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Die Dokumente entsprechen der aktuellen Best Practice und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Sie sind auch nicht im Sinne einer aus rechtlicher Sicht allgemeingültigen Empfehlung oder Leitlinie zu verstehen, sondern soll Auftraggeber und Auftragnehmer bei der Anwendung der BIM Methode unterstützen. Die Dokumente müssen den jeweiligen spezifischen Projektanforderungen angepasst werden. Die hier aufgeführten Beispiele erheben keinen Anspruch an Vollständigkeit. Informationen beruhen auf Erkenntnissen aus der Praxis und sind dementsprechend als Best Practice und nicht allgemeingültig zu verstehen. Da wir uns in einer Phase befinden, in der Definitionen erst entstehen, kann der Herausgeber keine Gewährleistung für die Richtigkeit einzelner Inhalte übernehmen.
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Grundlage für unterschiedliche, detailliertere BIM2Field Use Cases (z.B. «Etappierung mit Ansichten vom Modell», «Modellbasierte Bewehrung verlegen») und bildet eine übergeordnete Sichtweise auf die Arbeitsweise mit Ausführungsmodellen. Beschreibung der fundamentalen Bausteine und unterschiedlichen Ansätzen mit Vor- und Nachteilen, um erfolgreich Ausführungsmodelle zu erstellen und mit Mehrwert für die Ausführung zu nutzen.
Der Use Case «Digitales Ausführungsmodell erstellen» gibt eine Übersicht welche Vorteile und Nutzen Ausführungsmodelle generieren können und wie diese auf einem übergeordneten, allgemeinen Prozess implementiert werden. Der Use Case verknüpft unterschiedliche, detailliertere Use Cases und bildet eine übergeordnete Sichtweise auf den BIM2Field-Prozess.
Folgende Anbieter unterstützen alle Prozess-Schritte sowie die fünf primären BIM2Field-Anwendungsfälle des Use Case «Digitales Ausführungsmodell erstellen» für mindestens ein Gewerk.
Weitere Anbieter sowie Anbieter-Partnerschaften von Teilprozess-Schritten oder einzelnen BIM2Field-Anwendungsfällen sind in den jeweiligen Anwendungsfällen aufgeführt.
Zukunftsweisende Methoden, Produkte und Lösungen für Planung und Ausführung
Das Portfolio der BuildingPoint Schweiz AG bietet allen Beteiligten der Schweizer Bauwirtschaft einzigartige, zukunftsweisende Lösungen für unterschiedliche Anwendungszwecke, die sich optimal mit bestehenden Werkzeugen verbinden.
Das Portfolio umfasst Lösungen für die parametrische Modellierung, Modellprüfung, Zusammenarbeit (CDE), Bauvermessung und Extended Reality zur Steigerung der Effizienz und Qualität einzelner Aufgaben bis hin zur Optimierung des gesamten Workflows.
Mit unterstützenden Dienstleistungen wie Einführungsschulungen, der Begleitung im praktischen Planungs- und Baualltag und unserem technischen Support werden Sie sicher und erfolgreich in die gewinnbringende und digitale Zukunft begleitet.
Die Lösungen werden primär in den openBIM-Vorreiterländern in Skandinavien entwickelt, haben dort eine marktführende Stellung, unterstützen die Entwicklung offener Standards wie IFC 4.3, BCF, etc. seit jeher aktiv und implementieren oftmals als Erste. In enger Zusammenarbeit mit den nordischen BIM-Vorreitern engagieren wir uns in der Schweiz für die praxisgerechte Lokalisierung und Standardisierung dieser zukunftsweisenden Methoden und Produkte.
Auszüge der openBIM-Aktivitäten von BuildingPoint Schweiz AG
BuildingPoint Schweiz ist ein Unternehmen der MEB Group, die mit über 190 Mitarbeitenden führend in der Digitalisierung der Schweizer Bauwirtschaft ist.
Die Mitarbeiter der MEB Group sind Spezialisten für die Vermessungswirtschaft, Infrastruktur-, Hoch- und Tiefbau, Maschinensteuerung sowie
digitales Planen und Bauen (Building Information Modeling).
Die Anforderungen an den Informationsaustausch (die sog. exchange requirements) werden von den Fachexpert:innen in den Projektgruppen gemeinsam erarbeitet. Dabei ist eine klare Strukturierung und die präzise Definition der Eigenschaften notwendig.
Die exchange requirements werden gemäss den Vorgaben der SN EN ISO 29481-1 «Information Delivery Manual (IDM)» in einem nichttechnischen Format beschrieben, d.h. sie sind für alle Teilnehmenden lesbar und verständlich.
In einem nächsten Schritt wird ein Mapping auf das IFC Schema vorgenommen. Die Referenzierung erfolgt zunächst immer auf die aktuellste IFC Version (Stand 2023: IFC 4.3). Unter Umständen ist ein Workaround auf andere IFC Versionen (IFC 4.0) notwendig.
Das IFC Schema wird nicht alle Eigenschaften beinhalten, die von einem Anwendungsfall gefordert werden. In diesem Fall werden diese spezifischen Eigenschaften definiert und in einem Anwendungsfall-spezifischen Merkmalset (EN: property set) abgebildet. Dieses «customized property sets» wird immer mit dem Präfix «CHUCM» bezeichnet. Die Informationsanforderungen sind pro Anwendungsfall definiert und werden im "Smartsheet" erfasst und als IDS-Datei zur Verfügung gestellt. Das Spaltenschema ist über die Anwendungsfälle harmonisiert: Beispielsweise Use Case modellbasiert Bewehrung verlegen: https://app.smartsheet.com/b/publish?EQBCT=304b4ec00aaf477bb31a51f67c3e6546
Zusätzlich zu den bereits im buildingSMART Data Dictionary (bSDD) vorhanden property sets, werden die «customized property sets» des Use Cases in einer UCM domain mit dem Präfix «CHUCM» verfügbar sein.
Der bSDD ist damit die «single source of truth» für einen zuverlässigen und nachhaltigen Informationsaustausch.
Die exchange requirements werden in ein computerinterpretierbares Dateiforma übersetzt. Die «Information Delivery Specification (IDS)» kann von entsprechenden BIM-Werkzeugen als Modellprüfung und/oder Modellvorgabe gelesen werden.
Damit wird die die Grundlage für einen durchgängigen Daten-Workflow sichergestellt.
Das digitale Ausführungsmodell ist erstellt, geprüft, freigegeben, geliefert und kann für die Ausführung genutzt werden.
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Die Freigabe ist an die Ausführenden zu kommunizieren.
Wie und wer die Freigabe an den Ausführenden kommuniziert wird im Anwendungsfall definiert.
Datenlieferprogramm
Es definiert den Zeitpunkt, wann welche Unterlagen durch wen geliefert werden, damit der Bauablauf eingehalten werden kann:
Inhalt:
Arbeitspakete bilden die Grundlage für die Lieferung:
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Die Ausführungsmodelle werden entsprechend der festgelegten Anwendungsfälle genutzt.
Folgende Anforderung sind an Soft- und Hardware für die primären Anwendungsfälle zu stellen:
Für die BIM2Field-Anwendungsfälle empfiehlt es sich Software zu nutzen, welche die openBIM-Modelle unverändert nutzen kann und von buildingSMART zertifiziert ist (IFC4).
Allenfalls sind weitere Hard- und Software für die anderen Anwendungsfälle gemäss Kickoff-Meeting zu beschaffen.
Initiator: Ausführender
Ausführungsanweisung
Sie definieren, welche Punkte bei der Ausführung neben den Angaben im Modell zusätzlich zu beachten sind. Dies sind unter anderem:
Inhalt dieses Dokuments:
Weitere Artefakte siehe 1.1b-1.4 | Artefakte
Initiator: Ausführender
Der effektive Bau kann gemäss Anwendungsfall errichtet werden.
Im Anschluss an die Ausführung bestehen weitere Anwendungsfälle wie zum Beispiel:
Initiator: Ausführender
Der Initiator der Anwendungsfälle startet den Prozess.
Der Initiator kann ein Projektleiter oder BIM-Verantwortlicher beim Bauherrn, Planer oder Ausführenden sein.
Idealerweise werden die Anwendungsfälle für BIM2Field bereits in der Ausschreibung inkl. Anforderungen für Soft-, Hardware und Schulung beschrieben, um eine erfolgreiche Umsetzung sicherzustellen.
Initiator: Initiator
In einem Kickoff-Meeting werden die Anwendungsfälle und deren Nutzen für die involvierten Parteien vorgestellt und im Team (Modellersteller und/oder Ausführender) ein gemeinsames Verständnis aufgebaut.
Erfahrungsgemäss ist dies der effektivste Weg um die Arbeitsmethode "probieren und dann reagieren" oder zu simpel gehaltene Aktennotizen zu verhindern. Im Kickoff ist insbesondere darauf zu achten, welche Anwendungsfälle in der Ausschreibung festgelegt wurden und welche nicht, bzw. sich das Team einigen kann zusätzlich zu machen. Die primären Anwendungsfälle von Ausführungsmodellen in allen Gewerken sind:
Je nach Wissensstand des Teams muss eine vertiefte Diskussion der Anwendungsfälle geführt und allenfalls zusätzliche Abklärungen gemacht werden. Wenn die Anwendungsfälle für alle involvierten Parteien klar sind, können die Anwendungsfälle festgelegt werden (1.1b)
vorhandene Grundlagen + Fähigkeiten
Der aktuelle Reifegrad der Planung ist die Grundlage für die Vorstellung der Anwendungsfälle sowie den Modellersteller, jedoch noch im Zustand von nicht ausführbaren 3D-Modellen oder 2D-Zeichnungen.
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Es empfiehlt sich jeden Anwendungsfall vorzubereiten und zusammen abzustimmen, um Klarheit zu haben, was gemacht wird und was nicht. Beispielsweise eignen sich Checklisten oder Präsentationen sehr gut dazu.
Des weiteren werden in diesem Schritt die Verantwortlichkeiten festgelegt und das Team definiert, wenn notwendig weitere Rahmenbedingungen der Zusammenarbeit. Bei zu vielen oder dem Team noch unklaren Anwendungsfällen, empfiehlt es sich diese zu priorisieren und allenfalls anhand von Testbauteilen oder Testabschnitten zu validieren.
Die unterschiedlichen Fähigkeiten von Soft- und Hardware müssen hier berücksichtigt werden. Die ausgewählten Anwendungsfälle müssen auf die eingesetzte Soft- und Hardware detailliert werden.
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Allgemeine Modell-, Modellierungs- und Ausführungsanforderungen
Begriffsdefinition Ausführungsmodell
Ein Ausführungsmodell beinhaltet sämtliche Angaben für die Ausführung (BIM2Field). Es kann für unterschiedliche Anwendungsfälle genutzt werden, um Mehrwerte in der Fertigung und auf der Baustelle sowie in der Steuerung der Prozesse zu generieren. Ein Ausführungsmodell verbindet unterschiedliche, logische und zusammenhängende Projekt-Parameter, wie beispielsweise:
Ein Ausführungsmodell wird in BIM-Modellierungswerkzeugen erstellt und/oder zusammengefügt und weist entsprechend eine Beziehungslogik auf, um bei Änderungen an einem Parameter automatisiert verwandte Parameter anzupassen (Parametrik).
Allgemeine Ziele und Nutzen des Ausführungsmodells
Ein Ausführungsmodell ersetzt die konventionellen Pläne und deren Prozesse in der Planung, in der Fabrikation und auf der Baustelle. Ein Ausführungsmodell ist wesentlich transparenter und verständlicher als 2D-Pläne und wird auch als Informations-, bzw. Datenträger genutzt. So werden Kommunikations- und Schnittstellenprobleme zwischen der Planung und der Ausführung reduziert, weil gleichzeitig bessere Prozesse installiert werden. Eine höherwertige Planung bei ähnlichem Aufwand (je nach Gewerk unterschiedlich) wird so erreicht und die AVOR, Logistik sowie die Baustelle profitieren von einer Produktivitätssteigerung.
Es resultieren weniger Fehler, Materialausschuss, Nacharbeiten, Wartezeiten in der Ausführung und weniger Unvorhergesehenes geschieht. Wenn trotzdem Änderungen vorkommen, sind diese schneller verarbeitet und jedem verständlich zugänglich. Dies auch, weil viel weniger Papier genutzt wird und Papierprozesse durch schlankere, durchgängige Datenprozesse ersetzt werden.
Genaue Messfaktoren (KPI's, Metriken) wie viel Zeit oder Geld eingespart bzw. Qualität, Sicherheit oder Komfort erhöht wird ist unternehmensabhängig und sollte bei der Implementation von Ausführungsmodellen begleitend eingeführt werden. Das Ausführungsmodell eröffnet neue Beauftragungs- und Koordinationsprozesse sowie Partnerschaften und Geschäftsmodelle, um langfristig von der Digitalisierung zu profitieren.
Allgemeine Modellierungsanforderung
Die im Modell vorhanden Elemente müssen so modelliert werden, wie sie in der Realität gebaut werden. Das Ausführungsmodell soll gemäss Begriffsdefinition erstellt werden und zusätzlich ist folgendes zu beachten:
Die Ausführungsanforderungen werden pro Anwendungsfall festgelegt.
Gemeinsame Projektplattform (CDE)
Für die effiziente Zusammenarbeit mit digitalen Modellen muss eine gemeinsame Projektplattform für alle Beteiligte (Modellersteller & Ausführender) verwendet werden.
Hierzu kommt ein CDE (Common Data Environment) zum Einsatz. Die Norm ISO 19650 beschreibt ein allgemeines CDE und für die BIM2Field-Anwendungsfälle gibt es spezifische Elemente, welche beachtet werden sollten.
Bei der CDE-Auswahl für BIM2Field-Anwendungsfälle muss beachtet werden:
Welche Anwendungsfälle darüber ausgeführt werden und welche detaillierten Anforderungen daraus entstehen. Für die fünf primären Anwendungsfälle sind diese beispielsweise:
Vorgängig zum Einsatz des CDE's ist zu klären:
Kommen mehrere CDE's zum Einsatz, muss klar definiert werden, welche Daten auf welchen CDE's verwaltet werden und wie allfällige Synchronisationen eingesetzt werden.
Wesentliche Anforderungen an ein CDE für die bauseitige Verwendung:
Gängige CDE haben weiterführende Funktionalitäten, welche für zusätzliche Anwendungsfälle notwendig sind.
Schulung / Anwendung der CDE:
Alle Beteiligten (Modellersteller & Ausführender) müssen geschult sein / werden über die:
Modelle aus Anwendungsfällen
In den Anwendungsfällen wird definiert, welche Modelle notwendig sind für die Ausführung und wie diese genutzt werden.
Generell gibt es drei Modellarten:
weitere Daten und Dokumente gemäss Anwendungsfällen
Die weiterführenden Dokumente werden gemäss Anwendungsfall definiert. Beispielsweise sind es folgende Dokumente:
QM-Regeln
Weiterführende Daten für den Anwendungsfall wie beispielsweise
Daten von Disziplinen ohne Modell
Nicht alle Daten und Informationen werden immer direkt im Ausführungsmodell erstellt (z.B. Gebäudeautomations-Daten im Elektromodell, Brandschutzplanung im Architekturmodell etc.). Die Informationen von Disziplinen ohne Modell können im Ausführungsmodell integriert werden. Der Integrationsprozess muss klar definiert werden und die Verantwortung muss beim Informationsersteller bleiben. Zwei bewährte Methoden für diese Integration sind bekannt:
Informationen können auch als zusätzliche Dokumente (z.B. PDF, DWG) geliefert werden. Ein Link/Verweis oder eine direkte Dokumentenverknüpfung auf diese Dokumente kann in einem Attribut geführt werden (z.B. Schema eines Elektro-Verteilers, Datenblatt pro Leuchte Typ, NC-Daten, Listen, etc.).
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Die Anforderungen an den Informationsaustausch (die sog. exchange requirements) werden von den Fachexperten den Projektgruppen gemeinsam erarbeitet. Dabei ist eine klare Strukturierung und die präzise Definition der Eigenschaften notwendig.
Die "exchange requirements" werden gemäss den Vorgaben der SN EN ISO 29481-1 «Information Delivery Manual (IDM)» in einem nichttechnischen Format beschrieben, d.h. sie sind für alle Teilnehmenden lesbar und verständlich.
In einem nächsten Schritt wird ein Mapping auf das IFC Schema vorgenommen. Das Mapping erfolgt zunächst immer auf die aktuellste IFC Version. Unter Umständen ist ein Workaround auf andere IFC Versionen notwendig.
Das IFC Schema beinhaltet im BuildingSMART Data Dicitionary (bsDD) eine Vielzahl an "property sets". Dieses wird jedoch voraussichtlich nicht immer alle Eigenschaften beinhalten, die von einem Anwendungsfall gefordert werden. In diesem Fall werden diese spezifischen Eigenschaften definiert und in einem Anwendungsfall-spezifischen Merkmalset (property set) abgebildet. Die «customized property sets» des Use Case Managements von BuildingSMART Schweiz werden immer mit dem Präfix «CHUCM» bezeichnet.
Die exchange requirements werden in ein maschinenlesbares Dateiformat übersetzt. Die «Information Delivery Specification (IDS)» kann von entsprechenden BIM-Werkzeugen als Modellprüfung und/oder Modellvorgabe gelesen werden.
Damit wird die die Grundlage für einen durchgängigen Daten-Workflow sichergestellt.
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Executer: Modellersteller
Die Koordination kann mit verschiedenen Methoden erfolgen:
Alle Methoden funktionieren in einem BIM2Field-Projekt. Die Häufigkeit und Form der Koordination muss pro Anwendungsfall definiert sein.
Das Vorgehen für die Modellfreigabe (siehe 1.5) ist festzulegen und kann je nach Koordinations-Methode variieren.
Ein wesentlicher Bestandteil der Koordination ist die gemeinsame Projektplattform (CDE), auf welcher die Projektbeteiligten auf die gleichen und aktuellen Daten (Modelle, Listen, NC-Daten, etc.) zugreifen. Eine gemeinsame Plattform entbindet nicht von der Definition der Datenaustauschformate und der Datenablage-Struktur.
Die Abhängigkeiten zu verschiedenen Anwendungsfälle und Modellen müssen koordiniert, fixiert und terminiert werden.
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Die Modellierung wird gemäss den Modellanforderungen des jeweiligen Anwendungsfalles gemacht. Es stehen unterschiedliche Methoden sowie Software-Werkzeuge für die Erstellung und Bearbeitung der Ausführungsmodelle zur Verfügung (siehe Modellierungsmethoden).
Die Prüfung innerhalb der Modellierungssoftware und/oder einer externen Prüfsoftware stellt sicher, dass die Informationsanforderungen des Anwendungsfalles erfüllt sind und das Modell vollständig ist. (siehe 1.4 Visuell und/oder automatisierte Prüfung des digitalen Ausführungsmodelles (gem. AwF)).
Die Modelle und die ergänzenden Informationen sind auf einem CDE dem Ausführenden zur Verfügung zu stellen.
Modellierungsmethoden
3D-Modelle mit Attributen
Geometrische Modelle mit meist manuell angefügten Attributen. Bauteile werden eingesetzt, wenn es Funktionen dafür gibt und wo es keine gibt, mit geometrischen 3D-Elementen ohne Intelligenz modelliert.
Parametrische Modelle
Nahezu ausschliessliche Verwendung von Bauteilen, welche eine Beziehung/Abhängigkeit zu anderen Bauteilen haben und sich bei Änderungen automatisiert anpassen. Attribute werden grösstenteils automatisiert an die Bauteile angefügt. Die Beziehung/Abhängigkeit der Bauteile sowie Automatismen werden von der Software weitestgehend vorgegeben und können in einem vorgegeben Rahmen auch vom Anwender konfiguriert werden.
Visuelles Programmieren von Modellen ohne Programmierkenntnisse (Generative Modellierung)
Eine weitere Möglichkeit ein Ausführungsmodell zu erstellen bei welcher der Anwender selber die Beziehungen/Abhängigkeiten und Automatismen definiert. Die Methoden können wie folgt gruppiert werden:
Individual Programmierung / Scripting
Komplett freie Programmierung von Plugins oder Softwareanwendungen, welche in einer Programmier- oder Scriptingsprache erstellt werden.
Die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Methoden sowie die entsprechenden, geläufigsten Software-Produkte sind wie folgt:
|
|
2D |
3D+Attribute |
Parametrik |
Generative Modellierung |
Individual Programmierung |
|
Pro |
- Kann jeder |
- Schneller Einstieg und Resultate |
- Schneller Einstieg und Resultate |
- Wieder nutzbar bei anderen Modellen (Typisierung) optimierte Mehrwerte |
- Auf aktuelle Bedürfnisse angepasst, genau die Mehrwerte, die man will |
|
Con |
- Viel Aufwand und wenig Flexibilität |
- Viel Aufwand und wenig Flexibilität v.a. bei Änderungen |
- Können noch wenige in der Schweiz |
- Lange Lernkurve |
- Sehr lange Lernkurve und Programmierkenntnisse notwendig |
|
Typische |
AutoCAD, Trimble Connect CAD |
SketchUp, Allplan, cadwork, Vectorworks, Microstation, ProVi, nova, simplebim |
ArchiCAD, Revit, Tekla, Civil3D, Quadri/Novapoint, solidworks, catia, Inventor, Plant3D |
Dynamo, Grasshopper |
API’s C#, C++, Python, Scriptingsprachen |
Initiator: Modellersteller
Die Prüfung stellt sicher, dass die Informationsanforderungen des Anwendungsfalles erfüllt sind und das Modell vollständig vorhanden ist.
Die visuellen Fähigkeiten eines dreidimensionalen Ausführungsmodelles ermöglichen den Projektbeteiligten fachliche Herausforderungen schneller zu verstehen und Lösungen zu erarbeiten. Visuelle Prüfungen können mit einfachen Ansichten (z.B. Objektfarben gem. Attributen) unterstützt werden.
Komplexere oder regelmässige Prüfungen können regelbasiert und automatisiert durchgeführt werden. Diese Prüfungen werden in 4 Kategorien eingeteilt:
Um eine Prüfung zielführend durchzuführen ist ein Prüfplan/Prüfcheckliste gemäss Anwendungsfall notwendig, egal ob visuell oder automatisiert geprüft wird.
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Entscheid, ob das Qualitygate für die Exchange Requirements bestanden wurde und die Modelle für die Überprüfung auf Baubarkeit und Herstellung verwendet werden können:
Entscheid, ob das Qualitygate für die Baubarkeit und Herstellung bestanden wurde und die Modelle verwendet werden können:
Beide Checks müssen mit Ja beantwortet werden, ansonsten dürfen die Modelle nicht für die Produktion und Ausführung verwendet werden.
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Die Verantwortlichen haben das Ausführungsmodell aus fachlicher und inhaltlicher Sicht geprüft und geben es frei.
Der genaue Ablauf der Freigabe muss gemeinsam im Prozessschritt 1.2 definiert werden.
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Freigabe der Modelle für die Ausführenden:
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)
Das digitale Ausführungsmodell ist erstellt, geprüft, freigegeben, geliefert und kann für die Ausführung genutzt werden.
Initiator: Gemeinsam (Modellersteller & Ausführender)