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Untersuchung von Lean Construction Prinzipien und den Möglichkeiten zur Digitalisierung der dazugehörigen Instrumente

Grund, Christopher :
Untersuchung von Lean Construction Prinzipien und den Möglichkeiten zur Digitalisierung der dazugehörigen Instrumente.
TU Darmstadt
[Master Thesis] , (2018)

Abstract

In der Bauindustrie hängt die Effizienz der Projektmanagementprozesse stark von der Zuverlässigkeit und der termingerechten Verfügbarkeit von Informationen ab. Vor allem komplexe Bauprojekte bedürfen daher eines effizienten Informationsmanagements, mit dem Produktionsprozesse optimal aufeinander abgestimmt und jede Art von Störungen vermieden werden. Mit der Anwendung der Lean Prinzipien existieren bereits einige Ansätze, die den Wertschöpfungsanteil der einzelnen Prozesse erhöhen. Das sogenannte Last Planner System® setzt bspw. auf eine enge Zusammenarbeit der Projektbeteiligten, indem sie an den verschiedenen Planungszyklen beteiligt werden und aktiv die einzelnen Aufgaben aufeinander abstimmen. Dies offenbart die einzelnen Prozesszusammenhänge und erhöht das Verantwortungsbewusstsein auf der Baustelle. Für die aktive Steuerung der zugesicherten Produktionsprozesse ist eine permanente Überwachung der geplanten Ausführung erforderlich, um rechtzeitig Abweichungen zu erkennen und Gegensteuerungsmaßnahmen abzuleiten. In diesem Zusammenhang werden sogenannte Taktsteuerungstafeln eingesetzt, die eine Reihe an Prozessinformationen visualisieren, z. B. durch Termin- und Ausführungspläne. Das Zusammenführen der analogen und teilweise sehr unstrukturierten und verteilten Daten erfordert jedoch einen hohen Aufwand. Dokumente müssen aktualisiert und in Papierform ausgedruckt werden, um sie auf der Tafel zu visualisieren. Bei täglichen Kontrollbesprechungen kann dies auf täglicher Basis notwendig werden. Um den Prozess der Informationsverwaltung zu verschlanken und die zeitliche Verschwendung zu reduzieren, wird mit der vorliegenden Arbeit ein Konzept entwickelt, das die verschiedenen Daten der Projektbeteiligten digital an einem zentralen Ort zusammenfasst. Hierzu wird zunächst untersucht wie sich aus der Anwendung der Lean Prinzipien in der Bauin-dustrie die Lean Construction entwickelt hat und welche konkreten Ansätze daraus entstand sind. Aufbauend auf den am weitesten verbreiteten Ansätzen, werden die Instrumente identifiziert, die zur Steuerung der Baustellenprozesse herangezogen werden. Insbesondere das Kennzahlen-Board und die Taktsteuerungstafel sind von besonderem Interesse, da sie eine wesentliche Grundlage zur datengestützten Steuerung und Entscheidungsfindung auf der Baustelle bilden. Anhand der Gesprächszyklen des Last Planner Systems wird ein konzeptioneller Prozess definiert, der sich in die verschiedenen Planungsstufen dieses Ansatzes eingliedert und eine effiziente, digital gestützte Taktbesprechung erlaubt. Auf diese Weise können die wesentlichen Datenquellen identifiziert und einer adäquaten digitalen Aufbereitung zugeführt werden. Dabei geht es vor allem um die verknüpfte Integration von zeitbezogenen Daten des Terminplans mit den Daten eines digitalen Gebäudemodells, das vor dem Hintergrund der BIM-Methodik entstanden ist. Anhand der analysierten Anwendungsfälle, die aus diesem System hervorgehen, wird eine Datenstruktur definiert, die alle erforderlichen Daten aufnimmt. Zur Aufbereitung wird unter Berücksichtigung des visuellen Managements ein webbasiertes System entwickelt, das die ideale Plattform bietet, um sich flexibel in die unterschiedlichen Steuerungszyklen zu integrieren. Die Ideen des Konzepts werden in einer Softwareanwendung demonstriert, die als Client-Server-System die zukünftigen Anwendungsfälle simuliert. Anschließend wird die technische Machbarkeit durch ein Anwendungsbeispiel überprüft. Als Ergebnis dieser Arbeit werden die Vorzüge und Einschränkungen des Systems diskutiert und Vorschläge für die zukünftige Weiterentwicklung aufgezeigt.

Item Type: Master Thesis
Erschienen: 2018
Creators: Grund, Christopher
Title: Untersuchung von Lean Construction Prinzipien und den Möglichkeiten zur Digitalisierung der dazugehörigen Instrumente
Language: German
Abstract:

In der Bauindustrie hängt die Effizienz der Projektmanagementprozesse stark von der Zuverlässigkeit und der termingerechten Verfügbarkeit von Informationen ab. Vor allem komplexe Bauprojekte bedürfen daher eines effizienten Informationsmanagements, mit dem Produktionsprozesse optimal aufeinander abgestimmt und jede Art von Störungen vermieden werden. Mit der Anwendung der Lean Prinzipien existieren bereits einige Ansätze, die den Wertschöpfungsanteil der einzelnen Prozesse erhöhen. Das sogenannte Last Planner System® setzt bspw. auf eine enge Zusammenarbeit der Projektbeteiligten, indem sie an den verschiedenen Planungszyklen beteiligt werden und aktiv die einzelnen Aufgaben aufeinander abstimmen. Dies offenbart die einzelnen Prozesszusammenhänge und erhöht das Verantwortungsbewusstsein auf der Baustelle. Für die aktive Steuerung der zugesicherten Produktionsprozesse ist eine permanente Überwachung der geplanten Ausführung erforderlich, um rechtzeitig Abweichungen zu erkennen und Gegensteuerungsmaßnahmen abzuleiten. In diesem Zusammenhang werden sogenannte Taktsteuerungstafeln eingesetzt, die eine Reihe an Prozessinformationen visualisieren, z. B. durch Termin- und Ausführungspläne. Das Zusammenführen der analogen und teilweise sehr unstrukturierten und verteilten Daten erfordert jedoch einen hohen Aufwand. Dokumente müssen aktualisiert und in Papierform ausgedruckt werden, um sie auf der Tafel zu visualisieren. Bei täglichen Kontrollbesprechungen kann dies auf täglicher Basis notwendig werden. Um den Prozess der Informationsverwaltung zu verschlanken und die zeitliche Verschwendung zu reduzieren, wird mit der vorliegenden Arbeit ein Konzept entwickelt, das die verschiedenen Daten der Projektbeteiligten digital an einem zentralen Ort zusammenfasst. Hierzu wird zunächst untersucht wie sich aus der Anwendung der Lean Prinzipien in der Bauin-dustrie die Lean Construction entwickelt hat und welche konkreten Ansätze daraus entstand sind. Aufbauend auf den am weitesten verbreiteten Ansätzen, werden die Instrumente identifiziert, die zur Steuerung der Baustellenprozesse herangezogen werden. Insbesondere das Kennzahlen-Board und die Taktsteuerungstafel sind von besonderem Interesse, da sie eine wesentliche Grundlage zur datengestützten Steuerung und Entscheidungsfindung auf der Baustelle bilden. Anhand der Gesprächszyklen des Last Planner Systems wird ein konzeptioneller Prozess definiert, der sich in die verschiedenen Planungsstufen dieses Ansatzes eingliedert und eine effiziente, digital gestützte Taktbesprechung erlaubt. Auf diese Weise können die wesentlichen Datenquellen identifiziert und einer adäquaten digitalen Aufbereitung zugeführt werden. Dabei geht es vor allem um die verknüpfte Integration von zeitbezogenen Daten des Terminplans mit den Daten eines digitalen Gebäudemodells, das vor dem Hintergrund der BIM-Methodik entstanden ist. Anhand der analysierten Anwendungsfälle, die aus diesem System hervorgehen, wird eine Datenstruktur definiert, die alle erforderlichen Daten aufnimmt. Zur Aufbereitung wird unter Berücksichtigung des visuellen Managements ein webbasiertes System entwickelt, das die ideale Plattform bietet, um sich flexibel in die unterschiedlichen Steuerungszyklen zu integrieren. Die Ideen des Konzepts werden in einer Softwareanwendung demonstriert, die als Client-Server-System die zukünftigen Anwendungsfälle simuliert. Anschließend wird die technische Machbarkeit durch ein Anwendungsbeispiel überprüft. Als Ergebnis dieser Arbeit werden die Vorzüge und Einschränkungen des Systems diskutiert und Vorschläge für die zukünftige Weiterentwicklung aufgezeigt.

Uncontrolled Keywords: BIM, Building Information Modeling, Lean Construction, Taktsteuerung
Divisions: 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institute of Numerical Methods and Informatics in Civil Engineering
Date Deposited: 30 Jan 2019 15:42
Additional Information:

Betreuer: Christian Leifgen

Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 13 December 2018
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
Lean Construction, Takt Control,English
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
In the construction industry, the efficiency of project management processes depends crucially on the reliability and timely availability of information. Complex construction projects therefore require efficient information management, with which production processes can be optimally coordinated and any type of disturbance avoided. With the application of the Lean Principles, some approaches already exist that increase the value-added share of the individual processes. The so-called Last Planner System®, for example, relies on close cooperation between the project participants by involving them in the various planning cycles and by letting them actively coordinate the individual tasks. This reveals the individual process connections and increases the sense of responsibility on the construction site. For the active controlling of the assured production processes a permanent monitoring of the planned execution is necessary in order to recognize deviations timely and to derive countermeasures. In this context, so-called Takt Control Panels are used, which visualize a series of process information, e.g. through schedule and execution plans. The consolidation of the analogue and partly very unstructured and distributed data requires a high workload. Documents need to be updated and printed on paper to visualize them on the board. This may be necessary on a daily basis during daily control meetings. In order to lean down the process of information management and to reduce the waste of time, this thesis develops a concept that digitally combines the various data of the project participants in a central place. For this purpose, it is first examined how Lean Construction developed from the application of Lean Principles in the construction industry and which specific approaches emerged from it. Based on the most widespread approaches, the tools used to control construction site processes will be identified. In particular, the Key Performance Board and the Takt Control Panel are of major interest as they form an essential basis for data-based controlling and decision-making on the construction site. On the basis of the communication cycles of the Last Planner System, a conceptual process is defined that integrates itself into the various planning stages of this approach and allows an efficient, digitally supported takt discussion. In this way, the essential data sources can be identified and provided for an adequate digital processing. The main focus here is on the linked integration of time-related data from the schedule with the data from a digital building model, which was created using the BIM methodology. Using the analyzed use cases that emerge from this system, a data structure is defined that contains all the necessary data. For processing, a web-based system is developed that takes visual management into account and offers the ideal platform for flexible integration into the various control cycles. The ideas of this concept are demonstrated in a software application that simulates future use cases as a client-server system. The technical feasibility will then be tested by mean of an application example. As a result of this work, the advantages and limitations of the system will be discussed and suggestions for future development will be made.English
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