Wenn Sie Teil eines Ingenieur-Designteams waren, haben Sie vielleicht die Begriffe 4D oder 5D-Planung gehört. Wenn Sie sich dann fragend am Kopf gekratzt haben und sich gewundert haben, worüber die Leute überhaupt reden, machen Sie sich keine Sorgen – Sie sind nicht allein. Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen, was wir unter 4D- und 5D-Planung verstehen und wie sie unser Projekt unterstützen kann.
Beginnen wir von vorne: 2D-Zeichnungen. Wenn wir über 2D, also zweidimensionale Zeichnungen sprechen, meinen wir die typischen Ingenieurzeichnungen: Rohrleitungs- und Instrumentendiagramme, Übersichtspläne, Prozessflussdiagramme und dergleichen. Im Wesentlichen handelt es sich um flache Darstellungen von Designs mit grundlegenden geometrischen Formen wie Rechtecken, Quadraten und Dreiecken. Diese haben ihren Ursprung in traditionellen Zeichenbrettern, aber heutzutage arbeiten wir natürlich digital, beispielsweise mit AutoCAD oder BricsCAD.
Das ist leicht zu verstehen. Eine Dimension höher haben wir dreidimensionale Modelle, die digitale Darstellungen sind, die komplexe Formen und Volumen verwenden, um reale Systeme genau darzustellen. Das Arbeiten mit 3D-Modellen gibt uns eine viel klarere Vorstellung davon, was wir bauen wollen (denken Sie daran, dass Ingenieurdesign nur so gut ist, wie es beim eigentlichen Bau hilfreich ist!). Mit 3D-Modellen können wir Kollisionsprüfungen durchführen, automatisch 2D-Zeichnungen und Materialauszüge (MTOs) erstellen sowie viele weitere Vorteile nutzen.
Klar? Gut, machen wir weiter.
In der klassischen Mechanik wird die vierte Dimension manchmal als Zeit bezeichnet. Genau auf diese Idee bezieht sich die 4D-Planung; sie kombiniert das 3D-CAD-Modell mit dem Bauprojektzeitplan und fügt der Darstellung die Dimension Zeit hinzu. Dieser Ansatz ermöglicht die Bauplanung und -simulation, wodurch die Visualisierung der gesamten Bauabfolge und des Baufortschritts im Laufe der Zeit ermöglicht wird. Durch die Verknüpfung des 3D-Modells mit dem Projektzeitplan können potenzielle Probleme identifiziert und behoben werden, bevor sie auftreten, was zu optimierten Bauprozessen und verbesserten Projektergebnissen führt. Normalerweise würde man dies mit seinem 3D-CAD-Programm in Verbindung mit etwas wie Primavera tun.
Ein typischer Ausgabewert eines 4D-Planungsprozesses ist ein Konstruktionsablauf-Video, in dem Projektbeteiligte visualisieren können, wie genau wir das Projekt konstruieren wollen. Sie wären überrascht, wie viele Probleme dieser Ansatz aufdeckt; sehr oft gibt es Dinge, die nicht in der geplanten Reihenfolge errichtet werden können, aufgrund von Platz- oder Wartungseinschränkungen. Dies ist besonders in engen Räumen relevant, wie z.B. im Untertagebau.
Diese ist ein bisschen irreführend – wie viele Dinge in der BIM-Welt – weil die fünfte „Dimension“ die Kosten sind, was natürlich überhaupt keine Dimension ist. Die Idee ist, Kostendaten in das 3D-CAD-Modell zu integrieren, um Kostenschätzung und Budgetierung zu ermöglichen, damit man einen umfassenden Überblick über die Kosten im gesamten Projektlebenszyklus hat, und die Kostenschätzung sowie -verwaltung von einer reaktiven zu einer proaktiven Herangehensweise verschiebt.
Es ist besonders nützlich für die CAPEX-Planung. Wenn Sie an einem Megaprojekt arbeiten, das voraussichtlich mehrere Jahre im Bau dauern wird, ist es von großer Bedeutung für den Projektinhaber zu wissen, wie viel Geld voraussichtlich zu welchem Zeitpunkt ausgegeben wird. Eine gut durchgeführte 5D-Planung wird die Investitionszeitpläne des Projekts identifizieren und den Beteiligten ermöglichen, entsprechend zu planen.
Über 4D- und 5D-Planung ja, aber es gibt noch eine weitere D! Wieder ist es keine Dimension per se, aber sie wird in diesem Zusammenhang verwendet: die erste Dimension oder 1D. Die eindimensionale Darstellung bezieht sich auf eine eindimensionale Darstellung von Informationen, im Wesentlichen technische Daten: Leitungstabellen, Geräteblätter mit Schlüsseldaten wie Durchflussraten, Drücken und Temperaturen. Diese grundlegenden Datendarstellungen lassen Systeme zum Leben erwachen und sind ein Sprungbrett zu den höheren Dimensionen.
In einer idealen Welt würden Sie intelligente Software wie AVEVA Engineering oder Engineering Base verwenden, um diese Informationen zu verwalten. Diese Datenpunkte würden dann automatisch mit Ihren 2D-Zeichnungen und dem 3D-Modell verknüpft. Der Hauptvorteil dieser Vorgehensweise ist eine einzige, verlässliche Informationsquelle für Ihr Projekt: Wenn eine Pumpe von der Prozessdisziplin als Durchflussrate von 200 Kubikmetern pro Stunde definiert wird, sollte sich das in allen technischen Dokumenten widerspiegeln, einschließlich der Attribute der 2D-Zeichnungen und 3D-Modelle.
In der Praxis würde ich sagen, dass die meisten Firmen diese Informationen immer noch in Excel-Tabellen handhaben. Folglich werden Sie fast sicher Unstimmigkeiten zwischen den Grundlagendaten und den im Designprozess verwendeten Daten haben. Zum Beispiel: Wenn im Datenblatt steht, dass eine Pumpe 500kg wiegt und im GA-Zeichnung steht, dass sie 2 Tonnen wiegt, wie sollte der Bauleiter die Ausrüstung daraufhin vorbereiten? Diese Probleme führen während der Bauphase oft zu Zeit- und Kapitalverschwendung.
In Ordnung, in Ordnung! Denken Sie daran, es ist nur Terminologie. Wichtig ist, dass wir diese fortschrittlichen digitalen Ingenieurtechniken annehmen, um unsere Projektausführung zu verbessern. Kurz gesagt: 4D ist Zeit- und Bauzeitplanung, und 5D ist Kosten- und Budgetplanung.
Wenn Sie daran interessiert sind, mehr darüber zu erfahren, wie Thomaz Consulting die Leistungsfähigkeit der 4D- und 5D-Planung nutzen kann, um Ihre Industrieprojekte zu optimieren, kontaktieren Sie uns!