Building Information Modeling in der Fabrikplanung – Teil 1: allgemeine Einführung

Entwicklungen wie Globalisierung und Klimakrise führen zunehmend zu direkt spürbaren Dynamiken in der Industrie. Dadurch werden Unternehmen mit zahlreichen veränderlichen Bedingungen konfrontiert. Auf diese Herausforderungen gilt es stets schnell und präzise zu reagieren, um vor allem die Wettbewerbsfähigkeit zu gewährleisten.

Es gibt zahlreiche Ansätze zur Lösung dieser Herausforderungen. Besonders an Interesse hat das digitale Abbilden der Fabrik in Echtzeit gewonnen. Nicht zuletzt durch neue Werkzeuge, sondern auch durch die zahlreichen Vorteile wie Echtzeitoptimierung, Entscheidungsfindung oder Gefahrenabwehr. In diesem Kontext erfährt der sogenannte “digitale Zwilling” in der Forschung, wie auch in der Praxis, an zunehmender Aufmerksamkeit. Doch wie kann ein digitaler Zwilling in der Fabrikplanung effizient umgesetzt werden?

Die Umsetzung der digitalen Planung von Fabriken, sowie das Erstellen digitaler Abbilder, kann durch Nutzung der Arbeitsmethodik Building Information Modeling (BIM) und der zugehörigen Software signifikant in Qualität und Geschwindigkeit verbessert werden. Hierbei wird beim Building Information Modeling ein digitales Abbild bspw. eines Bauwerkes erstellt und konsistent mit Informationen und Daten ergänzt. So können alle Beteiligten mit dem Modell hinreichend genau arbeiten. Außerdem kann es für weitere Bearbeitungen zwischen Fachdisziplinen übergeben werden.

Das BIM verabschiedete am 15.12.2015 einen Stufenplan zur Einführung, um die Durchsetzung der Methode im Bauwesen zu beschleunigen. Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur stellte mit diesen Leitfaden ein Dokument zur schrittweisen Durchsetzung von BIM im Bau- und Planungsbereich vor. Dieser sieht bis 2020 die Umsetzung des sogenannten BIM-Level 1 vor. Mit dem Erreichen der ersten Stufe soll BIM in der Planung von Verkehrsinfrastrukturprojekten regelmäßig Gebrauch finden.

Wie findet das Building Information Modelling in anderen Ländern Verwendung?

Im Vereinigten Königreich ist das Infrastructure and Projects Authority für die Verbreitung von BIM zuständig. Dort wurde bis 2020 bereits das Level 2, welche die Dokumentation mittels BIM während eines Projektes von allen Informationen und Daten in elektronischer Form vorschreibt, erreicht. Das fortfolgend geplante dritte Level umfasst ein durchgängiges integriertes kollaboratives BIM-Modell.

Das erste nationale BIM-Programm der Welt wurde jedoch von der USA 2003 durch die General Service Administration (GSA) verabschiedet. Seit 2012 wird die Durchsetzung des Building Information Modeling von der gemeinnützigen Organisation National BIM Standard-United States in der USA gesteuert. Diese gibt nicht wie im Vereinigten Königreich oder Deutschland einen klaren Stufenplan vor, sondern unterstützt mit Hilfe eines Leitfadens die Unternehmen bei der Umsetzung von BIM.

Je nach Land wird die Einführung von BIM in die Praxis des Bau- und Planungswesen verschieden umgesetzt. Doch wie sieht die praktische Anwendung in Bezug auf die Fabrikplanung aus? In meiner Seminararbeit untersuche ich anhand der E³-Forschungsfabrik die Umsetzung von BIM im Fabrikplanungskontext mit der Planungssoftware Autodesk Revit. In einem zweiten Teil der Artikelreihe werde ich darauf aufbauend die Anwendung von Building Information Modeling anhand der Modellierung der Fraunhofer IWU Forschungsfabrik im Softwaretool erläutern. Zudem gebe ich Einblicke in Vorteile und Herausforderungen bei der konkreten Praxisanwendung der Arbeitsmethodik.