Der Einsatz von BIM in der Fabrikplanung … viel mehr als nur 3D-Planung.

Was ist BIM?

BIM steht für Building Information Modeling und die hinter dem Akronym stehenden Begrifflichkeiten deuten bereits an, dass die Ursprünge der Planungsmethodik in der Objektplanung liegen – genauer gesagt im Hochbau. BIM wurde außerdem als ganzheitliche Planungsmethodik entwickelt, wodurch die teilweise noch synonyme Verwendung des Begriffs als digitales Planungs-Tool der Grundidee nicht in Gänze entspricht.

Kernelement der BIM-Methodik ist die Implementierung eines zentralen Informationsträgers, einer sogenannten ‚Single Source of Truth‘, in die Planung. Die schnittstellenfreie Planung, Visualisierung und Koordination aller relevanten Planungsinformationen vereint dabei die drei wichtigsten Rubriken, die zuvor in unterschiedlichen Planungsumgebungen entwickelt und gepflegt worden sind.

Die erfolgreiche Abwicklung erster Industriebauprojekte auf Basis der BIM-Methodik, die zunehmende Standardisierung für einschlägige Anwendungen und die katalysierende Wirkung einer verpflichtenden Einführung der Methodik bei öffentlichen Bauprojekten etablierte BIM zur führenden Planungsmethodik im Bauwesen.

Welche Rolle spielt BIM in der Fabrikplanung?

Die erfolgreiche Anwendung von BIM im Bauwesen brachte zeitnah die berechtigte Frage auf, wieso das neue ‚Role Model‘ nicht auch Anwendung in unmittelbar angrenzenden Gewerken, wie der Fabrikplanung, findet. Zumal der Interpretation als ganzheitliche Methodik eben genau dieser übergreifende Ansatz inhärent scheint. 

In der Folge wurden Grundlagen in wissenschaftlichen Ausarbeitungen gelegt, bevor das enorme Potenzial durch erste industrielle Anwendungen verdeutlicht werden konnte.

Die Tatsache, dass die Planung typischerweise in 3D vorgenommen wird, macht (Zwischen-) Ergebnisse zu jeder Zeit plastisch abrufbar. Dies ist ein wichtiger, jedoch nicht der wichtigste Nutzen, der mit dem Einsatz von BIM in der Fabrikplanung realisiert wird.

Der ‚Gamechanger‘ aus Sicht der Fabrikplanung entsteht dadurch, dass geometrische und alphanumerische Daten und Informationen innerhalb einer Planungsumgebung verwaltet werden. Das mühsame und deutlich fehleranfälligere Zusammenführen über häufig eigens kreierte Schnittstellen zwischen CAD-Programmen, Excel-Tabellen und weiteren externen Quellen wird dadurch obsolet. Diese Grundintention vereinfacht sowohl die Planung innerhalb des Gewerks Fabrikplanung als auch die übergreifende Zusammenarbeit mit anderen Gewerken. 

Welche Vorteile entstehen durch die Anwendung von BIM in der Fabrikplanung?

Durch den Einsatz von BIM in der Fabrikplanung wird die Planung optimiert, die Realisierung effizienter abgewickelt und die Grundlage für einen digitalen Fabrikbetrieb gelegt.

Vorteile in der Planung der Fabrik

• Zentralisierte Logik erhöht die Planungseffizienz über alle Phasen, insbesondere bei Zunahme der Schnittstellen

• Plastische Darstellung von (Zwischen-) Ergebnissen und Implikationen durch Anpassungen (z. B. Layout) über alle Planungsphasen

• Modellbasierte Planung erleichtert die Überprüfung des Systemverhaltens mittels Simulation

• Frühzeitige Befähigung der Objektplanung auf Grundlage nachvollziehbar definierter Nutzeranforderungen

• Präventive Kollisionsvermeidung zwischen Betriebsmitteln und baulicher Infrastruktur

Vorteile während der Realisierung

• Optimierte Bau- und Montagekoordination durch zentralisiertes Planungsmodell

• Frühzeitiges Erkennen von Abweichungen im Realisierungsablauf

• Qualitätssicherung durch modellbasierten Soll-Ist-Vergleich

Vorteile für den digitalen Fabrikbetrieb

• Digitales Ist-Abbild dient als Ausgangsbasis für den Aufbau eines Digitalen Zwillings 

• Facility Management kann durch das Anreichern mit dynamischen Daten optimiert werden

• Nutzung des Modells zur kontinuierlichen Betriebs- und Layoutoptimierung

Gibt es gegenwärtig noch Herausforderungen bei der Anwendung?

Standardisierung

Der ‚zeitliche Vorsprung‘ in der Objektplanung führt dazu, dass sich die Beteiligten dort bereits auf ein höheres Standardisierungsniveau verständigen konnten als es gegenwärtig in der Fabrikplanung der Fall ist.

Detaillierungsgrad und Speicherkapazität 

Die initiierten Modellumgebungen können je nach vorliegender Fabrikcharakteristik enorme Kapazitäten beanspruchen. Hier muss idealerweise frühzeitig der geeignete Detaillierungsgrad definiert werden, um eine zielführende Modellnutzung zu ermöglichen.

Change Management

Wichtig ist zudem, dass nicht nur die Planer mit der Anwendung in Berührung kommen, sondern auch die Fabrikbetreiber ein Verständnis für die Methodik entwickeln und im Umgang mit den einschlägigen Tools geschult werden. Dieser Schritt ist enorm wichtig, um die BIM-basierte Planung auch als Aufschlagpunkt für den digitalen Fabrikbetrieb in der Organisation zu verankern.

Ein kurzes Fazit

In Summe überwiegen die Vorteile den noch vorliegenden Herausforderungen deutlich. BIM wird als wichtiger Baustein die Digitalisierung industrieller Fabrikplanungsprojekte weiter beschleunigen, wodurch sich zentrale Vorteile in puncto Qualität, Kosten und Effizienz generieren lassen.