M. Schorr

Using Product Data Management Systems for Civil Engineering Projects - Potentials and Obstacles

Product data management (PDM) systems are well established in the mechanical engineering industry. Here, they form the standard solution for the central storage of all data concerning a product and the processes involved in its fabrication. Especially the consistent management of CAD models including sophisticated versioning techniques and access rights management as well as the integrated workflow management are attractive features for using PDM systems also for civil engineering projects. The paper investigates the technical concepts behind PDM systems and discusses in detail the potentials and obstacles for using them in civil engineering projects.

Employing Product Data Management Systems in Civil Engineering Projects: Functionality Analysis and Assessment

Product data management (PDM) systems are well-established in the manufacturing industry. They form the standard solution for the central storage of all data relating to a product and the processes involved in its manufacture. Particularly, the consistent management of computer-aided design (CAD) models, including sophisticated versioning techniques, access rights management, and the integrated workflow management, are attractive features for using PDM systems for civil engineering projects. This paper investigates the technical concepts behind PDM systems and compares their suitability as a data management solution in civil engineering projects with that of document management systems and product model servers. Alongside a comparative study of the major PDM systems available on the market, we also present a case study involving a PDM system that has been employed for a concrete civil engineering project.

Projektdaten zentral verwalten

Bei der Herstellung von Bauwerken entsteht eine Vielzahl an Daten in Form von CAD-Modellen, Planen, Lieferscheinen oder qualitatsrelevanten Dokumenten. Diese mussen strukturiert verwaltet und den Baubeteiligten aktuell zur Verfugung gestellt werden. Haufig ist das aber nur unzureichend gelost. In der Folge kommt es zu Missverstandnissen wahrend der Bauausfuhrung, die vielfach zu Mangeln und kostspieligen Nacharbeiten fuhren. Wesentliche Grundlage fur die sinnvolle Nutzung der grosen Menge an Informationen, die vor allem eine Digitale Baustelle umfasst, ist daher ein geeignetes Datenmanagement.

Die Umsetzung der Digitalen Baustelle

Die vom Forschungsverbund ForBAU erarbeiteten Konzepte der Digitalen Baustelle wurden hinsichtlich ihrer Praxistauglichkeit an Pilotbaustellen validiert. An einem Bundesstrasen-Neubauabschnitt wird mittels des entwickelten ForBAU-Integrators ein parametrisches Volumenmodell erzeugt, das fur die im Detail erlauterte trassengebundene parametrische 3D-Bruckenmodellierung sowie fur die umgesetzte Ablaufsimulation der Erdbauprozesse Verwendung findet. Weiterhin wird fur diese Pilotbaustelle die baubegleitende Vermessung mittels terrestrischem Laserscannings dargestellt und zur Verwaltung der Modelle ein PDM-System eingesetzt. An weiteren Pilotbaustellen wird die Nutzung digitaler Modelle wahrend der Ausfuhrungsprozesse erlautert. So werden neue Methoden zur modellbasierten Qualitatssicherung bei Tiefgrundungsarbeiten, zur Evaluierung von 3D-Baugrundmodellen anhand von Informationen aus der Bauausfuhrung, zum geometrischen Soll-Ist-Abgleich mittels Augmented Reality und zur Erstellung eines 3D-Baustellenmodells anhand von Airborne-Photogrammetrie-Daten demonstriert.

Integrierte Planung auf Basis von 3D-Modellen

Die Planung im Trassenbau wird heute nach wie vor masgeblich auf der Basis von 2D-Zeichnungen realisiert. Eine konsequent 3D-gestutzte Planung bietet jedoch eine Reihe von Vorteilen, darunter die automatisierte Konsistenzerhaltung verschiedener Ansichten und Schnitte, eine prazise Mengenermittlung und die einfache Anbindung verschiedener Analyse- und Simulationstools. Das Kapitel gibt einen Uberblick uber den Status Quo in der Planung von Trassen und Bruckenbauwerken und erlautert die damit einhergehenden Einschrankungen. In einem Exkurs in den Bereich des Hochbaus wird das Konzept des Building Information Modeling vorgestellt, einer durchgangig modellgestutzten Planung. Darauf aufbauend werden im Detail moderne Methoden fur die Erfassung des Gelandes, die Schaffung eines 3D-Baugrundmodells, die Uberfuhrung von 2D-Trassierungsdaten in ein 3D-Trassenmodell, die 3D-Modellierung der Baustelleneinrichtung und die parametrische Modellierung von Bruckenbauwerken diskutiert. Letztere Methodik erlaubt die Kopplung der Bruckengeometrie an den Verlauf der Trasse und damit eine weitgehend automatisierte Anpassung bei Anderungen. Besonderes Augenmerk wird auf die Integration der verschiedenen Teilmodelle in einem umfassenden Gesamtmodell gelegt. Am Ende des Kapitels werden nutzbringende Anwendungen von 3D-Modellen in der weiteren Wertschopfungskette vorgestellt, darunter die immersive Visualisierung des Bauvorhabens, die automatisierte Mengenermittlung, die computergestutzte Fertigung und der modellgestutzte Soll-Ist-Vergleich.