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Beobachtung eines Planungsunternehmens, das den Produktionswechsel vom «CAD-Entwurf» zum «BIM-Entwurf» vollzogen hat

WeChat-Sync · Xiaowei · 2023-09-18

Die Guangzhou Zhujiang Waizi Jianzhu Shejiyuan Youxian Gongsi (Zhujiang Design) begann 2019, konkret im 7. Monat (Juli), mit der Umstellung der Produktionsweise des Planungsunternehmens von der „CAD-Planung“ auf die „BIM-Planung“. 2021 verkündete das Unternehmen öffentlich, eine „vollständig etablierte BIM-Vorwärtsplanung“ umgesetzt zu haben. Seither ist das Unternehmen nicht mehr auf den alten Weg zurückgekehrt, sondern hat den Weg, in allen Projekten des Hauses die BIM-Planung anzuwenden, immer weiter verfeinert und vertieft.
Zu Systematik und Erfahrungen der vollständig etablierten BIM-(Vorwärts-)Planung von Zhujiang Design verweise ich auf die entsprechenden offiziellen Unterlagen. Hier möchte ich als halber Teilnehmer und halber Beobachter über das einzige mir bisher bekannte Beispiel eines Planungsunternehmens berichten, in dem im gesamten Haus – einem Planungsinstitut mit fünf- bis sechshundert Beschäftigten – alle Projekte mit BIM-Planung bearbeitet werden.
Zunächst einige Erläuterungen zu den in diesem Artikel verwendeten Begriffen: „BIM-Planung“, auch BIM-Vorwärtsplanung genannt, ist eine Planungsmethode, bei der das BIMModell als hauptsächlicher Informationsträger dient: Durch die Kopplung von Zweidimensionalität und Dreidimensionalität werden die Darstellung der Entwurfsabsicht, die Detailierung, die fachübergreifende Koordination und die Zeichnungsausgabe von Bauprojekten umgesetzt und zugleich sichergestellt, dass die gelieferten Planungsergebnisse in Zeichnung und Modell übereinstimmen. Entsprechend wird die Planungsmethode, bei der der Computer mit zweidimensionalen Zeichnungen als hauptsächlichem Träger arbeitet, als CAD-Planung Unter einer vollständig etablierten BIM-Planung“ versteht man den Zustand, in dem ein Planungsunternehmen die BIM-Planungsmethode in großem Umfang, regelmäßig und kontinuierlich bei der Projektplanung einsetzt.

1.   Ist es wahr, dass alle Projekte von Zhujiang Design mit der BIM-Planung bearbeitet werden?

Nach meiner Kenntnis hegen nicht wenige Fachkollegen diesen Zweifel. Der Grund ist einfach: In den vergangenen 20Jahren haben viele Planungsunternehmen genau das versucht, aber keines hat es geschafft. Deshalb stellt man natürlich eine ganze Reihe von Fragezeichen hinter die Behauptung von Zhujiang Design, eine vollständig etablierte BIM-Planung umgesetzt zu haben, bei der alle Projekte mit BIM geplant werden.
2002 wurde der Begriff BIM von den Fachkollegen weltweit angenommen; zuerst wurde BIM im Entwurfsbereich erprobt und eingesetzt, denn im Wesen ist BIM eine Technologie zur Darstellung von Entwurfsabsichten und zur Speicherung von Projektinformationen. Auch in China war es nicht anders: Auch dort setzten die Planungsunternehmen es zuerst ein; die weitere Entwicklung ist allgemein bekannt und braucht hier nicht wiederholt zu werden. Ich selbst habe 2003 mit der Anwendungsforschung und der Verbreitung von BIM begonnen und habe dabei diesen Prozess vollständig durchlaufen.
Für ein Planungsunternehmen ist es nicht schwer, mit der BIM-Planungsmethode ein oder zwei Projekte zu bearbeiten; schwierig ist es, alle Projekte mit der BIM-Planung zu bearbeiten. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen drei Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein: Erstens muss der Planungszeitraum unverändert bleiben; zweitens müssen die gelieferten Ergebnisse in Zeichnung und Modell übereinstimmen; drittens muss der zusätzliche Personaleinsatz (die Kosten) für das Unternehmen tragbar sein. Wenn auch nur eine dieser drei Bedingungen nicht erfüllt werden müsste, wäre die Schwierigkeit, alle Projekte mit der BIM-Planung zu bearbeiten, erheblich geringer.
Einen verlängerten Planungszeitraum würden die Bauherren nicht akzeptieren; stimmen Zeichnung und Modell nicht überein, kann das Modell keine rechtlich verbindliche Stellung erlangen; ist der zusätzliche Personaleinsatz zu hoch, kann das Unternehmen das auf Dauer nicht durchhalten.
Um sicherzustellen, dass der Planungszeitraum der BIM-Planung für alle Projekte des Planungsinstituts dem der bisherigen CAD-Planung entspricht, sind mindestens zwei Dinge zu gewährleisten. Zum einen müssen die technischen Probleme, die bei der BIM-Planung auftreten, rechtzeitig gelöst werden können; das ist leicht nachvollziehbar und braucht hier nicht weiter ausgeführt zu werden. Zum anderen muss der Anteil der Personen mit hinreichend starker BIM-Kompetenz hoch genug sein. Die technischen Fähigkeiten der Beschäftigten von Planungsunternehmen lassen sich in zwei große Kategorien einteilen: Ingenieurkompetenz und BIM-Kompetenz. Zwischen den Beschäftigten verschiedener Planungsunternehmen gibt es bei der Ingenieurkompetenz – bezogen auf die Erfüllung der jeweiligen Planungsaufgaben – keine wesentlichen Unterschiede. Der eigentliche Faktor, der die Einführung der vollständig etablierten BIM-Planung in einem Planungsunternehmen beeinflusst, liegt darin, dass der Anteil der Personen mit ausreichender BIM-Kompetenz nicht zu niedrig sein darf; andernfalls lässt sich die Umstellung aller Projekte des Unternehmens auf die BIM-Planung nicht stemmen. Bei Zhujiang Design betrug dieser Anteil beim Start der vollständig etablierten BIM-Planung etwa 1:4, das heißt, unter fünf Planern war einer mit vergleichsweise starker BIM-Kompetenz, der die übrigen vier dabei unterstützen konnte, mit BIM zu planen.
Für die Konsistenz von Zeichnung und Modell gibt es zwei Wege. Der erste Weg besteht darin, das Modell als einzigen Informationsträger des Projekts zu verwenden, sodass alle Zeichnungen zu hundert Prozent nur automatisch aus dem Modell exportierte Ergebnisse sind – dies wäre der Idealzustand, dessen Verwirklichung jedoch noch längere Zeit dauern wird; wann er erreicht sein wird, lässt sich heute noch nicht absehen. Zhujiang Design hat den zweiten Weg gewählt, der mit dem heutigen Stand von Technik und Management realisierbar ist, nämlich das Nebeneinander von Zeichnung und Modell und die Kopplung von 2D und 3D; dafür wurden spezielle Werkzeuge entwickelt, mit denen sich CAD-Zeichnungen aus dem BIM-Modell exportieren lassen und sich zugleich Änderungen in CAD wieder in das Modell übernehmen und dort aktualisieren lassen.
Im Vergleich zur CAD-Planung verändert die BIM-Planung nicht nur das Softwarewerkzeug; auch ihre Ergebnisse sind feiner und gehaltvoller als die der CAD-Planung. Dass die BIM-Planung mehr Personaleinsatz erfordert als die CAD-Planung, ist daher normal. Die Frage ist, wie groß der zusätzliche Personaleinsatz ist. Wenn ein Planungsunternehmen die BIM-Planung nur bei einigen Pilot- oder Demonstrationsprojekten einsetzt, fällt dies kaum ins Gewicht; wenn jedoch alle Projekte mit der BIM-Planung bearbeitet werden, wird dies zu einer unüberwindbaren Hürde. In der Anfangsphase, als Zhujiang Design die vollständig etablierte BIM-Planung einführte, benötigten die Projekte rund 25% an zusätzlichem Personalaufwand. Inzwischen benötigt praktisch jedes Projekt nur noch einen zusätzlichen BIM-Fachverantwortlichen, der sämtliche mit der BIM-Planung des Projekts zusammenhängenden Aufgaben der Organisation, des Managements und der technischen Unterstützung übernimmt – dies dürfte die zusätzliche personelle Belastung sein, die ein Planungsunternehmen zu tragen vermag.
Gibt es bei Zhujiang Design bei der Umstellung der Produktionsweise aller Projekte von der CAD-Planung auf die BIM-Planung noch Probleme? Die Antwort lautet: ja, einige Probleme sind sogar recht ernst, manche geradezu heikel. Doch inzwischen liegen alle Probleme nur noch auf technischer und Managementebene; es geht nicht mehr um die Frage, ob die Produktionsweise von der BIM-Planung zurück zur CAD-Planung wechselt – so wie vor über zwanzig Jahren der Wechsel vom Zeichenbrett zur CAD.

2.   Wichtigkeit und Möglichkeit der Umstellung der Produktionsweise der gesamten Planungsbranche von der CAD-Planung auf die BIM-Planung.

Die Planungsergebnisse von Bauprojekten lassen sich nach dem Strukturierungsgrad der Daten grob in drei Kategorien einteilen: Bilder, Videos sowie PDFword usw. sind unstrukturierte Daten; DWG usw. sind halbstrukturierte Daten; ExcelBIM-Modelle usw. sind strukturierte Daten.
Wie die Fachkollegen bemerkt haben, wies die am Ende des 6. Monats (Juni) in Chengdu veranstaltete zehnte Internationale Konferenz für BIMTechnologie gegenüber den früheren Ausgaben einen deutlichen Wandel auf: Überall sprach man über „Daten“ und stellte sich die Möglichkeiten vor, die sich mit „Daten“ ergeben würden, darunter die Integration von Planung und Mengenermittlung, digitales Bauen, intelligentes Bauen, smartes Bauen, das City Information Model (CIM), digitale Zwillinge, Smart Cities und das Metaversum usw. Die in diesen Ausblicken erwähnten „Daten“ dürften vor allem strukturierte Daten sein; der wichtigste Träger strukturierter Daten von Bauprojekten ist gegenwärtig das BIM-Modell.
In der Ära, in der die Zeichnung das gesetzlich verbindliche Lieferprodukt ist, muss die Zuverlässigkeit der im BIM-Modell enthaltenen Daten dadurch gewährleistet werden, dass geprüft wird, ob Zeichnung und Modell übereinstimmen. Theoretisch gibt es zwar verschiedene Möglichkeiten, ein BIM-Modell zu erzeugen; praktisch ist jedoch für Neubauprojekte keine andere Methode technisch sicher realisierbar und wirtschaftlich tragbar als „BIM-Planung, Zeichnung aus dem Modell, Kopplung von Zeichnung und Modell“.
Wenn die Zuverlässigkeit der Daten der BIM-Modelle aller Projekte nicht gewährleistet werden kann, dann sind all die oben genannten Anwendungsperspektiven, die auf den Projektdaten aus den Modellen beruhen, nur Wasser ohne Quelle und Holz ohne Wurzel: Sie können nicht in den täglichen Produktionsbetrieb übergehen, sondern bleiben auf die Forschung und das Versuchsstadium beschränkt. Daher ist die Umstellung der Produktionsweise der gesamten Branche von der CAD-Planung auf die BIM-Planung ein Problem, das die Digitalisierung des Bauwesens nicht umgehen kann und das zwingend gelöst werden muss.
Obwohl es bisher keine öffentlichen Berichte darüber gibt, dass andere größere und mittlere Planungsunternehmen die vollständig etablierte BIM-Planung verwirklicht haben, gibt es durchaus nicht wenige Unternehmen, die personelle und materielle Ressourcen in die Erforschung und Umsetzung einer vollständigen Umstellung von der CAD-Planung auf die BIM-Planung investieren. Wer aus einem kleinen Anzeichen das große Ganze erkennt, kann aus der Beobachtung des gesamten Umstellungsprozesses, in dem alle Projekte von Zhujiang Design auf die BIM-Planung umgestellt wurden, schlussfolgern: Hat in einem Unternehmen der Anteil der Mitarbeiter mit vergleichsweise starker BIM-Kompetenz ein gewisses Niveau erreicht, sind die für die BIM-Planung erforderlichen Softwarewerkzeuge und Planungsressourcenbibliotheken in ausreichendem Umfang aufgebaut und ist der zusätzliche Personaleinsatz, den die BIM-Planung der Projekte erfordert, auf ein erträgliches Maß gesunken, dann sind die Bedingungen dafür, dass dieses Unternehmen die vollständig etablierte BIM-Planung einführen kann, im Wesentlichen erfüllt. Wenn die meisten Planungsunternehmen diese Bedingungen erfüllen, ist auch der Zeitpunkt gekommen, zu dem die Produktionsweise der gesamten Planungsbranche von der derzeitigen CAD-Planung auf die BIM-Planung umgestellt werden kann.

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