Institut Digitales Bauen

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  • Publication
    Konzeptentwicklung zur Implementierung eines digitalen Zwillings für den Spitalbetrieb am Kantonsspital Baselland
    (Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 12.01.2024) Simon, Stephanie; Huber, Manfred; Kantonsspital Baselland
    Das Kantonsspital Baselland (KSBL) möchte für die geplanten Neubauten ein Konzept zur Einführung eines Digitalen Zwillings erstellen. Hierzu sollen Anwendungsfälle für den operativen Betrieb konzipiert werden, die die Betriebsprozesse in bestimmten Situationen wiederspiegeln. Mit dem Einsatz von Digitalen Zwillinge im Betrieb, kann der Automatisierungsgrad dieser Anwendungsfälle erhöht werden. Die vorliegende Arbeit hat das Ziel, ein theoretisches Konzept zur Implementierung eines Di-gitalen Zwillings für den Betrieb im Kantonsspital Baselland zu entwickeln. Ebenfalls zeigt die Arbeit auf, welche Anwendungsfälle den grössten Mehrwert für den Betrieb des KSBLs bringen und welche Voraussetzungen getroffen werden müssen, um diesen Mehrwert zu erreichen.
    11 - Studentische Arbeit
  • Publication
    Vorgehenskonzept für das Projektmanagement von R&D-Projekten in einem Architekturbüro anhand vom Beispiel künstlicher Intelligenz
    (Hoschschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 12.01.2024) Wagener, Leona; Olender, Margarete; Herzog & de Meuron
    Um als Architekturbüro trotz steigender Komplexität aktueller Bauprojekte und zunehmendem Fachkräftemangel, wettbewerbsfähig bleiben zu können, ist es essenziell, neben dem Hauptgeschäft Lösungen zu erforschen und entwickeln, die Produktivität steigern und Prozesse optimieren können. «Research and Development» (R&D) steht für diese Forschung und Entwicklung. Die Realisierung von sogenannten R&D-Projekte umfasst unter anderem das Erforschen neuer Technologien. Am Beispiel der Technologie künstliche Intelligenz (KI) wird untersucht, welche Vorgehens-weisen sich für das Projektmanagement von R&D-Projekten in einem Architekturbüro eignen. Das entwickelte Lösungskonzept zielt darauf ab, die bestehenden Herausforderungen zu über-winden. Die Arbeit stützt sich auf Erkenntnisse aus der Literatur und eigens erhobene Daten mittels Experteninterviews. Das daraus entwickelte Lösungskonzept wird anhand eines Fallbeispiels veranschaulicht und mittels Expertengesprächen validiert. Als Lösung für die Ungewissheit, die vielen Änderungen und Abhängigkeiten müssen die verbreiteten, klassischen Vorgehensweisen durch agile Aspekte ergänzt werden. Besonders im Bereich KI ist die Ungewissheit nochmals höher, weil Ergebnisse nicht nachvollziehbar sein können. Der Bedarf, agiler vorzugehen, zeigt sich in der Literatur, sowie in Experteninterviews, wobei sich Herausforderungen in der Umsetzung herausstellen. Fachliteratur weist auf die grundlegenden Unterschiede von klassischen und agilen Vorgehensweisen hin, weshalb zur Vermeidung möglicher Widerstände die Veränderung schrittweise erfolgen muss. Es zeigt sich, dass in der Praxis agile Aspekte aufgenommen werden können, um ein agileres Vorgehen anzustreben. Das erarbeitete Lösungskonzept stellt einen ersten Schritt dar. Eine Prozessvisualisierung mit ausführlicher Beschreibung schafft hierbei ein gemeinsames Verständnis der Prozesse. Eine kontinuierliche Verbesserung dieses Lösungskonzeptes muss anschliessend angestrebt werden.
    11 - Studentische Arbeit
  • Publication
    Transformation in einem Bauingenieurunternehmen. Ein Weg zur optimalen Organisation für die vereinfachte Implementierung der BIM-Methode
    (Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 12.01.2023) Sithampary, Saarugi; Olender, Margarete; Rothpletz, Lienhard + Cie AG
    Die Bauindustrie ist geprägt von hierarchischen Strukturen, während in anderen Branchen Selbstorganisationsprinzipien zunehmen. Das Bauingenieurunternehmen – Rothpletz, Lienhard + Cie AG (RLI) – stellt sich aktuell der Herausforderung, die BIM-Methode zu implementieren. Die vorliegende Masterarbeit bezweckt, Herausforderungen in der Implementierung der BIM-Methode am Beispiel von RLI zu analysieren und Lösungen durch Prinzipien moderner Organisationsformen vorzuschlagen. Sie untersucht organisatorische Veränderungen, welche die Einführung der BIM-Methode erleichtern. Für die Zielerreichung wurde mit der Erarbeitung theoretischer Grundlagen und einem Forschungs-überblick begonnen. Eine Umfrage und Interviews im Unternehmen dienten als Basis für das Lösungskonzept, welches anschliessend mit der BIM-Arbeitsgruppe von RLI und der Geschäftsleitung bereinigt wurde.
    11 - Studentische Arbeit
  • Publication
    Umsetzungsfaktoren von Lean Construction bei Joint Ventures in grossen Bauprojekten wie dem HS2
    (Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 26.04.2023) Wälchli, Thierry-Benoît; Wagener, Leona; Simon, Stephanie; Sithampary, Saarugi; Schneider, Oliver; Martinez, Eder; Schulze, Hartmut; Dainton, Nora; High Speed Rail 2
    Die Baubranche ist eine der wichtigsten Industrien weltweit und spielt eine entscheidende Rolle bei der Schaffung von Infrastrukturen und Gebäuden, die für unsere Gesellschaft von grosser Bedeutung sind. Dabei sind die Anforderungen an die Produktivität, Qualität und Effizienz im Bauwesen in den letzten Jahren stetig gestiegen, was eine kontinuierliche Verbesserung der Prozesse und Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Unternehmen erfordert. In diesem Zusammenhang hat sich die Lean Philosophie als ein vielversprechender Ansatz zur Reduktion von Verschwendungen und Qualitätssteigerung in den Bauprozessen etabliert. Gleich-zeitig gewinnt die Zusammenarbeit in Form von Joint Ventures als strategisches Instrument zur Erreichung gemeinsamer Ziele in grossen Bauprojekten an Bedeutung. Joint Ventures ermöglichen es Unternehmen, ihr Know-how und ihre Ressourcen zu bündeln und gemeinsam Projekte zu realisieren, die alleine nicht umsetzbar wären. In der vorliegenden Arbeit werden die Umsetzungsfaktoren von Lean Construction bei Joint Ventures in grossen Bauprojekten untersucht. Die Grundlagen dafür wurde mittels Literaturrecherche und Fachgesprächen geschaffen. Die geltenden Normen zur Digitalisierung von Bauprojekten umschreiben dabei einzelne Aspekte der fünf Lean Prinzipien. Daraus abgeleitet, können diese ansatzweise als Unterstützung zur Bildung von Joint Venture Organisationsstrukturen sowie deren Prozessförderung im Informationsmanagement (IM) behilflich sein. Für direkte Ableitungen und Adaptionen sind diese zu wenig spezifisch verfasst. Es wurde untersucht, wie Lean Construction Methoden die Gestaltung von schlanken Prozessen in grossen Bauprojekten unterstützen können. Dies hat ergeben, dass wenn die Ressourcen auf kunden- sowie projektspezifische Umstände konzentriert werden, nur noch wertschöpfende Tätigkeiten als langfristiges Ziel angestrebt werden können. Lean Construction ist ein Prozess, wobei Lean Construction Methoden als Toolset einzuordnen sind, aus dem sich im Laufe des Prozesses nach Bedarf bedient werden kann. Für die Umsetzung von Lean Construction Methoden sind Erkenntnisse zur Bewältigung von Veränderungsprozessen wertvoll. Für das Grossbauprojekt HS2 wurde unter Berücksichtigung der Lean Prinzipien eine neue Projektorganisation entwickelt. Dabei wurden drei der fünf Lean Prinzipien angewendet sowie zwei Lean Construction Methoden für die Umsetzung empfohlen. Die selbstentwickelte Projektorganisation setzt dabei die Zusammenarbeit zwischen den Projektbeteiligten und dem Auftraggeber in den Vordergrund. Die technische Umsetzung spielt, nebst den Prozessen und der Organisation, in der heutigen Zeit eine wichtige Rolle bei Lean Construction. Viele Lean Construction Methoden, wie z.B. das Last Planner System oder Set Based Design, erfordern für die technische Umsetzung Engagement und Ausbildung. Andere Methoden wie beispielsweise A3 können aber im Allgemeinen mit wenig oder gar keiner Softwareunterstützung umgesetzt werden. Für ein erfolgreiches Projekt muss trotz Vor-gaben der technischen Umsetzung, einheitlich und zusammengearbeitet werden. Mit der Lean Philosophie steht eine Vielzahl an Methoden zur Verfügung, die es ermöglichen Prozesse in grossen, komplexen Bauprojekten zu verschlanken. Nebst dem Einsatz von Lean Construction Methoden können technische Tools dabei unterstützen Lean Construction langfristig zu etablieren.
    11 - Studentische Arbeit
  • Publication
    IPD im Zusammenspiel mit einem Bauprojekt im öffentlichen Beschaffungswesen
    (Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 20.11.2022) Wälchli, Thierry-Benoît; Stalder, Ivo; Simon, Stephanie; Ackermann, Samuel; Martinez, Eder; Pàl, Anna; Dainton, Nora; ARA Birs
    Bei Bauprojekten hat die Komplexität in den letzten Jahren immer mehr zugenommen. Dabei hat die Baubranche als Ganzes keine markanten Vorschritte im Bereich bei der Effizienz erreichen können. Mit dem steigenden Fachkräftemangel, der steigenden Anzahl an digitalen Hilfsmitteln und dem stetig steigenden Preisdruck verschärft sich die Lage immer mehr. Eine Integrierte Projektabwicklung (IPD) könnte eine mögliche Antwort für die Effizienzsteigerung sein. In dieser Arbeit wird IPD im Zusammenspiel mit einem Bauprojekt im öffentlichen Be-schaffungswesen untersucht. Spezifischer wird eine Umsetzungsmöglichkeit von IPD im Schweizer Rechtsrahmen, die Zusammenarbeit, das Vergabeverfahren und die Vergütung mittels Literaturrecherche und Fachgesprächen geprüft. Ein integriertes Team der wichtigsten Projektbeteiligten wird früh im Prozess zusammengestellt und arbeitet in einem hohen Masse zusammen. Gemeinsam werden mittels einer integrierten Planung die Projektergebnisse optimiert, um den Wert für die Eigentümerschaft zu steigern, die Verschwendung zu reduzieren und die Effizienz in allen Phasen der Planung, Herstellung, Ausführung bis hin zur Bewirtschaftung zu maximieren. Dazu ist eine offene, ehrliche, selbstorganisierende und transparente Zusammenarbeit Basis für den Teamerfolg. In der Schweiz ist die Umsetzbarkeit von IPD innerhalb der gesetzlichen Rahmenbedingungen infolge des Paradigmenwechsels im öffentlichen Beschaffungswesen neu gegeben. Die Gestaltung des Vergabeverfahrens erweist sich dabei als komplexer im Vergleich mit herkömmlichen Projektabwicklungsmethoden. Infolgedessen erhöht sich der Aufwand auf Auftraggeberseite, insbesondere in der Vorbereitungsphase und dem Kompetenzenwettbewerb. Das zugeschaltete Instrument des Dialoges ermöglicht die Kommunikation zwischen der Auftraggebenden und den Auftragnehmenden im laufenden Beschaffungsverfahren. Das Instrument kommt mehrstufig zum Einsatz, wobei die notwendigen Rahmenbedingungen in den Ausschreibungsunterlagen definiert werden. Unter der Einhaltung der rechtlichen Rahmenbedingungen wird die Wahrung der Gleichberechtigung im Beschaffungsverfahren sichergestellt. Die neu vorgesehenen Vergabeverfahren und -instrumente werden klassifiziert und Lösungsvorschläge für die Umsetzung im Rahmen der Sanierung der ARA Birs aufgezeigt. Bei der Auftrags-vergabe stehen IPD-Werte wie gemeinsame Planung, Respekt und Vertrauen, frühzeitige Mitwirkung und frühzeitige Zieldefinition im Vordergrund. Letztlich kann die Umsetzung als Dienstleistungsangebot im Sinne der Interkantonalen Vereinbarung über das öffentliche Beschaffungswesen bezeichnet werden. Mit den gemeinsam definierten Zielen und dem resultierenden Mehrparteienvertrag ist die Basis für die Vergütung gegeben. Es werden die unterschiedlichen Vergütungsarten in den Projektphasen beschrieben. Auf das eigens adaptierte Dreistufiges-Vergütungssystem in den Phasen vom Detaildesign und der Realisation wird vertiefter eingegangen. In diesem sind in der ersten Stufe alle Selbstkosten gedeckt. Die Projektrisikokosten bilden zusammen mit dem budgetierten Gewinn die zweite Stufe und sind Teil vom Bonus- / Malus-System. In der dritten Stufe werden diese je nach Projektausgang, in eine Gewinnausschüttung oder eine Kostenbeteiligung umgewandelt. Abschliessend konnte mit dieser Arbeit eine Umsetzungsmöglichkeit für die ARA Birs mittels IPD- Projektabwicklung aufgezeigt werden.
    11 - Studentische Arbeit