Ministerie van Verkeer en Waterstaat
T ..... •
b ouw r esearch
INSTITUUT VOOR ST UDIE EN STIMULER ING VAN ONDERZOEK OP HET GEBIED VAN GEBOUWINSTALLATIES
Produktmodellen een oplossing met toekomst
werken aan een efficiënte gegevensuitwisseling Dit is het derde deel in de SBR-serie over bouwinformatica
©Copyright SBR, Rotterdam
Rapporteur: ir. M.LW. van Veghel, Raadgevend Ingenieursbureau Smits van Burgst BV. Redactionele bewerking: J.O. Dekker, ' J.OD. Consulting. ©Copyright SBR, Rotterdam
Ministerie van Verkeer en Waterstaat
..,.,.,
tichting
ouw
esearch
INSTITUUT VOOR ST UDIE EN STIMULER ING VAN ONDERZOEK OP HET GEBIED VAN GEBOUWINSTALLATIES
Produktmodellen
een oplossing melloekomsl
werken aan een efficiënte gegevensuitwisseling Dit is het derde deel in de SBR-serie over bouwinformatica Rotterdam, 1995
©Copyright SBR, Rotterdam
DOELSTELLING STICHTING BOUWRESEARCH Stichting Bouwresearch (SBR) verleent de bouwnijverheid hulp bij het voorkomen en het oplossen van knelpunten bij toepassing van nieuwe inzichten en ontwikkelingen gericht op verbetering van kwaliteit, produktiviteit, arbeidsomstandigheden en zorg voor de werkgelegenheid. Belangrijke doelstellingen zijn: • Het verzamelen van knelpunten en het waarnemen van relevante ontwikkelingen voor de bouwnijverheid. • Het stimuleren van de coördinatie van de programmering van onderzoek. • Het leiding geven aan onderzoek projecten. • Het verspreiden en uitdragen van de resultaten naar alle geledingen van de bedrijfstak. De Stichting en degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij het verwerken - naar de laatste inzichten - van de in deze publikatie opgenomen gegevens. De mogelijkheid dat zich desondanks onjuistheden in deze publikatie kunnen bevinden kan niet worden uitgesloten. Degene die van deze publikatie gebruik maakt aanvaardt daarvoor het risico. De Stichting sluit, mede ten behoeve van degenen die aan deze publikatie hebben meegewerkt, iedere aansprakelijkheid uit voor schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van informatie uit deze publikatie.
CIP-GEGEVENS KONINKLIJKE BIBLIOTHEEK, OEN HAAG. Veghel, M.L.w. van Produktmodellen, een oplossing met toekomst: werken aan een efficiénte gegevensuitwisseling / M.L.W. van Veghel. - Rotterdam: Stichting Bouwresearch + diskette. - (SBR-publicatie ; 340) ISBN 90-5367-146-3 NUGI833 Trefw.: datacommunicatie; bouwbedrijf.
Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, getransformeerd tot software, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Voor zover het maken van kopieën uit deze uitgave is toegestaan op grond van artikel 16b Auteurswet 1912 in verbinding met het Besluit van 23 augustus 1985, Stb.471 en artikel 17 Auteurswet 1912, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 882, 1180 A W Amstelveen). Voor het overnemen van gedeelte(n) uit deze uitgave in bloemlezingen, readers en andere compilatiewerken (artikel 16 Auteurswet 1912) dient u zich te richten tot: Stichting Bouwresearch, Postbus 1819, 3000 BV Rotterdam . . No part of this book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm, stored in a database or retrieval system, or any other means without written permission from the Stichting Bouwresearch. ©Copyright SBR, Rotterdam
Woord vooraf Een doeltreffende informatie-overdracht is voor het welslagen van een bouwproject van essentieel belang. Deze informatieoverdracht gaat vooral mondeling en schriftelijk. In toenemende mate wordt de computer hierbij ingeschakeld. Daardoor kan de informatie-overdracht doeltreffender worden, maar dan zullen er spelregels en afspraken in acht moeten worden genomen. Vanuit de:fe invalshoek wordt door Stichting Bouwresearch een reeks brochures ontwikkeld. Deze reeks behandelt verschillende aspecten met betrekking tot het thema geautomatiseerde gegevensuitwisseling. Dit is de derde brochure. De brochure is bedoeld voor de verschillende deelnemers aan het bouwproces met affiniteit voor bouwinformatica en/ of ervaring met informatie-uitwisseling tussen applicaties zoals CAD-operators, systeembeheerders e.d. Daarnaast is de brochure ook van belang voor softwarehuizen ,en toeleveranciers die hun applicaties c.q. produktinformatie willen afstemmen op reeds ontwikkelde of nieuw te ontwikkelen produktmodellen. Het doel van de brochure is om aan de hand van een representatief praktijkvoorbeeld uit de ontwerpfase te laten zien dat met behulp van de 'Eerste aanzet tot een werkwijzer produktmodelleren in de bouw' (ter visie exemplaar - september 1994), tot bruikbare oplossingen voor gegevensuitwisselingsproblemen gekomen kan worden. De Werkwijzer is door TNO-Bouw ontwikkeld in het kader van het NationaalOnderzoekkader Bouwinformatica (NOBI). In de Werkwijzer wordt een aantal beproefde methoden en technieken aangereikt om produkt georiënteerde gegevensmodellen ('produktmodellen') te ontwikkelen. Doel van deze gegevensmodellen is het verbeteren van de gegevensuitwisseling tussen applicaties. Geen gegevensuitwisseling op ad hoc basis, maar op een meer fundamentele wijze. Een generieke, branchebrede oplossing ligt hiermee in het verschiet. Het is echter aan de bouwsector te bepalen om in deze oplossingsrichting te investeren. Tegelijkertijd wil SBR met deze brochure enkele veel voorkomende misverstanden trachten weg te nemen. Een belangrijk misverstand betreft de gedachte alsof een gebruiker van applicaties kennis dient te hebben van produktmodellen. Het is echter niet nodig om weet te hebben van de interne opbouwen werking van produktmodellen, hoewel deze bro-
Stichting Bouwresearch
©Copyright SBR, Rotterdam
3
chure voor de geïnteresseerden natuurlijk wel een tipje van de sluier oplicht. Produktmodellen functioneren stil en bescheiden op de achtergrond. Zij zorgen ervoor dat informatie op maat gesneden en naar behoefte wordt uitgewisseld. De lezer zou nu kunnen reageren met de uitspraak: "Welnu als we produktmodellen in ons werk niet zien, dan hoeven we ons er ook niet mee te bemoeien". Dit laatste is echter niet waar, want de bouwsector zal in ieder geval aan dienen te geven welke informatiebehoeften zij heeft zodat de informatici dit kunnen vastleggen in produktmodellen. Pas daarna functioneren produktmodellen door geruisloos informatie tussen de applicaties bij de diverse disciplines in de bouw uit te wisselen. Ook zij erop gewezen dat produktmodellen, zoals in het voorbeeld in de brochure gebruikt, aanmerkelijk verder gaan dan de bemoeienis met de uiterlijke verschijningsvorm van CAD-tekeningen. Maar veeleer met het vastleggen van gegevens van produkten in de werkelijkheid met als doel de wereld van de architect, installatie-adviseur of constructeur te vangen in de computer. Zo is een wand een object met eigenschappen als hoogte, breedte, dikte en als onderdeel van het gebouw heeft het bovendien een positie in coördinaten. Uiteraard is het standaardiseren van lijnkleuren, lijnstijlen of lagenindelingen wel belangrijk, als het gaat om uitwisseling tussen CAD-systemen waarbij een zelfde presentatievorm wordt nagestreefd. Zo biedt het lagenmechanisme in de huidige CAD-systemen een middel om functionele ordening te realiseren, maar biedt op zich géén informatie-ordenings principes. Uit onderzoek is gebleken dat de structuur van het produkt zelf een betere ingang biedt. Het produkt georiënteerde modelleren staat in deze brochure centraal met als doel de praktijk zodanig goed te benaderen dat naadloze gegevensuitwisseling een katalysator is voor een optimaal verlopend bouwproces. Ten slotte nog een laatste misverstand. Het is niet de bedoeling een gigantisch gegevensmodel te maken waarin iedereen zijn informatie onderbrengt. Dit zou weinig effectief zijn door groeiende complexiteit en daaruit voortvloeiende onmacht de informatie te beheersen. Het gaat om verschillende produktmodellen die verschillende branches dienen en de mogelijkheid om op raakvlakken van die branches informatie uit te wisselen. Overleg vindt plaats over datgene wat de architect, installatie-adviseur en constructeur aan informatie wil hebben.
4
©Copyright SBR, Rotterdam
Gemeenschappelijke produktmodellen ontstaan op raakvlakken; installatie-adviseur en constructeur vinden elkaar in het praktijkvoorbeeld (pagina 15) bij de sparing! Uit deze brochure moge dit verder blijken. Aan de brochure is een demonstratiediskette toegevoegd, waarmee enkele aspecten van het oplossingstraject met betrekking tot het praktijkcommunicatie- probleem gevisualiseerd kunnen worden. De software is belangeloos ter beschikking gesteld door de Vereniging voor Automatisering in de Bouwen Installatietechniek (VABI). De brochure is financieel mede mogelijk gemaakt door de Bouwdienst Rijkswaterstaat (Afdeling Bouwspeurwerk) en ISSO, Instituut voor Studie en Stimulering van Onderzoek op het gebied van gebouwinstallaties. Beide organisaties onderstrepen hiermee het belang van produktmodellen voor een effectieve communicatie in de Bouw, Installatietechniek en GWW-sector. De brochure is geschreven door Mark van Veghel van Raadgevend Ingenieursbureau Smits van Burgst bv, die als projectleider bij verschillende VABI-projecten betrokken is. De tekst is bewerkt door Onno Dekker van J.oD. Consulting. Cees Maliepaard
projectmanager Stichting Bouwresearch
Stichting Bouwresearch
©Copyright SBR, Rotterdam
5
Probleemschets Het bouwproces wordt gekenmerkt door veel deelnemers, die vanuit hun eigen discipline, gezamenlijk een bouwwerk tot stand brengen. Intensieve, effectieve communicatie is een noodzakelijke voorwaarde voor het omzetten van een bouwplan in een concreet bouwwerk. Alom wordt onderkend dat de digitale communicatie in de bouw niet optimaal is en dat deze verbetering behoeft.
Oe huidige praktijk, een project 'Kinderdagverblijf' Een architect heeft opdracht gekregen voor het ontwerp van een kinderdagverblijf In verband met de benodigde produktietijd van de betonnen prefabvloer wil de betrokken constructeur zo snel mogelijk de gegevens hebben var! de exacte plaatsen waar de afvoerleidingen van de sanitaire groep van het kinderdagverblijf door de vloer gaan. Deze gegevens heeft de constructeur nodig voor het ontwerp van de wapening van de vloer. Het afvoersysteem van de sanitaire groep wordt ontworpen door een installatie-adviseur. Oe architect heeft aan dit adviesbureau het bouwkundig ontwerp van het kinderdagverblijf ter beschikking gesteld. Nadat het ontwerp van het afvoersysteem gereed is, bepaalt de installatie-adviseur de sparingen en zendt hij de resultaten aan de constructeur. De knelpunten die in deze communicatie tussen architect, installatie-adviseur en constructeur optreden, zijn: Gebrek aan informatie geeft een andere presentatie, met als gevolg: gebrekkige interpretatie
De architect heeft het bouwkundig ontwerp· getekend in het tekenprogramma A. Dit is een ander tekenprogramma dan applicatie B van de installatie-adviseur. De installatie-adviseur vraagt de architect, in het werkoverleg, de tekening weg te schrijven in DXF (Drawing eXchange Format), een uitwisselingsformaat dat door beide program,ma's wordt ondersteund. De installatie-adviseur leest het door de architect gestuurde DXF-bestand in in het eigen tekenprogramma.Tijdens het inlezen wordt gevraagd, welk lijnstijl-bestand de installatie-adviseur wil gebruiken voor het weergeven van lijnen. De installatie-adviseur kiest voor een standaard-lijnstijlbestand. Na het inlezen van het DXF-bestand valt het de installatie-adviseur op dat er alleen maar doorgetrokken lijnen zijn. Hier-
6
©Copyright SBR, Rotterdam
door is het onderscheid tussen bijvoorbeeld de hartlijnen van de wanden, die normaal gestippeld worden, en de contourlijnen van de vloeren niet direct zichtbaar. Stelt een lijn nu een begrenzing voor of is het een hartlijn? Bovendien valt het de installatie-adviseur op, dat op de tekening geen enkele arcering te zien is. Heeft de architect soms geen arceringen gebruikt of zijn deze weggevallen? Na telefonisch contact met de architect blijkt inderdaad dat de tekening op het beeldscherm van de installatie-adviseur er anders uitziet dan de architect heeft bedoeld. De architect heeft wel degelijk arceringen gebruikt en de hartlijnen gestippeld. De tekening is door deze conversiegebreken voor de installatie-adviseur moeilijker te lezen en te interpreteren. Verschillende wijzen van informatie-ordening vormen barrière bij geautomatiseerde communicatie
Een tweede probleem is dat de architect een andere behoefte heeft ten aanzien van informatiescheiding dan de installatieadviseur. Een tekening wordt in de hedendaagse praktijk opgebouwd uit 'lagen' die over elkaar liggen, waardoor de informatie kan worden gegroepeerd op een laag. Lagen kunnen vervolgens zichtbaar of onzichtbaar gemaakt worden, zodat een gebruiker de alleen voor hem relevante informatie zichtbaar kan maken. (Zie figuur 1). Figuur 7 Lagentechniek. -::::::-
arcering
metselwerk betonwerk
Stichting Bouwresearch
©Copyright SBR, Rotterdam
7
De architect heeft de informatie gescheiden naar 'materiaal', hetgeen wil zeggen dat al het betonwerk, zoals fundering, vloeren, wanden en kolommen op dezelfde laag staat en dat metselwerk op een andere laag staat. Dit betekent, dat gemetselde wanden op een andere laag staan dan de betonnen wanden. De installatie-adviseur is niet geïnteresseerd in het materiaal. Hij wil alle wanden zien, ongeacht of deze van beton of metselwerk zijn gemaakt. Door het zichtbaar maken van de laag met betonwerk en metselwerk krijgt hij echter meer dan alleen de buiten- en binnenwanden. Dit betekent voor de installatie-adviseur dat hij niet door het simpel selecteren van bepaalde lagen een onderlegger kan maken voor zijn ontwerpactiviteiten. Daarnaast kan de installatie-adviseur zijn rekenapplicatie, die de snijpunten van buizen met vloeren en wanden bepaalt, niet gebruiken. Deze applicatie maakt gebruik van een laagindeling op functie. Hierbij is aangenomen, dat op laag 21 de buitenwanden, op laag 22 de binnenwanden en op laag 23 de vloeren zijn getekend. Omdat in de tekening van de architect de wanden en de vloeren niet op afzonderlijke lagen staan, kunnen deze niet door de applicatie worden ingelezen. De installatie-adviseur kan niet geautomatiseerd de snijpunten van de buizen met de vloeren bepalen. Deze moet hij handmatig vaststellen. De plaatsen waar de buis door de vloer gaat worden handmatig door de installatie-adviseur op de tekening met een cirkel gemarkeerd. Duur handwerk is tevens foutgevoelig
De constructeur gebruikt voor het bepalen van de wapening een speciaal ontwikkelde applicatie. In deze applicatie moet hij per vloer de vorm, de sparingen en de belastingen invoeren, waarna de wapening kan worden bepaald. De applicatie heeft geen mogelijkheid een DXF-bestand in te lezen. De installatieadviseur plot daarom de tekening voor de constructeur. De witdruk met de markeringen van de sparingen wordt aan de constructeur gestuurd. Voor het ontwerp van de wapening zal de constructeur de vloeren opnieuw moeten tekenen in zijn wapeningsapplicatie. Hiertoe moet hij de afmetingen van de vloeren en de plaats van de gemarkeerde sparingen uit de witdruk aflezen. Het opnieuw moeten invoeren van gegevens kost tijd en is foutgevoelig, wat resulteert in hogere kosten.
8
©Copyright SBR, Rotterdam