Einführung

Ziel des Forschungsprojektes Mefisto ist die Entwicklung eines Managementführungssystems für die partnerschaftliche, prozessgesteuerte und risikokontrollierte Abwicklung von Bauprojekten. Grundlage dieses Führungssystems ist eine semantische Dienstplattform, über die Planungs- und Controllingmodelle kombiniert und genutzt werden können für: a) die transparente Darstellung der Bauaufgaben, b) die effektive Analyse der Projektabläufe und Projektrisiken sowie c) das Management der Projektkooperation.

Motivation

Die Softwaresysteme im Bauwesen unterstützen heute im Allgemeinen nur Teilaspekte des Planens und Bauens entweder auf Seiten des Auftraggebers (AG) oder des Auftragnehmers (AN). Den vorhandenen Werkzeugen fehlt eine interoperable Sicht auf die Bauprozesse, welche die durchgängige Nutzung von Planungs- und Controllinginformationen sowie ihre zeitnahe und systematische Zusammenführung erlaubt. Dies hat zur Folge, dass der aktuelle Projektstand, verschiedene Planungskonsequenzen und Ausführungsprobleme sowie die Projektrisiken häufig auf der Grundlage unvollständiger Informationen diskutiert werden. Insbesondere die computergestützte Untersuchung der Projektinformationen durch die Simulation und Analyse der Projektrisiken sowie der Logistik- und Montageprozesse sind auf dieser Datengrundlage nur sehr eingeschränkt möglich.

Lösungsansatz

Ausgangspunkt des Forschungsprojektes sind die heute in der Bauprojektorganisation genutzten Planungs- und Controllingmodelle. Durch die gezielte Kombination dieser Fachmodelle über die Grenzen von Unternehmen, Fachdisziplinen und Organisationshierarchien hinweg können die Integrität der Planung überprüft und die Konsequenzen ihrer Umsetzung weiterführend simuliert und analysiert werden.

Multimodell-Container für den Datenaustausch

In Mefisto werden die einzelnen Fachmodelle zu Multimodellen zusammengefasst, die zwischen den unterschiedlichen Projektteilnehmen beim AG und AN als Multimodell-Container ausgetauscht werden können (s. obigen Abbildung).

Im Gegensatz zu den Integrationsansätzen des Building Information Modeling (BIM) werden in Mefisto die Fachmodelle eines Bauprojektes, wie 3D-Gebäudemodelle, Leistungsverzeichnisse sowie Termin- und Mengenmodelle, als gleichwertig betrachtet. Es wird davon ausgegangen, dass die Fachmodelle auch zukünftig mit spezialisierten Softwareanwendungen erstellt und bei den Projektpartnern lokal gespeichert werden. Die Entwicklungen des Mefisto-Projektes konzentrieren sich deshalb auf vermittelnde Technologien in drei Bereichen:

  • Multimodelle und Multimodell-Container: Multimodelle bestehen aus mehreren verknüpften Fachmodellen, die mit spezialisierten Softwareanwendungen erstellt und ausgewertet und mit Hilfe von Multimodell-Containern ausgetauscht werden.
  • Mefisto-Plattform: Auf der Mefisto-Plattform werden die Fachanwendungen der Projektteilnehmer als Webservices vernetzt und der Austausch der Fach- und Multimodelle über zentrale Verwaltungsdienste koordiniert.
  • Informationslogistik: Für den Einsatz der Multimodelle definiert die Mefisto-Plattform eine einheitliche Geschäftssystematik, mit der die Zugriffe auf die Fachmodelle geregelt und die Prozesse zur deren Erstellung und Nutzung koordiniert werden.

Anwendungen

Die Kombination der Fachmodelle im Multimodell sowie dessen Austausch im Container bieten neue Möglichkeiten, modellbasierte Arbeitsverfahren und Koordinationsmechanismen in der Bauplanung und im Bauprojektmanagement einzusetzen.

Zuerst können Multimodelle dazu genutzt werden, die Planungs- und Controllinginformationen aus unterschiedlichen Fachdomänen zu synchronisieren und zu ergänzen. In Mefisto wird diese integrierte Bearbeitung von heute zumeist getrennten Fachmodellen in verschiedenen Bereichen des Qualitäts-, Kosten- und Terminmanagements untersucht.

Einsatz von Fachmodellen in der hierarchischen Organisation bei Auftraggeber und Auftragnehmer

Darüber hinaus werden Verfahren und Werkzeuge entwickelt, um weiterführende Analysemodelle aufzubauen: Zum einen wird untersucht, wie in der Arbeitsvorbereitung auf der Grundlage bestehender Fachmodelle sehr viel effizienter eine detaillierte Baustellenplanung erstellt und zugehörige Ablaufsimulationen der Montage- und Logistikprozesse durchgeführt werden können (vgl. AP5 und AP7). Zum anderen wird untersucht, wie die bestehenden Fachmodelle durch Risikomodelle ergänzt und im Rahmen von Risikoprognosen eingesetzt werden können (vgl. AP8).

Letztlich können Multimodelle auch genutzt werden, um modellbasierte Planungs- und Controlling-Prozesse zu planen und zu koordinieren. Hierfür können die für die Bearbeitung einer bestimmten Ingenieuraufgabe erforderlichen Fachinformationen in einem Multimodell-Container gebündelt und die Ergebnisse der Aufgabenbearbeitung wiederum als Multimodell-Container geliefert werden (vgl. Modelleinsatz).