Das Ziel der Masterthesis ist, Bestandsprozesse von Projektentwicklungen der E. Projektmanagement GmbH & Co. KG zu analysieren, um darauf aufbauend das Building Information Modeling in Verknüpfung mit dem Computer Aided Facility Management und dem Internet of Things zu implementieren. Die Bestandsprozesse sind damit Grundlage dafür, welche Anpassungen in Bezug auf Prozesse und Anforderungen getroffen werden müssen. Zur Erreichung des Ziels werden in einem ersten Schritt im zweiten Kapitel die Grundlagen erläutert. Das Grundlagenkapitel unterteilt sich in die Themenbereiche Building Information Modeling, Computer Aided Facility Management und Internet of Things. In diesen Unterkapiteln werden die unterschiedlichen Technologien bzw. Methoden definiert, sodass bereits deutlich wird, welche Voraussetzungen in einem Unternehmen erforderlich sind, um die einzelnen Technologien zu nutzen. In den Grundlagen wird darüber hinaus der Status Quo der einzelnen Technologien dargestellt.
Im dritten Kapitel folgt die Analyse der Methodenverknüpfung. Die Methodenverknüpfung unterteilt sich in drei Unterkapitel. Zuallererst wird analysiert, wie BIM und CAFM miteinander verknüpft werden können. Im Ergebnis werden unterschiedliche Integrationsstufen herausgefiltert, von denen die höchste Stufe detaillierter betrachtet wird. So werden die Bedingungen für eine Stufe 3-Verknüpfung und die sich daraus ergebenden Herausforderungen dargestellt. Dabei wird maßgeblich Bezug auf die in Kapitel 2 erläuterten Grundlagen genommen. In einem zweiten Schritt folgt die Methodenverknüpfung vom Internet of Things mit dem CAFM bzw. BIM. Es werden die für das Facility Management relevanten IoT-Technologien dargestellt sowie die Berücksichtigung in der Planung und der Realisation erläutert. Zudem werden die unterschiedlichen Stufen der Verknüpfung zwischen IoT und CAFM bzw. BIM analysiert und die Herausforderungen aufgezeigt. Das vierte Kapitel unterteilt sich in den Digital Twin und in die Prozessschritte.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1 Ausgangslage, Problemstellung und Motivation
1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise
2. Grundlagen
2.1 Building Information Modeling
2.1.1 Definition
2.1.2 BIM-Stufen
2.1.3 BIM-IT
2.1.4 BIM-Strukturen
2.1.5 BIM-Modelle
2.1.6 BIM-Daten
2.1.7 Status Quo
2.2 Computer Aided Facility Management
2.2.1 Definition
2.2.2 Datenformate
2.2.3 Status Quo
2.3 Internet of Things
2.3.1 Grundlagen
2.3.2 IoT-Architektur
2.3.3 Cloud Computing
2.3.4 Big Data
2.3.5 Status Quo
3. Analyse der Methodenverknüpfung
3.1 Grundlagen - BIM und CAFM
3.1.1 Vorteile
3.1.2 Integrationsstufen
3.2 Stufe 3 - BIM und CAFM
3.2.1 Reifegrad
3.2.2 Daten
3.2.3 Gemeinsame Datenumgebung
3.2.4 Herausforderungen
3.3 Grundlagen - IoT
3.3.1 Vorteile
3.3.2 IoT-Technologien für das Facility Management
3.3.3 Berücksichtigung in Planung und Realisierung
3.3.4 Integrationsstufen
3.3.5 Herausforderungen
4. Analyse der Implementierung
4.1 Digital Twin
4.2 Prozessschritte
5. Anwendungsfall E.
5.1 Ausgangssituation
5.2 Analyse der Ist-Strukturen
5.2.1 Aufbauorganisation
5.2.2 Ablauforganisation
5.2.3 Eagle
5.3 BPMN Prozessmap
5.4 Zusätzliche Leistungen
5.4.1 Evaluation
5.4.2 Verifizierung
5.4.3 Planung
5.4.4 Realisation
5.4.5 Betrieb
6. Schluss
6.1 Resümee
6.2 Fazit
6.3 Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht die methodische Verknüpfung von Building Information Modeling (BIM) und Computer Aided Facility Management (CAFM) unter Einbeziehung des Internet of Things (IoT), um Prozessoptimierungen für das Unternehmen E. Projektmanagement GmbH & Co. KG zu identifizieren und die Implementierung praktisch zu analysieren.
- Grundlagen von BIM, CAFM und IoT-Technologien im Gebäudemanagement
- Methoden der datentechnischen Vernetzung und Integrationsstufen
- Entwicklung eines Digital-Twin-Ansatzes für den Betrieb
- Analyse und Implementierung von Prozessschritten am Beispiel des Unternehmens E.
Auszug aus dem Buch
Building Information Modeling
Die E. Projektmanagement GmbH & Co. KG (E.) befindet sich aufgrund dieser Megatrends, wie viele Unternehmen der Bau- und Immobilienbranche auch, in einem digitalen Wandel. Das zentrale Thema dieses digitalen Wandels ist derzeit das Building Information Modeling, kurz BIM. Die Praxis, in der BIM eine immer größer werdende Anwendung findet, konnte bereits mehrfach beweisen, dass die Anwendung erhebliche Vorteile für ein Projekt und damit auch für Unternehmen mit sich bringen kann. Diese Vorteile lassen sich auf unterschiedlichsten Ebenen definieren. Einige Beispiele sind die Erhöhung der Kostensicherheit, insbesondere in frühen Projektphasen, die Verbesserung von Kommunikations- und Abstimmungsprozessen, die Verringerung von Planungsfehlern, die verbesserte Betriebskostenplanung oder die Minimierung von Informationsverlusten an Schnittstellen, z.B. zwischen Fertigstellung und Betrieb.
Wie sich in der Erläuterung der Grundlagen zum Building Information Modeling herausstellen wird, kann BIM über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes angewendet werden. Derzeitiger Stand ist jedoch, dass BIM wenn überhaupt, in der Planung und während der Bauphase angewendet wird. Dabei könnte BIM genutzt werden, um ebenso Vorteile für die Betriebsphase zu generieren. Dass dies sinnvoll ist wird deutlich, wenn die Relevanz der Betriebsphase näher betrachtet wird. Dazu können die Kosten, die während des Betriebes entstehen, den Lebenszyklus-Gesamtkosten gegenübergestellt werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung beleuchtet den digitalen Wandel in der Immobilienwirtschaft durch Megatrends und definiert BIM als zentrales Werkzeug zur Effizienzsteigerung sowie zur Minimierung von Informationsverlusten über den gesamten Gebäudelebenszyklus.
2. Grundlagen: Dieses Kapitel vermittelt das notwendige theoretische Fundament zu BIM, CAFM und IoT, inklusive deren Definitionen, technischer Anforderungen und der Bedeutung für ein modernes Gebäudemanagement.
3. Analyse der Methodenverknüpfung: Hier wird untersucht, wie BIM, CAFM und IoT synergetisch kombiniert werden können, wobei insbesondere die verschiedenen Integrationsstufen für eine effiziente Datenverwaltung im Betrieb analysiert werden.
4. Analyse der Implementierung: Dieses Kapitel führt den Begriff des Digital Twin ein und beschreibt systematische Prozessschritte sowie Checklisten zur Umsetzung der methodischen Verknüpfung in einem Unternehmen.
5. Anwendungsfall E.: Der Anwendungsfall demonstriert die praktische Umsetzung durch die Analyse der Ist-Strukturen bei der E. Projektmanagement GmbH & Co. KG und definiert durch BPMN-Prozessmaps neue Abläufe für das Unternehmen.
6. Schluss: Das abschließende Kapitel resümiert die Ergebnisse, stellt fest, dass fehlende Standards und Know-how die Implementierung derzeit noch erschweren, und gibt einen Ausblick auf die zukünftige Marktentwicklung.
Schlüsselwörter
Building Information Modeling, BIM, Facility Management, CAFM, Internet of Things, IoT, Digital Twin, Prozessoptimierung, Datenmanagement, Lebenszyklus, Standardisierung, Interoperabilität, Systemintegration, Gebäudebetrieb, Implementierung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundlegend?
Die Masterarbeit analysiert die technologische Vernetzung von BIM, CAFM und IoT, um die Schnittstellen zwischen Bau und Betrieb zu optimieren und den digitalen Mehrwert für Immobilienunternehmen nutzbar zu machen.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die zentralen Themen umfassen die BIM-Methodik (insb. Modellierung und Datenstandards), das computergestützte Facility Management sowie die Anwendung von IoT-Sensoren und Cloud-Technologien im Gebäudebetrieb.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Erarbeitung eines methodischen Leitfadens für die Implementierung einer Prozessverknüpfung, um durchgängige Datenflüsse vom Planungsprozess bis in die Betriebsphase zu gewährleisten.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Die Arbeit nutzt eine umfassende Literaturanalyse der theoretischen Grundlagen sowie eine fallstudienbasierte Analyse der IST-Situation bei der E. Projektmanagement GmbH & Co. KG, ergänzt durch prozessorientierte Modellierungen (BPMN).
Was steht im inhaltlichen Fokus des Hauptteils?
Im Hauptteil liegt der Fokus auf der Identifikation von Integrationsstufen für BIM und CAFM, der Rolle von Datenformaten (wie IFC und COBie) und der Entwicklung von Prozessarchitekturen für den Betrieb.
Welche Begriffe charakterisieren die Arbeit am besten?
Schlüsselbegriffe sind BIM, CAFM, IoT, Digitaler Zwilling (Digital Twin), Interoperabilität, Datenmanagement und Lebenszyklusbetrachtung.
Warum ist die Verknüpfung von BIM und CAFM in der Praxis oft schwierig?
Die Schwierigkeit liegt primär in fehlenden einheitlichen Standards, mangelndem Fachwissen bei den Beteiligten und oft proprietären Softwarelösungen, die einen nahtlosen Datenaustausch ohne manuellen Aufwand verhindern.
Welche Bedeutung kommt dem "Digital Twin" im Rahmen der Arbeit zu?
Der Digital Twin dient als konzeptionelle Klammer, die BIM-Modelldaten mit aktuellen Echtzeit-Zustandsdaten aus dem IoT-Umfeld verknüpft, um eine fundierte datenbasierte Betriebssteuerung zu ermöglichen.
- Arbeit zitieren
- Tim Schneider (Autor:in), 2020, Die Verknüpfung von BIM und CAFM unter Berücksichtigung des IoT. Eine Analyse zur Implementierung der Prozesse bei der E. Projektmanagement GmbH & Co. KG, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/988216
