Daniel W. Halpin

Real world applications of construction process simulation

Construction simulation has been an academic tool since the 1960s. There are over 20 construction programs in the US and Canada that offer construction simulation as a course at both the graduate and undergraduate levels. Although simulation has proved a valuable teaching tool in the academic setting, use by practicing professionals has been limited. The construction industry has been reluctant to consider this tool as a definitive aid for resource optimization and productivity improvement. The paper presents an example of the successful use of simulation by a large international construction company. The objective of the paper is to better understand what factors have enabled this company to continuously and successfully implement construction simulation on many of its projects.

Simulation as a tool for resource management

The decision-making process is a very essential part of any construction operation. Simulation can be used as a tool to assist construction managers in making informed decisions. In this paper, simulation is applied to a concrete batch plant to analyze alternative solutions and resource management. Data is collected to define activity durations for the plant. A simulation model is constructed for the plant using the Micro CYCLONE simulation system. Based on sensitivity analysis, management tools are constructed to help the decision-maker. These tools are a time-cost-quantity chart, a feasible region analysis and a contour lines chart. Time-cost-quantity and contour lines charts are used for deciding production time, production cost and required resources for a required distance from the plant. The feasible region chart is used for deciding the range of alternative solutions that can be taken to minimize production time and cost of the available plant resources according to the required transportation distance.

Integrating Process Simulation into Construction Engineering Education

SUMMARY The introduction, in the 1970s, of the CYCLONE (YCLic Operation NEt-tuorks) simulation methodology established simulation of construction systems as an active area for teaching and research. Since then, there has been considerable progress in developing sophisticated simulation-based methods for the analysis of construction processes, and in educational approaches to teach these methods that can be easily incorporated within the construction engineering and management curriculum. CYCLONE, and more specifically MicroCYCLONE, a microcomputer-based program based on this simulation methodology, offer a simple graphical system for the analysis, modeling and experimentation of construction operations. The programs can be readily understood by anyone familiar with construction processes-from construction engineering students to engineering and field personnel. This paper discusses the integration of process simulation into construction engineering education, including a brief description of the general c...

A Computer Simulation of the Construction of the Alamillo Bridge in Seville, Spain

Dragados y Construccciones of Spain has been at the forefront of advances in the modularization of construction operations. This paper dicusses the analysis of various alternatives associated with the construction of the Alamillo bridge built in conjunction with the Expo 92 held in Barcelona, Spain. The structure is very unique and Dragados was forced to use a method of erection which differed from that originally envisioned by the designer. This paper demonstrates how improved productivity and efficiency can be achieved by evaluating various trade-offs prior to commencement of construction using computer simulation.

Modeling and simulation of breakwater construction

Discusses the application of computer simulation for the analysis of productivity of breakwater construction. Data collected from the first stage of the South Star Project in Taiwan is used in modeling and analysis. The South Star project involves embanking land from the sea, using industrial waste as deposits and expanding the seashore line as well as increasing land for the industrial city of Kaohsiung. The main benefit of this simulation analysis is a detailed look at the techniques for improving breakwater construction.

Elemente des CYCLONE-Modells

Zur graphischen Darstellung von CYCLONE-Modellen werden verschiedene Modellelemente verwendet. Das NORMAL-Element, das KOMBI-Element, das KREIS- Element und das PFEIL-Element stellen die Grundelemente dar, das ZAHLER- Element und das FUNKTION-Element sind als Zusatzelemente anzusehen. Mit Hilfe der Grundelemente kann jeder Bauproduktionsprozes graphisch dargestellt werden. Die Zusatzelemente dienen zur Aufbereitung von Zusatzinformationen, wie z. B. zur Aufbereitung von Statistikwerten, und zur Vereinfachung der Modellstruktur.

Planung und Kontrolle von Bauproduktionsprozessen

In der Baupraxis und in der Literatur der Baubetriebswirtschaftslehre wurde in den letzten Jahren eine Anzahl von Methoden fUr das Projektmanagement entwickelt. Hierbei stehen die Planung und Kontrolle der Termine, der Kosten und der fUr die Durchfiihrung von Bauprojekten einzusetzenden Kapazitiiten im Mittelpunkt der Betrachtungen. Umfassende Methoden zur Planung und Kontrolle der zur Erstellung der Bauleistung angewandten Produktionsprozesse hingegen stehen bisher nicht zur VerfUgung. Das in diesem Buch beschriebene CYCLONE-Modell stellt eine Methode zur Planung und Kontrolle von Bauproduktionsprozessen dar. Die Beschreibung von Bauproduktionsprozessen durch CYCLONE-Modelle wird mittels der in Kapitel 2 definierten Elemente vorgenommen. Die einzelnen Schritte der Modellformulierung werden zuerst im Kapitel 3 erlautert und anschlieBend im Kapitel4 an den Beispielen der Bauproduktionsprozesse Maurerarbeiten, Stollenvortrieb, Betonfertigteil erzeugung und Erdtransport aufgezeigt. Urn die Dynamik eines Bauproduktionsprozesses simulieren zu konnen (KapiteI6), sind entweder deterministische oder stochastische Dauern der einzelnen Arbeitsvor gange zu schatzen (Kapitel 5). Die Simulation von Bauproduktionsprozessen am CYCLONE-Modell kann zwar per Hand vorgenommen werden, bei komplexen Bauproduktionsprozessen ist jedoch die Verwendung des CYCLONE-Computer programmes notwendig. Die Verwendung des Computerprogrammes ermoglicht den Einsatz diverser lnstrumente zur Kontrolle von Bauproduktionsprozessen, insbeson ders den Einsatz von Wartezeitenstatistiken, von sonstigen Statistiken und von Sensitivitlitsanalysen (Kapitel 7). Das CYCLONE-Computerprogramm wird nicht im Detail beschrieben. Die Aus fUhrungen in Kapitel 8 beschrlinken sich auf die fUr den Beniitzer interessanten Er lauterungen der Eingabe und Ausgabe der Computersimulation. 1m Kapitel 9 wird das empirische Beispiel der Planung und Kontrolle des Bau produktionsprozesses Betonierung der Stockwerke des Peachtree Plaza Hotels beschrieben.

Simulation der Dynamik von Bauproduktionsprozessen

CYCLONE-Modelle zur Darstellung von Bauproduktionsprozessen sind statische Modelle, die die Struktur von Bauprozessen beschreiben. Um Einblick in den Ablauf dieser Bauprozesse zu gewinnen, ist deren Dynamik durch Simulation am CYCLONE-Modell zu untersuchen. Simulation kann als zielgerichtetes Experimentieren an Modellen verstanden werden. Das Modellieren ist daher als Nachahmung der Struktur der Realitat zu verstehen, das Simulieren hingegen ist eine Nachahmung des Verhaltens (Aktionen und Reaktionen) der Realitat.