Eindhoven University of Technology
MASTER
Het opstellen van taakgerichte werkinstructies
Span, T.
Award date:
2015
Link to publication
Disclaimer
This document contains a student thesis (bachelor's or master's), as authored by a student at Eindhoven University of Technology. Student theses are made available in the TU/e repository upon obtaining the required degree. The grade received is not published on the document as presented in the repository. The required complexity or quality of research of student theses may vary by program, and the required minimum study period may vary in duration.
H ET O PSTELLEN VAN T AAKGERICHTE
W ERKINSTRUCTIES
Eindrapport
Auteur: T. (Tim) Span Studentnummer: 0656627 Vaknaam: Eindrapport
Vakcode: 7RR37
Datum: 3 juli 2015
Rapporttitel: Het opstellen van taakgerichte werkinstructies
Status: Definitief
Auteur: T. (Tim) Span
Studentnummer: 0656627
Documentnaam: Eindrapport
Vakcode: 7RR37
Datum: 3 juli 2015
Gastbedrijf: Heijmans Civiel
Onderwijsinstelling: Technische Universiteit Eindhoven
Faculteit: Bouwkunde
Master: Architecture, Building and Planning Afstudeerrichting: Building Technology
Afstudeercommissie:
Voorzitter: prof. dr. ir. J.J.N. (Jos) Lichtenberg Hoofdbegeleider: dr. ir. E.W. (Eric) Vastert
Medebegeleider: ing. C.M. (Cor) de Bruijn Bedrijfsbegeleider: ir. S.A. (Sophie) Pfeiffer
Dit rapport is het verslag van een eindstudie die is gedaan voor het doctoraal examen van de Masteropleiding Architecture, Building and Planning. Het rapport heeft daarbij mede gediend als toetssteen voor de beoordeling van de studieprestatie. In het rapport voorkomende conclusies, resultaten, berekeningen en dergelijk kunnen verder onderzoek vereisen alvorens voor extern gebruik geschikt te zijn.
Wij beschouwen dit rapport daarom als een intern rapport dat niet zonder onze toestemming voor externe doeleinden mag worden gebruikt.
Master of Science opleiding ‘Architecture, Building and Planning’
Mastertrack Building Technology Faculteit Bouwkunde
Technische Universiteit Eindhoven
V OORWOORD
Voorliggend rapport betreft het eindrapport van het afstudeertraject van de mastertrack Building Technology aan de faculteit Bouwkunde van de Technische Universiteit Eindhoven. Dit rapport is het eindresultaat van het afstudeeronderzoek dat heeft plaatsgevonden bij gastbedrijf Heijmans Civiel, onderdeel van Heijmans N.V.
Het afstudeeronderzoek richt zich op het proces voor het instrueren van uitvoerende bouwplaatsmedewerkers aan de hand van technische informatie op vorm- en wapeningstekeningen.
Uit vooronderzoek is gebleken dat huidige manier voor het verstrekken van uitvoeringsinformatie richting uitvoerende bouwplaatsmedewerkers nadelige gevolgen heeft voor de kwaliteit van informatie, de efficiëntie van de werknemer en de kans op het maken van fouten, dat uiteindelijk kan leiden tot hogere faalkosten. Met behulp van het onderzoek naar de informatiebehoefte van het uitvoerend bouwplaastpersoneel is een proces ontworpen voor het opstellen van taakgerichte werkinstructies, dat de gesignaleerde problemen wegneemt, ten goede van de efficiëntie van de bouwplaatsmedewerker, de kwaliteit van informatie en het maken van fouten.
Graag wil ik de volgende personen bedanken voor hun waardevolle bijdrage aan de totstandkoming van dit eindrapport. Ten eerste wil ik Eric Vastert en Cor de Bruijn vanuit de Technische Universiteit Eindhoven en Sophie Pfeiffer als bedrijfsbegeleider vanuit Heijmans Civiel bedanken voor de begeleidingsmomenten gedurende het afstudeertraject. Mede dankzij hun expertise en begeleiding is dit eindrapport tot stand gekomen. Daarnaast wil ik Theo van Ewijk en Ron Pepers vanuit Heijmans bedanken voor hun feedback. Verder wil ik mijn Mathijs Natrop bedanken voor zijn inspirerende woorden en mogelijkheden tot het publiceren van het onderzoek. Tot slot gaat er een dankwoord uit richting de geïnterviewde personen die inzicht hebben gegeven in de huidige praktijk omtrent informatieontsluiting op de bouwplaats.
Rosmalen, juli 2015 Tim Span
S AMENVATTING
Binnen het gastbedrijf Heijmans Civiel wordt BIM op dit moment vooral ontwikkeld, geïmplementeerd en gebruikt in de tender- en ontwerpfase (LeanBIM). In de uitvoeringsfase wordt BIM nagenoeg niet meer toegepast en daardoor gaat er informatie uit de voorgaande fasen verloren. Daarnaast zou het gebruik van BIM in de uitvoering, BIM2Field, ook de uitvoeringsprocessen kunnen optimaliseren (Heijmans, 2014). Tijdens het Participerend Observeren zijn de informatiestromen tussen de werkvoorbereiding, de uitvoerder en de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers in kaart gebracht. In dit proces zijn knelpunten gesignaleerd die hebben geleid tot de volgende probleemstelling:
De informatieoverdracht tussen de werkvoorbereiding, de uitvoerder en de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers is onvolledig, vaak irrelevant en onduidelijk door de onbekende informatiebehoefte van het uitvoeringsteam bij de werkvoorbereiding, onduidelijke informatie op traditionele werktekeningen en doordat er informatie verloren gaat omdat BIM na de DO-fase nagenoeg niet meer wordt gebruikt met als gevolg verminderde kwaliteit van informatie, onnodige tijdsbesteding en het onnodig maken van kosten.
Om deze problematiek te voorkomen is het concept van de taakgerichte werkinstructie ontwikkeld, het op verzoek aanleveren van benodigde uitvoeringsinformatie voor een specifieke activiteit in de uitvoeringsfase. Door de informatiebehoefte af te stemmen met de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers kunnen zij worden voorzien van volledige, relevante en duidelijke informatie die enkel betrekking heeft op het uitvoeren van hun activiteit middels een taakgerichte werkinstructie.
Dit heeft geleid tot de formulering van de doelstelling van het afstudeeronderzoek. Deze luidt als volgt:
Het ontwikkelen van een proces voor de werkvoorbereider/uitvoerder voor het opstellen van taakgerichte werkinstructies voor uitvoerende bouwplaatsmedewerkers en het terugkoppelen van bouwwerkinformatie om te voldoen aan de informatiebehoefte op de werkplek zodat verminderde kwaliteit van informatie, onnodige tijdsbesteding en het maken van onnodige kosten wordt voorkomen voor zover deze worden veroorzaakt door het niet gebruiken van BIM tijdens de uitvoering, de onbekende informatiebehoefte van de uitvoerder bij de werkvoorbereider en onduidelijke informatie op traditionele werktekeningen.
In de onderzoeksfase is onderzoek gedaan naar de informatiebehoefte voor een viertal relevante uitvoeringsprocessen met betrekking tot de realisatie van vloermoot vier van het SENS-project. Deze processen zijn het leggen van de werkvloer, het plaatsen van de randkist, het vlechten van de wapening en het storten van het beton. Daarnaast is het proces van de informatieoverdracht tussen de verschillende uitvoeringsrollen binnen het uitvoeringsteam in kaart gebracht. Daarbij is onderzoek gedaan naar de specifieke informatiebehoefte per activiteit en de mogelijk optredende risico’s binnen het informatieoverdrachtsproces. Voor de verschillende uitvoeringsrollen wordt onderscheid gemaakt tussen informatie die noodzakelijk, wenselijk of overbodig is voor het vervullen van de betreffende activiteit binnen het uitvoeringsteam. Deze resultaten zijn vastgelegd in een overzichtstabel.
Op basis van de verzamelde informatie gedurende de onderzoeksfase is een Programma van Eisen opgesteld waaraan het hulpmiddel moet voldoen. Het hulpmiddel bestaat uit drie delen: de input voor het proces, het proces zelf en een de output van het proces:
Input: een informatiedatabase met standaard informatiebehoeften en informatieweergaven en een checklist voor het inventariseren van de specifieke informatiebehoefte en informatieweergaven;
Proces: het opstellen van taakgerichte werkinstructies bestaande uit vier deelprocessen;
Output: de taakgerichte werkinstructie.
In het eerste deelproces dient de informatiebehoefte van de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers als belangrijkste input voor het ontwikkelen van de disciplinemodellen tot een integraal BIM op UO- niveau. Er wordt uitgegaan van een standaard informatiebehoefte die is vastgelegd in een informatiedatabase, een projectoverschrijdende bibliotheek van noodzakelijke uitvoeringsinformatie voor een specifieke taak. Daar waar de database (nog) niet toereikend is wordt gebruik gemaakt van een checklist. Door de database en de checklist op meerdere projecten in te zetten ontstaat een groeimodel, de database wordt slimmer naarmate deze projectoverschrijdend toegepast wordt. De checklist bestaat uit twee delen. Het eerste deel dient als hulpmiddel om op gestructureerde wijze de specifieke informatiebehoefte te achterhalen. Middels de vastgestelde structuur van de checklist kan de benodigde informatie voor iedere willekeurige uitvoeringsactiviteit ingedeeld worden onder één van de vijf standaard informatietypen.
In het tweede deelproces krijgen fragmenten van het integraal BIM de status gereed voor uitvoering en kunnen niet meer gewijzigd worden. Vervolgens wordt de actuele informatiebehoefte en de benodigde informatieweergaven geïnventariseerd onder het uitvoerende bouwplaatsteam als voorbereidende stap voor het opstellen van de taakgerichte werkinstructie. Dit gebeurt aan de hand van het tweede gedeelte van de checklist. Middels een viertal stappen worden de gewenste weergaven van de eerder geïnventariseerde informatiebehoefte achterhaald.
In dit proces wordt de input verzameld in processtap één en twee gebruikt voor het opstellen van de taakgerichte werkinstructie. Eerst worden de gewenste modelweergaven gegenereerd met de benodigde uitvoeringsinformatie. Dan wordt er aanvullende informatie zichtbaar gemaakt in het BIM zoals, maatlijnen, uittrekstaten en (kleur)coderingen. Vervolgens wordt er op aanvraag extra informatie aan het BIM toegevoegd, zoals weersverwachtingen, montagerichtlijnen of uitvoeringsinstructies. Tot slot wordt de lay-out opgemaakt en voorzien van projectinformatie. Voordat de werkinstructie ontsloten wordt richting het uitvoerend bouwplaatspersoneel vindt er een controle op uitvoerbaarheid plaats door uitvoerder en werkvoorbereider.
In het laatste deelproces wordt bij het gereedkomen van de taak geometrische informatie (afwijkingen, keuringen) die tijdens het uitvoeringsproces is verkregen, verzameld en teruggekoppeld richting het ontwerp om verwerkt te kunnen worden in het as-built model. Tot slot vindt er een feedbackronde plaats waar de inhoud van de uiteindelijk gebruikte taakgerichte werkinstructie wordt getoetst aan de inhoud van de informatiedatabase.
De input, het proces en de output zijn vervolgens getoetst aan het Programma van Eisen en de doelstelling. Uit de toetsing is gebleken dat aan alle eisen wordt voldaan, behalve de eis dat de informatiedatabase projectoverschrijdend toegepast moet worden. Hieraan kan nog niet worden voldaan omdat er in Relatics nog geen projectalgemene verzameling is van activiteittypes uit de uitvoeringsfase. Deze staat wel op de planning om te ontwikkelen.
Uiteindelijk kan geconcludeerd worden dat aan de doelstelling wordt voldaan door op een systematische wijze de informatiebehoefte van het uitvoerend bouwplaatspersoneel vast te leggen en om te vormen tot taakgerichte werkinstructie. Het uitvoerend bouwplaatspersoneel is positief over de hoeveelheid informatie op de werkinstructies. Duidelijke werkinstructies worden gezien als een waardevolle toevoeging. Het nieuwe proces verbetert de communicatie tussen uitvoering, werkvoorbereiding en ontwerp over de behoefte aan informatie. Het filteren van uitvoeringsinformatie specifiek voor een taak door middel van een taakgerichte werkinstructie is een vernieuwende werkwijze. Door het filteren van uitvoeringsinformatie zijn de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers minder snel afgeleid en beter geïnformeerd. Hierdoor wordt de kans op het maken van (reken)fouten tijdens de uitvoering verkleind dat resulteert in het terugdringen van de faalkosten op een project.
S UMMARY
At the host company, Heijmans Civiel, the BIM process is primarily utilized in the tender and design phase and rarely plays a role in the engineering and construction phase. This is a significant problem for Heijmans, as valuable information from previous phases is lost and on-site processes fail to reach optimization.
By closely observing and analyzing the process by which work planners, construction workers and the site office manager relay and exchange information, the main problem is defined.
The information flows between the work planners, the site office manager and the construction workers are incomplete, often irrelevant and lack clarity because of three main bottlenecks: the unknown information-needs of the construction workers, ambiguous construction drawings and the loss of valuable information by not using BIM during the construction process. This leads to reduced information quality, unnecessary time-loss and increased failure costs during the construction process.
To address these issues, the concept of targeted information delivery has developed a way to meet the information needs of the construction workers by delivering information for a specific task during the construction process. By sharing their information needs with the work planners, the construction workers are provided with complete, relevant and perspicuous information in targeted work packages.
A targeted work package displays the information needed for a specific activity during the construction process. The following research goal has been defined:
To develop a process for the work planner and site office manager that utilizes targeted work packages for the construction workers and to return building information to meet the information needs at the construction site in order to prevent reduced information quality, unnecessary time-loss and failure costs as far as these issues occur because of the unknown information needs of the construction workers, the ambiguous construction drawings and the loss of valuable information by not using BIM during the construction process.
By carefully observing four prevalent construction processes at the Station Eindhoven project, the information-needs of the construction workers has been clearly explicated. The research has given insight into the required information as the input for the specific processes and the information flows between the different roles in the construction team. For each role a distinction is made between information that is necessary, desired or redundant regarding his task during the construction process. All results are captured in an overview table. This table displays the information needs (necessary, desired or redundant) for each role in the construction team (site office manager, foreman, carpenters, steel benders and concrete pourers) and their task (make the blinding, set the formwork, placing the concrete reinforcement and concrete pouring). The overview gives insight in the specific information that is necessary and how this information is best displayed for successfully completing a task, and is therefore considered as the major input for the targeted-work-package.
Based on the collected information during the research a Program of Requirements has been drawn to ensure that the new process complies to the research goal. The new process consists of three parts:
Input: an information database consisting of standard information needs and information views including a checklist to take stock of the specific information needs an information views;
Process: designing targeted-work-packages divided into four partial processes;
Output: the targeted-work-package.
Designing the BIM is the first process. The information-needs from the construction workers are the main input to develop the different models to one integrated BIM. These information needs are registered in an information database. This is a project independent library of standard construction information that is needed to complete a specific task. When the database doesn’t meet the information needs for a specific task, a checklist is being used. By using the database and checklist on multiple projects the growth model will result in a more intelligent database by adding more construction information from different projects.
In the second process the design process of the targeted-work-package is prepared. Parts of the integrated BIM are ready for construction and cannot be changed, this is called the production model.
After that, the actual information-needs and necessary information views are listed among the construction team.
In this third process the output collected from the first two processes is used to develop the targeted- work-package. Firstly, the desired information views are created containing the listed information- needs. After that, additional information as annotations, quantity take off schedules and (colored)encodings are exposed in the BIM. Also, extra information can be added to the BIM. This can be a weather forecast, a manual, or specific work instructions. In the end, the layout of the targeted- work-package is edited and is provided with project information. Before the work package is sent to the construction team, the work package is checked by the site office manager to make sure it contains all the information that is needed for the specific task according to the overall planning and construction technologies.
Geometric information from the field gathered during the construction processes is collected and sent back to the site office. The design team provides the as-built BIM with the actual construction information as realized. Finally, a feedback round will take place to parallel the targeted-work instruction that is used in the field to the known standard information in the database.
The input, the process and the output are checked against the Program of Requirements and the defined research goal. All requirements are met with the exception that the information database is used independently of the project. There is no common list of construction activities in Relatics yet, however, this will be realized soon.
In conclusion, the research goal is reached by the developed process that systematically collects task specific information in a work package without the noise of non-valuable information. The construction team is positive about the quantity of information in the work packages. The workers are less distracted and better informed. This leads to reduced failures during the construction phase. This process is also very effective for on site communication between site workers and the site officer.
I NHOUDSOPGAVE
Voorwoord ... 7
Samenvatting ... 9
Summary ... 11
1. Inleiding ... 15
1.1 Aanleiding ... 15
Gastbedrijf Heijmans Civiel... 16
1.2 Station Eindhoven Nieuwe Stationspassage (SENS) ... 18
1.3 Vooronderzoek ... 20
1.4 Afbakening probleem ... 26
1.5 Probleemstelling afstudeeronderzoek ... 27
1.6 Doelstelling afstudeeronderzoek ... 27
1.7 Taakgerichte werkinstructie ... 28
1.8 Leeswijzer ... 29
1.9 2. Inventarisatie informatiebehoefte uitvoeringsteam ... 31
Dataverzamelingsmethoden ... 31
2.1 Informatieoverdracht binnen het uitvoeringsteam ... 33
2.2 Informatiebehoefte uitvoerder ... 39
2.3 Informatiebehoefte voorman ... 44
2.4 Informatiebehoefte timmerploeg (leggen werkvloer) ... 49
2.5 Informatiebehoefte timmerman (plaatsen randkist) ... 59
2.6 Informatiebehoefte vlechtploeg ... 73
2.7 Informatiebehoefte stortploeg ... 79
2.8 Conclusie ... 82
2.9 3. Het opstellen van taakgerichte werkinstructies ... 87
Programma van Eisen ... 87
3.1 Verantwoording ontwerp ... 88
3.2 Input: de informatiedatabase en checklist ... 89
3.3 3.3.1 Informatiedatabase standaard informatiebehoefte en informatieweergaven ... 90
3.3.2 Checklist inventarisatie specifieke informatiebehoefte en informatieweergaven ... 92
3.3.3 Ingevulde checklist met geïnventariseerde informatiebehoefte uit onderzoeksfase ... 94
Proces: het opstellen van taakgerichte werkinstructies ... 97
3.4 3.4.1 Opzet proces ... 97
3.4.2 Deelproces 1: ontwerpen van BIM ... 101
3.4.3 Deelproces 2: voorbereiden van taakgerichte werkinstructie ... 107
3.4.4 Deelproces 3.1: uitwerking taakgerichte werkinstructie ... 113
3.4.5 Deelproces 3.2: Controle taakgerichte werkinstructie... 117
3.4.6 Deelproces 3.3: Ontsluiting taakgerichte werkinstructie ... 118
3.4.7 Deelproces 4: terugkoppelen bouwwerkinformatie ... 119
De taakgerichte werkinstructie ... 121
3.5 3.5.1 Het concept (voorbeeld) ... 121
3.5.2 Taakgerichte werkinstructie voor het leggen van de werkvloer (timmerploeg) ... 124
3.5.3 Taakgerichte werkinstructie voor het plaatsen randkist (timmerploeg) ... 125
3.5.4 Taakgerichte werkinstructie voor het vlechten van de wapening (vlechtploeg) ... 126
3.5.5 Taakgerichte werkinstructie voor het storten van de vloer (stortploeg) ... 127
3.5.6 Vergelijking tussen de taakgerichte werkinstructies ... 129
4. Conclusie ... 131
4.1 Toetsingsmethode ... 131
4.2 Toetsen aan het Programma van Eisen ... 131
4.3 Conclusie ... 136
4.4 Aanbevelingen ... 138
Afkortingen ... 139
Literatuurlijst ... 141
1. I NLEIDING
In dit inleidende hoofdstuk wordt de aanleiding van het afstudeeronderzoek beschreven. Het gastbedrijf wordt geïntroduceerd met haar visie omtrent het afstudeeronderwerp. Vervolgens wordt er ingegaan op de gesignaleerde knelpunten uit het vooronderzoek die hebben geleid tot de formulering van de probleem- en doelstelling van het afstudeeronderzoek. Het hoofdstuk wordt afgesloten met een leeswijzer voor dit eindrapport.
1.1 Aanleiding
De bouwsector ontwikkelt zich in toenemende mate tot een kennisintensieve sector waarin diverse organisaties samenwerken aan complexe bouwprojecten in een ingewikkelde omgeving. Het laatste decennium zijn meer en meer innovatieve contractvormen uitgewerkt en toegepast, die de verbetering van de integratie van processen en de samenwerking tussen de partijen beoogt (ORI, 2013). Het hedendaagse bouwen gaat gepaard met grote informatiestromen tussen de samenwerkende partijen. Het is het van belang dat bouwinformatie op het juiste moment beschikbaar is, met de zekerheid dat de informatie correct en betrouwbaar is. Daarnaast laten opdrachtgevers zoals ProRail en de Rijksgebouwendienst meer over aan de markt en eisen continu inzicht in de beheersing van het proces en de totstandkoming van het bouwwerk (Heijmans, 2013).
Deze veranderingen hebben geleid tot een van de grootste ontwikkelingen in de bouwsector van afgelopen jaren: de introductie van het Bouwwerk Informatie Model (BIM, ook wel Building Information Modeling) (Granse, 2012).
Binnen Heijmans wordt de volgende BIM-definitie gehanteerd:
Het BIM (Bouwwerk Informatie Model) is een virtuele omgeving waarin informatie (eenmalig) digitaal wordt opgenomen en gedeeld over alle bouwfasen heen met alle bouwpartners. De basis van het BIM is een uniforme en efficiënte manier van samenwerken en procesinrichting (Heijmans, 2014).
Binnen het gastbedrijf Heijmans wordt BIM op dit moment vooral ontwikkeld, geïmplementeerd en gebruikt in de tender- en ontwerpfase (LeanBIM). Bij de uitvoering wordt BIM nagenoeg niet meer toegepast en daardoor gaat er informatie uit de voorgaande fasen verloren, zie Figuur 1.1. Daarnaast zou het gebruiken van BIM in de uitvoering, BIM2Field, ook de uitvoeringsprocessen kunnen optimaliseren (Heijmans, 2014). Daarbij kan er ook winst behaald worden door informatie die wordt verkregen tijdens de uitvoeringsfase (en voorgaande fases) vast te leggen in het BIM. Met de opkomst van de geïntegreerde contracten (DBFMO), waarbij de nadruk ligt op de beheer- en onderhoudsfase wordt de vastlegging van informatie gedurende de hele levenscyclus van het bouwwerk en overdracht van
bouwinformatie zowel intern als tussen opdrachtnemer en opdrachtgever steeds belangrijker.
Figuur 1.1 Beschikbaarheid data bij een BIM en traditioneel proces
Gastbedrijf Heijmans Civiel 1.2
Het afstudeeronderzoek vindt plaats bij Heijmans Civiel als onderdeel van Heijmans N.V. Het gastbedrijf heeft haar faciliteiten ter beschikking gesteld om dit afstudeeronderzoek mogelijk te maken.
De historie van Heijmans gaat terug tot het jaar 1923, toen Jan Heijmans in Rosmalen zijn stratenmakersbedrijf startte. De naoorlogse wederopbouw geeft hem volop de kans groter te groeien, door het herstel en aanleg van wegen en vliegvelden. De eerste bedrijfsovername is in deze periode een feit en markeert het begin van een enorme groei en veelzijdigheid. In 1993 krijgt Heijmans een notering aan de Amsterdam Exchanges. Daarmee boort het bedrijf een nieuwe bron van kapitaal aan, die verdere groei en overnames mogelijk maakt. Aan die groei komt in 2008 een einde, wanneer Heijmans in zwaar weer komt, mede dankzij de gevolgen van de economische crisis voor de bouwsector. Een serie ingrijpende maatregelen volgt. Heijmans maakt zich in 2010 op voor herstel en een vernieuwde positionering, met een duidelijke focus op Nederland. In 2013 telt Heijmans circa 7.700 medewerkers en een omzet van € 2,05 miljard (Heijmans, 2014).
De activiteiten van Heijmans vinden plaats binnen verschillende bedrijfsstromen. Figuur 1.2 geeft een overzicht van de verschillende bedrijfsstromen.
De kernactiviteiten van Heijmans Civiel zijn gericht op ontwerp, (ver)bouw, onderhoud en renovatie van bruggen en viaducten, tunnels en onderdoorgangen, sluizen, stuwen en kademuren, (ondergrondse) parkeergarages en afvalwaterzuiveringsinstallaties, alsmede op voorzieningen voor ondergrondse distributie van energie, vloeistoffen, gassen en data.
Visie BIM2Field
In Figuur 1.3 op de volgende pagina zijn de verschillende BIM workflows gedurende de verschillende projectfases weergegeven zoals deze toegepast worden binnen Heijmans Civiel. Binnen het totaalbeeld van BIM-toepassingen wordt van de tenderfase tot en met een deel van de uitvoeringsfase gesproken over Lean BIM. Dit proces gaat over het opstellen en up to date houden van het integrale 3D-model. BIM2Field heeft betrekking op BIM-toepassingen ter ondersteuning van de uitvoering van het werk. Alles wat er aan bouwinformatie gewonnen en vastgelegd wordt gedurende eerdere projectfases kan in latere fases zoals de uitvoeringsfase (BIM2Field) of de beheer Figuur 1.2 Organogram Heijmans N.V. (bron: Heijmans)
Uitvoering Oplevering
Voorbereiding Nazorg
Commercie
BIM Start-up
Lean BIM
BIM2Field
BIM2Maintain
Figuur 1.3 BIM workflows
Definitie BIM2Field
BIM2Field richt zich op de informatiestromen van ‘binnen’ naar ‘buiten’ en van ‘buiten’ naar ‘binnen’, te zien in Figuur 1.4. Hiermee wordt bedoelt dat de bouwinformatie die noodzakelijk is voor de realisatie van het werk door het uitvoeringsteam (buiten) door het ontwerp- en voorbereidingsteam (binnen) beschikbaar wordt gesteld. Andersom geldt dat informatie die tijdens de uitvoering van het werk (buiten) wordt verkregen terug naar binnen gestuurd wordt ter actualisatie van het informatiemodel en het opstellen van het oplever- en kwaliteitsdossier. Het doel van BIM2Field is om deze twee informatiestormen zo efficiënt mogelijk te laten verlopen.
Binnen
(ontwerp, voorbereiding, opleveren)
Buiten
(realisatie)
Actualiseren
beschikbaar stellen informatie
Informeren
beschikbaar stellen informatie
Figuur 1.4 BIM2Field informatiestromen
Station Eindhoven Nieuwe Stationspassage (SENS) 1.3
Ter afbakening van het afstudeeronderzoek is het onderzoek toegespitst op een Heijmansproject in uitvoering: Station Eindhoven Nieuwe Stationspassage (SENS). Heijmans Civiel is hier verantwoordelijk voor de realisering van de nieuwe stationstunnel grenzend aan de bestaande tunnel.
Deze nieuwe tunnel is gevisualiseerd met behulp van de grijze baan in het midden van onderstaande afbeelding. Verwacht wordt dat het project gereed is na de zomer van 2016.
Projectgegevens Nieuwbouw Stationspassage, te Eindhoven:
Opdrachtgever: ProRail
Hoofdaannemer: Heijmans Civiel, Heijmans Utiliteit
Contractvorm: Design & Build
Aanneemsom: ca. 32 miljoen (excl. BTW)
Figuur 1.5 Station Eindhoven Nieuwe Stationspassage (SENS)
Uitvoering van vloermoot 4, Station Eindhoven Nieuwe Stationspassage
Het onderzoek is verder afgebakend door de informatiebehoefte voor een specifiek bouwdeel in kaart te brengen. Er is gekozen voor de uitvoering van vloermoot 4. De werkzaamheden zijn gestart in week 45 (november 2014). De uitvoering van dit bouwdeel is representatief voor werken van Heijmans Civiel en komt in essentie overeen met de master Uitvoeringstechniek.
Figuur 1.7 3D-impressie vloermoot 4 met daarboven het bovenaanzicht
In de bovenstaande figuur is een 3D-visualisatie van vloermoot 4 uit het BIM te zien. In de situatietekening van SENS in Figuur 1.6 is de vloermoot grijs gearceerd. Met behulp van onderstaande SADT is het uitvoeringsproces voor het realiseren van de vloermoot gestructureerd weergegeven.
7 Beton storten 1
Grondwerk
3 Werkvloer aanbrengen
5 Palen afbranden
4 Randkist plaatsen
0 Realiseren vloermoot 4
2 Palen aanbrengen
6 Wapening (incl.
itso's) aanbrengen
Figuur 1.8 Geobserveerd proces gedurende de onderzoeksfase op SENS-project in SADT
Er moet worden opgemerkt dat de gekozen vloermoot (Figuur 1.7) enkel dient als afbakening van de onderzoeksfase. Uiteindelijk is de geïnventariseerde informatie geabstraheerd om zo een algemener proces te ontwikkelen dat projectoverschrijdend toegepast kan worden.
Vooronderzoek 1.4
Gedurende het vooronderzoek zijn de informatiestromen tussen de werkvoorbereiding, de uitvoerder en de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers in kaart gebracht. De informatie-uitwisseling tussen de werkvoorbereiding, de (hoofd)uitvoerders en de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers is niet tijdig, onvolledig, niet altijd relevant en onduidelijk. De term “uitvoerende bouwplaatsmedewerkers” is een verzamelnaam voor de voorman en de ploeglieden, ingevuld door onderaannemers (OA) of eigenpersoneel (EP). Zie Figuur 1.9.
Werk- voorbereider
(Hoofd) uitvoerder
Ploeg (incl.
voorman)
OA
EP
- Inleners - ZZP’ers Projectleider
Uitvoerende bouwplaatsmedewerkers Projectteam
Figuur 1.9 Informatieoverdracht tussen het projectteam en de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers
Met behulp van observaties, interviews en literatuur- en documentenonderzoek zijn verschillende knelpunten gesignaleerd. Er is gebleken dat de meeste knelpunten liggen binnen het huidige proces voor het overdragen van uitvoeringsinformatie middels papieren werktekeningen. Met behulp van een oorzaak-gevolgdiagram zijn de relaties tussen de knelpunten onderzocht. Vervolgens zijn deze visueel weergegeven middels een stroomschema volgens de Stream Diagnosis Chart-methode van Porras. Door de toepassing van deze analysetechnieken zijn de twee kernproblemen in kaart gebracht die aan de basis staan van de overige knelpunten binnen het informatieoverdrachtproces tussen werkvoorbereiding en uitvoering.
1.4.1 Kernproblemen
Ter inleiding van dit onderzoek is het van belang de kernproblemen en de gevolgen te bespreken. In onderstaand schema is te zien hoe de drie kernproblemen uiteindelijk leiden tot de gevolgen die gekenmerkt worden door een drietal symptomen. Het gaat om de volgende drie kernproblemen:
Informatiebehoefte uitvoeringsteam is niet bekend bij de werkvoorbereiding
Informatie op de traditionele werktekeningen is onduidelijk
Informatie gaat verloren doordat BIM na DO nagenoeg niet meer wordt gebruikt
De informatiebehoefte van de uitvoerder, de voorman en de ploeglieden is niet volledig bekend bij de werkvoorbereiding. Uitvoerders worden te laat betrokken in het ontwerptraject waardoor er nauwelijks gebruik wordt gemaakt van hun uitvoeringstechnische kennis uit de praktijk. Daarnaast is gebleken dat de traditionele werktekeningen niet altijd toereikend zijn voor het weergeven van uitvoeringsinformatie met als gevolg dat ploegen zelf relaties moeten leggen tussen constructiedelen.
Daarnaast wordt door de huidige manier van werken het 3D-integraalmodel uit het ontwerptraject niet volledig benut tijdens de uitvoeringsfase. Tot aan het uitvoeringsontwerp (UO) wordt ontworpen in een 3D-integraalmodel. Vervolgens worden de uitvoeringstekeningen gegenereerd uit het 3D-model.
Bij deze transformatie gaat er informatie verloren die in het voortraject is toegevoegd aan het model.
Daarnaast dient er informatie (zoals maatvoering) te worden toegevoegd die noodzakelijk is voor de
achttal problemen binnen het informatieoverdrachtproces tussen werkvoorbereiding en uitvoering.
Deze worden nu kort beschreven aan de hand van praktijkvoorbeelden.
1.4.2 Problemen
Het achttal problemen als gevolg van de twee kernproblemen zijn hier beknopt beschreven.
Er wordt veel tijd besteed aan het genereren van 2D uitvoeringstekeningen uit het 3D model
Onnodig relaties leggen om noodzakelijke uitvoeringsinformatie af te leiden
Handmatig filteren van traditionele tekeningen
Informatie wordt dubbel gegenereerd
Wijzigingen worden vergeten te verwerken op tekening
Werktekeningen zijn niet actueel
Niet tijdig beschikbaar stellen van informatie
Er wordt veel tijd besteed aan het genereren van 2D uitvoeringstekeningen uit het 3D model
Vanaf de start van het project wordt het ontwerpteam verplicht om te ontwerpen in 3D. Tot aan de UO-fase wordt er veel tijd besteed aan de kwaliteit van het 3D-model. Voor het genereren van de UO- tekeningen wordt in eerste instantie geprobeerd om de 2D-werktekeningen te generen uit het model.
Uiteindelijk wordt er besloten om de werktekeningen opnieuw over te tekenen in AutoCAD (2D), omdat het teveel tijd kost om het 3D-BIM om te vormen tot werkbare uitvoeringstekeningen. Door het opnieuw uittekenen van het ontwerp gaat er veel kostbare tijd verloren. Het omzetten van dit model tot werkbare uitvoeringstekeningen kost het ontwerpteam weken werk. Het geheel opnieuw tekenen van het UO-tekenwerk heeft circa €50.000 aan extra ontwerpuren gekost (Hengeveld, 2015).
Daarnaast vindt er een aanzienlijke hoeveelheid informatieverlies plaats door het intelligent 3D-model te vervangen door platte informatie op werktekeningen.
Onnodig relaties leggen om noodzakelijke uitvoeringsinformatie af te leiden
De informatie die op werktekeningen staat is in veel gevallen niet direct bruikbaar. Zo zal men zelf de maatvoering van onderdelen moeten ‘berekenen’ aan de hand van geleverde informatie. De maatvoering van het stelkozijn bijvoorbeeld, is een combinatie van de sparingmaat die op de tekening staat met aftrek van stelruimte, dikte van het stelkozijn, et cetera. De benodigde informatie staat niet op tekening en is dus onvolledig, wel kan men deze achterhalen door zelf de relatie te leggen, met tijdsverlies en kans op falen tot gevolg (Natrop, 2014).
In de praktijk worden de randkist en in te storten voorzieningen van uit het meterpeil op hoogte gezet door middel van een laser. Het is gebruikelijk om terug te rekenen vanaf het op voorhand bekende meterpeil. Er dienen relaties gelegd te worden tussen het meterpeil en de verschillende hoogtes van de randkist, werkvloer, sparingen, de voegband en overige in te storten voorzieningen. Om bijvoorbeeld de hoogte van de onderkist te bepalen gaat de timmerman uit van het principedetail in Figuur 1.10. In het rood is de noodzakelijke maatvoering aangeven voor het bepalen van de hoogte van de onderkist. De hoogte van de onderkist staat gelijk aan de afstand van onderkant vloer tot aan het hart van de voegband vermindert met de halve dikte van de voegband waarbij de dikte van de werkvloer opgeteld dient te worden. Het leggen van dit soort relaties dient echter tot een minimum beperkt te worden omdat dit zorgt voor onnodig extra rekenwerk en bovendien gevoelig is voor maken van rekenfouten met tijdsverlies en faalkosten tot gevolg.
Figuur 1.10 Principedetail aansluiting vloermoten
Handmatig filteren van traditionele tekeningen
De volledigheid van de informatie voor een bepaalde taak hangt nauw samen met de relevantie van de informatie. In de huidige praktijk staat de noodzakelijke informatie voor het vervaardigen van een randkist verspreid op verschillende vormtekeningen op A0-formaat. In Figuur 1.11 zijn de noodzakelijke afbeeldingen groen gearceerd in de vormtekening die door de timmerman gebruikt wordt voor het maken van de randkist. De timmerman moet ter plaatse de informatie op de A0- tekeningen filteren tot de benodigde informatie voor uitvoeren van zijn taak. Het zoeken naar de juiste informatie en de afleiding door irrelevante tekeningen zorgen voor een verminderde efficiëntie.
Bovendien is deze werkwijze gevoelig voor het verkeerd interpreteren van informatie met in het ergste geval bouwvertraging en faalkosten tot gevolg.
Daarnaast laten de bouwplaatsomstandigheden het niet altijd toe om de grote tekeningen dicht bij de werkplek te hebben met als gevolg dat de essentiële informatie verkeerd wordt doorgegeven of vergeten wordt door het op en neer lopen tussen de werkplek en tekentafel. Dit gaat ten koste van de effectiviteit en vergroot de kans op het maken van fouten. Voor het voorkomen van faalkosten en het verbeteren van de efficiëntie van de timmerman is het van belang de informatie van de benodigde werktekeningen te filteren op de noodzakelijke informatie voor zijn uitvoeringstaak en dit te bundelen op een werkzaam (papier)formaat zodat de gefilterde informatie op de werkplek geraadpleegd kan worden.
Informatie wordt dubbel gegenereerd
In de huidige praktijk wordt (gewijzigde) uitvoeringsinformatie niet centraal vastgelegd met een inefficiënte informatieoverdracht tot gevolg. Door het decentraal vastleggen van uitvoeringsinformatie wordt informatie dubbel gegenereerd door verschillende uitvoerende bouwplaatsmedewerkers. Zowel de voorman als de uitvoerder verdiept zich in de relaties tussen de verschillende in te storten voorzieningen (itso’s). Met behulp van een markeerstift voorziet de voorman de sparingen van een kleur en een merk, zodat hij voor zichzelf weet waar welke sparing met welke afmeting zit. Het leggen van deze relaties is echter al een keer eerder gedaan door de uitvoerder bij het bestellen van het hout voor het maken van de betreffende sparingen. Uitvoeringsinformatie waar al een keer over nagedacht is, wordt dus onnodig opnieuw gegenereerd.
Figuur 1.12 Gemarkeerde sparingen op wapeningstekening W-002
Wijzigingen worden vergeten te verwerken op tekening
Het komt voor dat op de werkplek besloten wordt door de uitvoerder om een werk anders uit te voeren dan vooraf bepaald is op tekening. Er is gekeken of de uitvoering van de roltrapputten in de vloermoot versimpeld kon worden wegens fysieke arbeidsbelasting van de bouwplaatsmedewerkers door de complexiteit van het oorspronkelijke UO. In overleg met de constructeur wordt bepaald of de of de alternatieve uitvoeringsmethode nog steeds voldoet aan het constructiefontwerp. Ondanks dat de gewijzigde constructie bekend is bij de constructeur, wordt vergeten om de wijzigingen aan te passen op tekening omdat ze niet centraal zijn vastgelegd. Doordat de wijzigingen niet zijn doorgevoerd verliezen de tekeningen van de aangrenzende constructiedelen hun actualiteit.
Werktekeningen zijn niet actueel
Het komt met enige regelmaat voor dat de documentenlijst niet actueel is. Er zijn dan inmiddels tekeningen in omloop die nog niet in de lijst staan of onder een verkeerde datum zijn opgenomen. Of het zijn tekeningen die ooit akkoord gegeven zijn voor uitvoering maar inmiddels weer een keer aangepast zijn en nooit bij de uitvoering zijn aangekomen. Een risico is dat ploegen aan de slag gaan met gedateerde informatie met onnodige (herstel)kosten en bouwvertraging tot gevolg.
Per werk komt het een paar keer voor dat de werktekeningen niet actueel zijn. De ploegen zijn buiten bezig met een werk volgens tekening terwijl de informatie op de tekening gedateerd is. De tekening met de meest recente informatie is nog niet voorhanden of ligt binnen in de keet ter goedkeuring voor uitvoering, met als gevolg dat ploegen genoodzaakt zijn om met verouderde tekeningen verder te werken om de bouwvertraging zoveel mogelijk te beperken.
Niet tijdig beschikbaar stellen van informatie
De benodigde technische informatie voor het uitvoeren van de werkzaamheden moet op tijd beschikbaar zijn voor de uitvoerder en het uitvoerend bouwplaatspersoneel. Omdat er vaak sprake is van een grote hoeveelheid aan technische tekeningen is het van belang dat de werkvoorbereider de vereiste documenten compleet per deeluitvoeringsproces aflevert aan de uitvoerder of voorman. Het is belangrijk dat het beschikbaar stellen van informatie goed getimed wordt. Om te voorkomen dat een tekening kwijtraakt, of informatie verloren gaat omdat men vergeet waar het nu essentieel omging moet informatie niet drie weken van te voren worden afgeleverd aan de uitvoerder en voorman.
Daarnaast is de kans groot dat er tegen de tijd dat de informatie nodig is, wijzigingen hebben plaatsgevonden. Voor een bouwwerk komt de benodigde informatie vaak van verschillende gewijzigde tekeningen. Het komt voor dat ploegwerkzaamheden opgehouden worden door het niet gereed zijn van de laatst gewijzigde uitvoeringstekening, de zogenaamde revisietekeningen. In sommige gevallen komt er een gewijzigde tekening wanneer de werkzaamheden hieromtrent al afgerond zijn. Het werken met gedateerde informatie vergroot de kans op fouten op de bouwplaats, mede doordat informatie niet actueel is (Natrop & Berlo, 2014).
Informatie gaat verloren doordat BIM na DO nagenoeg niet meer
wordt gebruikt
Kernproblemen Informatiebehoefte
uitvoeringsteam niet bekend bij werkvoorbereiding Onduidelijkheden op
traditioneel tekenwerk
Er wordt veel tijd besteed aan het genereren van 2D-werktekeningen uit
het 3D model
Onnodig relaties leggen om noodzakelijke uitvoeringsinformatie af
te leiden
Handmatig filteren van traditionele tekeningen
Informatieverlies door het decentraal vastleggen van uitvoeringsinformatie Uitvoeringsinformatie
wordt dubbel gegenereerd
Uitvoeringsinformatie wordt vergeten te verwerken op tekening
Uitvoeringsinformatie wordt niet op tijd beschikbaar gesteld
Ploegen werken met gedateerde informatie Informatieverlies door
het platslaan van het 3D model tot 2D- werktekeningen
GevolgenSymptomen
De informatie is onvolledig, irrelevant of
onduidelijk
De informatie is niet actueel of decentraal
vastgelegd
De informatie wordt niet tijdig aangeleverd
Problemen
Werktekeningen zijn niet actueel
Verhoogde kans op het maken van (reken)fouten
Verminderde efficiëntie van de bouwplaatsmedewerker
Onnodige kosten Onnodige
tijdsbesteding Verminderde
kwaliteit Beheers- aspecten
Figuur 1.13 Porras Stream diagram van de kernproblemen
1.4.3 Gevolgen
De bovenstaande problemen hiervoor besproken weergegeven in bovenstaande afbeelding leiden tot een vijftal gevolgen. Doordat de informatieoverdracht richting bouwplaatsmedewerkers onvolledig of irrelevant is, wordt de kans op het maken van rekenfouten vergroot en leidt tot een verminderde efficiëntie. Daarnaast gaat er kostbare uitvoeringsinformatie verloren bij het platslaan van het 3D- model tot 2D-werktekeningen waarbij het ook nog eens veel tijd kost om deze werktekeningen te genereren uit het model (of zelfs in zijn geheel opnieuw te tekenen). Ook gaat er kostbare uitvoeringsinformatie verloren doordat deze informatie die verkregen wordt gedurende de werkzaamheden niet centraal wordt vastgelegd. Wijzigingen tijdens het uitvoeringsproces worden niet opgeslagen op een centrale locatie met als gevolg dat gerelateerde werktekeningen hun actualiteit verliezen met de kans dat ploegen (bewust) aan de slag gaan met gedateerde informatie. De herstelkosten en bouwvertraging als gevolg van deze problemen vormen een serieuze bedreiging en dienen ten alle tijden te worden voorkomen.
Afbakening probleem 1.5
Met oog op de lengte van het afstudeertraject is het van belang het geconstateerde probleem voldoende af te bakenen. Vanwege de omvang van de problematiek wordt er van uitgegaan dat BIM, volgens de BIM-definitie binnen Heijmans, gebruikt wordt tijdens de uitvoeringfase van het SENS- project.
Binnen Heijmans wordt de volgende BIM-definitie gehanteerd:
Het BIM (Bouwwerk Informatie Model) is een virtuele omgeving waarin informatie (eenmalig) digitaal wordt opgenomen en gedeeld over alle bouwfasen heen met alle bouwpartners. De basis van het BIM is een uniforme en efficiënte manier van samenwerken en procesinrichting (Heijmans, 2014).
Dit houdt in dat er een 3D-integraalmodel aanwezig is waar relevante informatie centraal wordt vastgelegd en beschikbaar wordt gesteld (ten minste) gedurende de uitvoeringsfase. Daarmee worden de problemen: informatie is niet tijdig, niet actueel of decentraal vastgelegd uitgesloten. Er moet hier opgemerkt worden dat dit binnen Heijmans nog niet de realiteit is, maar dat het bedrijf wel dichtbij is bij het gebruik van BIM tijdens de uitvoering. Dit houdt in dat dit afstudeeronderzoek zich gefocust heeft op het derde probleem, informatie is onvolledig, irrelevant of onduidelijk, met betrekking tot werkinstructies aan de hand van werktekeningen voor uitvoerders en uitvoerende bouwplaatsmedewerkers. Zie Figuur 1.14.
Informatie gaat verloren doordat BIM na DO nagenoeg niet meer wordt
gebruikt
Kernproblemen Informatiebehoefte
uitvoeringsteam niet bekend bij werkvoorbereiding Onduidelijkheden op
traditioneel tekenwerk
Er wordt veel tijd besteed aan het genereren van 2D- werktekeningen uit het 3D
model
Onnodig relaties leggen om noodzakelijke uitvoeringsinformatie af te
leiden
Handmatig filteren van traditionele tekeningen
Informatieverlies door het decentraal vastleggen van uitvoeringsinformatie Uitvoeringsinformatie wordt dubbel gegenereerd
Uitvoeringsinformatie wordt vergeten te verwerken op tekening
Uitvoeringsinformatie wordt niet op tijd beschikbaar gesteld
Ploegen werken met gedateerde informatie Informatieverlies door het
platslaan van het 3D model tot 2D- werktekeningen
GevolgenSymptomen
De informatie is onvolledig, irrelevant of
onduidelijk
De informatie is niet actueel of decentraal
vastgelegd
De informatie wordt niet tijdig aangeleverd
Problemen
Werktekeningen zijn niet actueel
Verhoogde kans op het maken van (reken)fouten
Verminderde efficiëntie van de bouwplaatsmedewerker
Onnodige kosten Onnodige
tijdsbesteding Verminderde
kwaliteit Beheers- aspecten
Probleemstelling afstudeeronderzoek 1.6
Na afbakening is het probleem gevat geformuleerd in de probleemstelling met behulp van de schematische weergave en voorgaande beschrijving van de kernproblemen, de overige problemen en hun gevolgen.
De probleemstelling die centraal staat in het afstudeeronderzoek luidt als volgt:
De informatieoverdracht tussen de werkvoorbereiding, de uitvoerder en de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers is onvolledig, vaak irrelevant en onduidelijk door de onbekende informatiebehoefte van het uitvoeringsteam bij de werkvoorbereiding, onduidelijke informatie op traditionele werktekeningen en doordat er informatie verloren gaat omdat BIM na de DO-fase nagenoeg niet meer wordt gebruikt met als gevolg verminderde kwaliteit van informatie, onnodige tijdsbesteding en het onnodig maken van kosten.
De begrippen onvolledig, irrelevant en onduidelijk worden uitgelegd aan de hand van drie situaties waarin een schilderij opgehangen moet worden. De ontwerpeis is dat de spijker waaraan het schilderij opgehangen wordt 2000 mm van de grond en 900 mm vanaf de linkerwand geplaatst dient te worden.
Onderstaande figuur geeft drie situaties met onvolledige, irrelevante en onduidelijke informatie voor het ophangen van een schilderij:
Figuur 1.15 Situatie 1: maatvoering is volledig, irrelevant en duidelijk. Situatie 2: maatvoering is onvolledig, relevant en duidelijk. Situatie 3: maatvoering is volledig, irrelevant en onduidelijk
Doelstelling afstudeeronderzoek 1.7
De doelstelling van het onderzoek is het directe en logische gevolg van de probleemstelling. Om de doelstelling van het afstudeeronderzoek te behalen dienen de afgebakende problemen en hun gevolgen te worden weggenomen voor zover deze worden veroorzaakt door de kernproblemen:
“onduidelijkheden op traditioneel tekenwerk”, “informatie gaat verloren doordat BIM na DO-fase nagenoeg niet meer wordt gebruikt” en “informatiebehoefte uitvoeringsteam niet bekend bij werkvoorbereiding”.
De geformuleerde doelstelling voor het afstudeeronderzoek luidt als volgt:
Het ontwikkelen van een proces voor de werkvoorbereider/uitvoerder voor het opstellen van taakgerichte werkinstructies voor uitvoerende bouwplaatsmedewerkers en het terugkoppelen van bouwwerkinformatie om te voldoen aan de informatiebehoefte op de werkplek zodat verminderde kwaliteit van informatie, onnodige tijdsbesteding en het maken van onnodige kosten wordt voorkomen voor zover deze worden veroorzaakt door het niet gebruiken van BIM tijdens de uitvoering, de onbekende informatiebehoefte van de uitvoerder bij de werkvoorbereider en onduidelijke informatie op traditionele werktekeningen.
Enkele begrippen uit de doelstelling worden hieronder toegelicht:
Begrippen: Verklaring:
Terugkoppelen Het terugkoppelen van (in het werk verkregen) uitvoeringsinformatie richting werkvoorbereiding ten behoeve van het actualiseren van de bouwwerkinformatie
Bewaken Het actueel houden van de bouwwerkinformatie ten behoeve van de taakgerichte werkinstructie gedurende de uitvoeringswerkzaamheden Bouwwerkinformatie Informatie eenmalig en centraal vastgelegd in het BIM
Informatiebehoefte Volledige, relevante en duidelijke informatie
Tabel 1 Verklaring begrippen uit doelstelling
Het doel is om een proces op te stellen voor het versturen van taakgerichte werkinstructies richting de uitvoerder en de uitvoerende bouwplaatsmedewerker met behulp van BIM. Het te ontwerpen proces moet er voor zorgen dat de werkvoorbereider op aanvraag van de uitvoerder en de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers taakgerichte werkinstructies kan verstrekken met volledige, relevante en duidelijke informatie specifiek voor het uitvoeren van een taak. Daarnaast wordt in het werk verkregen uitvoeringsinformatie teruggekoppeld richting de werkvoorbereiding ten behoeve van het actualiseren van de bouwwerkinformatie in het BIM. Gedurende de betreffende uitvoeringswerkzaamheden wordt de bouwwerkinformatie bewaakt ten behoeve van de taakgerichte werkinstructie.
Taakgerichte werkinstructie 1.8
Ter inleiding van het onderzoek is het van belang te weten wat er onder een taakgerichte werkinstructie wordt verstaan. Aan de hand van de schematische weergave in Figuur 1.16 wordt in deze paragraaf het proces beschreven voor het opstellen, bewaken en terugkoppelen van een taakgerichte werkinstructie.
Voorbereiding vloermoot 4 Uitvoering vloermoot 4 Afronding vloermoot 4
Aanvang werkzaamheden
Gereedkomen werkzaamheden (bij)sturen en bewaken
vragen oplossen Bouwwerkinformatie
Terugkoppeling uitvoeringsinformatie
As Designed As Built
Werkvloer maken
Randkist maken
Vlechten wapening
Werk- voorbereider
(Hoofd) uitvoerder
Werk- voorbereider/
Uitvoerder Ploeg (incl.
voorman)
CHECK/
TOETS
Figuur 1.16 Schematische weergave proces taakinstructie
Op basis van informatie uit het BIM stelt de werkvoorbereider de taakgerichte werkinstructie samen op aanvraag van de uitvoerder en de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers. De taakgerichte werkinstructie is een extract uit het BIM. Bij aanvang van de werkzaamheden voor het realiseren van
het vlechten van de wapening en het storten van het beton komen verschillende knelpunten aan het licht die vragen om aanvullende bouwwerkinformatie. Het is aan de uitvoerder om de voortgang van de uitvoeringswerkzaamheden te bewaken en daar waar nodig, de ploegen te voorzien van extra uitvoeringsinformatie totdat de ploeg de vloerwerkzaamheden heeft volbracht. De gerealiseerde vloermoot (as built) wordt uiteindelijk gekeurd en samen met de in het werk verkregen uitvoeringsinformatie teruggekoppeld richting de bouwwerkinformatie in het BIM bij de werkvoorbereiding. Zij vergelijken deze uitvoeringsinformatie met het BIM (as designed) en voegen de aanvullende uitvoeringsinformatie toe aan het model, het as built BIM. Het (deel)werk wordt door de werkvoorbereiding afgerond door middel van het samenstellen van het opleverdossier, inclusief de keuringsformulieren, het afwijkingenrapport en het as built BIM.
Leeswijzer 1.9
Dit rapport is een verslaglegging van het volledige afstudeertraject. Het eerste hoofdstuk geeft de aanleiding, de probleem- en doelstelling van het afstudeeronderzoek. Het tweede hoofdstuk bevat de onderzoeksgegevens van de geïnventariseerde informatiebehoefte voor een viertal relevante uitvoeringsprocessen ten behoeve van de realisatie van een in het werk gestorte vloermoot. In hoofdstuk drie wordt het ontwerp toegelicht, bestaande uit een input, een output en een procesbeschrijving voor het opstellen van taakgerichte werkinstructies. Het ontwerp is getoetst in hoofdstuk vier. Het rapport wordt afgesloten met een conclusie en aanbevelingen richting het gastbedrijf Heijmans Civiel.
H3.4 Input
H3.5 Proces
H3.6 Output H2.
Informatiebehoefte
H4.2 Toetsing
H4.3
Conclusie
H4.4
Aanbevelingen H3.2
Programma van Eisen
H2. Het onderzoekH3. Het ontwerpH4. Conclusie
2. I NVENTARISATIE INFORMATIEBEHOEFTE UITVOERINGSTEAM
In dit hoofdstuk wordt de informatiebehoefte van het uitvoeringsteam in kaart gebracht dat betrokken is geweest bij de realisatie van vloermoot 4. Daartoe wordt antwoord gegeven op de volgende onderzoeksvragen:
Welke uitvoeringsinformatie heeft de uitvoerder, de voorman, de timmerploeg, de vlechtploeg en de stortploeg nodig voor het realiseren van vloermoot 4?
Hoe wenst de uitvoerder, de voorman, de timmerploeg, de vlechtploeg en de stortploeg de noodzakelijke informatie aangeleverd te krijgen?
Na het bespreken van de toegepaste dataverzamelingsmethoden wordt de informatieoverdracht tussen de rollen binnen het uitvoeringsteam toegelicht. Vervolgens wordt ingegaan op de informatiebehoefte per uitvoeringsrol. Het hoofdstuk wordt afgesloten met een conclusie.
Dataverzamelingsmethoden 2.1
Om de informatiebehoefte van de uitvoerder en de uitvoerende bouwplaatsmedewerkers te achterhalen zijn een tweetal dataverzamelingsmethoden toegepast: een documentenonderzoek en het afnemen van semigestructureerde interviews.
2.1.1 Documentenonderzoek
Door middel van een documentenonderzoek gedurende de eerste weken van de onderzoeksfase is er een inventarisatie gedaan naar de beschikbare documenten die voorhanden zijn met betrekking tot de uitvoering van vloermoot 4.
Alle documenten voor het SENS-project zijn onderverdeeld in mappen die beschikbaar zijn gesteld middels een netwerkschijf die toegankelijk is via een netwerkverbinding. In de onderstaande figuur is een screenshot gemaakt van de verschillende mappen waarin de documenten van het project gestructureerd zijn ondergebracht.
Figuur 2.1 Screenshot van de mappenstructuur van het SENS-project
Voor het realiseren van de vloermoot wordt door het uitvoerend bouwplaatspersoneel voornamelijk gebruik gemaakt van de vorm- en wapeningstekeningen van de onderbouw, opgesteld in de UO-fase.
In onderstaande afbeelding is te zien dat er voor de onderbouw van moot 4, 13 verschillende vormtekeningen en 15 verschillende wapeningstekeningen voorhanden zijn die allemaal raakvlak hebben met de realisatie van de vloer.
Figuur 2.2 Screenshot van het overzicht aan verschillende vorm- en wapeningstekeningen t.b.v. uitvoering van vloermoot 4
2.1.2 Semigestructureerde interviews
Vervolgens zijn er negen interviews afgenomen onder werknemers met uiteenlopende rollen binnen het projectteam die betrokken zijn geweest bij de uitvoering van de vloermoot. Er is gesproken met twee werkvoorbereiders, de hoofduitvoerder en de uitvoerder, de voorman (timmerploeg), de timmerploeg, de vlechtploeg en de stortploeg. Tot slot zijn de bevindingen voortkomend uit de afgenomen interviews voorgelegd aan de projectleider ter validatie. De interviews kennen een semigestructureerde opbouw waarbij de onderwerpen op voorhand zijn vastgesteld. Hierbij is expliciet gevraagd naar de specifieke informatiebehoefte voor het uitvoeren van hun taak. Alle interviews zijn opgenomen en later uitgewerkt. Voor de volledige interviews wordt verwezen naar bijlage C.
2.1.3 Resultaten dataverzamelingsmethoden
De resultaten van het documentenonderzoek en de interviews zijn gestructureerd weergegeven in een overzicht op pagina 35 en 36. De geïnventariseerde informatiebehoefte is per uitvoeringsrol (uitvoerder, voorman, timmerploeg, vlechtploeg en stortploeg) en uitvoeringsproces (leggen werkvloer, plaatsen randkist, vlechten wapening en storten beton) onderverdeeld in drie categorieën:
Informatiebehoefte
Noodzakelijk Wenselijk Overbodig
Informatie die noodzakelijk is voor het uitvoeren van het betreffende proces
Informatie die niet noodzakelijk is, maar wel als wenselijk wordt ervaren voor het uitvoeren van het betreffende proces. Dit heeft betrekking op de inhoud en de presentatie van de informatie
Informatie die als overbodig wordt ervaren voor het uitvoeren van het betreffende proces
De categorie noodzakelijke informatie geeft aan welke informatie benodigd is voor het uitvoeren van een specifieke taak. De categorie wenselijke informatie geeft aan hoe de informatie aangeleverd dient te worden zodat deze zo bruikbaar mogelijk is voor het uitvoeren van de specifieke taak.
Informatieoverdracht binnen het uitvoeringsteam 2.2
Gedurende de onderzoeksfase is onderzoek gedaan naar de informatieoverdracht tussen de verschillende uitvoeringsrollen binnen het projectteam voor de vier meest relevante uitvoeringsprocessen ten behoeve van de realisatie van vloermoot vier, te zien in onderstaande tabel.
Daarbij wordt er onderscheidt gemaakt in het eigenpersoneel (EP) in dienst van Heijmans en ingehuurde onderaannemers (OA).
In Figuur 2.4 op de volgende pagina zijn schematisch de rollen binnen het uitvoeringsteam uitgezet tegen de uitvoeringsprocessen in de tijd. De werkvoorbereiding levert de benodigde informatie aan de uitvoerder die zijn voorman daarop voorziet van werkinstructies aan de hand van de aangeleverde werktekeningen. De voorman fungeert als belangrijke informatiedeler omdat hij de bouwplaatsmedewerkers, zowel OA als EP, aanstuurt. De uitvoeringsinformatie verkregen in het veld wordt via de voorman en uitvoerder teruggekoppeld naar de werkvoorbereiding in de vorm van keuringsformulieren, afwijkingsrapportages, raakvlakken tussen constructiedelen of problemen tijdens de uitvoering.
De pijlen geven aan welke informatie er overgedragen wordt tussen twee uitvoeringsrollen. Het nummer in de pijl verwijst naar Figuur 2.5 waarin terug te vinden is welke informatie er overgedragen wordt.
Het geel gearceerde gebied geeft het Heijmans eigenpersoneel aan (werkvoorbereiding, uitvoerder, voorman, timmerploeg). Het aanleggen van de werkvloer en het maken van de randkist wordt uitgevoerd door Heijmans eigenpersoneel, het vlechten van de wapening en het storten van het beton is uitbesteed aan twee onderaannemers.
De genummerde groene bolletjes geven aan welke specifieke uitvoeringsinformatie noodzakelijk is voor het uitvoeren van de betreffende taak. De genummerde gele bolletjes geven aan welke informatie naast de noodzakelijke, wenselijk is voor het uitvoeren van die taak. De nummers refereren naar het overzicht van de interviewresultaten op pagina 32 en 33, hier is te zien om welke specifieke uitvoeringsinformatie het gaat.
In de volgende paragrafen wordt de informatiebehoefte besproken van respectievelijk de uitvoerder, de voorman, de timmerploeg (verantwoordelijk voor de werkvloer en randkist), de vlechtploeg en de stortploeg. Iedere paragraaf begint met een selectie van de relevante interviewresultaten uit het totaaloverzicht dat wordt besproken in de betreffende paragraaf. Daarnaast wordt voor iedere uitvoeringsrol de onderzochte informatiebehoefte aangegeven in het huidige informatieoverdrachtsproces. In dit proces wordt stapsgewijs weergegeven welke handelingen worden verricht aan de informatie alvorens deze wordt doorgestuurd naar de volgende uitvoeringsrol.
Uitvoeringsrol Uitvoeringsproces Heijmans EP of OA
Uitvoerder Heijmans EP
Voorman (timmerploeg) Heijmans EP
Timmerploeg Leggen werkvloer Heijmans EP
Timmerploeg Plaatsen randkist Heijmans EP
Vlechtploeg Vlechten wapening Schaaij ijzervlechtbedrijf B.V.
Stortploeg Storten beton Van der Burgt & Robe Betonwerken B.V.
Tabel 2 Uitvoeringsrollen betrokken bij uitvoering vloermoot 4
