BIM VOOR INFRASTRUCTUUR EEN INSTRUMENT VOOR BEDRIJFS- TRANSFORMATIE

BIM voor infrastructuur – Een instrument voor bedrijfstransformatie

BIM VOOR INFRASTRUCTUUR

EEN INSTRUMENT VOOR BEDRIJFSTRANSFORMATIE De voordelen van 3D-modellering en intelligente objecten

10 MINUTEN LEESTIJD

1


Samenvatting BIM (Building Information Modeling) wordt algemeen erkend als een volwassen ontwerpmethodiek in de bouw, met een hoge acceptatiegraad onder architecten, ingenieurs en aannemers. De toepassing van BIM voor infrastructuur verloopt steeds sneller omdat steeds meer eigenaren en technische dienstverleners de voordelen inzien van 3D-modellering met behulp van intelligente objecten.

2


BIM is een modelcentrisch proces, rijk aan informatie, dat de projectuitvoering kan transformeren en waarde kan toevoegen gedurende de gehele levenscyclus van infrastructurele objecten. Infrastructuurbedrijven die BIM slechts als een krachtigere versie van traditionele CAD, en dus alleen voor ontwerpspecifieke workflows, inzetten, beseffen de volledige waarde en de transformerende kracht van dit modelcentrische proces niet. In deze paper wordt BIM voor infrastructuur besproken als instrument voor de transformatie van bedrijfsprocessen, dat: • alle belanghebbenden meer duidelijkheid

geeft over de projectintentie , zodat men tot beter gefundeerde besluitvorming komt en risico’s worden verminderd • betrouwbaarheid en continuïteit van gegevens

gedurende de gehele projectcyclus garandeert – zodat kwaliteit en productiviteit verbeteren • de essentiële grondslag vormt voor meer

slagvaardigheid – door gebruik te maken van technische mogelijkheden om winst en groeikansen te optimaliseren

3


4

Schaalbare productiviteit 27% van de projecten 50% van de projecten 75% van de projecten

Versnelling van BIM voor infrastructuur • Vandaag de dag maakt 47% van de respondenten voor minstens 25% van de infrastructurele projecten gebruik van BIM • Binnen 2 jaar zal bijna 80% voor minstens een kwart van de projecten gebruikmaken van BIM • In de categorie "Zeer hoog" (>75% van de projecten) is dit een stijging van een factor 4,4 in vier jaar (van 7% naar 31%)

Volgens gegevens uit 2011 van het Amerikaanse Bureau of Labor Statistics verdubbelde de jaarlijkse reële industriële productie per werknemer (in de VS) tussen 1976 en 1997, en gebeurde dit opnieuw tussen 1997 en 2010. Deze goed gedocumenteerde productiviteitswinst wordt over het algemeen toegeschreven aan de agressieve invoering van op computers gebaseerde technologie en in het bijzonder aan de invoering van ontwerpen fabricageprocessen op basis van modellen, zoals in de auto-industrie. In diezelfde periode bleef de productiviteit in de bouw ongeveer gelijk.

Bron: 2012 McGraw-Hill SmartMarket Report: The Business Value of BIM for Infrastructure


BIM is de logische kandidaat om soortgelijke drastische productiviteitsstijgingen in de infrastructuursector te realiseren, want BIM heeft het vermogen om de enorme hoeveelheden informatie met betrekking tot infrastructurele middelen te aggregeren, organiseren en analyseren. Gezien de opkomst van technologische hulpmiddelen die grootschalige, multidisciplinaire projecten ondersteunen en de mogelijkheden die een modelcentrische aanpak biedt voor de levenscyclus, is het niet ondenkbaar dat de infrastructuurbranche zelfs de in de productie-industrie gerealiseerde productiviteitswinst in de komende tien jaar overtreft.

5


Zie welke mogelijkheden BIM biedt: • Plan | KFW Engineering maakte gebruik van BIM

om indruk te maken op hun projectevaluatieteam en werk binnen te halen. Er werd gebruikgemaakt van bestaande georuimtelijke gegevens en gegevens over nutsvoorzieningen, die werden aangevuld met veldonderzoek. Met deze gegevens werd binnen 8 uur een 3D-model van een bestaand verkeersknooppunt gemaakt, binnen de grenzen van het project. • Ontwerp | ProRail (in Nederland verantwoordelijk

voor de spoorweginfrastructuur) gebruikte BIM voor het automatisch creëren van kwalitatief hoge visualisaties van ontwerpopties, waarmee alle betrokkenen een beter beeld kregen van de diverse oplossingsmogelijkheden. In één middag genereerde en analyseerde het team zeven verschillende opties voor een voorgesteld project, waarbij werd samengewerkt om ontwerpinzichten te delen, de verschillende ontwerpen te vergelijken en het besluitvormingsproces te versnellen. • Bouw | iNFRANEA gebruikte BIM voor het

modelleren, coördineren en plannen van een rivierverruimingsproject van de Waal bij Nijmegen.

6


De onderneming creëerde en beheerde een geïntegreerd 3D-model van het gehele project om dit zeer grote, complexe project beter te coördineren en visualiseren. iNFRANEA gebruikte dit model vervolgens voor conflictsignalering, visuele impactanalyse en configuratiebeheer. Bovendien hielpen de resultaten uit het model bij de GPS-beoordeling van machines voor de grond- en baggerwerken die onderdeel uitmaakten van het project. • Beheer | Neolant hielp de Afdeling voor Cultureel

Erfgoed van Moskou een beter inzicht te krijgen in de gevolgen van nieuwbouw op bestaande historische locaties. Door gebruik te maken van nieuwe tools voor driedimensionale ruimtelijke analyse werden modellen van cultureel belangrijke gebouwen, samen met details van de omgeving, geïntegreerd in de bestaande GIS-platforms.

7


8

BIM is geen 3D-model BIM is een modelcentrisch bedrijfsproces dat nauwkeurig, toegankelijk en praktisch bruikbaar inzicht biedt gedurende de gehele levenscyclus van het object.

Volgens het McGraw-Hill SmartMarket Report meldt bijna de helft van de respondenten (46%) dat ze maar net begonnen zijn de mogelijkheden van BIM te ontdekken. Gezien het ontstaan van BIM voor infrastructuur is dit logisch. Maar zoals eerder gezegd slaan bedrijven die BIM alleen voor ontwerpworkflows gebruiken de plank mis. Het potentieel voor echte verandering begint met het creëren van een ontwerpmodel, maar daar houdt het niet op.


9

De voor BIM gecreëerde modellen zijn meer dan driedimensionale geometrie. Het zijn objecten met een rijkdom aan gegevens, en ze zijn: • intelligent | dynamische engines die

ondersteuning bieden bij het definiëren van verhoudingen tussen objecten en ervoor zorgen dat wijzigingen consistent en gecoördineerd worden uitgevoerd • gebaseerd op kennis | ze kunnen

bijvoorbeeld worden begrensd door zowel regionale ontwerpcodes en -criteria als door bedrijfsstandaarden • schaalbaar | ze zijn in staat enorme hoeveelheden

gegevens uit diverse bronnen te aggregeren • visueel | ze maken betere analyse, simulatie en

communicatie mogelijk BIM is een proces dat gebruikmaakt van het intelligente model om de coördinatie, communicatie, analyse en simulatie, het beheer en de samenwerking binnen een project, en zelfs het beheer en onderhoud van bedrijfsmiddelen en de uitvoering te vereenvoudigen. BIM voor infrastructuur levert voor eigenaren en hun consultants andere waardevolle resultaten op. Genoemde voordelen variëren van een betere marketing en projectkwaliteit tot hogere winstmarges, verminderd risico, en nieuwe groeikansen.

Lees voor meer informatie het 2012 McGraw Hill SmartMarket Report: The Business Value of BIM for Infrastructure .


Profiteren van projectinzicht De implementatie van BIM bij investeringsprojecten kan voordelen opleveren op het gebied van planning, ontwerp, levering en uitvoering. De toegang die alle betrokkenen hebben tot gecoördineerde en consistente modelweergaven biedt ondersteuning bij: Beter projectbeheer • Betere coördinatie door conflictsignalering en

visuele analyse • Beperking van kosten- en planningsrisico

door realtime evaluatie van projectgegevens en onderlinge afhankelijkheden • Snellere oplevering met behulp van

visuele weergaven voor afstemming tussen belanghebbenden en het verkrijgen van goedkeuring • Nauwkeurigere bouwdocumentatie en

overdrachtsinformatie • Hogere voorspelbaarheid met geïntegreerde

(4D) plannings- en (5D) kosteninformatie ter ondersteuning van logistiek en beheer van de toeleveringsketen

10


Efficiënter beheer van bedrijfsmiddelen • Hogere kwaliteit door het gebruik van

analytische hulpmiddelen zodat aan technische codes en veiligheidsnormen wordt voldaan • Potentiële vermindering van meerwerk en

verlaging van uitvoeringskosten door tijdiger inzicht in het project en een constante gegevensstroom • Koppeling van nauwkeurige, aan

objectgegevens gebonden geometrie aan systemen voor het beheer van bedrijfsmiddelen en facility management • Het vinden en identificeren van objecten

tijdens inspectie- en onderhoudswerkzaamheden wordt eenvoudiger • Ondersteuning van bouwinspecties bij

renovatie, herstel en vervanging

Met BIM is projectinformatie beschikbaar en praktisch bruikbaar, gedurende de gehele levenscyclus van de infrastructuur.

11


12

Planning Elk infrastructuurproject begint met bestaande omstandigheden en enorme hoeveelheden gegevens. Het verzamelen van en inzicht krijgen in de beperkingen die nabijgelegen onroerend goed en landvormen opwerpen kan, samen met overwegingen van regelgevende aard, overweldigend zijn. En voor organisaties van eigenaren is het enorm waardevol om voor meerdere projecten binnen een groot investeringsprogramma gelijktijdig een analyse van planning en kosten te kunnen maken. Een BIMbenadering kan vanaf het begin de nauwkeurigheid en snelheid van het planningsproces verbeteren door meerdere soorten gegevens uit verschillende bronnen in een enkel referentiemodel samen te voegen. Dit uitgebreide overzicht van bestaande omstandigheden geeft alle belanghebbenden meer duidelijkheid - wat hen kan helpen bij het onderbouwen van hun beslissingen. Visualisaties vanuit dit informatierijke model kunnen met nietprofessionele belanghebbenden worden gedeeld. Dit kan het goedkeuringsproces vereenvoudigen en het planningsproces versnellen. (Zie zijbalk: Zien is geloven). Even belangrijk is dat de informatie en de beslissingen op dit punt worden opgenomen in het model zodat deze tot het einde van het project consistent blijven.

Zien is geloven

Visualisatie is vooral handig voor het verkrijgen van feedback en goedkeuring door nietprofessionele belanghebbenden. Weinig leken zijn in staat tweedimensionale tekeningen eenvoudig te doorgronden, maar bijna iedereen begrijpt een geanimeerde voorstelling van het model in drie dimensies. Om het publiek inzicht te geven in het San Francisco Presidio Parkway Project nam het California Department of Transportation (Caltrans) 3D-visualisaties op in een computerspel, waarmee geïnteresseerde burgers op iPads (of andere apparaten) virtuele ritjes konden maken en andere weergaven van de nieuwe weg konden bekijken.


Laten we als voorbeeld een project nemen voor het herstel van een weg, waarbij de locaties van ondergrondse leidingen met grondradartechnologie (GPR) worden vastgelegd en vervolgens worden opgenomen in het model. Dit soort informatie is tijdens de bouw van groot belang om schade, dure vertragingen en wijzigingen te voorkomen. BIM maakt modelcentrische coördinatie mogelijk waardoor ontwerpers de potentiële gevolgen voor de omgeving kunnen minimaliseren en aannemers lang voor aanvang van de bouw op de hoogte zijn. Wanneer de gemeente in de toekomst uitbreidingen of reparaties overweegt zijn de leidinggegevens nog steeds in het model aanwezig en kunnen, bij wijziging aan de infrastructuur, worden bijgewerkt, met behoud van de betrouwbaarheid van de gegevens en zonder tijdrovende aanpassingen.

13


14

Conceptueel ontwerp Klantreferentie

Door gebruik te maken van het model van de bestaande omstandigheden kunnen ontwerpers vervolgens met 3D Concepts werken aan een weergave van de bestaande omgeving. Neem het voorbeeld van de Keystone Parkway in Carmel, Indiana. De in de jaren '60 aangelegde parkway was door de jaren heen een trage en gevaarlijke vierbaansweg geworden. Carmel ontwikkelde samen met American Structurepoint Inc. een lange-termijnoplossing, die de zwaar bebouwde omgeving zo min mogelijk moest belasten en waarin voorzieningen voor voetgangers en fietsers zouden worden opgenomen. Na een model te hebben gemaakt van de bestaande knooppunten evalueerde American Structurepoint diverse configuraties en geometrieën om inzicht te krijgen in de gevolgen ervan op de belendende percelen. Een onverwachte oplossing - een verkeersknooppunt met dubbele rotonde - kwam al snel naar voren als de optie die het best aan alle voorwaarden voldeed.

Met behulp van BIM kon het team vol vertrouwen de keuze laten vallen op dit bijzondere alternatief, omdat het proces in staat was de nieuwe situatie op een realistische manier te simuleren en het publiek een beeld kreeg van hoe de weg er uit zou zien en in de praktijk zou functioneren.

Onverwachte oplossingen

De door BIM mogelijk gemaakte simulaties van de daadwerkelijke situatie bleken van onschatbare waarde om het ongebruikelijke ontwerp naar het publiek te communiceren en de projectdoelstellingen te realiseren. Afbeelding beschikbaar gesteld door American Structurepoint, Inc.


15

Gedetailleerd ontwerp en techniek De complexiteit van veel infrastructurele projecten vergt intensieve samenwerking tussen diverse disciplines. Het model bestaat uit gegevensrijke objecten met zowel onderling gedefinieerde verhoudingen als verhoudingen ten opzichte van de omgeving. Hierdoor wordt zeer nuttige informatie toegankelijk voor alle belanghebbenden, die op hun beurt kunnen bijdragen aan het model - en dit alles zonder verlies aan betrouwbaarheid van de gegevens. Een goed voorbeeld hiervan is de nieuwe 7 hectare omvattende campus van de Universiteit van Columbia in het industriegebied Manhattanville in West Harlem (New York City). Na voltooiing biedt dit multifunctionele project meer dan 600.000 vierkante meter aan multifunctionele ruimte, met een uitgebreid ondergronds voetgangersgebied, technische ruimtes, klaslokalen en een gebied met zeer grote hoogteverschillen. Nauwkeurige afstemming is van cruciaal belang. Stantec, Inc. gebruikt BIM om een gedetailleerd driedimensionaal infrastructuurmodel voor ruimtelijke analyse, samenwerking en coördinatie te ontwikkelen. Om de aansluitingen tussen voorgestelde nutsvoorzieningen en gebouwen af te stemmen zijn de bestaande omstandigheden in het model opgenomen, met inbegrip van goten voor telefoonkabels, riolering, water-, gas- en elektriciteitsvoorzieningen.

Geïntegreerde modelweergave van de complexiteit van ondergrondse nutsvoorzieningen. Afbeelding beschikbaar gesteld door Stantec, Inc.


Het model maakt tevens de samenwerking en coördinatie tussen disciplines visueel inzichtelijk. Naarmate het project vordert neemt Stantec door andere projectconsultants gemaakte ontwerpmodellen op in het infrastructuurmodel, ongeacht de door de consultants gebruikte ontwerpsoftware. Met dit geïntegreerde projectmodel wordt het verkrijgen van een totaalbeeld van het project, conflictsignalering en bouwplanning eenvoudiger. Dit is slechts een voorbeeld van hoe BIM omvangrijke workflows kan genereren, en hoe het van invloed kan zijn op de projecten waar bedrijven op bieden, en op de partners, klanten en consultants die die bedrijven kiezen. Voordat Stantec gebruik maakte van BIM leverde men voor dit soort infrastructuurprojecten doorgaans tweedimensionale bouwplannen aan. "Nu kunnen we onze klanten de complexiteit van een project in drie dimensies laten zien“, aldus Eric Smith, projectmanager van Stantec. Het succes van het bedrijf met het Columbia Manhattanville-project heeft geleid tot een aantal aanvragen van potentiële civieltechnische klanten. "Men begint in te zien dat BIM echt een bijdrage kan leveren aan de ruimtelijke analyse van infrastructurele projecten“, zegt Smith.

16


Constructie- en programmabeheer Zonder de constante aanvoer van gegevens en de afstemming tussen de diverse disciplines, mogelijk gemaakt door het BIM-proces, gaat informatie verloren, en moet informatie bij elke overdracht opnieuw worden gegenereerd. Maar BIM bewaart en gebruikt de informatie gedurende de gehele levenscyclus van de infrastructuur. In het verleden ontving een bouwfirma aan het eind van de ontwerpfase tweedimensionale bouwplannen waarbij vaak veel van de technische gegevens, die bij het maken van die plannen werden gebruikt, verloren gingen. Deze platte documenten werden vervolgens de belangrijkste schakel tussen bouwers, ontwerpers en opdrachtgevers. Dit bemoeilijkt de samenwerking en verhoogt de risico’s, maar gaat ook in tegen de getrouwheid aan het ontwerp, en voor aannemers kan het op concurrerende aanbestedingsprojecten leiden tot verliesgevend meerwerk. Organisaties worden geplaagd door problemen die worden veroorzaakt door een gebrek aan communicatie. BIM maakt systematisch een einde aan dat probleem door eigenaren meer controle te geven over het programma, waardoor uiteindelijk de planning van bouwprogramma's, waarmee grote investeringen gemoeid zijn, verbetert.

17


18

BIM staat voor een fundamentele verschuiving in de projectuitvoering en het beheer van de levenscyclus van objecten.

Projectzichtbaarheid bij multiprojecten en beter inzicht in mogelijke conflicten, gevolgen, logistieke beperkingen en andere kritische variabelen worden beter tussen de interne en externe projecten afgestemd. Met behulp van het BIM-proces is het ontwerpmodel eerder beschikbaar voor planningsactiviteiten voorafgaand aan de bouw, zoals de organisatie, het opstellen van de bouwvolgorde, planning, meetstaten en het maken van schattingen. Aannemers kunnen, als ze toegang krijgen tot het model, in minder tijd nauwkeurigere biedingen opstellen, omdat ze diverse coördinerende werkzaamheden, zoals tijdelijke wegen, de locatie van het materiaal, en andere logistieke activiteiten, kunnen beoordelen voor aanvang van de bouw.


19

Constructiewerkzaamheden worden met het BIMproces eveneens vereenvoudigd door gegevens aan het model toe te voegen, ter ondersteuning van het beheer van de (4D) projectplanning en -(5D) kosten. In 2010 voerde het Wisconsin Department of Transportation (WisDOT) vier pilotprojecten uit1 waarbij aannemers modellen ontvingen als onderdeel van het aanbestedingspakket. Na de succesvolle voltooiing van de projecten in 2011 vroeg WisDOT de bij de aanbesteding betrokken aannemers naar hun ervaringen. De aannemers vertelden dat het inzicht in de modellen voor hen het volgende had opgeleverd: • Minder onzekerheid en risico in het aanbestedingsproces • Meer tijd om meerdere aanbiedingen te maken • Eenvoudiger inzicht in en ontwerp van kostenreducerende alternatieven • Betere planning van grondwerkzaamheden

1 WisDOT informatie over het pilotproject uit het programma voor Wisconsin DOT: Adopting a ModelBased Approach to Roadway Design and Construction, een cursus van Autodesk University, code CI4707.


Beheer, exploitatie en onderhoud van objecten De exploitatie- en onderhoudsfases van de infrastructuur zijn langer dan alle andere projectfases, waardoor voordelen die in deze fases worden behaald een cumulatief effect hebben. Door gebruik te maken van een BIM-proces hebben alle actoren toegang tot een niet eerder beschikbare rijkdom aan informatie, inclusief gedetailleerde gegevens van het model na de bouwfase en via real-time sensoren verkregen informatie waarmee het model tijdens het project continu wordt bijgewerkt. Dat eigenaren en gebruikers kunnen profiteren van de rijke, gedetailleerde informatie over een bepaald object is overduidelijk; eigenaren/exploitanten zijn echter meestal verantwoordelijk voor een breed scala aan onderling verbonden objecten die vaak van elkaar afhankelijk zijn. Met BIM kan projectinformatie, die kan worden gebruikt in grootschalige geïntegreerde workflows voor het beheer van bedrijfsmiddelen, beter worden beheerd en geanalyseerd. Bij het Keystone Parkway-project gebruikte het team daadwerkelijke verkeersgegevens om het meest optimale ontwerp te bepalen. Met verkeerstellingen en demografische gegevens kreeg men inzicht in de manier waarop de nieuwe constructie zou voldoen aan toekomstige behoeften.

20


Nu leveren die in een vroege fase uitgevoerde simulaties voor Carmel de volgende meetbare voordelen op: • Openbare veiligheid | Bij de resterende kruispunten

is het persoonlijk letsel gedaald met 78%. • Duurzaamheid | Ambtenaren hebben nu de

mogelijkheid strenger op het verkeer toe te zien door middel van sensoren en geautomatiseerd beheer van pieken in het verkeer. Dit kan bijdragen aan het verder verlagen van de uitstoot als gevolg van minder stationair draaiende motoren en door het bevorderen van fiets- en voetgangersverkeer. • Efficiëntie | Ook verwacht men dat het

onderhoud verbetert en de constructie langer meegaat. Zo kunnen subtiele slijtagepatronen met laserscans worden ontdekt waardoor proactief onderhoud en herstel mogelijk is. Beslissingen over toekomstige uitbreidingen en wijzigingen zullen worden genomen op basis van kwalitatief betere informatie.

21


Omdat partijen vertrouwd beginnen te raken met de integratie van modellen in hun activiteiten en onderhoudsplannen vragen ze steeds vaker specifiek naar BIM-deliverables. Grote organisaties zoals de Amerikaanse General Services Administration (GSA)1 en de stadstaat Singapore,2 hebben standaarden vastgesteld voor overdracht op basis van een BIMmodel en in sommige gevallen willen deze partijen meer inzicht door middel van 3D-modellen. De regering van Groot-Brittannië noemt efficiency-verhoging en verbeterd beheer van de toeleveringsketen als de voornaamste drijfveren om bouwprojecten3 uit te voeren volgens BIM.

22

1 http://www.gsa.gov/portal/ content/105075 2 http://www.corenet.gov.sg/ integrated_submission/bim/ BIM_Guide.htm 3 https://www.gov.uk/ government/uploads/system/ uploads/attachment_data/ file/34710/12-1327-buildinginformation-modelling.pdf

BIM VOOR INFRASTRUCTUUR EEN INSTRUMENT VOOR BEDRIJFS- TRANSFORMATIE

Recommend Documents