Steigerung des Wertschöpfungspotenzials von Bauunternehmen durch Simulation und Neugestaltung von Bauprozessen
Final Report Abstract
2.1 Ergebnisse und erzielte Fortschritte Im Bereich der Bauproduktion kann die Simulationstechnik einige Felder aufzeigen, in denen Bauprozesse verbessert und somit Wertschöpfungspotenziale identifiziert werden können. Im vorliegenden Abschlussbericht wird ein simulationsbasierter Ansatz vorgestellt, mit dem die Planung des Fertigungssystems "Baustelle" unterstützt und Bauabläufe damit abgesichert werden können. Dabei wird die Leistungsfähigkeit der an der Baustelle beteiligten Unternehmen unter der Berücksichtigung von Bauablaufstörungen bewertet. Durch Nutzung dieses Ansatzes können Bauunternehmen in die Lage versetzt werden, mögliche Probleme bei Bauabläufen frühzeitig zu erkennen und die erforderlichen Ablaufalternativen planerisch einzuleiten. Durch eine zielgerichtete Verbesserung von Bauabläufen lassen sich somit entscheidende Potenziale für die Produktivität von Baustellen erschließen. Dies ist auch daran zu erkennen, dass sich bei der Prozessgestaltung von Bauprojekten derzeit bahnbrechende Veränderungen (vor allem im angloamerikanischen und skandinavischen Raum) abzeichnen, die mit dem Begriff "Lean Construction" umschrieben werden (vgl. z.B. BALLARD 2000; HALPIN, KUECKMANN 2002; GEHBAUER, KIRSCH 2006). Eine Bedingung für die erfolgreiche Anwendung dieser Lean- Construction-Ansätze ist die Möglichkeit, Bauabläufe unter der Wirkung ihrer Einflussgrößen zu untersuchen. Diese Möglichkeit kann mit diesem hier vorgestellten Planungsansatz realisiert werden. Die vorgestellte Störungsdatenbank ermöglicht die Strukturierung bzw. Systematisierung von Bauablaufstörungen. Durch die anschließende Implementierung der Störungsdatenbank in ein Simulationsverfahren können Simulationsuntersuchungen mit Störungsszenarien durchgeführt werden, um das dynamische Systemverhalten von Bauabläufen zu untersuchen sowie kritische Störungen zu erkennen. Die Verwendung des Simulationsansatzes hat einen wesentlichen Vorteil gegenüber den traditionellen, deterministischen Planungsverfahren, die auf Erfahrungen, Näherungswerten und statischen Berechnungen basieren. Der Ansatz ermöglicht ein besseres Verständnis der dynamischen Zusammenhänge, die sich aus Störungsauswirkungen ergeben können. Bauplaner können damit Best-Case- und Worst-Case-Szenarien untersuchen und auf Basis der Ergebnisse das Risiko, also die negative Abweichung von einem Soll-Zustand abschätzen (ZÜLCH, BÖRKIRCHER 2006b). Durch Erkenntnisse, die auf durchgeführten Simulationsuntersuchungen basieren und die daraus abgeleiteten verbesserten Bauabläufe kommt es dann auch zu weniger Ausführungs- sowie Informationsfehlern. 2.2 Ausblick auf künftige Arbeiten Grundlegende Fragestellungen und Probleme einzelner Branchen können durch branchenübergreifende Lösungen bzw. Methoden bekanntlich effektiver und schneller behandelt werden. Bei der hier diskutierten Problemstellung können Möglichkeiten oder zumindest Lösungsvorschläge genutzt werden, die auf bereits in anderen Branchen bewährten Planungsinstrumenten basieren und mit nur relativ geringem Aufwand die bauspezifischen Besonderheiten übertragen werden können. Adaptiert man erprobte und bereits erfolgreich eingesetzte Planungsinstrumente aus der Stückgüterindustrie auf die Bauindustrie derart, dass man sie an die Anforderungen des neuen Anwendungsbereichs anpasst, ist es möglich, die Bauablaufplanung nachhaltig zu unterstützen und dabei verborgene Potenziale aufzudecken und besser zu nutzen. Die Bereitschaft der Bauunternehmen, mit solchen Instrumenten zu arbeiten, wird in hohem Maße davon abhängen, ob deren Nutzen erkennbar für sie gemacht werden kann und welcher Nutzen mit der Anpassung und Nutzung solcher Verfahren verbunden ist. Grundsätzlich muss es angesichts der derzeitigen Situation das Interesse der Bauindustrie sein, in dieser Richtung Forschung und Entwicklung zu betreiben. In Kapitel 3.4 wird hierzu noch näher einzugehen sein.
Publications
- BÖRKIRCHER, Mikko; HUB, Christian; OTT, Michael: Bausoftware (Teil 1). Erfolgsfaktor Projektmanagement. In: Baugewerbe, Köln, 86(2005)17,5. 40-42. (2005)
- BÖRKIRCHER, Mikko; HUB, Christian; OTT, Michael: Bausoftware (Teil 2). Noch einiges ausbaufähig. In: Baugewerbe, Köln, 86(2005)18, S. 42-46. (2005)
- VOLLMER, Ingrid: Bauen am Rechner. In: Unikath, Karlsruhe, 36(2005)1, S. 30.
- ZÜLCH, Gert; BÖRKIRCHER, Mikko: Modellierung und Simulation von Bauprozessen: Planungsunterstützung im Baubetrieb unter Berücksichtigung von Bauablaufstörungen. In: Simulation in Produktion und Logistik 2006. Hrsg.: WENZEL, Sigrid. San Diego, Erlangen: SCS Publishing House, 2006, S. 561-570. (=2006)
- ZÜLCH, Gert; BÖRKIRCHER, Mikko: Simulationsbasierte Untersuchung zur Kooperation im Baubetrieb. In: Innovative Kooperationsnetzwerke. Hrsg.: WOJDA, Franz; BARTH, Alfred. Wiesbaden: Deutscher Universitäts-Verlag, 2006, S. 273-294. (Gabler Edition Wissenschaft; Schriftenreihe der Hochschulgruppe für Arbeits- und Betriebsorganisation; HAB-Forschungsbericht 16) (=2006)
