittlung ++ ++ +

Durchgängige Datenkette/Datenbank + ++ ++

Automatische Abrechnung + ++ +

Chancen

Chancen und Herausforderungen


Pla

ne

nB

auen

Bet

reib

en

Einheitliche Datenablagestrukturen -- --

Offene Rechtsfragen -- - -

Überforderung der Beteiligten - -- -

Abhängigkeit von Softwareherstellern/entwicklern -- - -

Einbindung des FMbereits in der Planung -- - ++

Datenfilterung / Datenmanagement - - -

Einheitlicher Modellierleitfaden --

Haftung für Planungsfehler --

Planungsabschluss vor Ausschreibung --

Geschäftsmodell FM ändert sich --

Flexibilität im Bauablauf --

Fördert das Entstehen von Totalunternehmern - -/+

Pla

ne

nB

aue

nB

etre

iben

Akzeptanz der Mitarbeiter -- -- --

Datensicherheit -- -- --

Schnittstellenproblematik (Interoperabilität) -- -- --

Urheberrecht -- -- --

Gesetzliche Rahmenbedingungen -- -- --

Lebenszykluskostenbetrachtungen -- -- --

Wettbewerbsnachteile (insbesondere KMUs) -- -- --

Festlegung, welche Daten benötigt des FM -- - --

Fehlende Standardisierung -- -- -

Fort- und Weiterbildung der Angestellten - -- --

Investitionskosten (in Software) -- -- -

Neue Vergütungsmodelle -- - -

Herausforderungen

Chancen und Herausforderungen


Schwerpunkte







• Zeitschiene

Forschungsprojekt


Forschung und Entwicklung

Forschungsschwerpunkte

• Digitale Baustelle (Datenmonitoring beim Düsenstrahlverfahren)

• Virtual und Augmented Reality

• Qualitätssicherung des digitalen Modells

• Digitaler Gebäudeausweis

• Entwicklung einer digitalen Baueinreichung

• Interoperabilität von Softwareprogrammen

• Facility-Management

• Spezifische KMU Schwerpunkte

Pilotprojekte!!!



Warum Pilotprojekte?

Beantwortung der wesentlichen Fragen zum Thema der Digitalisierung

• Welche Prozesse sollen sinnvollerweise digitalisiert werden? Wie vermeidet man digitale Spielzeuge?

• Was führt zu höherer Effizienz, zu größerem Nutzen für die Beteiligten an einem Bauprojekt?

• Wie kann man unnötigen Aufwand und Datenfriedhöfe vermeiden?

• Wie kann man die Zielsetzung der Digitalisierung präzise formulieren und vereinbaren?



Digitale (intelligente) Baustelle

• Echtzeitdatenerfassung auf Baustellen

• Automatisierte Abrechnung

• Daten- und Systemintegration

• Sensorik und Internet of Things

/

http://www.meixner.com/de/photogrammetrie/drohnen-uav



Datenmonitoring beim Düsenstrahlverfahren, Diplomarbeit von Dipl.-Ing. Paula Lengauer, IBPM – TU Wien, 2017



Virtual/Augmented Reality

Autodesk

Virtual Reality Augmented Reality Mixed Reality

Augmented Reality wird als

Synonym für beide verwendet



Forschungsthema Virtual/Augmented/Mixed Reality

Grundlagen

Soft- und

Hardwareüberblick

• Geotracking

• BIM-Modell

• Geräte

Partner-Überblick

• Planung

• Ausführende Firma

• Softwarehersteller

Anwendungsfälle

Ermittlung von

Anwendungs-

möglichkeiten

z.B. Bewehrungsabnahme

Pilotprojekte

• Kosten-Nutzen-

Analyse

• Beeinflussung des

Bauablaufes

• Bestimmen von neuen

Rollenbildern

• Workflow

• Ausbildung

• Anpassung Normen,

Richtlinien, Gesetze

• Akzeptanz



Bauen: Anwendung von Augmented Reality

https://daqri.com/products/smart-helmet/

• Bewehrungsabnahme/Legung

• Interaktive Einblendung von Sicherheitshinweisen

• Visualisieren der herzustellenden Bauteile

• Kommunikation zwischen Polier-Bauleitung

https://www.google.at/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwitzYCR18zVAhUFsBQKHQd4B3EQjRwIBw&url=https://www.wired.de/collection/tech/der-smart-helmet-von-daqri-soll-eine-stuetze-fuer-baustellen-arbeiter-sein&psig=AFQjCNEJaz1YRXNyqAQzxQJS_Cu8e3eEQw&ust=1502454978252794


Qualitätssicherung des digitalen Modells

• BIM-Modelle haben unterschiedliche Qualität

• Keine Vergleichbarkeit von Planungsleistungen für AG

• Aufwände für das Bauunternehmen/ Facility-Management schwer kalkulierbar


Festlegung von

Standards für BIM

(Modellierleitfaden)

Bewertungsmethode

für das

Gebäudemodell

Neue

Vergütungsmodelle

?

Digitaler Gebäudeausweis?



Digitaler Gebäudeausweis

Bewertung

Gebäudemodell

Bewertung

physisches Gebäude

(Sensoren, …)

Digitaler

Gebäudeausweis

Vergleichbarkeit von Bauprojekten

Verkaufspreis abhängig von Modellqualität und digitaler Ausstattung



Interoperabilität von Softwareprogrammen

• Open-BIM ist anzustreben (vgl. BVerG § 98 Abs.7)

• Weiterentwicklung des ASI Merkmalservers

• Kombinierung mit kaufmännischen IT-Tools und AVVA-Programmen

• Daten für das Facility Management

• Modellierleitfaden

• Voraussetzung für einen herstellerunabhängigen Datenaustausch

• Weiterentwicklung ÖNORM Reihe A 6241

• Europaweit anerkannter Modellierleitfaden


Einzupflegende Datenmenge/Layout

Nutzungstypologie

Betriebskonzept

Systemrelevanz


Facility Management

• BIM 2 FIM

• Erhebung der rechtlich, sicherheits- und wartungstechnisch relevanten Daten

• Digitale Technologien

• IoT-Systeme

• Fernwartung

• Urban Mining



FFG „Stadt der Zukunft“ Themenfeld 1

• Echtzeitdatenerfassung als Grundlage für neue Vergütungsmodelle

• Augmented / Mixed Reality

• Qualitätssicherung des digitalen Gebäudemodells

• Interoperabilität von Bauwerksmodellen und Softwarelösungen

• Digitale Baubewilligung

• Digitalisierung, Social Media-Nutzung und Gamification im Bauwesen

• Robotik und 3D-Druck im Bauwesen


Plattform 4.0

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