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BIM for Plant - Datenaustausch im
Anlagenbau nach ISO15926 / DEXPI
Reiner Meyer-RösslGlobal Business Development Process Plant
Autodesk
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Reiner Meyer-Rössl
Global Business Development Process Plant Industry
Digital Plant Kongress 2016
BIM for Plant - Datenaustausch im Anlagenbau nach ISO15926 / DEXPI
BIM – Versuch einer AnnäherungDatenaustausch im AnlagenbauDEXPI/ISO15926 InitiativeAutodesk BIM tools im AnlagenbauZusammenfassung
Agenda
BIM - Building Information Model
BAM - Building Assembly Model … in der Bauphase
BOOM - Building Operational and Optimization Model … für die Betriebsphase
Sehr lustig. Jetzt aber:
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DetailedDesign
Procurement &
Materials Mgt.
Conceptual Design
Construction & Commissioning
Operations
Maintenance
Revamp & Upgrading
Decommissioning
Conceptual Design
DetailedDesign
Procurement &
Materials Mgt.
Construction & Commissioning
Lebenszyklus einer Anlage
Build & Operate
Revamp & Upgrade
Definition von BIM
Was ist BIM?
BIM ist ein Prozess, bei dem ein intelligentes 3D-Modell erstellt und genutzt wird, um fundiertereProjektentscheidungen zu treffen und diese besser zu kommunizieren.
Informationsnutzung: Visualisierung, Simulation & Analyse
Leistungsphasenentwicklung & Bewertung
Entscheidung bei geplanten und ungeplanten Umbaumaßnahmen
Dokumentation
Bauen
Übergabe
Betreiben eines Gebäudes
Einbeziehung aller Stakeholder
Definition BMVI
„Building Information Modeling bezeichnet eine kooperative Arbeitsmethodik, mit der auf der Grundlage digitaler Modelle eines Bauwerks die für seinen Lebenszyklusrelevanten Informationen und Daten konsistent erfasst, verwaltet und in einer transparenten Kommunikation zwischen den Beteiligten ausgetauschtoder für die weitere Bearbeitung übergeben werden.“*
*Quelle: BIM Stufenplan BMVI 12/2015
“To do data handover from design to operations in our last project - 100,000 man hours“
Martin Rittmeister, October 2013
VP of Engineering @ Linde Engineering
http://www.linde-engineering.com/en/index.html
Verluste an Knowhow im Lebenszyklus
Graphische / Alphanumerische Daten erzeugen und im Lebenszyklus pflegen
Graphische Daten
Alphanumerische
Daten
Bauen
Graphische Daten
Alphanumerische
Daten
Planen
Daten Daten
Betreiben
Graphische Daten
Alphanumerische
Daten
0%
100%
Informationsentwicklung / Model Progression
Ranking Digitalisierung im Weltmarkt: Germany
* Digitization and Prosperity,Source: Global Insight, Booz & Company
analysis
Countries that have achieved advanced levels of digitization, … , have realized significant economic, social, and political benefits. For them, digitization is a pathway to prosperity.
Ranking Digitalisierung im Weltmarkt: Austria/Germany
* Digitization and Prosperity,Source: Global Insight, Booz & Company
analysis
Countries that have achieved advanced levels of digitization, … , have realized significant economic, social, and political benefits. For them, digitization is a pathway to prosperity.
December 2015 Minister Dobrindt BMVI announced BIM Road MapBIM for Infrastructure Mandate by 2020 for all new projects
Example: BIM Dynamics Germany
Autodesk supports IFC and buildingSMART International openBIM|
Actively participates in buildingSMART’s Strategic Advisory Committee and Standards Committees|
Secured the rigorous IFC 2x3 Coordination View 2.0 certification in the first wave of vendors
Includes IFC 4 capabilities in Autodesk® Revit® 2017
Maintains the most IFC certifications of any vendor
Made IFC import/export tool for Revit open source (only vendor)
14 Autodesk 2017 products that support IFC A360
Advance Steel
AutoCAD Architecture, MEP
AutoCAD Civil 3D
BIM360 Glue
CADmep
Fabrication ESTmep
Infraworks
Autodesk Inventor
Navisworks solutions
Autodesk Revit (Architecture, Structure, MEP) (IFC certified)
Autodesk Revit LT (IFC certified)
Robot Structural Analysis
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How IFC can work
Designer Contractor
IFC
Concept
File
IFC
Coordination
File
Client wants to
build a school
Concept design to
meet client’s
requirements model
using BIM vendor A
Building is modeled
(with major
systems) using BIM
vendor B
Major systems
tagged with attribute
and operational data
using BIM vendor C
CMS uses
maintenance BIM
IFC data to inform
operation of school
School
opens
Contractor uses BIM
to plan construction,
make cost estimates,
input product
information
BIM to analyze,
quantities, energy
performance, and
more
COBie IFC
Data IFC
File
Energy
IFCxml File
All stakeholders can access, modify, and share digital information
IFC Link IFC Link IFC Link IFC Link IFC Link
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History of IFC in Revit (through R2016)
Revit Building 8: IFC added
RAC 2008: Full Extended
Coordination View certification
R2013: Open Source Alternate
UI added for export
R2014: Basic IFC4 export
R2015: Link IFC added to open
source
Revit Building 9: Full Singapore Code Checking
View certification
R2012 UR2: Open Source added for
export
R2013: RAC, RST, RME receive CV
2.0 export certification
R2014: RLT supports IFC,
receives CV 2.0 export
certification
R2015 R2: Link IFC objects
referenceable
R2016: Import Link IFC is certified
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openBIM communicationEMEA openBIM URLs:
• www.autodesk.com/ifc
• www.autodesk.com/openbim
• www.autodesk.com/interoperability
• www.autodesk.fr/ifc
• www.autodesk.fr/openbim
• www.autodesk.fr/interoperability
• www.autodesk.de/ifc
• www.autodesk.de/openbim
• www.autodesk.de/interoperability
EMEA openBIM Team:
• Lucie Magaud, Claudia Coy, Emmanuel Di Giacomo, Ralf Mosler, Krisztian Hegedus, Michael Degen
Advantages of Autodesk Revit IFC open source
Increase customer flexibility to add new property sets and data
Updates are decoupled from Revit’s release cycle with 40 software releases of the open source toolkit since its release.
Provide a method for quick support of IFC standard extensions (MVD’s) as they are introduced
Allow others outside the Revit software development team to make contributions to IFC functionality
Autodesk Revit IFC is open source
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80000
90000
100000Total
2011 2012 2013 2014 2015
Revit IFC has 100,000 downloads Download momentum is growing every day
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http://apps.exchange.autodesk.
com/RVT/Home/Index
Contains all versions from
Revit 2013 to 2016, no code
http://sourceforge.net/
projects/ifcexporter
Only public location
containing source code
Contains all versions from
Revit 2012 to 2016
Where to get Revit IFC open source
APP STORE
BIM – Versuch einer AnnäherungDatenaustausch im AnlagenbauDEXPI/ISO15926 InitiativeAutodesk BIM tools im AnlagenbauZusammenfassung
Agenda
Projekte im Anlagenbauwer mit wem was warum und wie
Projekte sind komplex und global mit permanenten Datenaustausch
Vielzahl von: Schnittstellen
Kommunikationswege
Sprachen u. –barrieren
Datenaustausch im Lebenszyklus einer Anlage
DetailedDesign
Procurement &Materials Mgt.
Conceptual Design
Construction & Commissioning
Operations
Maintenance
Revamp & Upgrading
Decommissioning
Conceptual Design
DetailedDesign
Procurement &Materials Mgt.
Construction & Commissioning
SDNF
PCF
STEP
Steel Design
Piping Design
Equipment Design
Beispiel Modellkonvertierung zwischenAutoCAD Plant 3D und Aveva PDMS
STEP STandard for the Exchange of Product Model Data
In Deutschland als Norm gültig: DIN EN ISO 10303-210: Elektronische Montage, Verbindung und Gestaltung (12.2002)
DIN ISO 10303-212: Elektrische/elektrotechnische Systeme und Anlagen (12.2004)
DIN ISO 10303-225: Gebäudeelemente unter expliziter Darstellung der Bauteilgeometrie (12.2004)
STEP-File ISO 10303-21 Clear Text Encoding of
the Exchange Structure
Quellen (Internet 22.11.2013): http://en.wikipedia.org/wiki/ISO_10303 http://de.wikipedia.org/wiki/Standard_for_the_exchange_of_product_model_datahttp://en.wikipedia.org/wiki/STEP-File
Ursprünglich von der Intergraph FrameWorkuser community entwickelt
Das Format unterscheidet folgende Elemente: Lineare-Elemente
Platten-Elemente
Loch-Elemente
Lastangaben
Verbindungs Informationen
Raster Informationen
Gebogene Elemente
SDNFSteel Detailing Neutral Format
Quellen (Internet am 22.11.2013): http://www.sdnf.de/http://help.aveva.com/AVEVA_Everything3D/1.1/SDUVPDMS/wwhelp/wwhimpl/common/html/wwhelp.htm#href=OSUG3.32.01.html&single=true
Urspr. Input für ISOGEN©
Austausch von Rohrleitungen
Weitere Verwendungen: Stressberechnung Spool Erstellung
PCFPiping Component File
Quelle: http://www.alias.ltd.uk/pcf.asp (22.11.2013)
BIM – Versuch einer AnnäherungDatenaustausch im AnlagenbauDEXPI/ISO15926 InitiativeAutodesk BIM tools im AnlagenbauZusammenfassung
Agenda
Francis Bacon, 1598
Wilhelm Liebknecht, 1872
Alte Studentenweisheit
Wissen ist Macht.
Wissen ist Macht – Macht ist Wissen.
Nichts wissen macht auch nichts.
Three eras of technological disruption
Era 2: Optimization(Performance)
2000-now
Era 1: Documentation(Measurement)
Drafting80s-90s
Modeling
Era 3: Connection(Outcomes)
Moving to
Future
Context
Research: RWTH Aachen AixCAPE VTT Technical
Research Centre of Finland (new)
CAE Vendors: Autodesk Aveva Bentley (*) eVision (new) Intergraph Siemens X-Visual
ISO-Community: IIMM SIG
Instrumentation OPC (new)
Owner / Operator:BASF, Bayer TS, EVONIK
EPC:Air Liquide (new)
CoordinationRequirements
Conceptual model Specifications
Validation / Verificator
DEXPI home page
Model supportModel extension
ImplementationProteus know-
howISO knowledge
Interface buildingGraphic exchange
DEXPI Project
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Life cycle
Functional
requirements
Functional
design
Asset
specification
Asset
operational
Specification of function in a conceptual phase as in process simulation(Versioning required)
Specification of equipment under a construction aspect as in shop drawings(Versioning required)
Specification of equipment from a detailed process aspect,e.g. using mathematical models(Versioning required)
Specification of a
physical equipment as
built and delivered
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Life cycle
Functional
requirements
Functional
design
Asset
specification
Asset
operational
Specification of function in a conceptual phase as in process simulation(Versioning required)
Specification of equipment under a construction aspect as in shop drawings(Versioning required)
Specification of equipment from a detailed process aspect,e.g. using mathematical models(Versioning required)
Specification of a
physical equipment as
built and delivered
Describe the how not the what
Exchange data between machines
Knowledge about family
Centralized common dictionary (RDL)
The Basic Concepts of ISO 15926
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Ambient temperature: -40°C to 85°C
A Simple Example of a Data Record
BIM – Versuch einer AnnäherungDatenaustausch im AnlagenbauDEXPI/ISO15926 InitiativeAutodesk BIM tools im AnlagenbauZusammenfassung
Agenda
Format Erweiterung Dateiformatversion
Navisworks .nwd .nwf .nwc Alle Versionen
AutoCAD .dwg, .dxf Bis AutoCAD 2017
MicroStation (SE, J, V8 und XM)
.dgn .prp .prw Versionen 7 und 8
3D Studio .3ds .prjBis Autodesk 3ds Max 2017
ACIS SAT .sat .sabAlle ASM SAT. Bis ACIS SAT Version 7
Catia.model .session .exp .dlv3 .CATPart .CATProduct .cgr
Versionen 4 und 5
CIS/2 .stpSTRUCTURAL_FRAME_SCHEMA
DWF/DWFx .dwf .dwfxAlle Vorgängerversionen
FBX .fbx FBX SDK 2017.0
IFC .ifc
IFC2X_PLATFORM, IFC2X_FINAL, IFC2X2_FINAL, IFC2X3, IFC4
IGES .igs .iges Alle Versionen
Navisworks unterstützte Formate
Format Erweiterung Dateiformatversion
Inventor .ipt .iam .ipj Bis Inventor 2017
Informatix MicroGDS .man .cv7 Version 10
JT Open .jt Bis 10.0
NX .prt Bis 9.0
PDS Design Review .driÄlteres Dateiformat. Unterstützung bis 2007.
Parasolids .x_b Bis Schema 26
Pro/ENGINEER .prt .asm .g .neuWildfire 5.0, CreoParametric 1.0-3.0
RVM .rvm Bis 12.0 SP5
Revit .rvt Bis 2017
SketchUp .skp Version 5 bis 2016
SolidWorks.prt .sldprt .asm .sldasm
2001 Plus-2015
STEP .stp, .step AP214, AP203E3, AP242
STL .stl Nur binär
VRML .wrl .wrz VRML1, VRML2
PDF .pdf Alle Versionen
Rhino .3dm Bis 5.0
Neubau einer Chemische Anlage und eines Tanklagers, Kapazitätserweiterung der derzeitigen Produktion.
Praxisbeispiel Anlage+Gebäudeplanung
Hauptteil der Anlage inmitten Bestand
Einbindung in den Betrieb
~170 R, ~20 Equip
Produktionsturm 15 x 13, 32m hoch
Lager 19 x 14, 13m hoch
Planungsdauer 3Dca. 4Monate
Lager
Planung Anlage
Keine digitalen Altdaten vorhanden
Nachmodellierung 2D-Pläne
Einführung BIM Methodik während des Projektes (!)
Einsparung 1 Monat Planungszeit = 25%!
Beispiel Vorfertigung: Gitterroste für Tanks passen
Planungsdurchführung
Frühzeitige Festlegung zur Arbeitsmethodik
Ausbau durch Kollisionsmanagement, Zeit- und Kostenplanung mithilfe NavisWorks Manage
Gemeinsamen Datenraum einrichten
Daten anreichern für Betrieb und Wartung
Arbeitsweise mit Vorgaben als Vertragsbestandteil
Wert der Daten und BIM-Methodik beim Bauherren/Auftraggeber als Mehrwert platzieren
Erkenntnisse aus dem Projekt
Estimating
Scheduling
Polier
Subunternehmer (im Feld)
Subunternehmer (im Büro)
Projektleitung, Generalunter-nehmer
Bauleiter
Architekt, Ingenieur
EinsatzortEigentümer
Baustellenmanagement - überall
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Bauleiter
“Ich erfasse dieses Sicherheitsproblem…”
“Welche Grösse sollte es haben?
Ich schaue in den Dokumenten in
Field nach.”
Beispiel: Baustelle
“Diese Isolierung ist fehlerhaft, ich sende ein Foto an
Field, um die Korrekturarbeiten
zu planen.”
“Heute muss ich die Checkliste für den
Einbau der Stahlträger ausfüllen.”
Zusammenarbeit – in der Praxis
BIM process
Issues spread
better over time
>25% total project volume
Increased transparency
and traceability
Improved steering
processes
BIM 360: Customer Metrics
“9,1 Std/User/WocheZeitersparnis”
“1,2 Stdpro Issue eingespart”
“Der Projektplanungum 25% voraus”
“Beton-fundamente88% schneller”
“1200 Kollisionenverhindert”
BIM – Versuch einer AnnäherungDatenaustausch im AnlagenbauDEXPI/ISO15926 InitiativeAutodesk BIM tools im AnlagenbauZusammenfassung
Agenda
BIM im Anlagenbau
BIM als Konzept für Anlagenbau geeignet
Derzeit kein „IFC“ für Plant
Step, PCF, SDNF und DEXPI
Autodesk BIM tools für den Anlagenbau erhöhen die Effizienz
Zusammenfassung
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