Der Titel der Präsentation

GIS, 3D CAD, BIM – ein und dasselbe?
Dr. Ilka May
BDVI Kongress: Die Dritte Dimension
Bonn, 09 Juni 2017
Kurzvorstellung
• Teilhabende GF der LocLab Consulting GmbH
• Beraterin in den Bereichen BIM, GIS, Digitalisierung,
bevorzugt im Bereich Infrastruktur
• Von 2007 bis 2016 bei Arup, davon 6 Jahre in London,
Associate Director, Digital & Management Consulting
Business
• Dipl-Geog., CGeog(GIS), Prince2 und MSP
• Projekte und Kunden u.a. Olympic Park London,
Highways England, Network Rail, Crossrail, Fehmarnbelt,
Doha Metro, Deutsche Bahn, Deges, Zech
• In 2015 Interims-GF der planen – bauen 4.0 GmbH,
Entwicklung des Stufenplans Digitales Planen und Bauen
• Co-Chair EU BIM Task Group für die EU Kommission
• Mitglied in CEN, DIN und VDI Standardisierungsgremien,
ICE BIM Action Group
BDVI-Kongress| 09 Juni 2017 | GIS, 3D CAD, BIM - ein und dasselbe? | Dr. Ilka May
Was erwartet Sie?
1. Einheitliches Verständnis von GIS, 3D CAD und BIM etablieren
2. Was ändert sich durch BIM (nicht nur) für die Bestandserfassung?
3. Die Welten von GIS und 3D CAD kommen in BIM zusammen
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Einheitliches Verständnis – 3D CAD
“Rechnergestütztes
Konstruieren”
Kategorie von Software und
Werkzeugen für Konstruktion
und Design
Kein Objektbezug
Lokales Koordinatensystem
Volles 3D
Parametrisches Modellieren
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Einheitliches Verständnis - GIS
Geographische Informationssysteme
integrieren Hardware, Software und
Daten für die Erfassung, Verwaltung,
Analyse und Visualisierung aller Formen
raumbezogener Informationen.
„System“
Raumbezug
Objektbezug
Attribute
Datenbanken
Kein „echtes“ 3D
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Einheitliches Verständnis - BIM
„Wir machen jetzt BIM”
„Ich schreibe ein BIM Projekt
aus“
„Wir machen schon seit 20 Jahren
BIM!“
?
BDVI-Kongress| 09 Juni 2017 | GIS, 3D CAD, BIM - ein und dasselbe? | Dr. Ilka May
Aber was heißt das denn jetzt konkret?
Einheitliches Verständnis - BIM
„Building Information Modeling (BIM)
bezeichnet eine kooperative
Arbeitsmethodik, mit der auf der
Grundlage digitaler Modelle eines
Bauwerks die für seinen Lebenszyklus
relevanten Informationen und Daten
konsistent erfasst, verwaltet und in
einer transparenten Kommunikation
zwischen den Beteiligten
ausgetauscht oder für die weitere
Bearbeitung bereitgestellt werden.”
BDVI-Kongress| 09 Juni 2017 | GIS, 3D CAD, BIM - ein und dasselbe? | Dr. Ilka May
Aber was heißt das denn jetzt konkret?
Einheitliches Verständnis - BIM
„Building Information Modeling (BIM)
bezeichnet eine kooperative
Arbeitsmethodik, mit der auf der
Grundlage digitaler Modelle eines
Bauwerks die für seinen Lebenszyklus
relevanten Informationen und Daten
konsistent erfasst, verwaltet und in
einer transparenten Kommunikation
zwischen den Beteiligten
ausgetauscht oder für die weitere
Bearbeitung bereitgestellt werden.”
BDVI-Kongress| 09 Juni 2017 | GIS, 3D CAD, BIM - ein und dasselbe? | Dr. Ilka May
Aber was heißt das denn jetzt konkret?
Ein BIM Projekt | Bestandserfassung und modellierung
 3D Erfassung des Bestands und der Umgebung als Ausgangsmodell für Planung
 Bedarfsgerechte Erstellung von volumetrischen und objektbasierten Modellen
BDVI-Kongress| 09 Juni 2017 | GIS, 3D CAD, BIM - ein und dasselbe? | Dr. Ilka May
Ein BIM Projekt | Visualisierung und Simulation
 Visualisierung von Planungsvarianten zur politischen Mediation
 Simulation von Schattenwurf, Lärmausbreitung, etc.
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Ein BIM Projekt | Planung & Dokumentation
 3D Planung mit vordefinierten Objekten
 Gemeinsam abgestimmte Methodik und Standards
 Enthaltene Informationen generieren Datenblätter und “tags”
 Generierung von 2D und 3D Ergebnissen
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Ein BIM Projekt | Konzept und Entwurfsplanung
 Parametrische Design Studien
 Erste Energie-Analysen
 Schnelle Erzeugung von umsetzbaren Optionen
 Informations-basierte Entscheidungen im Planungsprozess
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Ein BIM Projekt | Koordination
 Nutzung gemeinsamer Vorlagen zur Koordination von Daten
 Referenzierung von 3D Fachmodellen in ein Koordinierungsmodell
 Koordination von Räumen
 Virtuelle Planungsreviews
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Ein BIM Projekt | Kollisionsvermeidung
 Grob – Kollisionen zwischen Zonen oder Bereichen
 Mittel – Kollisionen zwischen Komponenten und Ausrüstung
 Hoch – Konflikte und Engpässe bei Wartung und Renovierungsarbeiten
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Ein BIM Projekt | 4D und 5D Modellierung
 Verknüpfung des Programms mit den Planungsmodellen
 Planung der Baustellenlogistik
 Detaillierte Phasierung des Bauablaufs
 Verknüpfung mit Kostendaten und Leistungsverzeichnissen
 Mengenermittlung und Kostenberechnung
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Ein BIM Projekt | Bauphase
 Virtuelle Daten mit Realität überlagert
 Daten-gestützte Abläufe und Beobachtungen (Monitoring)
 Verbessertes Verständnis der Planung
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Ein BIM Projekt | Betrieb
 Facilities Management und betriebs-optimierte Datenmodelle
 Spezifikationen und Wartungsinformationen schnell verfügbar
 Monitoring and feedback Systeme durch Datenanalyse
 Einsatz mobiler Endgeräte
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Wo fängt BIM an?
Wo hört BIM auf?
Wie viele Anwendungsfälle
muss ich machen?
Welche?
Und wer bestimmt das?
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Einheitliches Verständnis - BIM
Was verändert sich durch BIM konkret?
1) Wie wir Daten erstellen
2) Wie wir Daten managen
PAS1192-2:2012 (Großbritannien)
ISO/DIN 19650-1:2017 (in Entwicklung)
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Einheitliches Verständnis - BIM
Die Kernelemente der BIM Methode sind:
Ihre Werkzeuge heißen:
Gemeinschaftlich
BAP, CDE…
Standardisiert
ISO 16739 (IFC), ISO 19650, ISO 12006, DIN 276, Inspire..
Wertschöpfend
AIA, LOD…
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Einheitliches Verständnis – BIM ist eine Methode
Zusammenfassung
Was ist der Bedarf?
Was ist der Plan?
Wie wird es gesteuert?
Wie wird es implementiert?
AIA
BAP
Prozesse
Technologie
Auftraggeber-InformationsAnforderungen
BIM Abwicklungsplan
Prozesse
Technologie
Die projekt-spezifischen
Anforderungen an Daten und
Informationen um
Entscheidungen auf
Grundlage gesicherter
Informationen treffen und
Risiken besser einschätzen zu
können
Detaillierte Informationen wie
die Projektbeteiligten die
spezifizierten Anforderungen
erfüllen werden
Vertragliche Regelungen zur
Leistungsbeschreibung und
Vergütung, aber auch
standardisierte Regeln zur
Datenerstellung und
Weitergabe von Daten (CDE)
Welche Technologie kommt
zur Erfüllung der
Anforderungen zum Einsatz
und wie wird sie in die
bestehende Technologie des
Auftraggebers integriert?
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Was ändert sich durch BIM und für wen?
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Was ändert sich durch BIM für die
Bestandserfassung?
Der Bedarf
Der Bauherr bestellt bei BIM zusätzlich zu dem Bauwerk auch die digitalen Daten des
Bauwerks, damit diese über den gesamten Lebenszyklus von allen Beteiligten für Planung,
Realisierung, Dokumentation, Inbetriebnahme und Betrieb genutzt werden können.
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Was ändert sich durch BIM (nicht nur) für die
Bestandserfassung?
Beispiel Bundesamt für Wasserwirtschaft
Erfassungsmethode: Terrestrische Photogrammetrie
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Was ändert sich durch BIM (nicht nur) für die
Bestandserfassung?
Beispiel Deutsche Bahn
Erfassungsmethode: Terrestrische Photogrammetrie
+
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Fotos und Referenzmaße bzw. Pläne genügen für die
Erstellung von 3D-Modellen in einer Genauigkeit
von 10 cm
Was ändert sich durch BIM (nicht nur) für die
Bestandserfassung?
Beispiel Deutsche Bahn
Erfassungsmethode: Terrestrische Photogrammetrie
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Was ändert sich durch BIM (nicht nur) für die
Bestandserfassung?
Beispiel Deutsche Bahn
Erfassungsmethode: Terrestrische Photogrammetrie
Virtuelles Zug-Modell für
Trainingszwecke modelliert
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Was ändert sich durch BIM (nicht nur) für die
Bestandserfassung?
Beispiel Deutsche Bahn
Erfassungsmethode: Puntkwolken – ohne Vermaschung!
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Was ändert sich durch BIM (nicht nur) für die
Bestandserfassung?
Zwischenfazit:
Bestandsaufnahme – und modellierung hat hohen Bedarf und wird zur „Massenproduktion“ – schnell
und „hinreichend genau“.
Problembereiche:
- Spezifikation der „Genauigkeit“
- Baugrund, unter der Oberfläche
- Zu große Datenmengen
- Überproduktion von Daten
Und dann haben wir ja erst 3D Modelle – wo bleibt die Semantisierung?
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Semantisierung und Objektbezug
Beispiel Deutsche Bahn
 Attributierung von 3D-Modellen
 Verknüpfung von datenführenden Systemen (SAP, Oracle spatial, SQL, mySQL etc.) mit 3DModellen
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Semantisierung und Objektbezug
Beispiel Deutsche Bahn
 Regelbasierte Positionierung von Signalen
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Objekte aus einer umfassenden
Objektbibliothek
Was bewegt uns sonst noch?
„Was kostet es mehr in BIM?“
Es ist keine neue Erkenntnis,
dass der Zeitpunkt von
Änderungen einen großen
Einfluss auf die Fähigkeit zu
ändern und die damit
verbundenen Kosten hat.
Traditioneller Prozess
Verschiebung von
Änderungen in frühere
Planungsphasen
In “erst planen, dann bauen”
wird eine Chance gesehen,
späte und kostspielige
Änderungen zu reduzieren.
Der häufig interpretierte
Kausalzusammenhang, dass
“durch den Einsatz von BIM”
die frühen Leistungsphasen
grundsätzlich teurer werden,
ist jedoch ein
Missverständnis.
Idee
Entwurf
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Planung
Realisierung
Nutzung
Rückbau
Nach Patrick McLeamy, 2004
Was bewegt uns sonst noch?
„Was kostet es mehr in BIM?“
Höhere Investitionen für mehr
Klarheit und bessere
Entscheidungen werden in frühen
Phasen bei hohem Risiko für das
Projekt bei gleichzeitig geringem
Wert von Investoren oft gescheut.
Idee
Entwurf
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Planung
Realisierung
Nutzung
Rückbau
Nach Patrick McLeamy, 2004
Was bewegt uns sonst noch?
„Was kostet es mehr in BIM?“
Digitale Technologien und standardisierte Prozesse können z.B.
BIM und Digitalisierung sind eine
Möglichkeit, das bestehende
Spannungsfeld zwischen mehr
Klarheit durch tiefere Planung und
möglichst geringen Kosten zu
reduzieren.
-
Genehmigungsprozesse schneller und transparenter machen
Risiken besser bewertbar machen
Entscheidungsfindung durch Bereitstellung der relevanten Informationen verbessern
Wie sieht das konkret aus? Z.B.
Idee
Prozesstreue – Common Data
Environment
Simulation, Automation, verknüpfte Daten
Visualisierung
Informationsableitung aus Modellen
Beschleunigte Inbetriebnahme
Verbesserte Dokumentation
Vorfertigung
Modularbauweise
IoT, LEAN, etc.
Entwurf
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Planung
Realisierung
Nutzung
Rückbau
Nach Patrick McLeamy, 2004
Wie bestellt man Daten?
Was ist der Bedarf?
Die AIA sollen sicherstellen, dass zum richtigen Zeitpunkt die richtige Menge,
Detailtiefe und Qualität an Daten und Informationen bereitgestellt wird, damit
Entscheidungen auf Grundlage gesicherter Informationen getroffen und Risiken
minimiert werden können.
AIA
Auftraggeber-InformationsAnforderungen
Die projekt-spezifischen
Anforderungen an Daten und
Informationen um
Entscheidungen auf
Grundlage gesicherter
Informationen treffen und
Risiken besser einschätzen zu
können
ACHTUNG! Überspezifizierte „BIM Lastenhefe“
- Zu viel
- Zu früh
- Nicht wertschöpfend
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Wie bestellt man Daten?
Was ist der Bedarf?
AIA
Auftraggeber-InformationsAnforderungen
Die projekt-spezifischen
Anforderungen an Daten und
Informationen um
Entscheidungen auf
Grundlage gesicherter
Informationen treffen und
Risiken besser einschätzen zu
können
Die AIA sollen sicherstellen, dass zum richtigen Zeitpunkt die richtige Menge,
Detailtiefe und Qualität an Daten und Informationen bereitgestellt wird, damit
Entscheidungen auf Grundlage gesicherter Informationen getroffen und Risiken
minimiert werden können.
Wie erstellt man AIA, die projektspezifisch, regelkonform, wertschöpfend &
marktgerecht sind?
 AIA für den anstehenden Vergabezeitraum spezifizieren. Nur das
bestellen, was benötigt wird und in diesem Zeitraum auch erstellt werden
sollte!
 Übermäßige Generierung und Prozessierung von Daten ist zu vermeiden!
 Risiken betrachten und identifizieren, welche Informationen zur besseren
Bewältigung erforderlich sind
 Entscheidungen verstehen und identifizieren, welche Informationen zur
besseren Entscheidungsfindung erforderlich ist
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Wie bestellt man Daten – damit man bekommt was man braucht?
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Fazit – wohin geht der Weg?
- Der Bedarf für Daten verändert sich – Menge, Formate, Zeitpunkte
- Die Welten von GIS und CAD kommen zusammen. CAD lernt Objekte, GIS lernt 3D..
- Wir alle (müssen) lernen durch BIM Prozesse, Regeln und Standards einzuhalten
- Anpassung von Regeln und Standards ist erforderlich
- Das Rad muss aber nicht ganz neu erfunden werden
- Ihr Fachwissen, ebenso wie das von anderen Ingenieuren und Fachleuten, ist
dringend erforderlich und darf nicht von Technologie ersetzt werden – aber wir alle
sollten die Chancen der Digitalisierung und modernen Technologien nutzen
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
Bei Rückfragen stehen wir Ihnen
gerne zur Verfügung:
[email protected]