Vom Bauwerksinformationsmodell zur Terminplanung - Ein Modell zur Generierung von Bauablaufplänen

Tauscher, Eike

Die effiziente und zielgerichtete Ausführung von Bauvorhaben wird in hohem Maße von der zugrunde liegenden Bauablaufplanung beeinflusst. Dabei ist unter Verwendung herkömmlicher Methoden und Modelle die Planung des Bauablaufs ein zumeist aufwändiger und fehlerträchtiger Prozess. Am Ende der gegenwärtig üblichen Vorgehensweise für die Planung eines Bauablaufs erfolgt lediglich die Dokumentation des Endergebnisses. Mögliche Ablaufalternativen, die im Verlauf der Planung betrachtet wurden, sind im resultierenden Bauablaufplan nicht enthalten und gehen verloren. Eine formale Kontrolle des geplanten Bauablaufs hinsichtlich seiner Vollständigkeit ist nur begrenzt möglich, da beispielsweise existierende Methoden der 4D-Visualisierung derzeit nicht ausreichend in den Prozess der Planung von Bauabläufen integriert sind. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines neuen Modells für die Unterstützung der Bauablaufplanung. Dafür wird der größtenteils manuelle Vorgang der Bauablaufplanung auf Basis verfügbarer Bauwerksinformationsmodelle (BIM) weitestgehend automatisiert und die Methodik der 4D-Animation in den Prozess der Bauablaufplanung integriert. Ausgehend von in einer Erfahrungsdatenbank gespeicherten Informationen werden auf Basis einer Ähnlichkeitsermittlung Bauteilen des betrachteten BIM geeignete Vorgänge zugeordnet und mittels Algorithmen der Graphentheorie ein Workflowgraph aller mög\-lichen Bauablaufvarianten generiert. Aufgrund der vorgenommenen Kopplung des Bauablaufplans mit Bauteilen eines BIM und der visuellen Darstellung des Bauablaufs kann vom Planer im Rahmen der Modellierungsgenauigkeit des BIM auf die Vollständigkeit des Bauablaufplans geschlossen werden. Dies ermöglicht dem Anwender ein hohes Maß an Kontrolle des geplanten Bauablaufs bereits innerhalb der Planungsphase. Weiterhin unterstützt das entwickelte Modell die Integration von Ablaufvarianten, was deren Gegenüberstellung ermöglicht und die Wiederverwendbarkeit bereits geplanter Bauabläufe durch eine entsprechend ausgerichtete Abbildung des Modells. Die Anwendbarkeit des erarbeiteten Modells wird anhand einer prototypischen Implementierung nachgewiesen und anhand eines Praxisbeispiels verifiziert.

The efficient and targeted execution of construction works is greatly affected by the underlying construction schedule. By using common methods and models for construction scheduling, this process is usually error-prone and expensive. In common practice, the focus of construction scheduling is limited to the documentation of the final result. Possible construction alternatives that were considered during the planning phase are not included in the resulting construction schedule and are lost for further consideration. A formal control of the planned construction schedule in terms of completeness is very limited, since existing methods such as 4D~visualization are insufficiently integrated in the planning process. The presented work addresses the development of a new model that supports the construction planning process. Therefore, the mostly manual process of construction planning will be largely automated based on available building information models (BIM) and integrates the methodology of 4D~animation into this process. Based on information stored in a knowledge database, appropriate tasks will be assigned to building elements of the considered BIM on the basis of similarity calculations. Subsequently, a workflow graph is generated by using algorithms of graph theory. Due to the resulting logical interconnection of BIM objects and schedule processes and the visual representation of the construction building process, it becomes possible for the planner to suggest on the completeness of the construction schedule. This allows for a high degree of control over the planned construction schedule, already during the planning phase. Furthermore, the developed model supports the integration of construction alternatives into the schedule to allow their comparison as well as the reusability of already planned construction schedules by an appropriately targeted model mapping. The developed model's applicability is shown based on a prototype implementation and verified using a practical example.

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Tauscher, Eike: Vom Bauwerksinformationsmodell zur Terminplanung - Ein Modell zur Generierung von Bauablaufplänen. 2011.

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