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Ein Beitrag zur digitalen Transformation der Lean Construction am Beispiel der BIM-basierten Taktplanung und Taktsteuerung

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[Quelle: http://d-nb.info]

Im Bauwesen bestehen ein starker Bedarf sowie große Potentiale hinsichtlich der Veränderungen bestehender Denk- und Arbeitsweisen, um damit die Zusammenarbeit in Projekten zu verbessern, Produktivität und Wertschöpfung zu steigern und abnehmende Arbeitskraft zu kompensieren. Eine Grundlage dafür bildet eine Transformation hin zu ganzheitlich prozessorientierten und digitalen Wertschöpfungsketten, die auf einer aufgeschlossenen, kollaborativen Mentalität aller Beteiligten basiert. Die Building Information Modeling (BIM) Methodik und Lean Construction (LC) stellen zwei Ansätze dar, die dazu beitragen können, dies zu erreichen. In diesem Kontext wird in der Dissertation der aus der LC stammende Taktungsansatz auf Möglichkeiten zur digitalen Unterstützung - insbesondere durch eine Anwendung von und Integration in die BIM-Methodik - hin untersucht. Dazu werden wissenschaftliche Arbeiten sowie in der Praxis eingesetzte Softwarelösungen analysiert. Darauf aufbauend wird ein Konzept eines Softwaresystems vorgestellt, das einen ganzheitlichen Ansatz zur digitalen Transformation der Taktplanung und -steuerung umfasst. Das Softwarekonzept besteht aus einer auf visueller Programmierung aufbauenden Anwendung zur Taktplanung sowie einer modularen, webbasierten Anwendung, die an das zentrale Werkzeug der Taktsteuerung, Taktsteuerungstafeln, angelehnt ist. Innerhalb dieser beiden Softwareanwendungen wird durch die Nutzung einer gemeinsamen Datenbank und eines ebenfalls in der Arbeit eingeführten digitalen LC-Modells ein durchgängiger Datenfluss sichergestellt. Abschließend wird anhand von Demonstrationsanwendungen aufgezeigt, wie eine softwaretechnische Implementierung erfolgen kann sowie deren Nutzung anhand von Anwendungsbeispielen illustriert.

Folgendes könnte Sie auch interessieren:

Bücher, Broschüren

Markus Nöldgen, Ioannis Athanassopoulos
Modellbasierte Zeichnungsableitung im Brücken- und Ingenieurbau mit NX
Erfolgreich studieren
BIM - Building Information Modeling. Book w. online files / update
2020, vii, 149 S., 30 SW-Abb., 255 Farbabb. 240 mm, Softcover
Springer

 

 

Die assoziative Zeichnungsableitung von einem dreidimensionalen Modell wird bei der Verwendung von CAD Software im Baubereich immer wichtiger. Das Ziel ist die Nutzung des dreidimensionalen Modells als zentrales Fachmodell, das über reine Geometrie hinaus wichtige Informationen für alle an der Planung Beteiligten beinhaltet. Auch wenn es bereits heute möglich ist, das dreidimensionale Modell für alle Phasen der Entwicklung von Bauprodukten zu nutzen, bleibt die klassische zweidimensionale Zeichnung weiterhin als "echtes" prüfbares Dokument und bewährtes Kommunikationsmittel ein wichtiger Bestandteil für beteiligte Disziplinen. Das Buch beschäftigt sich daher mit den Techniken der modellbasierten Zeichnungsableitung für den Brücken- und Ingenieurbau mit der Software Siemens NX, um Anwendern einen Einblick in die Vorgehensweise zu ermöglichen. Die Herausforderungen, die hier eine zentrale Rolle spielen, sind die technisch korrekte und effiziente Umsetzung von Zeichnungsstandards und Anforderungen. Das Ziel des Buchs ist es Studierende, Konstrukteure und Ingenieure anhand von Einführungsbeispielen in Teilaspekten der modellbasierten Zeichnungsableitung zu schulen. Das somit erlangte Wissen soll als Grundlage dienen, um Herausforderungen bei komplexen Projekten bewältigen zu können.

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Arnim J. Spengler, Jacqueline Peter
Die Methode Building Information Modeling
Essentials
Schnelleinstieg für Architekten und Bauingenieure
2020, xi, 63 S., 17 SW-Abb. 210 mm, Softcover
Springer

 

 

Die Autoren bieten einen Schnelleinstieg in die BIM-Methodik. Zunächst geben sie einen grundsätzlichen Einblick, zeigen die Bedeutung von BIM auf und klären die wichtigsten Begrifflichkeiten des Themenfeldes. Danach wird die Methodik aus den unterschiedlichen Sichtweisen aller Akteure im Bauwesen entlang des Lebenszyklus eines Bauwerks beleuchtet sowie die wichtigsten Normen, Richtlinien und Vereinigungen vorgestellt und untereinander in Bezug gesetzt. Eine SWOT-Analyse zeigt kurz und prägnant Stärken, Schwächen, Risiken und Chancen von BIM. Im Anschluss gewähren die Autoren einen schnellen Einblick in die Forschung und geben einen kurzen Ausblick über neue Technologien wie Blockchain, Künstliche Intelligenz, Robotik und IoT in Verbindung mit der BIM-Methodik.

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Teresa Fankhänel, Andres Lepik
Die Architekturmaschine
Die Rolle des Computers in der Architektur
2020, 248 S., 230 col. ill. 280 mm, Hardcover
Birkhäuser Berlin

 

 

Der Computer ist heute aus dem Alltag im Architekturbüro nicht mehr wegzudenken. Bits und Bytes haben längst wichtige Aufgaben im Entwurf und in der Präsentation von Architektur übernommen. Das Buch, das im Rahmen einer gleichnamigen Ausstellung im Architekturmuseum der TUM in der Pinakothek der Moderne in München (14.10.2020-10.01.2021) erscheint, wirft erstmalig einen umfassenden Blick auf die Entwicklung des Digitalen in der Architektur. Von den Anfängen in den 1950er-Jahren bis heute erzählt es diese spannende Geschichte in vier Kapiteln und präsentiert den Computer als Zeichenmaschine, als Entwurfswerkzeug, als Medium des Geschichtenerzählens und als interaktive Kommunikationsplattform. Die grundlegende Frage dahinter ist einfach: Hat der Computer die Architektur verändert? Und wenn ja, wie sehr?

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Jose Luis Moro, Bernes Alihodzic, Matthias Weißbach
Baukonstruktion - vom Prinzip zum Detail
2., Aufl.
2019, xxxiv, 822 S., 1 SW-Abb. 254 mm, Softcover
Springer, Berlin

 

 

Konstruktion ist das Mittel des entwerfenden Architekten und Ingenieurs, eine Entwurfsidee in gebaute Realität zu überführen. Aus dieser Perspektive wird das Thema "Baukonstruktion" vom Architekten Jose Luis Moro in vier umfangreichen Bänden behandelt. Sie sind jeweils den methodischen, physikalischen und funktionalen Grundlagen, dem Konzipieren einer konstruktiven Prinziplösung sowie zuletzt ihrer Umsetzung in das konstruktive Detail gewidmet. Dabei werden nicht nur umfangreiche Inhalte vermittelt, sondern es wird auch gleichzeitig eine größtmögliche Anschaulichkeit sowie textliche und grafische Lesbarkeit gewahrt, um Lernenden den Zugang zur Materie zu erleichtern. Ein wichtiger Schwerpunkt des Werks liegt nicht nur in der Vermittlung von technisch-wissenschaftlichen Sachinformationen, sondern auch im Aufzeigen von komplexen Zusammenhängen und Wechselwirkungen zwischen Entwurf, Werkstoff und Konstruktion. Größter Wert wurde auf die Erarbeitung eines durchgängigen übergeordneten Sinnzusammenhangs zwischen den zahlreichen, sehr diversen Sachthemen gelegt. Im Band 1 "Grundlagen" werden nach einer grundlegenden Betrachtung planungstheoretischer Themen zunächst Nachhaltigkeitsfragen im Kontext des konstruktiven Entwerfens diskutiert. Danach werden die wichtigsten materialtechnischen Grundlagen behandelt sowie die daraus ableitbaren Folgen für den konstruktiven Umgang mit Werkstoffen. Ebenso wird die Palette aktuell verfügbarer industrieller Bauprodukte vorgestellt. Ferner werden die wesentlichen Anforderungen und Funktionen untersucht, die Baukonstruktionen aus statischer, bauphysikalischer, bauakustischer und brandschutztechnischer Sicht erfüllen müssen. Zuletzt werden Fragen der Dauerhaftigkeit diskutiert.

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Jose Luis Moro
Baukonstruktion - vom Prinzip zum Detail
Umsetzung
2., Aufl.
2019, xxxii, 1113 S., 1867 Farbabb. 254 mm, Softcover
Springer, Berlin

 

 

Konstruktion ist das Mittel des entwerfenden Architekten und Ingenieurs, eine Entwurfsidee in gebaute Realität zu überführen. Aus dieser Perspektive wird das Thema ?Baukonstruktion? vom Architekten José Luis Moro in drei umfangreichen Bänden behandelt. Sie sind jeweils den methodischen, physikalischen und funktionalen Grundlagen, dem Konzipieren einer konstruktiven Prinziplösung sowie zuletzt ihrer Umsetzung in das konstruktive Detail gewidmet. Dabei werden nicht nur Inhalte vermittelt, sondern es wird auch gleichzeitig eine größtmögliche Anschaulichkeit gewahrt, um Lernenden den Zugang zur Materie zu erleichtern. Hierfür wurden digitale Darstellungsmethoden ausgiebig genutzt. Ein wichtiger Schwerpunkt des Werks liegt nicht nur in der Vermittlung von technisch-wissenschaftlichen Sachinformationen, sondern auch im Aufzeigen von komplexen Zusammenhängen und Wechselwirkungen zwischen Entwurf, Werkstoff und Konstruktion. Im Band 3 steht die bauliche Umsetzung des Gebäudeentwurfs im Mittelpunkt der Betrachtung. Zunächst wird die Thematik der Fugen und Verbindungen in ihren grundlegenden Aspekten behandelt und die baurelevanten Verbindungstechniken aus einer werkstoffübergreifenden Perspektive untersucht. Im zentralen Teil des Bands werden Gebäudehüllen, äußere und innere, detailliert betrachtet. Dies erfolgt aus einer allgemeinen, primär auf den konstruktiven Aufbau der Hülle bezogenen Perspektive, in Abgrenzung prinzipieller Aufbauvarianten wie Schalen- oder Rippensysteme. Somit rückt die klassische, eher auf tradierte Bauformen anwendbare Klassifikation nach Lagen am Gebäude (Außenwand, Dach) zugunsten einer deutlicher strukturbezogenen Sichtweise stärker in den Hintergrund.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
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Steffen Braun, Alexander Rieck, Sebastian Bullinger, Carmen Köhler-Hammer, Arnold Walz, Wilhelm Bauer
FUCON 4.0 - Nachhaltiges Bauen durch digitale und parametrische Fertigung
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2995
2019, 129 S., 71 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Dem Bauwesen stehen in den nächsten Jahren viele Herausforderungen, aber auch Potenziale wie beispielsweise die Zukunftsthemen Energiewende, Industrie 4.0 und die urbane Transformation gegenüber. Die Prozesse der deutschen Baubranche müssen deutlich optimiert werden, um konkurrenzfähig zu bleiben. Die Forschenden sehen die Chance für eine Restrukturierung heutiger Planungs- und Fertigungsprozesse durch eine umfängliche Digitalisierung - insbesondere in der breiten und durchgängigen Anwendung von parametrischer Planung und digitaler Fertigung sowie der dazugehörigen Methoden und Werkzeuge. Im Projekt wurden Konzepte für die Etablierung einer durchgängig digitalen Prozesskette erarbeitet. Parametrische Planung und digitale Fertigung sind die Grundbausteine einer solchen durchgängigen digitalen Prozesskette, welche die Verfügbarkeit aller relevanten Daten in Echtzeit sicherstellt und somit eine elementare Größe in der Anwendung von Ansätzen aus Industrie 4.0 auf das Bauwesen darstellt.

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Werner Herget, Volker Ludwig
Rationalisierungselemente beim Sanitärentwurf im Wohnungsbau. Rev.Schlußbericht
Bau- und Wohnforschung
1990, 150 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der technische Entwurf von Sanitärräumen im Wohnungsbau wird heute bestimmt von einer erheblichen Anzahl sich gegenseitig beeinflussender Planungsparameter. Gleichzeitig wird der Grundrißentwurf durch höhere Nutzeransprüche an das Bad und kaum veränderbaren Wohnungsgrößen stärker gefordert. Beide Prozesse korrelieren und erfordern vom Architekten entsprechende Detailkenntnisse, um ein störungsfreies Funktionieren der technischen Räume zu garantieren. Er bedarf dazu eines Steuerungsinstrumentariums. Die Studie soll hierfür Ansätze erbringen. Sie beschreibt neben den - statistisch gewonnenen - erhöhten Nutzeransprüchen die einzelnen Planungsparameter, zeigt die mögliche Einbindung der Sanitärräume in den Wohnungsgrundriß anhand von Grundmustern bei Einfamilienreihenhäusern und 2-4-Spännern im Geschoßwohnungsbau und bewertet die dabei auftretenden Lösungszwänge durch grobstrukturierte Nutzwertanalysen und ausgewählte Literaturbeispiele. Um die gegenseitige Vernetzung der Parameter deutlich zu machen, arbeitet die Studie mit dem Modell des Regelkreises, bei dem auch der Einfluß von außen eindringender Störgrößen berücksichtigt werden kann. Im Katalog der Nutzeransprüche stehen Forderungen nach verstärkter paralleler Nutzbarkeit der Räume, Umbau- und funktionaler Flexibilität des Bades, sanitärer Teilnutzung von Individualräumen. (-y-)

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Horst Merkel, Heide Rossbach, Rotraut Weeber
Bedarf an Abstellflaechen als Grundlage fuer wirtschaftliche Flaechenbemessung
Bau- und Wohnforschung
1985, 88 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der Bedarf an Abstellflaeche je Wohnung wird untersucht mit dem Ergebnis, dass die bisher gesetzlich geforderte Mindestabstellflaeche ein Minimum darstellt, obwohl der Bedarf an Abstellflaeche staendig steigt, sei es fuer: Fahrraeder, Trockner, Werkzeug, Tiefkuehltruhe, Buegelmaschine, Waschmaschine. Diesem Bedarf an Abstellflaeche muss nach Ansicht der Verfasser bei der Neuplanung von Wohnungen und Wohngebaeuden mehr Rechnung getragen werden. Als Anregung werden die verschiedensten Vorschlaege zur Einplanung von Abstellflaechen gemacht, die nicht unbedingt die Baukosten erhoehen muessen. (ff)

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Claus-Juergen Diederichs, Heinrich Hepermann
Kosteneinflussfaktoren bei den Leitpositionen von Standardleistungsbeschreibungen fuer die Kostengrupe 3.1 nach DIN 276. Bd.1. Text. Bd.2
Veroeffentlicht in; Schriftenreihe des Bundesministers fuer Raumordnung, Bauwesen und Staedtebau, 04, Bau- und Wohnforschung, Heft 04.0115.
Bau- und Wohnforschung
1985, 462 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Entwicklung einer leistungsfaehigen Kostenermittlungsmethode fuer 13 Bauwerksarbeiten (u.a. Erd-, Mauer-, Beton- und Stahlbeton-, Zimmer- und Holzbau-, Putz- und Stuck-, Fliesen- und Platten-, Estrich-, Tischler-, Metallbau- und Schlosser-, Anstrich- und Tapezier- und Bodenbelagarbeiten) an die bei der Entwicklung u.a. folgende Anforderungen gestellt wurden: Durchgaengigkeit ueber alle Kostenermittlungsstufen von der Kostenschaetzung bis zur Kostenfeststellung durch Verwendung von Leitpositionen mit einheitlichen Bezugsgroessen; Beruecksichtigung von Bauwerksbesonderheiten durch Ausfuehrungsvarianten von Leitpositionen; weitgehender Verzicht auf Verwendung von Baupreisindizes zur Aktualisierung von Kostendaten; Bewusstmachen der Kostenkonsequenzen von Planungsentscheidungen und Ermoeglichen gezielter Kostensteuerung durch Beachtung der massgeblichen Kosteneinflussfaktoren und Moeglichkeit der Verknuepfung von Kosten-, Termin- und Kapazitaetsplanung und -steuerung mit Hilfe der Basisdaten der Leitpositionen. (-y-)

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Karl Deters, Ewald Wente
Begleitende Betreuung zur Ueberarbeitung des Normblattes DIN 18011 - Stellflaechen, Abstaende und Bewegungsflaechen im Wohnungsbau. Stufe 1 und 2
Bau- und Wohnforschung, Band F 1994
1985, 136 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Seit laengerer Zeit bestand bei zahlreichen Fachleuten im Wohnungsbau der Wunsch, das Normblatt DIN 18011 zu ueberarbeiten, zu modifizieren und weiterzuentwickeln. Nachdem auch der Lenkungsausschuss im DIN dieses Anliegen unterstuetzt hatte, kam es zur ersten Einberufung des Arbeitsausschusses im Maerz 1981. Der erarbeitete Normentwurf wurde im Mai 1984 der Oeffentlichkeit bekannt gemacht. Innerhalb der Einspruchsfrist bis 31.August 1984 gingen 87 - z.T. umfangreiche Einsprueche und Stellungnahmen von Personen und Institutionen ein. Aufgrund dieser meist kritischen Einsprueche ist damit zu rechnen, dass die vorliegende Norm-Konzeption nicht mehr weiter verfolgt, sondern eine von den bisherigen Ansaetzen abweichende Loesung angestrebt wird. Die Dokumentation zur Norm-Bearbeitung umfasst wesentliche Arbeitspapiere beider Bearbeitungsstufen und den Norm-Entwurf Mai 1984. (-y-)

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Zeitschriftenartikel

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Engel, Thomas; Lechner, Markus
Richtig übernommen? Bauausführung
mikado plus, 2019

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Fingerloos, Frank
Initial experiences and design notes. The new DBV code of practice on "multi-storey and Underground Car Parks", 2018 Edition
BFT International, 2019

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Andexer, Christian
Oodi - Zentralbibliothek in Helsinki
ISG-Magazin, 2019

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Utopia - Bibliothek und Akademie der Darstellende (Darstellenden) Künste
ISG-Magazin, 2019

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Behaneck, Marian
Besser heute als morgen! BIM-Einführung - Teil 1
Der Zimmermann, 2019

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