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Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Produktmodell erstellt, dass unter Anwendung des Programmes Autodesk Revit 2011 eine objektorientierte Bearbeitung ermöglichte, um alle im Modell vorhanden Informationen vielseitig nutzen zu können. Eine formale Beschreibung der Bauteilklassen, der vorliegenden Eisenbahnbrücke, mit Hilfe der Modellierungssprache SysML, diente als Ausgangsbasis für die Umsetzung der relevanten Familien und deren Parameter zum endgültigen Produktmodell. Außerdem wurde das Attribut „Bauverfahren“ hinzugefügt. Dadurch können jedem Objekt, welches durch das Attribut „Bauverfahren“ ergänzt wurde, weitere Daten entnommen und es kann ebenso vervollständigt werden. Dies sind z.B. Prozessabläufe, Kostenwerte, Zeitauf-wandswerte und Ressourcenerfordernisse. Die Notation in SysMl der zu gebrauchenden Information und Daten um das Produkt generieren zu können, ist ein wichtiger erleich-ternder Prozess, der direkt nachvollziehen lässt, in welchem Zusammenhang manche Ob-jekte und Klassen stehen und durch welche Operationen diese gekennzeichnet sind. Au-ßerdem ist somit eine gute Übersicht gegeben welche Parameter einer Familie angehören. Ein wichtiger Faktor, um optimale Ziele im Baugeschehen und der objektorientierten Betrachtung zu erreichen, ist dabei die ständige Aktualisierung und Aufbereitung der Daten, was durch die Nutzung technischer Datenbanken realisiert wird. Dabei sind gerade die projektunabhängigen Informationen sehr wertvoll, da diese immer wieder auf andere Projekte angewandt werden können und somit keine Arbeitswiederholungen erfolgen müssen, wie dies sehr oft der Fall in der Baupraxis ist, da Kalkulationen von Preisen und Terminpläne meist in separaten Planungsprozessen entstehen. Ebenfalls sollten all diese beschreibenden Eigenschaften im konstruierten Produktmodell schon enthalten sein, um daraus ein Ablaufmodell generieren zu können. Das Ziel, keine redundanten Datengene-rierungen und Bearbeitungsschritte durch eine modellbasierte Ausrichtung des Ablaufes der Objekte zu haben, ist derzeit meist noch nicht der Anwendungsfall. Daher bedarf ei-nem prinzipiellen Umdenken in der Baubranche, und digitale 3D-Modelle sollten mehr an Bedeutung gewinnen, da Vorteile, wie • Visualisierung • Renderings • Clash Detection • keine Medienbrüche • zeichnungsorientierte Bauablaufplanung und Ausführung, dafür sprechen.
In dieser Arbeit wird der Vortriebsprozess einer Erddruckschildmaschine in einem Simulationsmodell mit Hilfe der System Dynamics modelliert. Nach einer Einführung in den maschinellen Tunnelbau werden die Besonderheiten der Erddruckschildmaschine herausgestellt. Anschließend wird das betrachtete System mit dem Simulationskonzept der System Dynamics modelliert und in einem geeigneten Simulationstool implementiert.
Die vorliegende Arbeit umfasst die Erstellung eines Konzeptes zur Erfassung und Bewertung von Arbeitsräumen, die während der Ausführung von gebäudetechnischen bzw. Innenausbauarbeiten im Hochbau von verschiedenen Gewerken benötigt werden. Zielstellung ist die Berücksichtigung der räumlichen Aspekte insbesondere in einer durch viele beteiligte Gewerke parallel genutzten, gedrängten Umgebung im Rahmen einer dynamischen Bauablaufplanung. Es erfolgt die auszugsweise Umsetzung und Erprobung des Konzeptes im Rahmen eines Simulationsmodells, welches zukünftig den Planungsverantwortlichen als Werkzeug während der Arbeitsvorbereitung und zur Minimierung auftretender Raum-Zeit-Konflikte dienen könnte. Insgesamt wurden vier Bauprojekte inklusive Baustellenbesichtigungen, Befragung der Beteiligten, Analyse der Projektunterlagen usw. als Referenzen herangezogen. Bestandteile der Arbeit sind zunächst die Betrachtung der klassischen und modernen Verfahren der Bauablaufplanung inklusive der existierenden Forschungsansätze zur Berücksichtigung räumlicher Parameter am Bau bzw. zur Bauablaufsimulation. Es folgt neben der Definition und Abgrenzung wichtiger Roh- und Ausbauphasen im Hochbau die Kategorisierung der wichtigsten Ausbaugewerke sowie die Erfassung ihrer zeitlich-technologischen Abhängigkeiten, Montagestrategien und Prozesse. Die benötigten Arbeitsräume werden klassifiziert sowie für einzelne Gewerke qualitativ und quantitativ erfasst. Im Rahmen der Gewerke- sowie Flächenanalyse wird ein Konzept zur Behandlung von auftretenden Raum-Zeit-Konflikten und resultierenden Produktivitätsminderungen entwickelt. Schlussendlich resultiert die auszugsweise Anwendung der Erkenntnisse und aufbereiteten Daten auf ein Anwendungsbeispiel innerhalb eines von der Professur Baubetrieb und Bauverfahren teilweise vorbereiteten Simulationsmodells in Plant Simulation.
Anwendungsmöglichkeiten der Werkzeuge der Lean Construction in der Ablaufplanung im Fassadenbau
(2011)
Trotz Mechanisierung und Vorfertigung ist die Bauproduktion stark handwerklich geprägt. Zu dem sind Baustellen in der Regel komplexe und einmalige Produktionsstätten für Einzelobjekte. Sie sind häufig witterungsabhängig, was die Planbarkeit des Herstellungsprozesses beeinträchtigt. Zu dem unterscheiden sich die jeweiligen örtlichen Bedingungen stark voneinander. Ständig wechselndes Personal und Nachunternehmer aus verschiedenen Ländern mit unter-schiedlichen Erfahrungen und Qualifikationen sowie andere Geräte, Herstellungsmethoden und Baustoffe stellen sehr komplexe Anforderungen an die Baubeteiligten. Außerdem gelten in Deutschland hohe Qualitätsanforderungen und komplizierte Vorschriften, die den Aufwand für die Bauleitung deutlich erhöhen. Die Bauindustrie hat sich aus der Kombination verschiedener Berufe entwickelt und leidet deshalb bis heute unter einer arbeitsteiligen Gliederung. Dies hat zur Folge, dass gegenwärtige Ressourcen nur mangelhaft ausgenutzt werden. Besonders bei den Schnittstellen zwischen den einzelnen Gewerken besteht enormes Potential, da die Abläufe und Übergänge zwischen den einzelnen Gewerken meist nicht richtig funktionieren. Hinzu kommen Lieferprobleme sowie zum Teil gegensätzliche Ziele der am Bau Beteiligten, welche die Arbeit erschweren und das Resultat beeinträchtigen. Dies hat zur Folge, dass die tatsächliche, produktive Arbeitsleistung im Verhältnis zur gesamten Arbeitszeit zu gering ausfällt. Seit Mitte der neunziger Jahre versuchen, vor allem amerikanische Bauingenieure und Ma-nagementfachleute, wissenschaftlich einzelne Gestaltungsprinzipien und Methoden der Lean Production (LP) aus der stationären Industrie auf das Bauwesen zu übertragen und bran-chenspezifisch weiterzuentwickeln. Dabei werden hauptsächlich Werkzeuge und Methoden des Toyota Produktionssystems (TPS) und der LP verwendet um eine Steigerung der Produktivität und Stabilisierung der Bauabläufe zu erreichen. Dieser Managementansatz zur Gestaltung der Baustellenproduktion wird als Lean Construction (LC) bezeichnet.
Das Bauen im Bestand ist ein wichtiges, aber vergleichsweise noch wenig erforschtes Wissenschaftsfeld. Die Konzentration auf das Bauen im Bestand im Wohnungsbau führte in den bautechnischen Abteilungen von Wohnungsunternehmen zu einem strategischen Wandel. Die Betreuung der Bestandsmaßnahmen ist zum wichtigsten Aufgabenfeld der technischen Bewirtschaftung geworden. Bestandsmaßnahmen bezeichnen die Baumaßnahmen, die die Wohnobjekte (Wohngebäude, Außenanlagen) und ihre Elemente erhalten oder verändern.
Basis für eine rationale und kosteneffiziente technische Bewirtschaftung der Wohnungsbestände sind Kenntnisse der charakteristischen Eigenschaften der Bestandsmaßnahmen und ihrer Abhängigkeiten. Die bisherigen empirischen Untersuchungen zu Bestandsmaßnahmen weisen forschungsmethodische und inhaltliche Defizite auf. Der Erkenntnisgewinn ist so noch nicht für die professionelle und kosteneffiziente technische Bewirtschaftung der Wohnungsbestände umsetzbar.
Ziel der Arbeit ist es, strategische Handlungsempfehlungen für die rationale und kostenoptimierte Auswahl von Bestandsmaßnahmen in Wohnungsunternehmen zu entwickeln und zu bewerten. Darauf aufbauend soll ein Konzept für eine objektiv begründete Auswahl von Bestandsmaßnahmen entworfen werden.
Die Arbeit basiert auf der empirischen Untersuchung von Bestandsmaßnahmen. Die Maßnahmen wurden am Beispiel eines unternehmensstrategisch interessanten Wohnungsunternehmens und eines statistisch gesehen typischen Wohnungsbestandes betrachtet. Es wurden circa 3000 Maßnahmen über einen Zeitraum von fünf Jahren untersucht.
Die Maßnahme- und Kostenverteilungen der Bestandsmaßnahmen werden in Abhängigkeit vom Baualter und von unternehmensstrategischen Einflussfaktoren charakterisiert. Mit diesen Erkenntnissen werden strategische Handlungsempfehlungen zur Erfüllung der Pflichten der technischen Bewirtschaftung sowie der Gewährleistung eines Investitionsminimums abgeleitet.
Die Handlungsempfehlungen dienen der Ermittlung von Kostensenkungspotentialen und der Berechnung des Investitionsminimums der technischen Bewirtschaftung. Sie werden in ein Konzept zur objektivierten und systematischen Auswahl der Maßnahmen eingebunden.