BIM & Management ?

1.Zwei Enden, eine Wurst…

Projekte werden in allen Sektoren der Wirtschaft immer komplexer. Die Möglichkeiten der Werkzeuge, welche Architekten und Ingenieure heute zur Verfügung stehen sind weit entfernt von Tuschestifte, Dreikant und Taschenrechner.

Der Wert von BIM [der Modellierung von geometrischer und alphanummerischer Information in einem Building Information Modell] ist, die Präsenz eines breiten Datenspektrums im Modell. Werden diese Daten richtig verknüpft und genutzt, entsteht Information.

Und trotz alledem benützen Architekten/Ingenieure/Kalkulanten etc. immer noch dieselben Werkzeuge. Kaum ein Arbeitsplatz, an dem ein Taschenrechner vor dem wirklichen „Rechner“ fehlt. Bereits in Gebäudemodellen bestehende Information, wird repetitiv mit Dreikant berechnet… Es gibt noch grob geschätzt 1.000.000 ähnlicher Beispiele ;).

Doch was tun?!  Das Werkzeug entwickelt sich weiter, die Arbeitsmethodik anscheinend nicht wesentlich innerhalb der gesamten AEC. Vieleicht hilft ein Blick über den Tellerrand.

Andere Branchen, wie die Software-Industrie haben auf die gesteigerte Komplexität reagiert und begonnen agile Methoden wie SCRUM oder XP zu entwickeln und zu Nutzen. Um in diesem schnell wechselnden Umfeld effektiv agieren zu können, haben sich also einige schon etwas einfallen lassen.

BIM kann nicht einfach „Installiert“ werden, mit den neuen Arbeitsmöglichkeiten muss sich auch eine neue Arbeitsweise bilden. Speziell das Management steht vor einer neuen Herausforderung. Welche Grenzen müssen geschaffen, welche abgerissen werden? Welche Regeln gebrochen, welche neue definiert? Wie kann ein QA Prozess mit Modernen Werkzeugen und Prozessen aussehen?

Alles dies sind Fragen, welche sich jeder CEO / CTO etc. stellen sollte, natürlich neben wiederum gefühlten 1.000.000 anderer Fragen, welche ich hier nicht aufzähle.

Im Folgenden versuche ich einige Ansätze zu beschreiben, welche hilfreich sein könnten. Es gibt sehr viele Frameworks, Systeme, etc. welche in diesem Kontext hilfreich sein können, z.B. ITIL, TPS, XP, Software Craftmanship, PRINCE, etc..
Es muss für jeden Zweck der richtige Mix aus diesen, oder anderen Systemen gebildet werden. Jeder Organismus ist verschieden, im Folgenden beschreibe ich oberflächlich die Systeme, die bereits im Kontext BIM in Anwendung sind.

2.      SCRUM und dessen Nutzen für Teams innerhalb der AEC

Scrum ist ein Rahmenwerk, welches auf einem iterativen Ansatz beruht, potentiell auslieferbare Produktinkremente werden in regelmäßigen Abständen, sogenannten „Sprints“ an den Kunden geliefert.

Durch diesen Prozess der kontinuierlichen Produktion von Information, ist eine Anpassung des Produktes an die wirklichen Anforderungen des Kunden in kurzen Abständen möglich.

Scrum ist unter anderem deshalb zu empfehlen, weil das Framework ein „Gesamtpaket“ aus definierten Meetings, Zeitboxen, Rollen und Vorgängen bereitstellt.

Abb. 1 Ablauf Scrum


Am Anfang des Prozesses steht das Sammeln der Anforderungen an ein Produkt. In der Gebäudemodellierung kann es sich hierbei um einen zu klärender Workflow innerhalb der Wertschöpfungskette, beispielsweise die Definierung einer Schnittstelle, oder die Erstellung eines parametrischen Objektes handeln. Der Prozess kann aber auch auf die Erstellung von BIMs oder Plänen, Berechnungen, etc. angewendet werden. Ob Plan oder Berechnung, die Rahmenbedingungen für das fertige Produkt müssen definiert sein (siehe auch: Definition of Done).

Im nächsten Schritt werden alle Anforderungen vom Entwicklungsteam (z.B. Architekten, Ingenieure, BIM-Koordinatoren, Konstrukteure) gemeinsam zeitlich geschätzt.

Darauf folgt die Priorisierung der geschätzten „Aufgaben“ nach ROI, dies geschieht durch eine festgelegte Rolle, dem Product Owner.

Nachdem eine priorisierte Liste vorliegt wird diese sortiert. Mehrere Anforderungen können zwar die gleiche Priorität besitzen, z.B. „Must Have“, jedoch nie den gleichen Rang in der Sortierung.

Das Entwicklungsteam wählt nun in einem Meeting, der Sprint Planung, jene Aufgaben aus, die es selbst glaubt bewältigen zu können, und gibt die Zustimmung ab, diese Aufgaben bis zum Ende des Sprints zu liefern.

Der Fortschritt der Arbeit wird dabei jeden Tag zu einer festgelegten Zeit zwischen allen Teammitgliedern kommuniziert, dies geschieht im „Daily Scrum“. Sinn dieses maximal 15 min andauernden Meetings ist nicht nur die Feststellung der Leistung des Teams. Aufkommende Verhinderungen können so schnell kommuniziert werde und Korrekturen im Kurs vorgenommen werden.

Nach einem festgelegten Zeitraum, z.B. 2 Wochen (Länge eines Sprints), demonstriert das Team die erledigte Arbeit dem Kunden und prüft somit ob die Aufgaben wirklich „fertig“ sind. In jeder dieser Reviews steigt das Wissen über das „Wie“ und das „Was“ des Projektes

Nach dieser Demonstration (Review) wird in einer Retroperspektive der Arbeitsverlauf des Sprints beurteilt und Verbesserungspotentiale aufgezeigt. (Und im nächsten Sprint messbar Verbessert)

Sind alle mit dem Ergebnissen einverstanden, werden die nächsten Aufgaben aus der sortierten Liste gewählt und der Prozess beginnt von neuem.

Durch diesen Prozess der Überprüfung und Anwendung kann der bestehende Arbeitsablauf von Teams erheblich verbessert werden. Repetitive Arbeit wird durch dieses Vorgehen weitestgehend ausgeschlossen und die Kommunikation im Team ist durch die festgelegten Meetings garantiert.

SCRUM eignet sich hervorragend für die Entwicklung von „Prototypen“, was die Planung eines Gebäudes, meiner Ansicht nach darstellt.

Die Grundlage, auf die viele agile Systeme aufbauen, stellt das agile Manifest dar. Es lohnt sich einen Blick darauf zu werfen und in unsere Industrie zu übersetzen. Dasselbe gilt für das Manifesto for Software Craftmanship. Dessen Inhalt gut zu allen BIM-o-Holicern, BIM-Konstrukteuren, etc. passt.

3.      KANBAN im Prozess der Planung

Kanban ist eine Methode zur Visualisierung von Arbeitsabläufen. Der Begriff Kanban entstammt aus dem Japanischen und bedeutet „Karte“ oder „Tafel“. Als Teil des Toyota Production Systeme (TPS) unterstützt dieses System die Minimierung von Verschwendung und das Streben nach Perfektion.

Abb. 2 Kanban Karte [Toyota]

 

Abb. 3 Bsp. Kanban Architektur


Abb. 3 stellt ein Beispiel einer Kanban-Karte dar, in der alle relevanten Informationen zu einer Aufgabe beschrieben sind. Um Prozesse zu visualisieren werden alle Aufgaben auf Kanban-Karten erfasst. Jede Karte repräsentiert und visualisiert also eine Aufgabe im Prozess.

Sämtliche Aufgaben werden mit dieser Methode erfasst, die Inhalte der Karten werden jeweils an den Zweck angepasst.

Abb. 4 Einfaches Kanban-Board


 
 

Durch die Zuordnung eines Arbeitslaufschrittes und der Platzierung auf einem Kanban-Board, kann die Arbeit nun zeitlich zugeordnet werden (Abb.4).

Die in Abb.4 gewählten Arbeitslaufschritte „To-do“, „In Arbeit“ und „Fertig“ stellen eine sehr einfache Art dar, Arbeit zu visualisieren. Vertikale wie horizontale Trennlinien können dem Kanban-Board, angepasst an den realen Arbeitsprozess, hinzugefügt werden.

Muss ein Plan oder Modell beispielsweise überprüft werden, bevor eine Weitergabe erfolgt, so wird eine vertikale Spalte „Prüfung“ eingefügt.

Abb. 5 Bsp. An einen Prozess angepasstes Kanban-Board


 
 

Speziell bei komplexen Vorgängen, wie bei der Gebäudeplanung, hilft ein solches System den Überblick zu bewahren, Zeiten besser einzuschätzen und Verhinderungen schneller aufzuzeigen.

BIM stellt höhere Ansprüche an die Komplexität der Planung. Unachtsamkeit, welche in der 2D-CAD Arbeitsweise noch unproblematisch waren, können im simultan-integralen Arbeitsprozess zu einem erheblichen Risiko werden. Systeme wie Kanban oder Scrum können uns dabei helfen, die Qualität unserer Leistungen nicht nur zu halten, sondern kontinuierlich zu steigern.

4.      Kontinuierliche Integration von Gebäuden

Kontinuierliche Integration ist eine Methode, welche in der Sofwaretechnik zur Qualitätssicherung benützt wird. Dabei werden fortlaufend Komponenten zu einer anwendbaren Software zusammengeführt. Jede Integration (Anfügung) löst dabei einen Qualitätstest aus. Darauf folgt ein vollautomatischer Test des Bearbeiteten Teils der Software auf Stimmigkeit nach bestimmten Parametern, sowie auf Stimmigkeit der neuen Komponente mit allen vorhandenen Teilen der Software.

Durch diese automatisierte Vorgangsweise, fallen Fehler im Prozess sofort auf und können behoben werden. Einige andere Vorteile der kontinuierlichen Integration sind:

  • Kaum Aufbau von technischer Schuld
  • Sofortige Rückmeldung von möglichen Problemen
  • Höchstmögliche Qualität

Durch BIM und dessen objektorientierten Eigenschafften, ist es jetzt möglich die oben beschriebenen Vorteile auch in den Prozessen der Planung zu realisieren.

Um kontinuierliche Integration einzusetzen braucht es kein neuen Programm, jedoch neue Verbindungen zwischen bestehen Programmen und neue Prozesse.

Es existiert sowohl simultan integrierende Werkzeuge zur Erstellung von Gebäudemodellen als auch die notwendige Software zur Kontrolle.

Bsp. Kontinuierliche Integration AEC


Abb. 6. Bsp. Aufbau Umgebung für kontinuierliche Integration

Um das volle Potential der kontinuierlichen Integration zu Nutzen bedarf es Klarheit darüber, was, in welchen Intervallen, und von wem getestet wird.

In Abb. 6 wird ein Softwareumfeld dargestellt, welches notwendig ist, um kontinuierliche Integration zu Erlangen.

Die Evolution der Integration kann hierbei in drei Stufen, analog der Entwicklung in der Softwareindustrie, unterteilt werden:

  • Manuelle Überprüfung von Integrationen
    •   Dabei wird die vorgenommene Änderung mit den aktuellsten Gebäudemodellen zusammengespielt und gesamthaft in einem Prüfprogramm getestet. Die Stufe davor, in der Gebäudemodelle mit reiner Sichtkontrolle geprüft werden, beschreibe ich hier nicht.
  • Nightly Integration
    • Die Daten werden in der Nacht automatisiert geprüft, am nächsten Tag erhält der zuständige Bearbeiter einen Report.
  • Kontinuierliche Integration
    • Bei jeder Synchronisation mit dem Gebäudemodell findet im Hintergrund ein vollautomatisierter Prüfprozess statt, der Bearbeiter erhält nach jedem wesentlichen Arbeitsschritt Rückmeldung.

5.Schlussfolgerung

Die Entwicklung und Umsetzung Modellgestützter Gebäudemodelle birgt ebenso viele Chancen wie Risiken. Um die Risiken zu minimieren stehen uns heute hochentwickelte Rahmenwerke und Softwareprodukte zur Verfügung. Und es gibt eine große Anzahl an BIM-Enthusiasten da draußen, die BIM mindestens genauso toll finden wie ich 😉 .

Im gleichen Maße in der sich die Planungswerkzeuge weiterentwickeln, entwickeln sich auch die Management und Kontrollmechanismen weiter.

Nur wenn Werkzeug, Prozess und Mensch eine zusammenarbeitende Einheit ergeben ist die Revolution BIM Möglich.

LITERATUR

Es gibt massenhaft Literatur rund um die Agile Methodik, hier einige empfehlenswerte Bücher:

 

Womack, Jones, Roos (1991) The Machine That Changed the World: The Story of Lean Production

Liker (2004) The Toyota Way

Hammarberg, Sunden (2014) Kanban in Action

Appelo (2010) Management 3.0: Leading Agile Developers, Developing Agile Leaders

Martin (2005) Agile Estimating and Planning

6. Feedback

Der Artikel soll einen ersten Überblick über die Themen geben. In nächster Zeit werde ich näher auf einzelne Themen eingehen und praxisbezogener Beispiele aus dem BIM-Alltag geben.
Für Ideen in welche Richtung es weitergehen soll, sind wir immer dankbar. Wir freuen uns sowohl über kritische Anmerkungen und Tipps, als auch über alles andere, was euch einfällt.

Also vorab schon mal Danke für die Rückmeldung 😉