Digitalisierung des Baugewerbes

Industriespezifische Arbeitsabläufe

“Wenn man dann aber in die Details geht, gibt es da einen himmelweiten Abstand zwischen den Abläufen in der AEC-Branche (Architecture, Engeneering, Construction) und der Fertigungsindustrie. Da fragen wir uns, warum das so ist,” sagt Patrick Mays, Vice President of Strategy bei Dassault Systèmes.

Mays war einer der Hauptredner bei dem von TECHNIA organisierten Seminar über Digitalisierung und Lean Construction in Stockholm im September. Ziel des Seminars war es, intelligentere Produktionsprozesse in der Industrie zu fördern und zu beschleunigen. Mays nennt dabei mehrere Gründe, warum die AEC-Branche beim Einsatz von Lean-Production-Methoden hinterherhinkt.

“Es ist ein sehr voneinander abgetrennter Prozess. Zunächst einmal sind Gebäude ja mit dem Baugrund verbunden, was sich auf zweierlei Weise auswirkt,” sagt Mays.

Erstens müssen Bauunternehmen auf lokale Arbeitskräfte und Lieferanten verlassen, sie arbeiten also normalerweise bei jedem Projekt mit anderen Partnern zusammen. Zweitens haben verschiedene Länder und Gegenden unterschiedliche Bauvorschriften, die jeweils von den lokalen Gegebenheiten abhängen, z.B. Hurrikane in Miami und Erdbeben in Kalifornien.

“In der Fertigungsindustrie ist die schlanke Produktion sehr erfolgreich, da es da eine kleine Anzahl Big Player gibt, die die Versorgungskette voll unter Kontrolle haben,” erklärt Mays. “Im Baugewerbe ist das umgekehrt. Man ist auf lokale Ressourcen und die Zusammenarbeit mit Unternehmen vor Ort angewiesen, das ist also sehr schwierig. Mit jedem Gebäude, das man errichtet, muss man mit einem anderen Architekten, einem anderen Installateur, einem anderen Ingenieur zusammenarbeiten. Es gibt also keine Kontinuität, um diese Praktiken umzusetzen. Die ganze Liefermethode widerspricht unserer Idee einer Verschlankung der Lieferprozesse.”

Drei Haupthindernisse der Lean Structure

Laut Mays gibt es drei Haupthindernisse, die die AEC-Branche überwinden muss, bevor Unternehmen wirklich Lean Construction einsetzen können: Eines besteht darin, dass die riesige Menge an doppelt oder mehrfach erstellten Dokumentationen eliminiert werden muss. Diese entstehen mangels Koordination der an einem Projekt beteiligten Partner. Zweitens müssen mehr vorgefertigte Module geliefert werden, wodurch ein geringerer Teil der Arbeit auf dem Baugelände geleistet werden muss, und ein größerer in einer Fabrik oder an einem nahe gelegenen Ort. Und drittens muss ein Weg gefunden werden, die bereits in der Fertigungsindustrie verwendeten Arbeitsprozesse auf die Baubranche zu übertragen.

Hindernisse überwinden mit dem Design-Build-Operate-Modell

Eine Lösung für die Industrie liegt darin, auf ein “Design-Build-Operate-Modell” (Planung, Bau, Betrieb) umzustellen, bei dem ein Unternehmen – ähnlich wie ein Automobilhersteller – das ganze Projekt durchführt, von der Planungsphase bis zur Wartung des fertigen Gebäudes. Um jedoch so arbeiten zu können, benötigen Unternehmen auch die richtigen Tools. Und hier kommen 3D-Modellierung, Prozesssimulation und PLM-Systeme ins Spiel.

“So wenig die Baubranche im Vergleich zur Fertigungsindustrie eine klare Vorstellung von der Verschlankung von Prozessen hat, so wenig Ahnung hat sie von PLM, denke ich,” so Mays. Und weiter: “Und wenn der Bauträger erst einmal modular und off site arbeitet, dann ist er auf einmal in der Produktionswelt angekommen. Und dann muss er sich mit PLM-Systemen auseinandersetzen.”

PLM-Systeme machen den Unterschied

Heutzutage nutzen Bauunternehmen oft herkömmliche BIM-Software (Gebäudedatenmodellierung), meist, um das fertig gestellte Projekt zu visualisieren und 2D-Dokumente und Zeichnungen zu erstellen. Mit 3DEXPERIENCE von Dassault Systèmes können sie alles machen, von der virtuellen Planung zur detaillierten Ausarbeitung und Simulation des Bauablaufs.

“Mit DELMIA können Sie zum Beispiel mithilfe einer Reihe von Simulationen die jeweils beste Vorgehensweise zur Realisierung eines Projekts ermitteln. So viele Lkws können kommen, so viele Kräne werde ich benötigen, so viele Arbeiter brauche ich auf einem Stockwerk und so ist die Sicherheit der Arbeiter gewährleistet,” sagt Mays. “Ohne diese präzisen Informationen – und das ist der gegenwärtige Normalzustand auf Baustellen – liegen stapelweise angelieferte Materialien und Werkzeuge herum, bis sie irgendwann zum Einsatz kommen. Und sie können da tage- oder wochenlang herumliegen. In einer Fabrik sieht das ganz anders aus. So kann man nicht effizient arbeiten. Ohne detaillierte Simulation und ohne ein Execution System wird es nichts mit echter Lean Construction.”

Best Practise: CadMakers

Einige Unternehmen wie die kanadische Firma CadMakers Virtual Construction stellen sich schon auf die neuen Spielregeln ein, indem sie auf detaillierte Computersimulationen, 3D-Modelle und Automatisierungstools setzen. Laut Mays ist das die Zukunft der Branche.

“Es ist eine gute Entwicklung, dass Bau- und Maschinenbauunternehmen nun langsam beginnen, mithilfe solcher Tools zusammenzuarbeiten. Wenn die nächste Rezession kommt, werden es diese Unternehmen sein, die sie überstehen,” behauptet Mays. Denn wir können nicht weiterhin Gebäude errichten, bei denen 30 bis 35 Prozent Bauabfälle bleiben, was in der Branche durchaus üblich ist. Wenn man präzise plant, vermeidet man einen großen Teil dieses Bauschutts. Und wenn wir beweisen können, dass wir das durchgehend erreichen, dann wird das Standard werden, an dem sich jeder orientieren muss.”