Modellbasierte Baulogistikplanung nach LEAN-Prinzipien
Die Bauwirtschaft sieht sich seit geraumer Zeit mit den Herausforderungen einer niedrigen Produktivität, einem geringen Digitalisierungsgrad und einer schwachen Prozessstabilität konfrontiert. Insbesondere die derzeitige Baustellensituation ist von Verschwendung auf Grund von Wartezeiten, einer Flächenknappheit für Lagerungen und unnötigen Transportwegen gekennzeichnet.
Die originäre Aufgabe der Baulogistik ist es, die Sekundärprozesse der Baustelle so effizient zu gestalten, dass alle beteiligten Gewerke produktiv arbeiten können. Im Kontext der Baulogistik bezeichnet dabei der Begriff „Last Mile“ den Transport von Baumaterialien von der Baustellengrenze bis hin zum Verwendungs- bzw. Einbauort. Durch genauere und zielgerichtete Materiallieferungen und -entsorgungen sowohl in zeitlicher als auch in räumlicher Hinsicht kann eine Minimierung von Verteilzeiten sowie eine Effizienzsteigerung auf der „Last Mile“ erreicht werden. Dabei steht der Materialfluss im Sinne der LEAN-Prinzipien im Vordergrund.
In diesem Zusammenhang wurde die modellbasierte Baulogistik als ein mögliches Lösungskonzept erkannt und ist Gegenstand einer rasch wachsenden Forschungsaktivität. Bisher existieren noch sehr wenige Erkenntnisse darüber, welchen Mehrwert digitale Modelle für die Baulogistik bringen, wie „Baulogistikmodelle“ für entsprechende Anwendungsfälle aufzubauen sind oder zur Planung der Baulogistik verwendet werden können. Eine modellbasierte Baulogistikplanung auf Basis baulogistischer Prozesse sollte sich dabei auf messbare Eingangsparameter und Prozessdaten stützen.
Zur Erforschung dieses Themenfeldes startete Anfang November 2020 ein gemeinsames Forschungsprojekt des IBB und der Zeppelin Rental GmbH. Unter dem Titel „Solving the Last Mile Delivery Challenge: Modellbasierte Baulogistikplanung nach LEAN-Prinzipien“ wurden grundlegende Fragestellungen der baulogistischen Prozesse und Daten im Kontext der BIM-Methode untersucht.
Die Forschungsidee bestand in der phasenübergreifenden Nutzung digitaler Modelle für die jeweiligen Aufgaben der Baulogistik – von frühen Machbarkeitsuntersuchungen bis hin zur Detailplanung der „Last Mile“ mit Materiallieferungen zum Verwendungsort. Mit einer vorausschauenden und auf Daten basierenden Planung der Baulogistikprozesse soll die Grundlage geschaffen werden, sowohl aus logistischer Perspektive frühzeitig verlässliche Aussagen hinsichtlich einer generellen Machbarkeit zu treffen als auch eine laufende Optimierung des Ablaufs durchzuführen. Innerhalb des Forschungsvorhabens wurden relevante Zusammenhänge einer modellbasierten Planung der Baulogistik unter Berücksichtigung von LEAN-Prinzipien untersucht. Anhand einer Untersuchung von „Referenzgewerken“ sollten grundlegende Strukturen für und Anforderungen an Baulogistikmodelle entwickelt werden.
Durch die Auswahl von Referenzgewerken mit unterschiedlichen Charakteristika wurden einerseits verschiedene Schnittstellen und Arbeitsprozesse bzw. Verfahren beleuchtet. Andererseits erlaubte diese Vorgehensweise die Erweiterung der Methodik auf weitere, ähnliche Leistungen.
Die Überlegungen des Forschungsvorhabens hinsichtlich einer modellbasierten Durchführung baulogistischer Aufgaben bezog sich vorrangig auf Leistungen des allgemeinen Ausbaus am Beispiel einer schlüsselfertigen Errichtung eines Hochbauprojekts. Dabei stand der Nutzen für die vorauslaufende Planung der Baulogistik in den verschiedenen Projektphasen im Vordergrund.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Patrick Schwerdtner
Lars Barking, M. Eng.
Phase I: 01. November 2020 bis 31. Oktober 2021
Phase II: 01. Februar 2022 bis 30. Juni 2022
Zeppelin Rental GmbH