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Digitalisierung von Bauprozessen!Planen - Bauen - Betreiben

Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gerald GogerInterdisziplinäres Bauprozessmanagement

Technische Universität Wien

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Ihr LogoInnovative Ansätze?

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Abenteuer Change Management; Höfler, Bodingbauer, Dolleschall, Schwarenthorer, u.a.; Frankfurter Allgemeine Buch, 2014 (5. Auflage)

Ihr LogoTrends im Bauwesen!

• Digitalisierung der Bauprozesse - vernetzte Baustelle

• Neue Partnerschafts- und Kooperationsmodelle

• Nachhaltigkeit - Ressourcenschonung über den Lebenszyklus

• Smart Cities und Smart Buildings - flexible Nutzungskonzepte

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Ihr LogoIBPM - Struktur

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Institut für Interdisziplinäres Bauprozessmanagement

Forschungsbereich:

Industriebau und Interdisziplinäre

Bauplanung

Prof. Achammer

Forschungsbereich:

Bauwirtschaft und Baumanagement

Prof. Kropik

Forschungsbereich:

Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik

Prof. Goger

Ihr LogoIPBM - Forschung

• Modellierung, Digitalisierung und Optimierung von Bauprozessen

• Wissensmanagementsysteme zur Auswahl von Bauverfahren und Baumethoden

• Tunnel-, Hohlraum- und Kraftwerksbau

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Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik

• Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme

Forschungskooperation

Ihr LogoInnovation anno 1960!

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http://www.hammerand.de/vw/rubinrot.html

Ihr LogoInnovation heute!

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https://www.volkswagen.at/golf/golf/interieur

Ihr LogoDer Begriff Baubetrieb!

Der Baubetrieb ist verantwortlich für die planmäßigeZusammenführung der Produktionsfaktoren (menschlicheArbeitsleistung, Betriebsmittel, Werkstoffe) durchdispositive Tätigkeiten (Führung, Planung, Organisationund Überwachung) zur Errichtung von Bauwerken undzugeordneten Dienstleistungen.

Davon umfasst ist die Baudurchführung in ihrerGesamtheit von der planerischen Vorstellung bis zurRealisierung des Bauwerks.

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Ihr LogoInterdisziplinarität!

Komplexe Bauvorhaben werden arbeitsteilig vonverschiedenen Fachdisziplinen geplant, ausgeschrieben,ausgeführt und betrieben!

Der Teamgedanke muss in jeder Projektphase imVordergrund stehen, Experten der jeweiligenFachdisziplinen (Baubetrieb, Baubetriebswirtschaft undRecht) bringen ihre Erfahrungen und Berufskenntnissein den Abwicklungsprozess ein.

Moderner Baubetrieb erfordert Interdisziplinarität!

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Ihr LogoInformationsmanagement?

10Quelle: Endbericht Reformkommission Bau von Großprojekten, Herausgeber Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, Juni 2015 [Seite 83]

Ihr LogoDigitalisierung am Bau!

Ein moderner Baubetrieb 4.0 baut auf einem digitalenBauablaufmodell auf. Planung mit 3D-Gebäudemodellen undSicherstellung, dass alle Informationen zu Planung, Bau undBetrieb in einer Datenbank über den Lebenszyklus desBauwerkes erfasst werden.

Digitale Verknüpfung der Bauprozesse durch BuildingInformation Modeling, also Vernetzung der Planung (3D) mitder Terminplanung (4D) und der Kostenplanung (5D) bis hinzur Nachhaltigkeitsplanung (6D) und zum Facility InformationManagement (7D).

Modernes Bauen: Erst virtuell und dann real bauen!

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Ihr LogoDer Leitgedanke!

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Baubetriebliche Produktivität

Prozessmodellierung und Prozessplanung

(Entscheidungs-hilfesysteme)

Smart Site Bauprozessabwicklung

(Konnektivität)

Die einzige dauerhafte Form irdischer Glückseligkeit liegt im Bewusstsein der Produktivität!

Carl Zuckmayer

Ihr LogoDer smarte Ansatz!

Der Zufall soll ausgeschaltet werden, er kostet zu vielZeit. Wir werden in Zukunft nicht nur durch Erfahrung,sondern durch Simulation und Prognose lernen.

Reale Erfahrungen alleine (wie wir sie gewohnt sindund bisher als Lehrmeister betrachtet haben) sind imHybrid-Zeitalter zu langsam, um mit derGeschwindigkeit der Veränderung mithalten zu können.Klausnitzer: Das Ende des Zufalls, Ecowin Verlag

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Ihr LogoBuilding Information Modeling (BIM)?

14https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Strassenbahn_Wien_02.jpg

Ihr LogoBIM - Die smarte Baustelle!

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Quelle: http://blm.ieb.kit.edu/913.php

Ihr LogoSmart Site - Was ist das?

Digitale Vernetzung von Mensch und Maschine zur Erhöhung der Prozessqualität im Baubetrieb!

• 3D-UTS-Tachymetersteuerung von Erdbaugeräten (Mobile Mapping)

• Logistik im Straßenbau (Wertschöpfungskette Mischwerk - Transport - Einbau)

• Gleisinstandsetzung (Gleismessvorwagen und maschinelle Gleisstopfmaschine)

• Neue, smarte Baustoffe

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Ihr LogoInternet of Things?

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Quelle: Fotomaterial der Swietelsky Baugesellschaft mbH (Abteilung Bahnbau) und Plasser & Theurer

Ihr LogoForschung & Digitalisierung

1. Betriebsstoffverbrauch von Baumaschinen alsFaktor einer ökoeffizienten Bauprozessoptimierung

2. Entwicklung eines drahtlosen Monitoringsystemsfür den Baubetrieb im Tiefbau

3. Studie: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen

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Beispiele für IBPM-Forschungsprojekte

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Forschungsprojekt„Betriebsstoffverbrauch von Baumaschinen

als Faktor einer ökoeffizienten Bauprozessoptimierung“

Zeitraum 11/2014 – 10/2016

Dipl.-Ing. Dr.techn. Christoph WINKLER

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• Betriebsstoffverbrauch in der Kalkulation

• Digitalisierung von Baumaschinenprozessen

• Bau(maschinen)prozessoptimierung

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Themenschwerpunkte

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Digitalisierung von Baumaschinendaten durch Telematik

• Einsatzzeitennachweis• Nachweisführung bei

Verrechnung• Nachweisführung bei

Leistungsänderungen

„baubetriebliche“ Funktionen

„digitales“ Baumaschinentagebuchvereinfachte Disposition

Plausibilitätskontrollensystematische

WartungsplanungDokumentation

Umschlagsleistung

Erkennung Optimierungs-potentiale

Winkler C. (Dissertation): Betriebsstoffverbrauch von Baumaschinen als Faktor einer ökoeffizienten Bauprozessoptimierung, 2017, TU Wien

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• Aktivierung automatischer Motorabschaltung

• Standheizung (Marktreife) / Standkühlung (Prototyp)

• Fahrerbriefing

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Reduktion von Motorleerlaufprozessen

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Forschungsprojekt„Projektbegleitung bei der Entwicklung eines drahtlosen

Monitoringsystems für den Baubetrieb im Tiefbau“

Zeitraum 01/2016 – 09/2017

Univ.Ass. Dipl.-Ing. Leopold WINKLERTechnische Universität Wien / Institut für Interdisziplinäres BauprozessmanagementForschungsbereich Baubetrieb und BauverfahrenstechnikUniv.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gerald GOGER

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Digitales Datenmanagement in drei Stufen

Datenfluss 1. Messung 2. Speicherung 3. Analyse

Entwicklungs-

stufenMethode Methode Methode

1. analog analog indirekt Protokolle indirektTabellen-

kalkulation---

2. teilweise

digital

digital /

analog

direkt /

indirekt

einzelne

Datasets

direkt /

indirekt

proprietäre

Software

Export-

Importfiles

3. digitaldigital /

Maskedirekt Datenbank direkt

Echtzeit-

analysedirekt

vgl. Winkler L. et al.: Cooperative knowledge management systems for grouting works at tunnel sites, 2016

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• Optimierung im Datenfluss durch Beseitigung von indirekten Schnittstellen Reduktion von Prozesszeiten

• Genauigkeit von Abrechnungsdaten durch konsistente Datenbanken Fehlerpotential aufgedeckt

• Datenabhängige Visualisierung

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Erste Resultate verdeutlichen Potenziale

vgl. Winkler L. et al.: Cooperative knowledge management systems for grouting works at tunnel sites, 2016

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Forschungsprojekt„Studie: Potenziale der Digitalisierung im Bauwesen“

Zeitraum 10/2016 – 09/2017

Univ.Ass. Dipl.-Ing. Melanie PISKERNIKTechnische Universität Wien / Institut für Interdisziplinäres BauprozessmanagementForschungsbereich Baubetrieb und BauverfahrenstechnikUniv.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Gerald GOGER

Ihr LogoRoadmap - Konzept

• Erstellung eines strategischen Plans zur Umsetzungvon Digitalisierungs- und Vernetzungsprozessen inden Projektphasen des Planens, Bauens undBetreibens

• Entwicklung von Forschungsfragen im Sinne vonInnovation im Bauwesen

• Unter Einbezug der wesentlichen Stakeholder undExperten werden Langzeitziele und Zukunfts-szenarien für digitales Bauen erarbeitet

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Was immer sie produziert, eine Organisation ist in erster Linie eine Fabrik von Einschätzungen und Entscheidungen! Daniel Kahneman, Nobelpreisträger für Wirtschaft [2002]

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• Nutzerbedarf in der Frühphase exakt definieren!

• Klare Projekt- und Schnittstellenorganisation!

• Lebenszykluskostenbetrachtungen!

• Silo-Denken durch Interdisziplinarität ersetzen!

• Software-Insellösungen mit durchgängigen Datenaustauschformaten aufbrechen!

• Aus- und Weiterbildung der Mitarbeiter_innen!

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Potentiale für die Digitalisierung im Bauwesen:

Ihr LogoPlattform 4.0 - Schriften

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www.platform4zero.at

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• Die Bauwirtschaft steht zukünftig vor enormenHerausforderungen!

• Forschung, Entwicklung und Innovation sind fürdie Zukunft der Bauwirtschaft vonentscheidender Bedeutung!

• Das Institut für Interdisziplinäres Bauprozess-management ist ein fachkompetenter Partner fürgemeinsame Forschungsprojekte!

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Forschung wirkt!

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Abenteuer Change Management; Höfler, Bodingbauer, Dolleschall, Schwarenthorer, u.a.; Frankfurter Allgemeine Buch, 2014 (5. Auflage)