Worum handelt es sich bei Virtual Design and Construction (VDC)

Virtual Design and Construction (VDC) ist eine Methode, die BIM nutzt, um eine maximale Leistung bei der Verwaltung von Planungs- und Bauprozessen zu erzielen

Das Akronym VDC steht für Virtual Design and Construction und wurde erstmals im Jahr 2001 als Konzept vom CIFE – Center for Integrated Facility Engineering an der Stanford University of California eingeführt. Hauptbefürworter der Methode ist Professor Martin Fischer, Direktor des CIFE.

Das VDC ist eng mit der BIM-Methodik (Building Information Modeling) verbunden. In der Tat verwendet die VDC-Technologie 3D-BIM-Modelle und andere Informationen, um alle Aspekte eines Bauprojekts (Kostenschätzung, Planung und Risikomanagement) digital zu planen.

Grundsätze von Virtual Design and Construction

Bei VDC handelt es sich um einen virtuellen Prozess (virtual), da es digitale Modelle verwendet, welche mit einer speziellen Software erstellt werden, um das Endergebnis des Projekts zu simulieren, bevor es tatsächlich realisiert wird.

Die Begriffe Design und Construction hingegen, stellen die beiden Phasen dar, in denen auf die Qualität des Projekts eingewirkt werden kann.

Die drei Grundsätze des VDC sind:

• Produkt (als Ergebnis des Projekts);
• Teamorganisation;
• Arbeitsprozess.

Die Verwaltung dieser drei Aspekte während des gesamten Bauprozesses im virtuellen Format ermöglicht es, spezifische Ziele auf äußerst effiziente Weise zu erreichen.

Die Struktur von Virtual Design and Construction

Ziel des VDC in der Bauplanung ist es, die Komplexität eines Projekts zu verstehen und potenzielle Herausforderungen vorherzusehen, bevor ein großer Zeit- und Kostenaufwand betrieben wird. Mit der Einführung des VDC kann ein Projekt die Lean-Prinzipien (keine Verschwendung, reduzierte Kosten, verbesserte Produktivität) durch Tools erreichen wie:

• Integriertes Concurrent Engineering (ICE);
• Project Production Management (PPM);
• Building Information Modeling (BIM);
• Parameter.

Struktur von Virtual Design and Construction

ICE: Integrated Concurrent Engineering

Integrated Concurrent Engineering (ICE) ist eine soziale Methode, die von der NASA und ihrer Extremen Collaboration (XC) abgeleitet wurde und darauf abzielt, die Entscheidungsfindung zu erleichtern und die Kommunikation mit Hilfe der besten verfügbaren Technologien zu verbessern.

Im Rahmen des VDC zielt diese Methodik darauf ab, Sitzungen mit dem Planungsteam zu organisieren und die gleichzeitige Teilnahme von Fachleuten verschiedener Disziplinen zu ermöglichen, um auf extrem schnelle und zuverlässige Weise, multidisziplinäre VDC-Modelle zu erstellen und zu bewerten. Die Verwendung von ICE-Sessionen im VDC ermöglicht:

• die Zeit für die Entscheidungsfindung zu verkürzen;
• die Qualität des Outputs zu verbessern;
• eine bessere Integration zwischen den verschiedenen Fachdisziplinen zu erreichen.

PPM: Project Production Management

PPM (Product Production Management) ist die prozessverantwortliche Komponente des VDC.

Das auf ein Projekt angewandte Product Production Management, definiert auf klare Weise dessen Ziele und bietet einen umfassenden Überblick über das gesamte Projekt und der Aktivitäten, die am meisten Aufmerksamkeit erfordern.

Es handelt sich um ein Planungstool, mit dem die Ausführung des Projekts verwaltet werden kann. Es verwendet Methoden, zur Definition der:

• Variabilität des Projekt, um Maßnahmen zu ihrer Verringerung zu ergreifen;
• Planung des Arbeitsablaufs;
• erforderlicher Ressourcen.

Der Einsatz von PPM im VDC-Entwurf ermöglicht es, die Projektabwicklung zu verstehen, zu kontrollieren und zu verbessern.

BIM: Building Information Modeling

BIM ist die Komponente des VDC, in der sich die Virtualität befindet, der Einsatz von Technologie zur Verbesserung von Projekten. Auf diese Weise ist es möglich, eine digitale und visuelle Darstellung des Bearbeiteten zu erhalten, das mit Informationen zu jedem Objekt des Gebäudes verbunden ist.

BIM ist in ICE-Sessionen von enormer Bedeutung um:

• dem Team und Auftraggebern bestmöglich die Herausforderungen des Projekts zu präsentieren;
• die Entscheidungsfindung durch Datenerfassung und 3D-Visualisierung zu unterstützen.

Parameter

Damit jede Komponente die Ziele des VDC-Prozesses erreichen kann, müssen entsprechende Parameter überwacht werden. Diese Parameter sind außerdem unerlässlich, um Korrekturen zu ermitteln, die im Hinblick auf eine kontinuierliche Prozessverbesserung vorgenommen werden muss.

Die für den Erfolg des Projekts zu überwachenden Leistungsindikatoren (Key Performance Indicators  – KPIs) müssen entsprechend den festgelegten Zielen ausgewählt werden. Diese sollten folgendes beinhalten:

• Produktionsziele (PO): objektive Maße wie Zeit, Kosten, Anzahl der gelösten Überschneidungen, die regelmäßig überwacht werden, um zu prüfen, dass das Projekt ordnungsgemäß ausgeführt wird;
• Überschaubare Faktoren: subjektive Messgrößen wie Qualität und Zufriedenheit, die direkt mit den Produktionszielen der einzelnen Komponenten (PPM, BIM und ICE) verknüpft sind und der Optimierung der Projektabläufe dienen;
• Kundenziele (CO): Parameter wie Nutzungsleistung, Betrieb, Nachhaltigkeit und Sicherheit, die vom Projektteam ausgearbeitet wurden, um die Kundenziele zu erreichen und bei der Projektumsetzung gemessen werden.

VDC-Framework

Unterschiede zwischen BIM und VDC

Die BIM- und VDC-Methode haben viele Gemeinsamkeiten und werden daher oft verwechselt.

Beide basieren auf Zusammenarbeit und intelligenter Kommunikation, aber VDC ist ein umfassenderes Konzept, das BIM als Arbeitsweise einbezieht.

BIM beinhaltet die virtuelle Konstruktion eines Objekts mit dazugehörigen Informationen. VDC hingegen verwendet BIM-Modelle, um die Bauphase des Projekts von Anfang bis Ende zu planen, einschließlich Elemente wie Budgetierung, Kostenschätzung und Planung (4D, 5D usw.).

Zusammenfassend organisiert VDC die Prozesse, BIM organisiert die Modelle und Projektdokumente, die in diesen Prozessen verwendet werden.

Die Vorteile der Verwendung von VDC

Die größte Revolution, die der Einsatz von VDC in der Bauplanung mit sich bringt, liegt in der extremen Optimierung der Verwaltungsphase. Unter den Hauptvorteilen der Verwendung des VDC sind:

• Bessere Teamkommunikation: durch den Einsatz des ICE-Systems wird die Kommunikation zwischen den verschiedenen Bereichen optimiert und Verzögerungen im Prozess vermieden, welche auf die fehlende Integration aller Projektbeteiligten Fachdisziplinen, zurückzuführen sind;
• Strategische Projektplanung: dank der PPM-Methode ist es möglich, die Prozessziele welche eine größere Aufmerksamkeit erfordern, bereits von Anfang an klar zur definieren wie z.B. Endprodukte, Rohstoffe sowie Informationen und Aktivitäten. Dies führt zu einer besseren Projektplanung, weniger Konflikten und unvorhergesehenen Ereignissen vor Ort, sowie weniger Nachbearbeitung der Modelle und Planungslösungen;
• Höhere Effizienz und Produktivität: Der Einsatz von BIM im Rahmen des VDC-Prozesses liefert ein realitätsgetreues virtuelles Modell, welches allen Projektbeteiligten ermöglicht einen Gesamtüberblick zu haben und es auf einfache und schnelle Weise einsehen zu können. Dadurch wird ermöglicht, gleichzeitig zu arbeiten, um verschiedene Lösungen zu integrieren, wodurch Kosten- und Zeitverschwendung vermieden werden.

Um ein Bauprojekt nach der VDC-Methode zu entwerfen sowie zu verwalten und alle oben genannten Vorteile zu erzielen, benötigen Sie:

• Eine BIM-Software zur Erstellung detaillierter 3D/BIM-Modellen, welche alle Informationen zu jedem Gebäudeobjekt enthält;
• Eine  Plattform für das BIM Management System mit integrierten Tools, um mit dem gesamten Projektteam zusammenzuarbeiten, das Modell zu überprüfen sowie den Bauzeitplan und die Baukosten zu verwalten.