+++Anzeige+++ 22.07.2019, 10:26 Uhr

Integrated Factory Modeling – Wie Bau und Fabrikplanung zusammenrücken

Planung und Bau von Fabriken unterscheiden sich maßgeblich von Wohnbauprojekten. Die starke Interdependenz von Gebäude und Produktion, sowie deren unterschiedlichen Nutzungsdauern erfordern eine engere Kooperation von Bau‐ und Fabrikplanung. Wie das Integrated Factory Modelling, angelehnt an das Building Information Modelling, diese Herausforderung angeht, lesen Sie in diesem Beitrag.

Besser planen, bauen und betreiben – besser arbeiten und leben mit dem Forum Building the Future am 16.-17. Oktober 2019 in Aachen.
Foto: Fotolia / Sergey Nivens

Besser planen, bauen und betreiben – besser arbeiten und leben mit dem Forum Building the Future am 16.-17. Oktober 2019 in Aachen.

Foto: Fotolia / Sergey Nivens

Eine durchgängige Informationskette ist in Bauprojekten von zunehmender Bedeutung. Die
Auswirkung fehlender Transparenz wird in Projekten wie Stuttgart 21, der Elbphilharmonie Hamburg
oder dem Flughafen Berlin‐Brandenburg deutlich. Einen Lösungsansatz dafür bildet das Building
Information Modeling (BIM), eine intelligente und auf 3D‐Modellen basierende Methode für die
optimierte Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden. Die Entwicklung und
Implementierung von BIM als flächendeckende Planungsmethodik hat einen deutlichen Bezug zu
öffentlichen Bauprojekten, bzw. vermehrt auch zu Projekten des Wohnungsbaus.

Relevant für das Baugewerbe sind neben Wohnungsbau und öffentlichen Projekten, wie den
genannten, zudem Industriebauprojekte. So waren in den letzten Jahren in Deutschland 13% der
Neubauten Fabrik‐ oder Werkstattgebäude. In solchen industriellen Bauprojekten werden
Produktion und Gebäude bisher oft getrennt geplant und es findet kein oder nur geringer
Informationsaustausch statt. Dies führt zu Kostensteigerungen, Zeitverzögerungen und verringerter
Ergebnisqualität aufgrund intransparenter Anforderungen und fehlender Abstimmungen. Ein Ansatz
um diesen Herausforderungen zu begegnen ist das Aachener Fabrikplanungsvorgehen, welches alle
anfallenden Planungsaufgaben beider Disziplinen in Modulen kapselt und über ihre jeweils
benötigten Eingangs‐ und Ausgangsinformationen verbindet. Durch die Verknüpfung der Modularen
Planung, einem agilen Projektmanagement und den Vorteilen der visualisierten und digitalen
Planung mit BIM können weitereichende Potentiale in Bezug auf Planungsgeschwindigkeit und
qualität erreicht werden.

Das IFM überführt diesen Ansatz in die digitale Planung. Es ist ein Werkzeug, das eine
disziplinübergreifende, zentrale Informationsbasis weiter verbessert. Zentral sind dabei die
folgenden drei Kernaspekte:

1. Integration aller beteiligten Fachbereiche und Stakeholder

Eine frühe Integration des Nutzers in den Planungsprozess ist somit zwingend notwendig. Weiterhin
sind die Arbeitsweisen der verschiedenen Disziplinen stark unterschiedlich. Parameteränderungen
eines Planungspartners haben direkte Auswirkungen auf andere Teilbereiche und erfordern daher
ein transparentes und schnelles Informations‐ und Änderungsmanagement.

Ein Kernaspekt des IFM bildet daher die Integration aller Fachbereiche und Stakeholder in den
Planungsprozess. Dafür wird eine agiles SCRUM‐Projektmanagement etabliert, welche klare
Synchronisationspunkte vorsieht.

2. Aktive Steuerung des Detail‐ und Komplexitätsgrads über die Planungsphasen

Der Lebenszyklus einer Fabrik umfasst die vier Phasen Planung, Design, (Um‐)Bau sowie Betrieb. Oft
werden diese Phasen mehrfach durchlaufen um Planungsänderungen zu implementieren. Generell
lässt sich feststellen, dass mit Voranschreiten eines Projektes die Anzahl der beteiligten Planer und
Lieferanten zunimmt. Der spezifische Informationsbedarf, der gewünschte Detailgrad und damit die
Komplexität des Planungsprojektes steigen.

Das IFM nutzt daher ein Reifegradsystem für Planungsdaten zur aktiven Steuerung dieser
Komplexität. Für jeden Funktionsabschnitt innerhalb der Fabrik wird im Rahmen von fünf Schritten
von einem ersten Volumenmodell über ein Störkantenmodell bis zu einer AS‐Built Struktur ein
stufiger Prozess eingeführt. Durch diesen lassen sich u.a. Lieferantenumfänge klar definieren,
vergeben und im 3D‐Modell überwachen.

3. Erhöhung des Kooperationsgrades

Informations‐ und Medienbrüche sind immer noch Hauptursachen für Planungsfehler und
Verspätungen. Im Rahmen von IFM erfolgt eine digitale Durchgängigkeit in Planungstools schon ab
frühen Phasen – Verluste werden vermieden und der Abstimmungsaufwand reduziert. Besonders das
Schnittstellen‐ und Informationsmodell der Aachener Fabrikplanung ermöglicht automatisierte
digitale Workflows zwischen den verschiedenen Planungsfachbereichen inkl. Fortschrittsübersicht im
Vergleich zum Gesamtprojekt. Weiterhin ist eine übergreifende Informationsdatenbank möglich, da
schon zu Projektstart ein Großteil der benötigten Informationen bekannt und über Standards
vorliegend ist. Das Gesamtkonzept des IFM wird auf dem Kongress Exzellente Fabriken planen + bauen im Rahmen des Forum Building the Future am 16.+17.Oktober 2019 in Aachen vorgestellt. Dieses und weitere Themen werden von Experten aus Industrie und Wissenschaft der Bau‐ und Produktionsbranche vorgestellt und diskutiert unter dem Motto: „Besser planen, bauen und betreiben, besser arbeiten und leben.“

Von Matthias Dannapfel (WZL der RWTH Aachen, Abteilung Fabrikplanung)