Die Zukunft der Bauindustrie im Einfluss der Digitalisierung WIng-Event. FHNW, Windisch 19.11.19 Quelle: Wissam Wahbeh/ Institut Digitales Bauen − Dipl. Arch. ETH SIA; MAS FHNW VDC − Präsident SIA 2051 BIM − Präsident CH-BK 442 BIM − HoD CH CEN/TC 442 BIM; ISO TC 59 SC 13 WG 13 − Mitglied SIA KIN Prof. Manfred Huber − Vorstand Bauen digital Schweiz − Leiter Institut Digitales Bauen FHNW − Mitglied Hochschulleitung HABG FHNW − Dozent für Digitales Bauen © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 2 Institut Digitales Bauen FHNW Methoden und Technologien für innovatives Planen, Bauen und Bewirtschaften. © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 3 Blick in die Zukunft «Professor Manfred Huber, Institutsleiter Institut Digitales Bauen FHNW, wagt einen Blick in die Zukunft und stellt die Frage nach den Schlüsselthemen des Bauwesens im Jahre 2050.» © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 4 Agenda Input • Der Wunsch und die Realität • Die Herausforderungen • Zukunftsthemen • Fazit © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 5 Der Wunsch und die Realität «Die Anwendungsvielfallt, die durch BIM für den Bauherren generiert werden kann ist grenzenlos. […]. Das Facility Management ist mit BIM in der Lage, Umzüge, Beteiligte sowie entsprechende Dienstleistungsunternehmen mühelos zu koordinieren.» Quelle: Bredehorn & Heinz, 2016, S. 32 und 33 Quelle: Bredehorn & Heinz, 2016 © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 7 „BIM setzt ein hohes Mass an Disziplin bei allen Projektbeteiligten voraus, hat noch viele fehleranfällige Schnittstellen, die beachtet werden müssen, und erfordert eine gemeinschaftliche sowie disziplinübergreifende Projektabwicklung.“ Quelle: Bredehorn & Heinz, 2016, S. 35 © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 8 Trotz Digitalisierung keiner Erhöhung der Produktivität Quellen: BFS – VGR, STATENT. BFS, 2015 © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 9 Klagen über Baumängel Quelle: Screenshot Google News, 19.11.2019 © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 10 Handlungsbedarf Umwelt Quelle: https://ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2019/10/blog-habert-klimaneutrales-bauen.html © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 11 Die Herausforderungen Kulturgeschichte der Planungswerkzeuge © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 13 Renaissance – Erfindung des Plans Filippo Brunelleschi: Erfindung Perspektive Leon Battista Alberti: Zehn Bücher über die Architektur Ort der Planung ≠ Ort der Realisation • Kuppel Santa Maria del Fiore (1418-1436) • Kirche San Lorenzo (1418-1428) • Findelhaus (1421-1455) Quellen: wikipedia.org © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 14 Fragmentierung anstatt Integration © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 15 Vom Baumeister zu einer Vielzahl von Spezialisten • Zahlreiche Rollen bei Auftraggebern, Planern und Ausführenden • Serielle und parallele Prozesse, • Schnittstellen und Abgrenzungen anstatt integraler Projektabwicklung. Brunelleschi: Kuppel Santa Maria del Fiore, (1418-36) Christopher Wren: St. Paul Kathedrale, (1675-1710) Thomas U. Walter: Kapitol (1851-1863) A Tale of Three Domes (Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=4dqW70eoQH4) © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 16 Unausgesprochene Ziele und fehlendes Commitment © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 17 Welche Ziele? • Ziel als Startpunkt • Welche Ziele? • baubar • nutzbar • betreibbar • nachhaltig • Mittel und Zweck werden oft verwechselt • Oft gegeneinander anstatt miteinander • Oft Maximum anstatt Optimum Quelle: https://unsplash.com/photos/bfC197Q2ows; Quaid Lagan © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 18 Fehlendes Bekenntnis zum Projekt Verträge ersetzen kein Bekenntnis und Handeln zu Gunsten des Projektes und zum Miteinander. Quelle: pixaby, Matthias Lemm © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 19 Die Softwarefalle © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 20 Digitales Bauen als vermeintliche Softwarelösung • Softwareprodukte lösen keine Probleme in der Zusammenarbeit, • aber Softwareprodukte sind Werkzeuge, die die Zusammenarbeit unterstützen können. • Besteller fordern oft spezifische Softwareprodukten und sehr detaillierte informationstechnische (oft unlösbare) Anforderungen. -> Datenfeldkataloge Quelle: pixaby, Rudy and Peter Skitterians © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 21 Die Zukunftsthemen Beitrag der Digitalisierung für eine qualitätsvolle Zukunft Die Digitalisierung kann einen Beitrag leisten, aber: • die Technologie alleine wird es nicht richten und • alte Prozesse zu digitalisieren führt zu keinen Mehrwerten. © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 23 BIM-Methode (Virtual Design and Construction, VDC) Digitales Planen, Bauen und Betreiben, welches die Verwendung von digitalen Bauwerksmodellen in Kombination von geeigneten Organisationsformen und Prozessen beinhaltet. Quelle: SIA 2051 Integrale Planung (ICE) / Ko-Kreation Quelle: FHNW, in Anlehnung an CIFE, Stanford University © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 24 Mittel der Zukunft Automation Integrierte Prozesse Integrierte Informationen  Leisten einen Beitrag zur qualitativen Steigerung der Bau- und Immobilienwirtschaft und  unterstützen die Bestrebungen zur nachhaltigen Entwicklung in all ihren Dimensionen (Umwelt, Sozial, Wirtschaft). © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 25 Integrierte Prozesse © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 26 Integrierte Prozesse – Miteinander • Miteinander anstatt gegeneinander -> Projektbündnisse anstatt Interessensgegensätze Quelle: http://georg-wimmer-schule.de/hst/sseiten201213/gewaltpraevention.html © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 27 Integrierte Prozesse – Pull anstatt Push Pull- anstatt Push-Prozesse z.B. Bauherr, Fachplaner, Architekt etc. Besteller DBM prüfen und auswerten Informations- Austausch Informations-Lieferung DBM erstellen Lieferant z.B. Architekt, Fachplaner, etc. Quelle: FHNW in Anlehnung an : ISO 19650-1 © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 11.11.2019 11 Integrierte Prozesse – Pull anstatt Push Pull- anstatt Push-Prozesse z.B. Bauherr, Fachplaner, Architekt etc. Besteller Anforderungen definieren DBM prüfen und auswerten Informations-Anforderungen Informations-Austausch Informations-Lieferung Anforderungen prüfen DBM erstellen Lieferant z.B. Architekt, Fachplaner, etc. Quelle: FHNW in Anlehnung an : ISO 19650-1 © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 11.11.2019 11 Integrierte Prozesse – kurze Prozesse • Regelmässige, kurze Zyklen anstatt unregelmässige und lange Abläufe (Reduktion Wartezeiten/Latency). • Konzept ICE (Integrated Concurrent Engineering). Quelle: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.506.6303&rep=re p1&type=pdf © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 11.11.2019 11 Integrierte Prozesse – zielgerichtet • Reduktion Verschwendung (Lean Management/Construction) • Last Planner (vom Ziel ausgehend) Quelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Siegerland-Cup-Ziel.jpg © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 31 Integrierte Informationen © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 32 Integrierte Informationen – Single Source of Truth • Eine Informationsquelle … • … über den ganzen Lebenszyklus. A Grundlage. SIA-Phase 1 B Projektierung & Realisation. SIA-Phase 2-5 C Bewirtschaftung. SIA Phase 6 Informationsmodell Grundlagen Informationsmodell Informationsmodell Projektierung Bewirtschaftung © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 33 Integrierte Informationen – Digital Twin • Digital Twin: Real und Digital Quelle: IDIBAU FHNW, Wissam Wahbeh © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 34 Integrierte Informationen – Teilen • Teammitglieder teilen die präzisesten Informationen die sie haben, auch wenn sie unvollständig sind. Quelle: HABG FHNW, Wahflach Digital Twin © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 35 Integrierte Informationen – Interoperabilität • Interoperabilität: Offener Datenaustausch • Nachhaltigkeit der Daten Quelle: http://camille.moulin.free.fr/AFUL/interop.html © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 36 Automatisierung © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 37 Automatisierung – Bestandsaufnahme • Automatisierung Erstellung Grundlagen Quelle: IGEO/DIBAU FHNW, Master Thesis Marco Graf © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 38 Automatisierung – Entwurf (Generativ Design) • Automatisierung Planung Quelle: https://www.fhnw.ch/de/die-fhnw/hochschulen/architektur-bau-geomatik/stories-news/erzaehl-mal-wissam-wahbeh © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 39 Automatisierung – Bauen • Automatisierung Bauen Quelle: http://www.dfab.ch/de/achievements/the-in-situ-fabricator-an-autonomous-construction-robot/ © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 40 Automatisierung – Betrieb • Automatisierung Betrieb • Predictiv Maintenance Quelle: ZF Friedrichshafen © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 41 Fazit Fazit • Die Digitalisierung alleine wird es nicht leisten, • wir sind sehr stark von unserer jahrhundertealten Kultur geprägt. • Die Digitalisierung ist aber Grundlage für neue Lösungen, • In Kombination von integralen Prozessen, • integrierten Informationen und • einer hohen Automatisierung. • Packen wir es gemeinsam, mit Freude und Kreativität an. • Die FHNW, ihre Hochschulen und ihre Institute sind bereit. © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 43 Danke! Prof. Manfred Huber, dipl. Arch. ETH SIA, MAS FHNW VDC Fachhochschule Nordwestschweiz Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik Institut Digitales Bauen manfred.huber@fhnw.ch T +41 61 228 55 17 © 2019, Manfred Huber; Institut Digitales Bauen FHNW 19.11.2019 44