Economische haalbaarheid

Economische haalbaarheid Onderzoek in het kader van Haalbaaarheidsonderzoek Integratie van het bouwproces doormiddel van 3D-systemen Bijlage C Rapportage

september 2005

Onderzoek economische haalbaarheid Een onderzoek naar de haalbaarheid van gebruik van 3D-technologie bij Ballast Nedam

Een studie naar de economische haalbaarheid van 3D systemen in het kader van haalbaarheidsonderzoek Integratie van het bouwproces doormiddel van 3D‐systemen, uitgevoerd door:

J.T. Hoefakker 4Quart v.o.f www.4quart.nl In samenwerking met: K. Th. Veenvliet Universiteit Twente Construction Engineering & Management www.utwente.nl G. Bakker Ballast Nedam Infra / IC+E www.ballast‐nedam.nl

1

Afkortingen AEB AVI BIM BPR CAD CAX DBMF D&C ERP GWW KIG PvE PPS

Het Afval Energie Bedrijf Amsterdam Afval verbrandingsinstallatie. Bouw Informatie Model Business Process Redesign Computer Aided Design Computer Aided procestechnieken Design, Build, Maintain and Finance Design & Construct Enterprise Resource Planning Grond‐ Weg‐ en Waterbouw Koelwater Inlaat Gebouw Programma van eisen publiek‐private samenwerking

2

Voorwoord Deze rapportage omvat de verslaglegging van een werkpakket deeluitmakend van een Haalbaarheidsonderzoek Integratie van het bouwproces doormiddel van 3D‐systemen. Het beschreven onderzoek naar de economische haalbaarheid van het gebruik 3D CAD Technologie in de realisatie fase van een GWW project is uitgevoerd bij Ballast Nedam Infra te Nieuwegein. Graag wil ik alle respondenten danken voor de genomen tijd en moeite. Veel dank is verschuldigd aan dhr. G. Bakker voor het overbrengen van enthousiasme voor de sociale en organisatorische problematiek rond de 2‐ en 3D ontwerpprocessen. Getuige de door hem aangedragen informatie en ervaringen leek de techniek geen grenzen meer te hebben, maar leken gebruiker en de organisatorische omgeving de beperkende factoren. Dit bleek een goed vertrekpunt voor de zoektocht naar economische voors en tegens t.a.v. het gebruik van 3D technologie.

3

Inhoudsopgave Afkortingen........................................................................................................................................................... 2 Voorwoord ............................................................................................................................................................ 3 Inhoudsopgave..................................................................................................................................................... 4 Samenvatting ........................................................................................................................................................ 5 1 Inleiding........................................................................................................................................................ 7 1.1 Context ................................................................................................................................................. 7 1.2 Doel en vraagstelling.......................................................................................................................... 7 1.3 Wat vooraf ging .................................................................................................................................. 7 1.4 Aanpak ................................................................................................................................................. 8 2 In theorie van 2D naar 3D ........................................................................................................................ 10 2.1 Conclusie............................................................................................................................................ 11 3 2D in praktijk ............................................................................................................................................. 12 3.1 Een praktijkschets van het 2D proces ............................................................................................ 12 3.1.1 Case beschrijving ..................................................................................................................... 12 3.1.2 Een (werkmethoden) schema van het huidige 2D proces .................................................. 15 3.1.3 Economische factoren en het huidige 2D proces ................................................................. 16 3.2 Conclusie............................................................................................................................................ 18 4 Ballast Nedam op weg naar 3D ............................................................................................................... 19 4.1 Beleid van Ballast Nedam Infra in het 3D proces in grote lijnen ............................................... 20 4.2 Waarde van 3D voor Ballast Nedam.............................................................................................. 21 4.2.1 Reeds behaalde toegevoegde waarde ................................................................................... 21 4.2.2 Potentiële toegevoegde waarde ............................................................................................. 22 4.2.3 Barrières tot de potentiële toegevoegde waarde ................................................................. 23 4.3 Investeringen Ballast Nedam .......................................................................................................... 26 4.4 Conclusie............................................................................................................................................ 27 5 Analyse van toegevoegde waarde .......................................................................................................... 28 5.1 Toegevoegde waarde van ICT‐systemen ...................................................................................... 28 5.2 Toegevoegde waarde van 3D CAD technologie .......................................................................... 30 5.3 Conclusie............................................................................................................................................ 31 6 Conclusie .................................................................................................................................................... 32 Literatuur ............................................................................................................................................................ 35 Bijlage 1 Respondenten ..................................................................................................................................... 36

4

Samenvatting Dit rapport beschrijft een onderzoek naar de economische haalbaarheid van het gebruik van 3D systemen bij Ballast Nedam Infra. De korte blik in de theorie over problematiek rond het gebruik van 3D modelleren in de uitvoerende bouw laat zien dat de organisatorische en sociaal dynamische factoren van procesintegratie (als gevolg van de 3D mogelijkheden) relevante onderwerpen zijn voor deze praktijkstudie naar economische haalbaarheid. Om vervolgens een goed beeld te verkrijgen van werkelijke problematiek in het productieproces van tekeningen gedurende de uitvoeringsfase van een GWW realiseringsproces is een recente casus binnen Ballast Nedam infra geanalyseerd. Uit de casus blijkt dat er drie probleemgebieden bestaan welke leiden tot verliezen in het vogerende ontwerpproces. Te weten: raakvlakbeheersing, wijzigingen beheer en de organisatorische wijze van werken. Het huidige 2D‐ontwerpproces blijkt een heterogeen en fragmentarisch proces waarin vele partijen een belangrijke rol spelen. De casus laat zien dat het ontwerpproces van een relatief eenvoudig project wordt geconfronteerd met een complex review proces bestaande uit verschillende loops. Vooral het aantal actoren blijkt de complexiteit van de afstemming van de inbreng te versterken. De huidige samenwerkingsvorm tussen de partijen in het ontwerpproces laat zich kenmerken door een gebrek aan gemeenschappelijkheid. De huidige transactionele relaties in de samenwerking worden gekarakteriseerd door onvoldoende gedetailleerde informatie, gebrek aan inzicht, latente problemen en ad‐hoc oplossingen. Deze kenmerken resulteren in een bewerkelijke seriële cyclus van aanpassen en herontwerpen. Het concept 3D ontwerpen of object based modeling lijkt nuttig voor een organisatie als Ballast Nedam Infra. Belangrijker is echter de vraag of het ook aanzienlijk nuttiger is dan het concept dat het vervangt. Het nieuwe 3D concept wordt alleen toegepaste als deze substantiële gevolgen oplevert voor de productiviteit en de bedrijfsresultaten. De toegevoegde waarde van het nieuwe concept dient dus in verhouding te staan tot de inspanning welke geleverd moet worden om tot uitvoer van het nieuwe concept te geraken. Het beleid van Ballast Nedam Infra aangaande het gebruik van 3D modelleringtechnieken blijkt gestoeld op het beperken van waardeverlies in de informatieoverdracht van het gehele bouwproces. Echter de reeds behaalde toegevoegde waarde van 3D CAD technieken blijkt voor zowel de (constructieve) bouwwerken als voor lijn infrastructuur (GWW) zeer beperkt. Voor beide disciplines blijkt er echter voldoende potentiële toegevoegde waarde te bestaan waardoor Ballast Nedam Infra zich blijft interesseren in 3D technologie. De mogelijke voordelen worden echter nog niet behaald doordat deze stuiten op verschillende barrières. De barrières t.a.v. het gebruik van integrale 3D modelleringtechnieken zijn als volgt te categoriseren: ‐ Verhoogde aansprakelijkheid; ‐ Organisatorische veranderingen; ‐ Extra onbetaalde inspanning; ‐ Kwaliteit door controle op papier; ‐ Verhoogde kwetsbaarheid; ‐ Doorbreken van tradities. De barrières samen met de potentiële toegevoegde waarde illustreren dat deze laatste afhankelijk is investeringen in mutaties in transactionele en juridische relaties tussen de actoren van het bouwproces. Als gevolg hiervan zal Balast Nedam Infra haar organisatie van het ontwerpproces moeten aanpassen (personeel en structuur). Verwacht wordt dat deze verandering de grootste investering zal zijn t.a.v. het werken met de 3D technologie. Echter de het gebrek aan projecten waar deze technologie integraal is toegepast maakt het onmogelijk de investering te kwantificeren.

5

Ten einde de toegevoegde waarde van het nieuwe concept in kaart te brengen wordt vervolgens gebruik gemaakt van het Chinese box model of information commodity. De analyse van 3D CAD technologie laat zien dat toegevoegde waarde voornamelijk het resultaat is van extra inspanning in de verklarende informatie component in de kern van het systeem. Op basis van de analyse van de toegevoegde waarde kan geconcludeerd worden dat gebruikmaking van de 3D CAD technologie waarde toe voegt aan zowel het ontwerp‐ als het gehele bouwproces. Dit geschiedt middels de systeemdimensies: de kern, opslag, processing, distributie en presentatie. Het toevoegen van waarde verloopt van binnen (de kern) naar buiten (presentatie) waardoor de investering in het gebruik van 3D CAD voornamelijk in de kern plaats zal hebben. Inspanning en toegevoegde waarde blijken onevenredig verdeeld over de partijen van het ontwerp en bouwproces waardoor het gebruik van een integraal 3D CAD systeem voor Ballast Nedam als individu in de bouwketen economische niet aantrekkelijk is. Als individu in de bouwketen staat de toegevoegde waarde van 3D t.o.v. 2D namelijk niet in verhouding tot het extra nut dat de technologie voor Ballast Nedam Infra oplevert.

6

Inleiding

1 Inleiding 1.1 Context Het onderzoek naar de economische haalbaarheid van 3D systemen maakt onderdeel uit van het COINS‐project. Dit initiatief streeft naar innovatie van het proces van ontwerpen en bouwen in de civiele industrie en richt zich daarbij op beter gebruik van gegevens van ruimtelijke objecten, ofwel efficiëntie verbetering door hergebruik van productdata. De ambitie van het COINS‐project is om een stap voorwaarts te maken bij het ontwerpen en bouwen van civiele constructies door beter gebruik te maken 3D‐informatie. Deze studie naar economische haalbaarheid van 3D systemen maakt, onder de titel “werkpakket 04 Onderzoek economische haalbaarheid”, deel uit van een integrale haalbaarheidsstudie welke wordt uitgevoerd om onzekerheden op het gebied van technologische innovativiteit, economische perspectief, en samenwerking weg te nemen voordat dat een O&O‐project wordt uitgevoerd. Deze overkoepelende haalbaarheidsstudie is gericht op de vraagstelling of het totale bouwproces kan worden ondersteund door de inzet van 3D‐systemen. Dit onderzoek (Wp04) richt zich op een onderdeel van het GWW‐ realiseringsproces en geeft antwoord op de vraag: wat levert procesintegratie op basis van 3D‐systemen op voor Ballast Nedam Infra.

1.2 Doel en vraagstelling In dit werkpakket wordt een analyse van het huidige bouwproces bij Ballast Nedam Infra gemaakt om na te kunnen gaan waar de veranderende werkwijze ingrijpt op dit proces. Zo wordt een beeld verkregen van investeringen en opbrengsten in termen van tijd en kosten. Het onderzoek zal resulteren in een antwoord op de volgende vragen: Centrale vraag: Wat levert procesintegratie op Basis van 3D‐systemen op? ‐ Welke besparingen worden gerealiseerd? ‐ Welke investeringen moeten worden gedaan?

1.3 Wat vooraf ging Het voorafgaande werkpakket laat zien dat de rol georiënteerde wijze van communiceren en samenwerken wordt versterkt door de contractuele kaders en dat deze resulteert in een focus op eigen werkzaamheden door de projectpartners. Dit gedrag van de projectpartners komt uiteindelijk tot uiting in een tijdrovend reviewproces bestaande uit formele en informele overlegstructuren. Reden tot deze structuren blijken als volgt: ‐ stuwende krachten om anders te werken komen niet van binnenuit en worden extern niet opgelegd; ‐ kennis en vaardigheden ten aanzien van hergebruik, overdracht en transformatie van informatie verschilt strek per medewerker en vormt geen solide basis om tot procesintegratie te komen vanwege de verschillen in taal en paradigma per discipline; ‐ de organisatorische regelingen zijn niet afgestemd op procesintegratie maar op belangen en doelstellingen van eigen organisaties; ‐ De besturing en de beheersing van het proces is sequentieel en gericht op rollen van de medewerkers.

7

Inleiding

Communicatiemethoden van persoon tot persoon, zoals traditioneel (papieren tekening) en bestanduitwisseling blijken als gevolg van eilandautomatisering nog steeds de overhand te hebben. Uit de analyse blijkt dat er systeemtechnische, organisatorische, en sociaal dynamische factoren zijn die procesintegratie belemmeren. Procesintegratie dient tot uiting te komen middels overlap en coördinatie van activiteiten. Dit betekent heroverwegen van inrichting, besturing en ondersteuning van communicatie en samenwerkingsprocessen. Op basis van drie aandachtsgebieden is vervolgens een toekomstbeeld van de bouw geschetst. De aandachtsgebieden zijn als volgt omschreven: ‐ architectuur voor de beschrijving van product en ICT hulpmiddelen; ‐ ontwerpuitgangspunten proces; ‐ organisatie vormen; Ontwikkelingen vanuit de industrie laten zien dat procesintegratie meer een organisatorisch en sociaal vraagstuk is dan een systeem technische vraagstuk. Vanuit deze bevindingen is een schets gemaakt voor de toekomstige inrichting van het bouwproces. Vanuit de schets is te concluderen dat procesintegratie kan worden bereikt door het stellen van een doel, het communiceren vanuit een uniforme taal, een doelgerichte sturing en het werken vanuit continue terugkoppeling naar verschillende partijen. Hiermee zijn procesvoorwaarden bepaald voor een mogelijk toekomstig bouwproces van waaruit in samenwerking met ICT‐ontwikkelaars 3D/4D ondersteuning ontworpen kan worden (Veenvliet, 2005).

1.4 Aanpak Teneinde antwoord te verkrijgen op de subvragen zijn vier stappen doorlopen. Het resultaat van deze stappen is impliciet omschreven in de hoofdstukken 3, 4 en 5 van deze verslaglegging. Hierna volgt een korte toelichting op de doorlopen onderzoekstappen. Stap 1 :In kaart brengen van een deel van het oude proces bij D&C projecten. Methode: Interviewen van ervaringsdeskundigen. Activiteiten van het ‘oude proces’ definiëren op basis van een bestaand project. ‐ Analyse van het productieproces en het bepalen van activiteiten. ‐ Definiëren van de relaties tussen de activiteiten. Stap 2: Aan de hand van het resultaat van stap 1 en op basis van het vigerende beleid het nieuwe proces in kaart brengen. Methode: Interviewen van ervaringsdeskundigen. Activiteiten van het ‘nieuwe proces’ definiëren op basis van het ‘toekomstige’ beleid. ‐ Bepalen van nieuwe‐ en te vervangen activiteiten t.o.v. het oude procesmodel. ‐ Definiëren van nieuwe relaties tussen activiteiten. Stap 3: Aan de hand van het mutatieoverzicht de ‘toegevoegde waarde’ en de barrières ,als gevolg van 3D procesintegratie, voor Ballast Nedam Infra in kaart brengen. Methode: Interviewen van ervaringsdeskundigen. Literatuur studie naar toegevoegde waarde van ICT‐systemen

8

Inleiding

Stap 4: Aan de hand van de toegevoegde waarde, de barrières en de noodzakelijke investeringen de economische haalbaarheid van 3D CAD technologie voor Ballast Nedam vast stellen. Methode: Interviewen van ervaringsdeskundigen. Analyseren van toegevoegde waarden barrières en investeringen. De te inventariseren investeringen dragen de nu volgende karakteristieken van de veranderingsinspanning en worden waarmogelijk uitgedrukt in tijd en kosten: ‐ Mutaties in organisatie structuur als gevolg van nieuwe verbindingen (Werkpakket 02 H 2.5 ); ‐ Sociaal dynamische kenmerken (Werkpakket 02 H2.3)

9

In theorie van 2D naar 3D

2 In theorie van 2D naar 3D Sinds de introductie van Computer‐Aided Design zo’n twintig jaar geleden hebben er twee richtingen bestaan in de techniek van het modelleren. Te weten: entity based modelling en object based modeling. Ondanks het feit dat een grote meerderheid uit het bedrijfsleven zich heeft toegelegd op het modelleren middels eenheden, heeft ook het object georiënteerde modelleren zich weten te ontwikkelen. Mede als gevolg van de capaciteitstoename van zowel hardware als software hebben CAD‐ontwikkelaars zich toegelegd op de ontwikkeling van Model Based design (Aound, 2005). Dit heeft geleid tot verschillende onderzoeken naar de implementatie van dergelijke systemen binnen de industrie, o.a. de bouwsector. Recentelijk onderzoek aan de Universiteit van Salford laat zien dat naast technische beperkingen met name softe factoren zoals de gedrag en handelwijze van de mens, cultuur en proces de implementatie van object georiënteerde ontwerptechnologie beïnvloeden (Aound, 2005). Het huidige gebruik van ontwerpprogramma’s (b.v. AutoCAD en MicroStation) als digitaal tekenbord i.p.v. ontwerpgereedschap lijkt een reden waardoor de nieuwe techniek niet kan inbedden in de huidige bouwpraktijk (Tse & Wong, 2004). Het digitale tekenbord genereert enkel een model van een te bouwen object bestaande uit ruwe grafische eenheden of primitieven (als lijnen en bogen) die geen verdere intelligentere betekenis of object data met zich mee dragen. Doordat object based modeling intelligente modellen creëert en daarmee taken als (be)rekenen en tekenen integreert zullen er ook veranderingen optreden in de vigerende werkprocessen. De verandering in werkprocessen en methoden als gevolg van nieuwe mogelijkheden lijken grotere barrières op te werpen dan de veranderingen in de technieken. Bjork (1997) verklaart de beperkte opname en toepassing van proces integrerende systemen aan de hand van de toepassingsmogelijkheden. Enerzijds wordt ICT toegepast als ‘straightforward automation’ (automatisering van functionele taken als tekenen en rekenen), en anderzijds als redesign van het bestaande processen. Met name daar waar ICT redesign van bestaande processen initieert lijken er barrières te bestaan. Aound (2005) stelt dan ook dat de eerder genoemde softe factoren grotere barrières vertegenwoordigen dan eventuele beperkingen door technische (on)mogelijkheden. Sinds de introductie van het digitale tijdperk in de jaren vijftig hebben veel bedrijven zich ontwikkeld van productie bedrijven tot kennis bedrijven (Morgan, 1986). Bij de invoering van de nieuwe technologieën in organisaties werd, om risico,s in te dammen, de bestaande situatie als uitgangspunt genomen. Deze systematiek van conversie lijkt sindsdien nooit drastisch te zijn veranderd. De toepassingsmogelijkheden van ICT zijn echter wel drastisch veranderd. ICT is tegenwoordig een hulpmiddel bij het uitvoeren van activiteiten. Werknemers hebben nu meer mogelijkheden om data te verkrijgen, data te bewerken en data te kanaliseren. In de tweede helft van de jaren tachtig liepen organisaties dan ook tegen de beperkingen van hun eigen infrastructuren aan. Theoretische groeiden de mogelijkheden per dag, maar reeds ingevoerde systemen beperkten de veranderingsmogelijkheden, het zogenaamde ‘legacy’ probleem (Maat en Vogt, 1998). Business process Redesign De problematiek van integrale proces innovatie wordt door Davenport (1993) gedefinieerd in het concept business process redesign (BPR). BPR is een procesgericht concept dat zich concentreert op het innoveren van kernprocessen. Middels radicale veranderingen in de bedrijfsbrede processen wordt gestreefd naar prestatieverbeteringen van de organisatie. Hierbij ligt de nadruk op het verbeteren van de groepsprocessen door het elimineren van inefficiëntie als gevolg van coördinatie van individuen in complexe processen. BPR beschouwt een organisatie op groepsniveau welke zijn samengesteld op basis van processen. De groepen zijn zowel horizontaal als verticaal georiënteerd. Door een

10

In theorie van 2D naar 3D

organisatie in te richten op basis van processen worden interface problemen als gevolg van een functionele en hiërarchische structuur, geëlimineerd (Lindfors, 2003). De BPR benaderingswijze heeft als uitgangspunt dat invoering van een informatie systeem gepaard dient te gaan met een drastisch herontwerp van de bedrijfsprocessen. Het herontwerp zal bijdragen aan de prestatieverbetering die met de invoering van het informatiesysteem kan worden bereikt. BPR richt het systeem dus niet in op basis van activiteiten als tekenen en rekenen, maar op basis van de (belangrijkste) processen. De BPR benadering veronderstelt vervolgens dat een organisatie zich zal schikken naar het nieuwe systeem. Dit proces van schikken staat centraal binnen dit onderzoek naar investeringen en mogelijkheden van object based modeling in de uitvoerende bouw.

2.1 Conclusie De vlugge blik op reeds onderkende problematiek aangaande 3D modelleren laat zien dat de organisatorische, en sociaal dynamische factoren van procesintegratie als gevolg van de 3D mogelijkheden relevante onderwerpen zijn voor deze praktijkstudie naar economische haalbaarheid. Het zogenaamde ‘legacy probleem’ illustreert immers dat nieuwe opvattingen en technieken niet zo maar in een organisatie kunnen worden gedeponeerd. De nieuwe opvattingen en technieken creëren nieuwe mogelijkheden waardoor nieuwe werkprocessen ontstaan. De overgang van de oude naar de nieuwe werkprocessen heeft impact op de bestaande organisatiestructuren. De verandering van tekenen op een elektronisch tekenbord naar het modelleren door middel van geïntegreerde intelligente systemen ligt hieraan ten grondslag.

11

2D in praktijk

3 2D in praktijk 3.1 Een praktijkschets van het 2D proces Ten einde een beeld te verkrijgen van het huidige productieproces van tekeningen gedurende de uitvoeringsfase van een GWW realiseringsproces is een recente casus binnen Ballast Nedam infra geselecteerd. Eerst volgt een korte beschrijvingen van het project. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van de drie karakteristieken welke Chandansingh (1995) gebruik in zijn proefschrift om het vigerende proces van D&C van bentonen elementen te beschrijven. Vervolgens worden de analyse, de uitwerking van de analyse en de resultaten van de analyse besproken. De leidraad in deze vier stappen zijn de wekmethode schema’s afkomstig van werkpakket 02 ‘Toekomst van het bouwproces’ van Veenvliet (2005).

3.1.1

Case beschrijving

De casus omvat de nieuwbouw van de HR‐AVI welke wordt gerealiseerd door Ballast Nedam Infra b.v.. Het project draagt de naam: Nieuwbouw HR‐AVI LOT 48.3 Eind 2003 heeft Ballast Nedam Infra b.v. de opdracht gekregen voor het uitvoeren van LOT 48.3 van de nieuwbouw van de HR‐AVI, naast de bestaande AVI in Amsterdam. De werkzaamheden bestaan uit het uitvoeren van de ruwbouw en bouwkundige afwerking met inbegrip van de daarbijbehorende bouwplaatsvoorzieningen, inclusief detailontwerp. Opdrachtgever is Het Afval Energie Bedrijf Amsterdam (AEB). Het werk is opgedeeld in de volgende hoofdonderdelen: ‐ Ruwbouw bunker; ‐ Ruwbouw storthal; ‐ Ruwbouw boiler; ‐ Ruwbouw turbinehal; ‐ Ruwbouw dienstgebouw; ‐ Ruwbouw rookgasreiniging; ‐ Ruwbouw schoorsteen; ‐ Afbouw. Het gehele werk dient op 28‐01‐2006 te worden opgeleverd. (Uit: Introductieboekje nieuwbouw HR‐AVI LOT 48.3 Keinemans (2004)) Ter verduidelijking zijn de betrokken actoren ondervermelding van vertegenwoordigde rol weergegeven in tabel 3‐1 Tabel 3-1 Actoren uitvoeringsfase nieuwbouw HR-AVI LOT 48.3

Rol Opdrachtgever Toezichthouder Hoofdontwerper/ adviseur Installatie ontwerper/ adviseur Detail ontwerper / adviseur Hoofdaannemer Onderaannemers

Vertegenwoordigd door AEB ICFC ICFC Tebodin / DHV IC+E (Ballast Nedam Infra) Ballast Nedam Infra Bekisting Wapening Etc.

Toelichting op taken Bouwtoezicht Ontwerpen Ontwerpen Berekenen en tekenen Uitvoering Timmerwerk Vlechtwerk

12

2D in praktijk

Chandansingh (1995) benoemt drie karakteristieken waarmee het vigerende proces van D&C in Nederland kan worden beschreven. Aan de hand van deze karakteristieken zal de casus worden toegelicht. De karakteristieken zijn als volgt: ‐ project organisatie; ‐ producten; ‐ technologie. Projectorganisatie In een project organisatie zijn minimaal drie partijen vertegenwoordigd. Te weten: de engineer consultant, de hoofdaannemer en de onderaannemer (Chandansingh, 1995). Deze partijen acteren allen in het proces van D&C. Omdat de casus een samengesteld werk omvat (Installatie‐ en civiele techniek) waarbinnen Ballast Nedam Infra als het ware een dubbele rol vervult (Detailontwerp & Uitvoering) heeft het proces van D&C een aangepaste vorm t.o.v. de procesweergave van Chandansingh (1995). De procesweergave in figuur 3.1 omvat een detail weergave van het D&C traject welke onderdeel is van het eerdere beschreven project. Het betreft het proces van engineering en de uitvoering van de ruwbouw van het koelwater inlaat gebouw (KIG).

Figuur 3-1 Proces van D&C project: Niewbouw HR-AVI (KIG)

Producten Binnen het proces van D&C worden verschillende producten gegenereerd. Chandansingh (1995) maakt hiertoe onderscheid in tussen‐ en eindproducten. De output van bijvoorbeeld het structuurontwerp betreft een tussenproduct omdat deze vervolgens als input fungeert voor het detail ontwerp. Alle betrokken partijen sturen aan op efficiëntie van eigen activiteiten in het totale proces, welke gericht zijn op de productie van de prescribed interface producten (Chandansingh, 1995). Figuur 3‐3 illustreert de actoren van de casus en de tussen‐ en eindproducten welke onderling worden gecommuniceerd. De tussen‐ en eindproducten zijn in overeenstemming met de werkmethoden schema’s van werkpakket 1 ’Toekomst van het bouwproces’ van Veenvliet (2005).

13

2D in praktijk

Engineer consultant Installaties (Tebodin / DHV etc.)

2 AEB / Fitcher

1

3

4

Hoofdaannemer (Ballast Nedam Infra / IC + E)

5

7

Uitvoeringsorganisatie Ballast Nedam Infra

6

Onderaannemer elementen (Derden)

Figuur 3-2 Participanten en producten in het D&C project: Niewbouw HR-AVI (KIG)

Tabel 3‐2 geeft vervolgens een gedetailleerdere invulling aan de communicatie. De tabel omschrijft ook de producten van het overkoepelende proces van project “Niewbouw HR‐AVI LOT 48.3” daar een enkele beschrijving van de KIG‐project gerelateerde informatiestromen door onvolledigheid tot onduidelijkheid zal leiden. Waar het een specifieke KIG‐project informatie betreft is dit aangegeven. Tabel 3-2 Communicatiekanalen en producten

Communicatie kanaal Product 1 PvE (KIG)

2 3

4

Voorontwerp installatie (KIG) Voorontwerp (KIG) PvE (KIG)

Definitief ontwerp (installatie) Bestek en bestekstekeningen Detail engineering. (KIG) Kosten opgave. (KIG)

5

6

7

Tijd schema’s. (KIG) Overzichtstekeningen en principedetails van elementen. (KIG) Randvoorwaarden en Technische eisen (KIG) Tijd schema’s (KIG) Detail ontwerp van elementen (KIG) Tijd schema (KIG) Uitvoeringsinformatie

Product elementen Functionele eisen Randvoorwaarden Condities (Wet en regelgeving) Standaarden

Functionele eisen Randvoorwaarden Condities (Wet en regelgeving) Standaarden

Berekeningen Tekeningen Meldingen meer- en minder werk Uitvoeringsplanning

Leveringsschema Productie tekeningen Leveringsschema Werktekeningen Leveringsschema’s

14

2D in praktijk

Technologie Binnen het KIG project wordt alle tekeningen gecreëerd en uitgewisseld in digitaal formaat. Het CAD‐ systeem Auto‐Cad van Autodesk wordt gebruikt voor de teken werkzaamheden ( uitwisselen van entiteiten). De constructieve gegevens worden in de vorm van (papieren) rapporten uitgewisseld.

3.1.2

Een (werkmethoden) schema van het huidige 2D proces

De bovengenoemde casus resulteert, na interviewen van project betrokkenen een schema als weergegeven in figuur 3‐4. De figuur illustreert de informatiestroom van product informatie gedurende de realisatie fase van het KIG‐project. De stroom vangt aan bij het concept ontwerp van de installatie door het ingenieursbureau en eventuele informatie van derden (verbindingsnummer: 1), en eindigt bij definitieve bouwplaatstekeningen t.b.v. van de werkelijke realisatie op de bouwlocatie (verbindingsnummer: 15). In principe worden de verbindingen volgens de opvolgende nummers doorlopen. Afhankelijk van het aantal onderaannemers en specialisten kan de loop tussen de verbindingen 9 t/m 14 meerdere malen worden doorlopen. De genummerde verbindingen zijn onder vermelding van communicatieproducten en technieken toegelicht in tabel 3‐3.

Figuur 3-3 Processchema van D&C informatiestromen en actoren in KIG project

15

2D in praktijk

Tabel 3-3 Producten en communicatie technieken tussen activiteiten

Verbindingsnummer 1 2

3 4 5 6 7

8

9 10 10 B 11 12 13 14 15

3.1.3

Communicatie producten Concept ontwerp installatie Concept ontwerp installatie Voorontwerp funderingen/ ruwbouw KIG Detail ontwerp / constructief ontwerp funderingen/ ruwbouw KIG Opmerkingen op constructief ontwerp / funderingen/ ruwbouw KIG Detail ontwerp / constructief ontwerp funderingen/ ruwbouw KIG Detail ontwerp / constructief ontwerp funderingen/ ruwbouw KIG Goedgekeurd Detail ontwerp / constructief ontwerp funderingen/ ruwbouw KIG Goedgekeurd Detail ontwerp / constructief ontwerp funderingen/ ruwbouw KIG Concept ontwerp van elementen Tekeningen en berekening van elementen. Bouwplaats tekeningen voor uitvoering Tekeningen en berekening van elementen. Tekeningen en berekening van elementen. Goedgekeurde Tekeningen en berekeningen van elementen. Goedgekeurde Tekeningen en berekeningen van elementen. Bouwplaats tekeningen voor uitvoering

Communicatie medium ACAD ACAD

ACAD

/ papier tek.

Papier tek / modeling ACAD/ papieren rapportage ACAD/ papieren rapportage ACAD/ papieren rapportage

ACAD/ papieren rapportage

ACAD/ papier tek. ACAD/ papier tek./ papieren rapportage ACAD & papier tek. ACAD Papieren rapportage ACAD Papieren rapportage

ACAD / e-mail / Papieren rapportage ACAD & papier tek.

Economische factoren en het huidige 2D proces

In Werkpakket 02 “Toekomst van het bouwproces” is uit de analyse van de productie van informatie naar voren gekomen dat het huidige ontwikkelproces in de bouw gepaard gaat met verliezen van tijd, geld en kwaliteit van informatie. De verliezen zijn als volgt gecategoriseerd (Veenvliet, 2005): ‐ verliezen die voortkomen uit het uitvoeren en managen van de productie van informatie; ‐ verliezen die enerzijds procesintegratie belemmeren en anderzijds bedrijfseconomische doelstellingen onderdruk zetten. Op basis van deze categorieën, en met gebruikmaking van figuur 3‐3, zijn verdiepende interviews onder ervaringsdeskundigen afgenomen om de oorzaken te achterhalen die leiden tot: ‐ verlies van snelheid (doorlooptijd); ‐ verlies van kwaliteit (tekeningen); ‐ verhoging van de kosten (van het ontwerp proces). Uit de gesprekken met de ervaringsdeskundigen blijkt dat er drie probleemgebieden bestaan welke leiden tot de bovenstaande verliezen. Te weten: raakvlakbeheersing, wijzigingen beheer en de organisatorische wijze van werken. De drie probleemgebieden worden hierna kort toegelicht. (Bijlage 1 Respondenten sub: Economische factoren en het huidige 2D proces)

16

2D in praktijk

Raakvlakbeheersing In het huidige ontwerpproces wordt het bouwwerk naar discipline opgesplitst in veel verschillende onderdelen. Deze traditionele en gefragmenteerde methode resulteert in een ontwerpomgeving/ situatie waarbinnen de kennis van het te ontwerpen object verspreid is over veel verschillende partijen. Naarmate het bouwwerk complexer wordt zal de benodigde expertise en ook het aantal betrokken partijen toenemen. De complexiteit t.a.v. de afstemming van de inbreng zal ook toenemen naarmate het werk complexer wordt. (Het KIG‐project wordt omschreven als een relatief eenvoudig) De huidige gefragmenteerde methode verloopt vaak serieel. Dit houdt in dat de (discipline) speciallisten ontwerpen op basis van de informatie welke zij van de voorganger in de ontwerpketen ontvangen. Echter deze blijkt zelden voldoende gedetailleerd om het specialisme op aan te sluiten. De seriële ontwerpketen vangt aan bij de architect of de hoofdconstructeur van het bouwwerk. Doordat de hoofdconstructeur of architect weinig kennis heeft van het specialisme ontstaat een grijs gebied waarbinnen de specialist een aansluiting moet construeren en dimensioneren. Met regelmaat komt het voor dat hoofdconstructeur of architect volstaat met een schets van de aansluiting. Gevolg is dat de specialiste zelf (op opportunistisch wijze) de aansluiting gaat construeren en daarbij geen rekening houdt met de overige specialismen en disciplines. Hiertoe bestaan twee redenen. Enerzijds zijn de overige partijen niet bekend bij de specialist, en anderzijds valt de afstemming met andere partijen en disciplines niet binnen de verantwoordelijkheid van de specialist. De specialist fungeert immers als onderaannemer en heeft dus als onafhankelijke entiteit slechts een individuele doelstreving. Als gevolg van deze individuele doelstreving blijkt de disciplines vaak niet aan te sluiten op de ontwerpen van de hoofdconstructie of de overige disciplines. Hierdoor ontstaat een seriële cyclus van ontwerp‐herontwerp welke resulteert in het verlies van tijd, kwaliteit en kosten. (zie ook de loops in het proces schema van het KIG‐project figuur 3‐3). Het gebrek aan gedetailleerde informatie als gevolg van het gebrek aan kennis in de eerste schakels van de ontwerpketen blijkt dus de voornaamste reden waardoor problemen ontstaan in de raakvlakbeheersing. Wijzigingen beheer Wijzigingen in het ontwerp blijken inherent aan een ontwerpproces. Echter door een gebrek aan overzicht als gevolg van de fragmentatie zijn de consequenties van de wijzigingen niet altijd inzichtelijk. Wat in eerste instantie een eenvoudige mutatie lijkt te zijn resulteert vaak in een bewerkelijke cyclus van aanpassen en herontwerpen tussen de verschillende disciplines. Ten tijde van deze cyclus blijkt het besluit van de acceptatie van de “eenvoudige” wijziging gebaseerd op te beperkte informatie als gevolg van beperkt inzicht. Deze cyclus resulteert vervolgens in verliezen van tijd, geld en kwaliteit. Organisatie beheer Tot slot blijkt de huidige organisatievorm in het ontwerpproces debet aan het verlies van tijd, geld en kwaliteit. De tijdelijke organisaties kennen vaak een organisatiestructuur die veel weg heeft van een matrixorganisatie (Bresnen, 2000). Hiermee wordt bedoeld dat er verschillende zelfstandige entiteiten betrokken zijn bij de projectorganisatie voor verschillende fasen en specialismen van het ontwerpproces. De coördinatie van deze partijen, waarvan het aantal toeneemt naarmate de complexiteit van het ontwerp toeneemt, is gebaseerd op transactionele relaties (contracten). De transactionele relatie resulteert in een individuele doelstreving welke de problematiek van de raakvlakbeheersing en wijzigingenbeheer versterkt. Doordat de participanten enkel vanuit een individueel belang redeneren houden deze geen rekening met bijvoorbeeld aansluitingsproblemen. Deze participanten voeren de werkzaamheden op een dusdanige manier uit dat men voldoet aan de contactuele eisen. De losstaande entiteit heeft echter geen oog voor het integrale ontwerpproces. Men doet wat gevraagd wordt en niet meer dan dat. Men voorkomt dus geen conflicten, maar laat deze

17

2D in praktijk

ontstaan. Pas na het signaleren van het probleem worden deze opgelost middels een cyclus van aanpassen en herontwerpen. Deze cyclus resulteert vervolgens in verliezen van tijd, geld en kwaliteit.

3.2 Conclusie Het huidige 2D‐ontwerpproces blijkt een heterogeen en fragmentarisch proces waarin vele partijen een belangrijke rol spelen. De casus laat zien dat het ontwerpproces van een relatief eenvoudig project wordt geconfronteerd met een complex review proces bestaande uit verschillende loops. Voornamelijk het aantal actoren blijkt de complexiteit van de afstemming van de inbreng te versterken. De kwaliteit van het samenwerken binnen het ontwerpproces blijkt van een laag niveau waardoor verliezen in tijd, geld en kwaliteit ontstaan. De huidige samenwerkingsvorm laat zich kenmerken door een gebrek aan gemeenschappelijkheid. Dit gebrek uit zich vervolgens in de probleemgebieden: raakvlak beheersing, wijzigingen beheer en organisatie beheer. De fragmentatie en heterogeniteit resulteren in een spreiding van kennis over veel verschillende partijen. Samen hebben de partijen de benodigde expertise om het bouwwerk te realiseren. Teneinde de kennis te verbinden tot een ontwerp zal er dus een goede samenwerking tussen de kennispartners moeten bestaan. Echter de huidige inrichting van het ontwerpproces maakt van de participanten losstaande entiteiten die elk een eigen doel na streven. Geen van de kennispartners is verantwoordelijk voor het verbinden van de kennis tot een definitief ontwerp. De huidige transactionele relaties tussen de deelnemers laat zich dan ook kenmerken door onvoldoende gedetailleerde informatie, gebrek aan inzicht, latente problemen en ad‐hoc oplossingen. Deze kenmerken resulteren in een bewerkelijke seriële cyclus van aanpassen en herontwerpen die leidt tot het verlies van tijd geld en kwaliteit.

18

Ballast Nedam op weg naar 3D

4 Ballast Nedam op weg naar 3D Het concept 3D ontwerpen of object based modeling lijkt nuttig voor een organisatie als Ballast Nedam Infra. Belangrijker is echter de vraag of het ook aanzienlijk nuttiger is dan het concept dat het vervangt. Vanuit economisch perspectief wordt immers duidelijk dat de nieuwe concepten pas worden opgenomen door een organisatie als het substantiële gevolgen oplevert voor de productiviteit en de bedrijfsresultaten. De toegevoegde waarde van het nieuwe concept dient dus in verhouding te staan tot de inspanning welke geleverd moet worden om tot uitvoer van het nieuwe concept te komen. Het lijkt dus van belang de toegevoegde waarde, de barrières en de benodigde investering van het concept 3D CAD technologie in kaart te brengen. In vervolg op de motivatie om naar gebruik van 3D CAD te gaan beschreven in hoofdstuk 3, zal dit hoofdstuk ingaan op verwachte (on)mogelijkheden van de 3D CAD technologie voor Ballast Nedam Infra. Hiertoe is een korte beleidsschets gemaakt op basis waarvan de reeds behaalde en potentiële toegevoegde waarde in kaart zijn gebracht. Ten einde een goed beeld te verkrijgen van de reeds behaalde en potentiële toegevoegde waarde van 3D CAD technologie t.a.v. toekomstige productieproces van tekeningen gedurende de uitvoeringsfase van een GWW realiseringsproces zijn verschillende personen geïnterviewd. De Leidraad van dit interview bestond uit het procesmodel van de oude situatie.

19


4.1 Beleid van Ballast Nedam Infra in het 3D proces in grote lijnen Het beleid van Ballast Nedam Infra aangaande het gebruik van 3D modelleringtechnieken is gestoeld op het beperken van waardeverlies in de informatie overdracht van het gehele bouwproces. Het huidige proces wordt gekenmerkt door een groot aantal spelers (ontwikkelaar, architect, ingenieursbureau, hoofdaannemer, onderaannemer, installateur, bouwmaterialenleverancier, beheerder, eigenaar) die elk op een eigen mannier waarde toevoegen aan specifieke fase van het bouwproces om vervolgens informatie over te dragen aan een volgende speler in de waardeketen. Probleem daarbij is dat de informatieoverdracht vaak nog analoog plaatsvindt en als toch digitale overdracht plaatsvindt, is deze veelal tweedimensionaal en van beperktere waarde. Deze wijze van overdracht resulteert in waardeverlies tijdens de overdracht. Een ander probleem is dat spelers in de waardeketen elk verantwoordelijk zijn voor het eigen deelproces van het totale bouwproces. Informatie wordt ‘over de muur gegooid’ van de ene speler naar de andere en additioneel waardeverlies treedt op. Met een ICT toepassing als middel wordt getracht de bovenstaande problematiek te beheersen. Onder het motto ‘éérst digitaal bouwen’ wordt het te realiseren bouwwerk als driedimensionaal model (3D CAD) ontworpen. Hierbij wordt het bouwwerk in objecten (wanden, vloeren, deuren, ramen of pijlers, brugdek, landhoofd) gedecomponeerd en wordt informatie toegevoegd aan deze objecten. De objecten en de informatie worden vervolgens in een centraal productmodel of Bouw Informatie Model (BIM) opgeslagen (zie figuur 4‐1). Uit dit centrale productmodel kan informatie worden geëxtraheerd en kan informatie worden teruggeplaatst. Hierbij valt te denken aan het simuleren en controleren van de planning (4D), het maken van calculaties en begrotingen (5D), het uitvoeren van constructiebereke‐ ningen, het visualiseren van het bouwwerk, het genereren van tweedimensionale (2D) werkteke‐ ningen, het aansturen van machines (prefabricatie / CAM), het coördineren tussen verschillende disciplines (bv. betonconstructie en installaties). 2D CAD

Coördinatie

Visualisatie

Planning

3D CAD BIM

CAM

Calculatie

Onderhoud

Planning

Figuur 4-1 Centraal product model

20


Ballast Nedam Infra streeft dus naar het gebruik van een ‘integraal’ productmodel waarin relaties tussen 3D‐CADtekeningen één model omvatten. Het voordeel van het toepassen van een ‘integraal productmodel’ is dat het ontwerpproces versneld kan worden op een gecontroleerde manier. Doordat het voorheen tijdrovende proces van het afstemmen van informatie verkort wordt kunnen fasen parallel aan elkaar worden doorlopen. Het doorvoeren van kostbare wijzigingen op een later tijdstip in het ontwerpproces kan daardoor afnemen. De ICT toepassing wordt hiertoe echter niet beschouwd als ‘de oplossing’ voor de problematiek rond het verlies van waarde en de latente problemen volgend uit de beperkte verantwoordelijkheid. Nieuwe contractvormen waarbij het ontwerp, de voorbereiding, de uitvoering en het onderhoud onder de verantwoordelijkheid van één contractpartij valt (bv. DBMF‐contracten (DBMF: Design, Build, Maintain and Finance) en publiek‐private samenwerkingsconstructies (PPS)) wordt beschouwd als een noodzakelijke voorwaarde.

4.2 Waarde van 3D voor Ballast Nedam. Daar waar de vorige paragraaf een beeld geeft van het beleid aangaande het gebruik van 3D CAD technologie generiek, zal deze paragraaf in gaan op de toegevoegde waarde van 3D modelleren voor Ballast Nedam specifiek. Eerst wordt ingegaan de werkelijke (reeds ervaren) toegevoegde waarde, om vervolgens in te gaan op de potentiële toegevoegde waarde en de barrières die de mogelijke toegevoegde waarde in de weg staan. Het fundament van de werkelijke en potentiële waarde van D3‐systemen voor Ballast Nedam Infra is gelegen in de transcriptie van de interviews onder ervaringsdeskundigen. (Bijlage 1 Respondenten sub: waarde van 3D voor Ballast Nedam)

4.2.1

Reeds behaalde toegevoegde waarde

De reeds behaalde toegevoegde waarde van 3D technieken blijkt voor zowel de (constructieve) bouwwerken als voor lijn infrastructuur (GWW) zeer beperkt. 1. Daar waar het (constructieve) bouwwerken betreft blijkt de reeds behaalde toegevoegde waarde voornamelijk te bestaan uit inzicht in complexe knooppunten (van verschillende disciplines) als resultaat van visualisatie mogelijkheden. Voor het eerder beschreven AVI project (§3.1.2) zijn bijvoorbeeld verschillende aansluitingen van complexe constructie elementen in 3D uitgevoerd omdat in 2D tekeningen niet goed op elkaar aansluiten. Deze laatste laten dus te veel interpretatie ruimte over. 3D technologie wordt gebruikt om clashes te voorkomen daar waar men deze verwacht. 2. Ook wordt de 3D‐technologie, waar het (constructieve) bouwwerken betreft, ingezet als verkoopplaatje naar een opdrachtgever toe. Doordat 3D interpretatieruimte elimineert, krijgt een opdrachtgever een duidelijker beeld van het bouwwerk waardoor eventuele misvattingen kunnen worden voorkomen. 3. Binnen de lijn infrastructuur worden al veel werken middels 3D technologie gemodelleerd. Reden hiertoe is de invloed van de opdrachtgever. Rijkswaterstaat (groot opdrachtgever binnen deze sector) stuurt namelijk aan op het gebruik van MX‐modellen en levert hiertoe digitale terreinmodellen. Deze bestaan al omdat maatschappelijke invloeden er voor zorgen dat de ontwerpen al redelijk vergevorderd zijn voordat deze bij de (D&C) aannemer aankomen. De

21


aannemer verzorgt enkel de technische uitwerking. Op basis van de modellen kan men gemakkelijk geproduceerde hoeveelheden (vaak inherent aan GWW‐werken) bepalen. Uit deze modellen worden ook reverentie punten gehaald op basis waarvan in 2D constructies kunnen worden uitgewerkt. 4.

Voor het plaatsen van o.a. funderingspalen wordt gebruik gemaakt van een 3D‐model. De maatvoerder, of soms de heistelling, beschikt over GPS ontvanger welke is gekoppeld aan het model. Door deze koppeling wordt de kans op menselijke fouten verkleint waardoor de kwaliteit van het bouwwerk zal toenemen en faalkosten kunnen worden gereduceerd.

4.2.2

Potentiële toegevoegde waarde

Voor zowel de (constructieve) bouwwerken als voor lijn infrastructuur (GWW) blijkt er voldoende potentiële toegevoegde waarde te bestaan waardoor Ballast Nedam Infra zich blijft interesseren in 3D technologie. De mogelijke voordelen worden echter nog niet behaald doordat deze stuiten op verschillende barrières. De potentiële toegevoegde waarde is door de respondenten als volgt omschreven: 1. Doordat middels 3D technologie vanuit een (integraal) model wordt gewerkt, werken alle disciplines onderaannemers en specialisten met dezelfde randvoorwaarden waardoor minder problemen ontstaan in de raakvlakbeheersing. 3D maakt de ontwerpen explicieter waardoor interpretatie ruimte verdwijnt, latente problemen zichtbaar zijn voordat deze manifest worden, en dus faalkosten kunnen worden voorkomen. 2. Een integraal 3D model geeft inzicht in de consequenties van wijzigingen gedurende het ontwerp en bouwproces waardoor de kosten van de wijzigingen beter kunnen worden voorspeld en verdeeld. Doordat de consequenties van de wijzigingen inzichtelijk worden zijn minder reviews nodig om de inpassing van de wijziging definitief te maken. Dit scheelt in de doorlooptijd van het ontwerpproces. 3. Door het koppelen van data bestanden kan de doorlooptijd van het ontwerpproces verkort worden. Controle kan dan namelijk gedurende het ontwerpen plaatsvinden i.p.v. van achteraf. Doordat de controle op een eerder moment plaatsvindt, zal ook het gebrek / de tekortkoming eerder gesignaleerd worden waardoor er meer tijd is om tot een goede oplossing te komen. Het koppelen van data bestanden resulteert in een kwaliteitstoename, verkorten van de doorlooptijd en dus een besparing in de kosten. 4. Door het koppelen van machines aan de 3D technologie worden 2D tekeningen overbodig. Van het bouwwerk / grondlichaam worden dan geen werktekeningen meer gemaakt. Dit bespaart (doorloop)tijd en arbeidsuren (uitzetter en machinist) en vermindert de kans menselijke interpretatie‐ en handelingsfouten. De kwaliteit van het bouwwerk zal dus toenemen. 5. Door de uitvoering te koppelen aan het 3D model kunnen eenvoudig verrekenbare hoeveelheden worden bepaald en kunnen eenvoudig revisie tekeningen worden aangemaakt. Deze koppeling verhoogt de kwaliteit en verlaagt de doorlooptijd van de revisie tekeningen waardoor kosten worden bespaard. 6. Het concept 3D ontwerpen of object based modelling heeft de mogelijkheid om het onderhoud en het overige facility management te ondersteunen. Doordat facility management aan object based modelling is gekoppeld kan de eigenaar van het object efficiënter en effectiever zijn eigendom onderhouden en beheren. Dit kan resulteren in besparingen van onderhouds‐ en beheerskosten.

22


7.

Tot slot blijken veranderingen in de marktomstandigheden een belangrijke reden om in 3D technologie te investeren. De huidige en toekomstige verandering in de aanbestedingsmarkt resulteren in complexe proces‐ en systeeminnovatie waarbinnen ondersteuningen van ICT‐tools een belangrijke plaats zal krijgen. Naar verwachting zullen steeds meer werken middels geïntegreerde contractvormen in de markt geplaatst worden waardoor de opdrachtnemers (c.q. de aannemer) met een breder takenpakket geconfronteerd zal worden. Teneinde de marktpositie te behouden en mogelijk uit te breiden tracht Ballast Nedam Infra haar takenpakket binnen de traditionele bouwkolom d.m.v. procesintegratie als gevolg van 3D, 4D, etc. te uit te breiden. Ballast Nedam Infra voorziet integratie van de bouwketen waarbinnen partijen in bezit van 3D (integratie) competenties een stevige positie bezitten.

4.2.3 Barrières tot de potentiële toegevoegde waarde De mogelijke voordelen worden nog niet behaald doordat deze stuiten op verschillende barrières. Hierna zullen de barrières beschreven worden zodat duidelijk wordt waarom de 3D techniek tot op heden nog geen doorgang heeft kunnen vinden. De barrières t.a.v. het gebruik van integrale 3D modelleringtechnieken omschreven door de respondenten zijn als volgt gecategoriseerd: ‐ Verhoogde aansprakelijkheid; ‐ Organisatorische veranderingen; ‐ Extra onbetaalde inspanning; ‐ Kwaliteit door controle op papier; ‐ Verhoogde kwetsbaarheid; ‐ Doorbreken van tradities. Verhoogde aansprakelijkheid 1. Het 3D‐model wordt door derden toegepast als uitgangspunt waardoor de leverancier van het model c.q. Ballast Nedam Infra verantwoordelijk en dus aansprakelijk is voor fouten als gevolg van foutieve referentie data/ uitgangspunten. Van 2D naar 2,75D is niet het probleem, maar de laats 0,25D (garantie van volledigheid en model onderhoud) wel. Deze vraagt veel inspanning en resulteert in een verhoogd aansprakelijkheidsrisico. Bij 2D weten ontwerpers, constructeurs en tekenaars dat de informatie niet compleet hoeft te zijn om dat 2D slecht een platte weergave betreft. Men (derden) gaat dus ook niet uit van volledigheid. 2. Doordat een 3D‐model explicieter is dan een 2D tekening verdwijnt interpretatie ruimte. Gebruikers (in de ontwerpketen) vertrouwen vervolgens op de volledigheid van het model. De discipline van de gebruikers moet dus omhoog teneinde volledigheid en compleetheid van het model te waarborgen. Een compleet model verhoogt vervolgens aansprakelijkheidsrisico van de modelleur. Vanuit individueel perspectief is dit onwenselijk. 3. In verband met de verhoogde aansprakelijkheid (als gevolg van gebruik als reverentie data) van worden de modellen niet doorgegeven aan deren (onderaannemers / leveranciers of opdrachtgevers). Deze willen ook niet betalen voor de extra inspanning en kosten van het model. Papier is dus veiliger.

23


Organisatorische veranderingen 4. Een intergraal 3D‐model vraagt om een compleet ontwerp alvorens werktekeningen naar de uitvoering kunnen worden gecommuniceerd. Het ontwerpproces verloop globaal van boven (belastingen dakconstructie) naar beneden (fundering). Het uitvoeringsproces echter verloopt van beneden naar boven. In praktijk komt het (met regelmaat) voor dat de uitvoering start voordat het ontwerp definitief is. Echter met gebruikmaking van een 3D model is het niet meer mogelijk een globale berekening en schets van de fundering te maken daar het model alle gegevens aan elkaar koppelt voordat de fundering bepaald wordt. Het model moet dus volledig gereed zijn voordat het ontwerp aan de uitvoering kan worden overgedragen. De 3D modelleringtechniek resulteert dus in een langere periode tussen start ontwerp en start uitvoering. Dit is voor Ballast Nedam Infra niet wenselijk. 5. Het werken vanuit slechts één ontwerpmodel (inherent aan 3D) resulteert in mutaties in het ontwerpproces. Slecht één entiteit kan toegang hebben tot het model. Dit houdt in dat de organisatie van het ontwerpproces zal veranderen naar een vorm van partnering waarbinnen alle partners verantwoordelijk zijn voor het model. Deze manier van werken voorkomt de problematiek in raakvlak‐ en wijzigingenbeheer. Er dient dus een partij te zijn welke initiatief neemt tot deze transitie van het verlaten van het oude proces. Extra onbetaalde inspanning 6. De GWW sector wordt gekenmerkt door het fenomeen prototype bouw. Dit houdt in dat veel van de elementen uniek zijn en dat er dus nog geen 3D modellen van bestaan. Voor elk werk moet men dus nieuw elementen modelleren. De staalbouw daarentegen is voornamelijk opgebouwd uit standaard elementen waarvan reeds 3D modellen bestaan. Waardoor modelleren lijkt op assembleren. De leveranciers leveren 3D modellen bij de producten (verkoop doeleinden). De (GWW) modelleur dient dus veel (meer) inspanning te leveren omdat er een gebrek aan standaarden is. 7. Het model omvat veel specifieke kennis. Deze wordt niet naar derden gedistribueerd als deze daar niet voor (willen) betalen. 8. Doordat de 3D modelleringtechniek verschillende kennisgebieden (ontwerp en uitvoering) aan elkaar koppelt dient de modelleur ook multidisciplinair te zijn. Hiertoe moeten specifiek mensen worden opgeleid die en kennis hebben van ontwerpprocessen, uitvoeringsprocessen en kunnen omgaan met complexe systemen. De arbeidsuren worden dus duurder waardoor ook het ontwerp duurder wordt. De opdrachtgever gaat voor de laagste prijs (en nog niet voor het model) waardoor 2D tekenen goedkoper is. 9. 3D modelleringtechniek is complexer dan 2D ontwerpen in CAD. Hierdoor wordt de doorlooptijd van het proces groter waardoor het ontwerp duurder wordt. Dit wordt niet terug betaald door de opdrachtgever omdat deze gaat voor de laagste prijs van het ontwerp en niet voor de 3D modelleringtechniek. 10. 3D technologie is complex en niet voor iedereen weggelegd. Het heeft niet altijd nut om voorop te lopen in het toepassen van nieuwe technieken i.v.m hoge opleidingskosten, duurdere ontwerpen en faalkosten als gevolg van kinderziektes.

24


Kwaliteit door controle op papier 11. Controle van tekening geschiedt nog altijd op papier (A0 formaat). De ervaring leert dat een papieren tekening beter te interpreteren is dan een digitaal model (bewust wording van de controle). Men zal dus op een bepaald moment toch een afdruk van het model maken om de kwaliteit van het ontwerp goed te controleren. (mens is visueel ingesteld) Verhoogde kwetsbaarheid 12. De ervaring leert dat ontwerpen middels één 3D model kwetsbaarheid met zich mee brengt. Doordat vanuit één model wordt gewerkt waarin slecht één ontwerper / modelleur in kan werken neemt de afhankelijkheid van de ontwerporganisatie toe. Als deze ene persoon ziek, of anderszins afwezig is ligt het proces stil. 13. Nadat modelleurs een dure opleiding genoten hebben worden ze weg gekocht door andere partijen. Doorbreken van tradities 14. Traditioneel is men niet gewend om (veel) geld uit te geven aan het ontwerpproces. Ballast Nedam Infra is van origine een aannemer. Zodra men kosten kan besparen zal men dat doen. Het ontwerpproces gaat vooraf aan het uitvoeringsproces waardoor eerste kosten in het ontwerpproces bespaard zullen worden i.p.v. te investeren in een 3D model welke clashes voorkomt. 15. Er is een gebrek aan best practises welke het nut van een 3D model aantonen. Er is dus nog niet aangetoond dat de extra investering gedurende het ontwerpfase uiteindelijk geld bespaard in het uitvoeringsfase van het bouwproces. Verlies van waarde in de keten 16. De uitvoering is de laatste in de keten van het D&C proces. Traditioneel is men gewend om met papieren tekeningen of ACAD te werken. Vanuit de uitvoering (werkvoorbereider) worden de onderaannemers en specialisten aangestuurd. Deze persoon moet dus kennis hebben van de 3D techniek zodat ook de onderaannemer en specialist met de modelgegevens kan werken. 3D is erg complex en niet zo maar aan te leren. 17. Doordat er veel met onderaannemers wordt gewerkt heeft het niet veel zin om in 3D technologie te investeren. Deze partijen betalen niet voor het model of kunnen niet over weg met de technologie waardoor het voor Ballast Nedam Infra dus geen zin heeft om in 3D te investeren. De vlechter maakt bijvoorbeeld de buigstaten in de meeste gevallen nog met de hand. Tegelijkertijd stopt hij daar zijn uitvoeringskennis / ervaring in. Ballast Nedam Infra kan dit werk niet overnemen tegen gelijke kosten maar kan de vlechter ook niet dwingen zijn gegevens in het model te plaatsen i.v.m. de extra kosten die daar mee gepaard gaan. 18. 2D is sneller en dus goedkoper en vaak even effectief. De uitvoering is immers gewend om met 2D te werken waardoor het extra (3D) investering te niet wordt gedaan. 19. De uitvoering kan nog niet omgaan met object based modelling principes waardoor het niet veel zin heeft om te investeren in een dergelijke techniek. Deze werken veelal nog met Excel.

25


4.3 Investeringen Ballast Nedam Paragraaf 4.4.1 laat zien dat er reeds nut wordt ontvangen van 3D‐technologie, en paragraaf 4.4.2 laat zien dat voldoende potentieel nut in de technologie zit om te blijven investeren in 3D‐technologie. De (potentiële) toegevoegde waarde van het concept dient echter wel in verhouding te staan tot de inspanning welke geleverd moet worden om tot uitvoer van het nieuwe concept te geraken. De barrières in paragraaf 4.4.3 wijzen uit dat enkel een investering in hard‐ en software niet afdoende is om het potentieel nut van de technologie ook werkelijk te behalen. Zowel mutaties de organisatie van Ballast Nedam Infra als in de organisatie van het gehele bouwproces, met al haar actoren en onderlinge relaties, lijkt noodzakelijk. Gelet op het bovenstaande en het feit dat Ballast Nedam Infra nog geen integraal 3D project heeft voltooid kan worden geconcludeerd dat een kwantificering van de investering die Ballast Nedam Infra moet maken niet mogelijk is. De interviews hebben dan ook geresulteerd in een kwalificering van de investering welke Ballast Nedam Infra moet maken om uiteindelijk de potentiële toegevoegde waarde te behalen. De investering bestaat uit grofweg twee componenten. Te weten eenmalige kosten (aanschaf e.d.) en gebruikskosten. De eenmalige kosten dienen gemaakt te worden voordat de 3D technologie werkelijk kan worden toegepast. De gebruikskosten zijn de extra kosten die men moet voor gebruikmaking van de 3D technologie t.o.v. 2D ontwerpproces. De componenten zijn beide in verschillende elementen onder te verdelen. Aanschaf kosten (eenmalig) - Aanschaf software; - Aanschaf hardware; - Omscholing van personeel; ( schatting 4 weken) - Aantrekken van personeel; - Verandering van organisatie. Gebruikskosten van de techniek - Onderhoud van software; - Veranderingen in het ontwerpproces; Tijdsduur van het ontwerpproces; Inzet en kosten van capaciteit; - Gebruikskosten van de middelen. Op basis van ervaringen wordt verwacht dat de grootste fractie van de totale investering terecht komt bij de verandering van de organisatie en het omscholen en eventueel aantrekken van personeel en dat de kleinste fractie terecht komt bij de aanschaf van hardware. De huidige hardware lijkt namelijk geschikt voor 3D technologie. Grofweg wordt een investeringsverdeling gehanteerd als weergegeven in tabel 4‐1. Tabel 4-1 verwachte investeringsverdeling van eenmalige kosten

Investeringscomponent Software Hardware Humanware / organisatieverandering

Percentage van totaal 25 0 tot 25 50 tot 70

26


4.4 Conclusie Dit hoofdstuk laat zien dat het beleid van Ballast Nedam Infra aangaande het gebruik van 3D modelleringtechnieken is gestoeld op het beperken van waardeverlies in de informatieoverdracht van het gehele bouwproces. Onder het motto ‘éérst digitaal bouwen’ wordt getracht faalkosten, welke resulteren uit een versnippering van de bouwketen en de daaruit volgende problematiek van beperkte verantwoordelijkheids van de actoren t.a.v. het totale ontwerp, te reduceren. De reeds behaalde toegevoegde waarde van 3D CAD technieken blijkt voor zowel de (constructieve) bouwwerken als voor lijn infrastructuur (GWW) echter zeer beperkt. Met behulp van de 3D techniek worden complexe knooppunten gedimensioneerd en middels visualisatie wordt toegevoegde waarde gecreëerd doordat de opdrachtgever een duidelijk beeld krijg t.a.v. zijn verwachtingen. Deze toegevoegde waarde wordt echter nog maar op beperkte schaal behaald. Voor zowel de (constructieve) bouwwerken als voor lijn infrastructuur (GWW) blijkt er voldoende potentiële toegevoegde waarde te bestaan waardoor Ballast Nedam Infra zich blijft interesseren in 3D technologie. De mogelijke voordelen worden echter nog niet behaald doordat deze stuiten op verschillende barrières. De barrières t.a.v. het gebruik van integrale 3D modelleringtechnieken zijn als volgt te categoriseren: ‐ Verhoogde aansprakelijkheid; ‐ Organisatorische veranderingen; ‐ Extra onbetaalde inspanning; ‐ Kwaliteit door controle op papier; ‐ Verhoogde kwetsbaarheid; ‐ Doorbreken van tradities. De barrières tezamen met de potentiële toegevoegde waarde illustreren dat deze laatste afhankelijk is investeringen in mutaties in transactionele en juridische relaties tussen de actoren van het bouwproces. Als gevolg hiervan zal Balast Nedam Infra haar organisatie van het ontwerpproces moeten aanpassen (personeel en structuur). Verwacht wordt dat deze verandering de grootste investering zal zijn t.a.v. het werken met de 3D technologie. Echter de het gebrek aan projecten waar deze technologie integraal is toegepast maakt het onmogelijk de investering te kwantificeren.

27

Analyse van toegevoegde waarde

5 Analyse van toegevoegde waarde Getuige het vorige hoofdstuk lijkt gebruikmaking van de 3D CAD technologie nuttig voor een organisatie als Ballast Nedam Infra. Echter van uit economisch perspectief zal de technologie ook nuttiger moeten zijn dan het concept dat het vervangt daar er door de organisatie Ballast Nedam inspanning geleverd moet worden om de barrières tot gebruikmaking te overbruggen. De nieuwe technologie moet direct of indirect een substantiële bijdrage leveren aan de bedrijfsresultaten van de investeerder c.q. Ballast Nedam Infra. De toegevoegde waarde van het nieuwe concept dient in verhouding te staan tot de inspanning /investering. Het is dus van belang de toegevoegde waarde van het concept 3D CAD technologie in kaart te brengen teneinde de economische haalbaarheid te definiëren. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van het Chinese box model of information commodity van Abbe Mowshowitz (1992b).

5.1 Toegevoegde waarde van ICT-systemen Middels het Chinese box model of information commodity van Abbe Mowshowitz (1992b) kan de toegevoegde waarde van een ICT‐systeem in kaart worden gebracht. Het model onderkent vijf dimensies waaruit de toegevoegde waarde van een ICT‐product /systeem bestaat. Te weten: de kern, opslag, processing, distributie en presentatie. De dimensies kunnen geïnterpreteerd worden als middelen/ mogelijkheden welke toegang verlenen tot informatie. Informatie wordt in deze door Mowshowitz (1992b) omschreven als: the ability to decide and control.

Presentatie Distributie Processing Opslag Kern

Figuur 5-1 Chinese box model De afzonderlijke dimensies worden hierna kort toegelicht om ze vervolgens op 3D CAD of object based modeling te projecteren teneinde de toegevoegde waarde van het nieuwe concept te identificeren. Kern De kern vertegenwoordigt het georganiseerde systeem welke bestaat uit verklarende informatie en procedure informatie. Verklarende informatie omvat ruwe onbewerkte data welke in het systeem staat (bijvoorbeeld het woordenboek van een tekstverwerker t.b.v. de spellingscontrole). Procedure‐ informatie omvat de regels en algoritmen welke noodzakelijk zijn om de ruwe data van het systeem te verwerken tot informatie.

28


De kern heeft vier specifieke eigenschappen voor het structureren en organiseren van informatie teneinde de waarde voor de gebruiker te verhogen. Deze zijn als volgt: indexing, ordenen/ rangschikken, opbouw van de primitieve elementen (data structuur) en de nauwkeurigheid van de data elementen. Opslag De opslag dimensie omvat het medium waarop de ruwe data wordt opgeslagen en de methode om toegang te krijgen tot het medium. De voornaamste attributen van de opslag dimensie zijn: capaciteit, snelheid van toegang, herbruikbaarheid, betrouwbaarheid, (over)draagbaarheid en levensduur/gebruiksduur van de data. Processing Processing geeft uitdrukking aan het vermogen van een ICT‐systeem data en informatie te organiseren en te representeren, ofwel de data en informatie geschikt maken voor gebruik. Het systeem weet als het ware over welke informatie het beschikt en waarover het niet beschikt waardoor het opdrachten kan uitvoeren en waarde heeft voor de gebruiker. De toegevoegde waarde wordt onderverdeeld in direct en indirect. Directe toegevoegde waarde omvat de hard‐ en software (programma codes) elementen en indirect omvat de omgeving (operating systemen translators) waarbinnen het systeem wordt gebruikt. Distributie De distributie dimensie geeft uitdrukking aan het vermogen van een ICT‐systeem gebruikers toegang te verlenen tot de informatie gegenereerd door systeem. Ook de toegevoegde waarde van deze dimensie is te verdelen in direct en indirecte toegevoegde waarde. Directe toegevoegde waarde omvat de hard‐ en software elementen en indirect toegevoegde waarde ontstaat wanneer het systeem een specifieke distributie omgeving impliceert. Presentatie De presentatie is de laatste schakel in de keten van toegevoegde waarde. Deze dimensie omvat de toegankelijkheid van de informatie voor de eindgebruiker en is dus afhankelijk van het interpretatie vermogen van de eindgebruiker. Het presentatie vermogen wordt bepaald door interne en externe factoren. De interne factor omvat karakteristieken van het object of ontwerp in hoe deze de informatie toont, en de externe factor omvat de omgeving waarbinnen het object of het ontwerp wordt geplaatst voor gebruik. Het Chinese box model of information commodity laat zien dat de toegevoegde waarde van een (integraal) 3D‐systeem start in de kern. Deze kern bestaat uit verklarende informatie en procedure informatie. Procedure informatie wordt in deze vertegenwoordigd door de regels en algoritmen van het 3D‐ software pakket. De verklarende informatie wordt vertegenwoordigd door aanwezige bibliotheken en de data input van de tekenaar/ modelleur. Vanuit de kern kan een systeem waarde toevoegen door respectievelijk opslag, processing, distributie en presentatie. De toevoeging van waarde verloopt van binnen naar buiten. Deze vangt dus aan bij de kern en eindigt bij de presentatie. De toegevoegde waarde van de presentatie is dus afhankelijk van de waardetoevoeging uit de onderliggende dimensies.

29


5.2 Toegevoegde waarde van 3D CAD technologie Aan de hand van de vijf toegevoegde waarde componenten van het ’Chinese box model’ zal op basis van de reeds behaalde toegevoegde waarde en de potentiële toegevoegde waarde (beschreven in paragraaf 4.2) de toegevoegde waarde van 3D CAD technologie in kaart worden gebracht. Kern Getuige het ‘Chinese box model’ bestaat de kern van de 3D CAD technologie uit de componenten procedure en verklarende informatie. De procedure informatie wordt in deze vertegenwoordigd door de regels en algoritmen van de 3D CAD software ofwel het software pakket. De verklarende informatie wordt vervolgens vertegenwoordigd door de input van de tekenaar/ modelleur welke middels objecten (informatie dragers) een ontwerp van het bouwwerk maakt. De procedure informatie ondersteunt de modelleur doordat deze direct mogelijkheden en onmogelijkheden (clashes in constructie, planning, inpassing, etc.) van het ontwerp analyseert. De verklarende informatie ondersteund de modelleur doordat deze met standaard elementen/ componenten kan werken waaraan reeds ontwerp en uitvoeringsdata gekoppeld is. De modelleur hoeft deze (reeds bekende) data of kennis dus niet meer handmatig aan het ontwerp toe te voegen. Opslag In de opslag component van ‘Chinese box model’ voegt de 3D CAD technologie waarde toe middels toegankelijkheid, herbruikbaarheid, betrouwbaarheid, (over)draagbaarheid en levensduur/ gebruiksduur van de object informatie. Doordat 3D CAD technologie gebruikmaakt van ‘standaard’ objecten en elementen waaraan reeds ontwerp‐ en uitvoeringsdata is gekoppeld kunnen deze in de ontwerpprocessen hergebruikt worden waardoor de modelleur(s) niet elk ontwerpproces hoeven aan te vangen met kennis (en waarde) arme primitieven. De modelleur kan het ontwerpproces aanvangen met specialistische kennis welke is opgeslagen ‘standaard’ objecten en elementen. Het opslaan en hergebruik van de objecten en elementen verhoogt de (data)kwaliteit van de elementen waardoor de kwaliteit (betrouwbaarheid) van het eind ontwerp zal toenemen. De kennis van de verschillende disciplines van het bouwproces en kennis van de specialismen in het ontwerp proces wordt als het ware opgeslagen en gebundeld in de data base van het 3D CAD systeem. Een toename in ontwerpkwaliteit en een afname ontwerptijd omvat de uiteindelijke toevoeging van waarde. Processing De toegevoegde waarde van de processing component steunt grotendeels op de hierboven beschreven opslagcomponent. Getuige het ‘Chinese box model’ geeft ‘processing’ uitdrukking aan het vermogen van een ICT‐systeem ontwerp‐ en uitvoeringsdata te organiseren en te representeren in elementen / objecten waaruit vervolgens een (totaal) ontwerp kan worden gegenereerd. Het 3D CAD systeem kan op basis van het verenigen van de data van de verschillende elementen/ objecten clashes voorkomen en alternatieven genereren. Het systeem bundelt vroegtijdig specifieke kennis van disciplines waardoor het toegevoegde waarde heeft voor de gebruiker/ modelleur. Distributie De distributie dimensie geeft uitdrukking aan het vermogen van 3D CAD systeem gebruikers toegang te verlenen tot de specifieke kennis van proces‐, discipline‐ en specialisme waardoor de raakvlakken /snijvlakken van de verschillende disciplines beter kunnen worden beheerst. Vanuit de bundeling van specifieke kennis (processing component) wordt beheers‐ en proces informatie gedistribueerd naar de opvolgende fases in het bouwproces. (Bijvoorbeeld: calculatie, uitvoering / planning, productie /CAM, onderhoud en beheer, ontmanteling, etc). Vanuit de opvolgende fasen kan vervolgens (prestatie) informatie terug worden gestuurd naar het 3D CAD model. De distributiefunctie omvat zowel de

30


elementen plaats als tijd waardoor de toegevoegde waarde van een 3D CAD systeem niet alleen in het ontwerpproces, maar ook in de volgende deelprocessen van het bouwproces tot uiting komt. Presentatie De buitenste schil van de toegevoegde waarde van een 3D CAD systeem omvat de presentatie / visualisatie van de ontwerp. De mogelijkheid tot visualisatie elimineert ruimte tot interpretatie waardoor clashes voorkomen kunnen worden. Middels visualisatie wordt ontwerp explicieter waardoor de opdrachtgever en/of gebruiker een goed beeld heeft van het product dat hij of zij heeft aangeschaft. Hierdoor worden (latere) problemen aangaande het verschil tussen verwachtingen en het werkelijk gerealiseerde bouwwerk van de opdrachtgever/ gebruiker voorkomen. De kwaliteit van het bouwwerk neemt dus toe doordat deze beter aansluit bij de verwachtingen van de eindgebruiker.

5.3 Conclusie 3D CAD technologie voegt waarde toe aan zowel het ontwerp‐ als het gehele bouwproces. Dit geschiedt middels de systeemdimensies: de kern, opslag, processing, distributie en presentatie. Het toevoegen van waarde verloop van binnen (de kern) naar buiten (presentatie) waardoor de investering in het gebruik van 3D CAD voornamelijk in de kern plaats zal hebben. Deze bestaat vervolgens uit twee componenten. Te weten verklarende‐ en procedure informatie.

Figuur 5-2 Proces van waarde toevoeging van 3D CAD systemen De analyse van 3D CAD laat zien dat toegevoegde waarde voornamelijk het resultaat is van extra inspanning in de verklarende informatiecomponent in de kern van het systeem. Door gebruik making van standaard elementen/ componenten kan deze investering geminimaliseerd worden. Van uit de kern kan vervolgens waarde worden toegevoegd in de opslag en processing dimensie door respectievelijk hergebruik en bundeling van ingevoerde kennis (ingevoerde kennis = verklarende informatie). De distributie functie verdeelt vervolgens de toegevoegde waarde over de verschillende deelprocessen en daarmee actoren van het overkoepelende bouwproces. De inspanningstoename in de verklarende informatiecomponent wordt dus verdeeld als toegevoegde waarde over het hele bouwproces en haar actoren waardoor deze wel toegevoegde waarde ontvangen zonder daarvoor extra inspanning te hoeven doen. Het meeprofiteren met een gesloten portefeuille lijkt dan ook de een grootse barrière t.a.v. creëren van toegevoegde waarde middels 3D CAD Technologie.

31

Conclusie

6 Conclusie Het doel van deze studie omvat de vraag wat procesintegratie voor een aannemer als Ballast Nedam Infra kan opleveren en of de invoer en het gebruik van 3D CAD systemen economisch haalbaar is. Het voorgaande werkpakket (wp02) laat hiertoe zien dat procesintegratie meer een organisatorisch en sociaal vraagstuk is dan een systeem technische vraagstuk. Een focus op organisatorische en sociale factoren lijkt dan ook relevant. Deze focus wordt ondersteund door actuele literatuur aangaande de implementatie en het gebruik van 3D technologie. De literatuur onderkent dergelijke problematiek met integrale 3D CAD systemen onder de noemer redesigh van bestaande processen. Hier binnen blijken zogenoemde softe factoren de grootste implementatie barrière vormen. De BPR benadering veronderstelt dat dergelijke systemen radicaal geïmplementeerd dienen te worden wat voor 3D CAD systemen, naar later blijkt, inhoud dat alle actoren van het ontwerp‐ en uitvoeringsproces zich dienen te committeren aan een nieuwe methode van werken. De praktijkschets van de bestaande situatie onderschrijft vervolgens dit noodzakelijke committent. Het oude 2D concept wordt immers gekenmerkt door verliezen in tijd geld en/of kwaliteit als gevolg van de lage kwaliteit van de samenwerking. 3D CAD technologie wordt voornamelijk geïnitieerd om de kwaliteit van samenwerken in het ontwerp‐, uitvoerings‐ en bouwproces te verhogen. De huidige samenwerkingsvorm laat zich kenmerken door een gebrek aan gemeenschappelijkheid. Dit gebrek uit zich vervolgens in de probleemgebieden: - Raakvlak beheersing; - Wijzigingen beheer; - Organisatie beheer. De fragmentatie en heterogeniteit van de huidige samenwerkingsvormen resulteren in een spreiding van kennis over veel verschillende partijen welke als losstaande entiteiten elk een eigen doel nastreven. Geen van de kennispartners is verantwoordelijk voor het verbinden van de kennis tot een definitief ontwerp. De huidige transactionele relaties tussen de deelnemers laat zich dan ook kenmerken door onvoldoende gedetailleerde informatie, gebrek aan inzicht, latente problemen en ad‐ hoc oplossingen. Deze kenmerken resulteren in een bewerkelijke seriële cyclus van aanpassen en herontwerpen die leidt tot het verlies van tijd geld en/ of kwaliteit. Op basis van de problematiek in het huidige 2D proces lijkt het dan ook nuttig om naar het gebruik van 3D CAD technologie te gaan. 3D CAD technologie wordt hierdoor beschouwd als middel om de samenwerking in het bouwproces te verbeteren. De toegevoegde waarde van het nieuwe concept dient echter wel in verhouding te staan tot de inspanning welke geleverd moet worden om tot uitvoer van het nieuwe 3D concept over te gaan. Voor Ballast Nedam als individu in het bouwproces is het van belang dat het nieuwe 3D concept ook aanzienlijk nuttiger is dan het 2D concept dat het vervangt. Vanuit economisch perspectief wordt immers duidelijk dat de nieuwe concepten pas worden opgenomen door een organisatie als deze substantiële gevolgen opleveren voor de productiviteit en de bedrijfsresultaten. Het is dus van belang de toegevoegde waarde, de barrières en de benodigde investering van het concept 3D CAD technologie in kaart te brengen. De reeds behaalde toegevoegde waarde blijkt echter van beperkte omvang. Ballast Nedam Infra past de 3D technologie (logischerwijs) enkel toe daar waar zij zelf toegevoegde waarde ontvangt. De technologie blijkt echter voldoende potentiële toegevoegde waarde te herbergen waardoor Ballast Nedam Infra blijft investeren in de ontwikkeling van 3D CAD technologie. Het behalen van de potentiële toegevoegde waarde ondervindt daarentegen weerstand van verschillende barrières waardoor de techniek langzaam inbed in de organisatie. Deze barrières zijn als volgt te categoriseren.

32

Conclusie

‐ Verhoogde aansprakelijkheid; ‐ Organisatorische veranderingen; ‐ Extra onbetaalde inspanning; ‐ Kwaliteit door controle op papier; ‐ Verhoogde kwetsbaarheid; ‐ Doorbreken van tradities. De barrières illustreren dat de toegevoegde waarde afhankelijk is van investeringen in mutaties in transactionele en juridische relaties tussen de actoren van het bouwproces. Als gevolg hiervan zal Balast Nedam Infra haar organisatie van het doorlopen van ontwerpproces moeten aanpassen (personeel en structuur). Verwacht wordt dat deze verandering de grootste investering zal zijn t.a.v. gebruikmaking van de 3D technologie. Een gebrek aan projecten waar deze technologie integraal is toegepast maakt het daarentegen onmogelijk de investering te kwantificeren waardoor moderatoren als best practices ontbreken. Op basis van de analyse van de toegevoegde waarde kan vervolgens geconcludeerd worden dat gebruikmaking van de 3D CAD technologie waarde toevoegt aan zowel het ontwerp‐ als het gehele bouwproces. Dit geschiedt middels de systeemdimensies: de kern, opslag, processing, distributie en presentatie. Het toevoegen van waarde verloopt van binnen (de kern) naar buiten (presentatie) waardoor de investering in het gebruik van 3D CAD voornamelijk in de kern plaats zal hebben. Deze investering blijkt te bestaan uit twee componenten. Te weten verklarende‐ en procedure informatie. De analyse van 3D CAD laat vervolgens zien dat toegevoegde waarde voornamelijk het resultaat is van extra inspanning in de verklarende informatie component in de kern van het systeem. Door gebruikmaking van standaard elementen/ componenten kan deze investering echter wel geminimaliseerd worden. (Zo resulteert de hogere mate van standaardisatie van ontwerp elementen en objecten in bijvoorbeeld de scheepsbouw, vliegtuigbouw als de industriële bouw t.o.v. de civiele bouw tot hoger gebruiksniveau van 3D CAD technologie in deze industrieën t.o.v. de civiele bouw. De noodzakelijke investering in de verklarende informatie component is in dergelijke industrieën reeds gemaakt door de leveranciers van de componenten en hoeft dus niet meer tijdens het ontwerpproceste worden gemaakt.) Vanuit de kern kan vervolgens waarde worden toegevoegd in de opslag en processing dimensie door respectievelijk hergebruik en bundeling van ingevoerde kennis (ingevoerde kennis = verklarende informatie). De distributie functie verdeelt vervolgens de toegevoegde waarde over de verschillende deelprocessen en daarmee over de verschillende actoren van het gehele bouwproces. De inspanningstoename in de verklarende informatiecomponent (door ontwerpers/ tekenaars van Ballast Nedam Infra) wordt omgezet in toegevoegde waarde voor andere actoren in het bouwproces zonder dat deze daarvoor extra inspanning hoeven doen. Het meeprofiteren met een gesloten portefeuille lijkt dan ook de een grootse barrière t.a.v. creëren van toegevoegde waarde middels 3D CAD Technologie. De voordelen verderop in de keten worden dus door andere partijen behaald dan de investeerder. Inspanning en toegevoegde waarde zijn dus over de partijen van het ontwerpproces verspreidt waardoor het gebruik van een integraal 3D CAD systeem voor Ballast Nedam als individu in de bouwketen economische niet aantrekkelijk is. Als individu in de bouwketen staat de toegevoegde waarde van 3D t.o.v. 2D namelijk niet in verhouding tot het extra nut dat de technologie voor Ballast Nedam Infra oplevert. Barrières: verhoogde aansprakelijkheid, organisatorische veranderingen, extra onbetaalde inspanning, kwaliteit door controle op papier en verhoogde kwetsbaarheid, resulteren in een verhoogd individueel risico waar geen individuele beloning tegenover staat. Zolang de toegevoegde waarde niet expliciet is aangetoond blijft de onzekerheid hieromtrent hoog, waardoor ook het risico hoog blijft en waardoor Ballast Nedam Infra als individu beperkt gebruik zal maken van

33

Conclusie

3D CAD technologie. Investerings‐ en gebruiksrisico’s en zullen evenredig met de opbrengsten van de 3D CAD technologie moeten worden verdeeld. Dit lijkt in de huidige 2D situatie niet het geval. Een toename in gemeenschappelijkheid kan deze situatie doorbreken. Enerzijds kan dit worden gerealiseerd door nieuwe manieren van samenwerken tussen de partijen in de keten waarbij alle actoren verantwoordelijk zijn voor het totaalontwerp (en dus tussenproducten verdwijnen), anderzijds kan dit worden gerealiseerd door het voor‐ en achterwaarts uitbreiden van het takenpakket van Ballast Nedam in de bouwketen.

34

Literatuur Aound, G., Lee, A. & Wu, S. (2005) The Utilisation Of Building Information Models In Modelling: A Study of Data Interfacing and Adoption Barriers. Itcon.org April Bjork, B. Information technology in construction Bresnen, M. & Marshall, N. (2000) Partnering in construction: a critical review of issues, problems and dilemmas. Construction management and economics, vol 18, p. 229‐237. Chandansingh, R. A. (1995). The Economic Value Of Cad Systems In Structural Design And Construction: A modelling approach. PhD‐Dissertation, Technische Universiteit Delft. Davenport, T.H. & Short, J.E. (1990). The new Industrial Engineering: Information Technology an Business Process Redesign, Sloan Management Review, pp. 11‐27 Keinemans, J. (2004). Introductieboekje Nieuwbouw HR‐AVI LOT 48.3. Ballast Nedam Infra Lindfors, C., (2003). Process oriented information management in construction: Information systems supporting the work processes of project managers and project groups. Doctoral Thesis. Stockholm, Sweden. Maat, M. & Vogt, H. (1998). Migratie: Het legacy probleem aangepakt. Software Engineering Research Centre Utrecht. Morgan, G.M. (1986). Images of organization. Beverly Hills, CA: Sage. Mowshowitz , A. (1992b). On the market value of information commodities: II. Supply price. Journal of the American Society for Information Science, 43 (3), 242‐248. Tse, T.C. & Wong, K.D. (2004) A Case Study of the ISO 13567 CAD Layering Standard for Automated Quantity Measurement in Hong Kong, ITcon vol. 9. pp. 1‐20 Tuinhout, W. (2005). Beheersen van tekeningenprocedures: Van File2Share naar File4Control. Afstudeerverslag, Technische Universiteit Eindhoven. Veen, B. & Keizers, M. (2005) Projectpartnering in de bouw: Een kennismaking. Rotterdam: SBR. Veenvliet, K. Th (2005) Werkpakket 02 Toekomstbeeld voor het bouwproces. Universiteit Twente. Afdeling Construction Enigineering & Management.

35

Bijlage 1 Respondenten Economische factoren en het huidige 2D proces Bakker, G. Hendriks, P. Booden, B.

(Ballast Nedam/ IC+E) (Ballast Nedam/ IC+E) Projectleider ontwerp Nieuwbouw HR‐AVI LOT 48.3. (Ballast Nedam/ IC+E) Hoofd tekenkamer IC+E

Waarde van 3D voor Ballast Nedam Bakker, G. Hendriks, P. Booden, B. Slikker, F. Jonge, M

(Ballast Nedam/ IC+E) (Ballast Nedam/ IC+E) Projectleider ontwerp Nieuwbouw HR‐AVI LOT 48.3. (Ballast Nedam/ IC+E) Hoofd tekenkamer IC+E (Ballast Nedam/ IC+E) (Ballast Nedam Infra) Informatie manager

36

Economische haalbaarheid

Recommend Documents