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Warum digitales Bauen (bim)

Warum digitalisieren? 9 Impulse.
 
Illustration: Bauwirtschaft im Wandel

Bauwirtschaft im Wandel

Die Komplexität von Bauprojekten nimmt laufend zu. Boden und damit Raum sind bereits heute knappe Güter. Mit der wachsenden Bevölkerung verändern sich zudem die Ansprüche an Wohnen und Arbeiten und es braucht eine Siedlungsentwicklung nach innen.
 

Die Schweiz unterstützt die nachhaltigen Entwicklungsziele der Vereinten Nationen. Diese sind auch für unsere Industrie Orientierung auf dem Weg zu einer Kreislaufwirtschaft oder zur Reduktion des CO2-Ausstosses in unserer Wertschöpfungskette. Der Klimawandel mit seinen Auswirkungen wie Hitze, Starkniederschlag und Trockenheit fordert auch den Gebäude- und Infrastrukturpark. Diese und weitere Herausforderungen sind Chancen für eine aktive Mitgestaltung der Lebensqualität der Menschen in unserem Land. Baukultur ist inter- und transdisziplinäre und umfasst die vielfältigen Interessen und Anliegen in Bezug auf den gestalteten Lebensraum. Neue Zusammenarbeitsmodelle werden geprüft und bereits umgesetzt. Initiativen für eine partnerschaftliche Zusammenarbeitskultur über den ganzen Wertschöpfungsprozess hinweg gewinnen in Anbetracht der steigenden Komplexität von Bauprojekten und der herausfordernden Rahmenbedingungen wie Fachkräftemangel, Lieferengpässe, volatile Energiepreise und einer generell instabilen Welt- und Finanzwirtschaft an Bedeutung. Zur Bewältigung dieser Herausforderungen braucht es Daten, digitale Instrumente und Investitionen in Forschung und Entwicklung.

Wie beurteilen Sie die Herausforderungen?

Illustration: Modularisierung und Industrialisierung

Modularisierung und Industrialisierung

Integrierte und mit digitalen Werkzeugen unterstützte Entwurfs- und Planungsprozesse ermöglichen es, die multidisziplinären Lifecycle-Anforderungen an ein Bauobjekt zu berücksichtigen und somit die verschiedenen Ansprüche der Bestellenden, Planenden, Zuliefernden und Bewirtschaftenden zusammenzubringen.
 

Dies führt dazu, dass die ökologische und die wirtschaftliche Fertigung bereits in der Planung integriert beachtet werden kann. Eine systematische Modularisierung schafft die wirtschaftlichen Voraussetzungen für die industrielle Vorfertigung von skalierbaren Bauteilen, reduziert die Komplexität, senkt die Baukosten und verkürzt die Bauzeiten. Systematisierte Bauteile und Dienstleistungen ermöglichen eine zunehmende Markenidentität. Sie können an das Design angepasst und von einer Produktgeneration zur nächsten verbessert werden. Die Produkte werden ‘just in time’ an den Montageort versandt und dort montiert. Unsere Baukultur entwickelt sich im Spannungsfeld zwischen Systematisierung und Gestaltungsfreiheit weiter.

Wie schaffen wir es, die Forderungen nach Nachhaltigkeit, Kostenreduktion und Gestaltungsqualität in Einklang zu bringen?

Illustration: Orientierung und Ausrichtung

Orientierung und Ausrichtung

Damit die neuen Anforderungen und die zunehmende Komplexität in der Bauwirtschaft die Preise nicht explodieren lassen, muss bei gleichbleibender Qualität die Produktivität erhöht werden.
 

Dieser Herausforderung begegnen Unternehmen, indem sie sich auf Nischen und Segmente spezialisieren oder – im Gegenteil – sich öffnen und generalisieren. Nur so können sie Wettbewerbsvorteile aufbauen. Kenntnisse sehr spezifischer Materialien, der Fokus auf Teilsegmente, die Spezialisierung auf einzelne (Teil-)Prozesse oder die Konzentration auf spezifische Bauweisen sind Beispiele dieser Veränderungen. Infolge solcher Neuausrichtungen werden sich Unternehmen weiterentwickeln, dabei neues Wissen und neue Fähigkeiten aufbauen, und sie werden sich vernetzen müssen. Digitale Werkzeuge treiben genauere und frühere Spezifikationen voran. Dies senkt Risiken und Anforderungen im Prozess und vereinfacht insbesondere das Management der Lieferkette. Die Neupositionierung und Klarheit über die zukünftige Ausrichtung der Tätigkeiten werden den Bedarf für die Einführung digitaler Arbeitsmittel bestimmen.

Jedes Unternehmen muss sich fragen: Wie wollen wir uns weiterentwickeln? Wo sehen wir unsere Zukunft, eher stark spezialisiert oder als Generalist?

Illustration: Vernetzung der Wertschöpfungskette

Vernetzung der Wertschöpfungskette

Digitale Technologien sowie der Nutzen von maschinenlesbaren Informationen (Building Information Modeling) verändern die Art, wie alle an einem Bauobjekt Beteiligten interagieren. Sie schaffen die Grundlagen für durchgängige und datenbasierte Prozesse. Der Vertrieb von Leistungen und Produkten wird sich zunehmend auf Online-Plattformen verlagern;
fortschrittliches Logistikmanagement und End-to-End-Softwareplattformen ermöglichen Unternehmen eine bessere Kontrolle und Integration von Wertschöpfungs- und Lieferketten. Dies verringert Reibungsverluste an den Schnittstellen und fördert Innovationen.
 

Im Zentrum jedes Bauobjekts steht der Digital Twin, der digitale Zwilling, der das reale Bauobjekt digital repräsentiert und visualisiert. Von der Bestellung, Entwicklung, Planung, Ausführung bis zum Betrieb, liefern und nutzen alle gemeinsam die strukturierten und maschinenlesbaren Daten. Die so geteilten Informationen und die Möglichkeit von Simulationen führen zur besseren Entscheidungsfindung in einem frühen Stadium des Prozesses.
Zudem können Unternehmen die wichtigsten Aktivitäten entlang der Wertschöpfungskette, wie Design und Engineering, Fertigung, Logistik und Montage, kontrollieren. Die Folge sind eine zunehmende Vernetzung der Wertschöpfungskette durch vertikale Integration – das heisst von der Planung bis zum Unterhalt – sowie strategische Allianzen, beziehungsweise Partnerschaften und Vertragsmodelle, die auf Kollaboration ausgerichtet sind.. Es braucht eine voll digitalisierte Wertschöpfungskette.

Sind Sie bereit, diesen Schritt zu gehen?

Illustration: Konsolidierung

Konsolidierung

Der wachsende Bedarf an Expertise und die weitere Steigerung der Komplexität erzeugen ein Umfeld mit interdisziplinären Teams, die sich in rasch wechselnder Zusammensetzung finden. Kontinuierliche Investitionen in Innovationen – einschliesslich der Nutzung neuer Technologien oder Materialien, Digitalisierung sowie Humanressourcen – verlangen nach einer gewissen Substanz im Unternehmen.
 

Produktbasierte Ansätze mit höherer Standardisierung und Wiederholbarkeit bevorteilen Ansätze mit Skalierung. Grösse ist also entscheidend – ‘Size matters’. Das hat zur Folge, dass sich spezialisierte Betriebe in spezifischen Teilen der Wertschöpfungskette vergrössern und/oder, dass sie über die Wertschöpfungskette hinweg zu Generalisten wachsen, welche die Prozessvorteile auf ihrer Seite zu nutzen verstehen. Andere werden verschwinden. Diese Konsolidierung hat das Potenzial, dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken und ist somit eine Chance, sofern sich die Beteiligten dieser Situation aktiv stellen.

Unternehmen können sich mit anderen vernetzen oder ihren Weg alleine gehen. Was machen Sie?

Illustration: Kundebindung und Markenbildung

Kundenbindung und Markenbildung

Die Gesellschaft und damit auch die Auftraggebenden sowie die Arbeitnehmenden stellen immer höhere Anforderungen an das ökologische und soziale Engagement von Unternehmen. Vor diesem Hintergrund und in der Erwartung, dass sich die Branche verstärkt spezialisieren und konsolidieren muss, wird es für Unternehmen zunehmend wichtig, ihre Werte mit einer starken Marke zu repräsentieren.
 

Eine überzeugende Marke schafft eine Verbindung der Produkte, für die das Unternehmen bekannt ist, mit den Werten, die es nach innen und aussen vertritt. In der Markenbildung sind die Grundwerte der Unternehmung abgebildet. Sie sprechen die Zielgruppe direkt an. Eine starke Marke bindet Kunden enger an die Produkte der Unternehmung und hilft, Beziehungen aufzubauen, zu pflegen und neue Kunden zu gewinnen.

Wie wird Ihr Unternehmen wahrgenommen? Für welche Werte stehen Sie ein?

Illustration: Investitionen in Technologie und Einrichtungen

Investitionen in Technologie und Einrichtungen

Die heutige, meist aufwendige und kleinteilige Produktion des Bauwerks vor Ort auf dem Bauplatz ist störungsanfällig und damit kostenintensiv. Um diesem Umstand entgegenzutreten, sollen die industrielle Fertigung der Bauprodukte und die Vorfabrikation zunehmen.
 

Für die Produktion und Logistik ausserhalb des Bauplatzes braucht es Anlagen, Fertigungsmaschinen und Ausrüstung wie Robotertechnik zur Automatisierung der Fertigung, aber auch neue Werkzeuge, zum Beispiel für die Planung der Ressourcen (ERP) oder für ein kollaboratives Projektmanagement (CPM). Ohne Investitionen in Technologien, in die Forschung und Entwicklung ist diese Industrialisierung, Modularisierung und die notwendige Überwachung der Wertschöpfungskette nicht möglich. Auch für spezialisierte oder stärker produktorientierte Unternehmen gewinnen diese Investitionen an Bedeutung.

Wie können wir diese Veränderungen stemmen?

Illustration: Investitionen in personelle Ressourcen

Investitionen in personelle Ressourcen

In den vergangenen Jahren haben Unternehmungen angefangen, ihre eigene digitale Transformation voranzutreiben. Gleichzeitig ist den Verantwortlichen bewusst geworden, welche entscheidende Rolle die eigenen Mitarbeitenden einnehmen. Der Erfolg jeder Unternehmung oder Organisation ist nicht nur von der Führung abhängig, sondern basiert auf motivierten und engagierten Mitarbeitenden.
 

Die Verantwortlichen und die Mitarbeitenden haben oft eine unterschiedliche Wahrnehmung, was die Bereitschaft zur und die Unterstützung bei der Veränderung und Digitalisierung betrifft. Der Mehrwert der digitalen Transformation liegt in der Umsetzung und hängt entscheidend von den Mitarbeitenden ab. Sind diese umfassend vorbereitet, geschult und eingebunden, werden sie zum wesentlichen Treiber von Innovation und neuen Lösungen. Leider bleiben Fähigkeiten und Talente oft verborgen, weil immer wieder nach den gleichen Profilen gesucht wird. Das Freisetzen dieser brachliegenden Ressourcen ist ein Faktor, der über den unternehmerischen und ökologisch nachhaltigen Erfolg in Zukunft entscheiden wird.

Welche Talente und Fähigkeiten werden das sein?

Illustration: Globalisierung

Globalisierung

Die globale, digitale Vernetzung hält sich nicht an physische Grenzen von Ländern oder Firmen. Sie durchdringt bestehende Systeme, Organisationsstrukturen, Geschäftsmodelle und macht Daten für alle und von überall her zugänglich. Das Bauen bleibt zwar durch lokale Gegebenheiten geprägt, aber wir sind immer stärker in ein globales Umfeld eingebunden.
 

Die Herkunft der Ressourcen ist oft international, die weltweite Finanzpolitik hat einen grossen Einfluss auf unsere Rentabilität. Die Digitalisierung verlangt nach Investitionen, bei denen der Gewinn die Kosten oft bei Weitem nicht deckt. Dies ist eine beunruhigende Nachricht für Unternehmen und Branchen, die hoffen, die digitalen Kräfte direkt in wirtschaftliche Vorteile umwandeln zu können. Stattdessen stellen sie fest, dass die Digitalisierung profitable Produkt- und Dienstleistungsangebote entbündelt. Das Vertrauen in Normen steht in Konkurrenz mit der geforderten Schnelligkeit. Daten müssen gleichzeitig sensibel behandelt und offen für andere zur Verfügung gestellt werden.
Die Digitalisierung stösst aber auch Automatisierungslösungen an, die einen Trend zur lokalen Lieferkette und zur Re-Industrialisierung erkennen lassen. Die Verbindung aus dem globalen Zugang auf Daten und lokal verfügbaren sowie sinnvoll nutzbaren Ressourcen schafft neue Möglichkeiten für Angebote und Produkte. Dabei steht die Nachhaltigkeit im Zentrum der Geschäftstätigkeit. Die Zusammenarbeit innerhalb der Branche und über Branchen hinweg schafft nicht nur die Möglichkeit einer breiteren Wertschöpfung, sondern erschliesst auch neue Kunden und Märkte.

Wie positionieren Sie sich in diesem Prozess und wie finden Sie die Balance zwischen Sicherheit und Geschwindigkeit, zwischen Globalisierung und Nähe?

Eine Orientierung  zur Digitalisierung  der Bauwirtschaft

 
Das netzwerk_digital (nwd) ist ein Kompetenzcluster für die Digitalisierung des Bauens. Dieses verbandsübergreifende Gefäss setzt sich aus folgenden Organisationen zusammen: Bauen digital Schweiz / buildingSMART Switzerland, Bauenschweiz, Schweizerische Zentralstelle für Baurationalisierung CRB, Interessengemeinschaft privater professioneller Bauherren IPB, Koordinationskonferenz der Bau- und Liegenschaftsorgane der öffentlichen Bauherren KBOB und Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein SIA.
 
Das nwd begann im Herbst 2021, an einem gemeinsamen Zielbild zur digitalen Transformation der Bauwirtschaft zu arbeiten. An einem Workshop am zweiten BIM Industry Day der SBB konnte das nwd mit den Teilnehmenden die Herausforderungen, Voraussetzungen am Markt und Entwicklungsszenarien diskutieren. Schnell wurde klar, dass das nwd kein Zielbild und keine Vorgabe für eine digitale Transformation der Branche definieren kann, sondern der Bauwirtschaft lediglich eine Orientierungshilfe für die eigenen strategischen und operativen Handlungen geben kann. Auf Basis der eigenen Erfahrungen und Erkenntnisse erarbeitete die Gruppe eine Ausgangslage, die den Wandel der Bauwirtschaft beschreibt, sowie acht Impulse die auf ein gemeinsames Zielbild wirken.

Das Ziel der Impulse beim digitalen Bauen

Das nwd will mit den erarbeiteten Impulsen:

  • Diskussionen bei und unter den Verbänden und Unternehmen anstossen,
  • dazu aufrufen, in den Verbänden und Unternehmen eigene Strategieprozesse zur digitalen Transformation auszulösen,
  • Verständnis schaffen für den Nutzen digitaler Instrumente und Daten zur Bewältigung der aktuellen und zukünftigen Herausforderungen,
  • die Bedeutung von Dialog und partnerschaftlicher Zusammenarbeit unterstreichen.

Bauen Sie mit an der Zukunft der Bauwirtschaft

 
Im Jahr 2023 wird das nwd die Impulse in Gremien und Veranstaltungen spiegeln und Rückmeldungen sammeln. Nutzen Sie die Kommentarfunktion auf dieser Webseite, um Ihre Erfahrungen, Vorstellungen und Zweifel zu platzieren. Wir freuen uns auf Ihre Rückmeldungen! Die Autorinnen und Autoren der Impulse stehen Ihnen zur Verfügung, wenn Sie das Thema digitale Transformation der Branche an Treffen Ihres Verbandes oder in Ihrem Unternehmen einbringen möchten.
Am 14. März 2023 erhalten Sie zudem die Gelegenheit, im Rahmen des nächsten BIM Industry Day an einer breiten Diskussion teilzunehmen. Schlussendlich plant das nwd, nach der Konsolidierung der Rückmeldungen, an der Swissbau 2024 einen Anlass und eine breite Debatte.
Machen Sie mit. Vielen Dank für Ihr Feedback.

Wie finden Sie diesen Impulstext?

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Kommentare

Martin Hohberg sagt:

Hier fehlt die Frage des Lebenszyklusdenkens. Es geht nicht nur um Liefer- sondern auch um Unterhalts- und Entsorgungsketten. Das Bewusstsein für digital, bedarfsgerecht gesteuerten Unterhalt und Health Monitoring von Bauwerken ist auch beim NETZWERK_DIGITAL noch unterentwickelt…

Peter Scherer sagt:

Sehr geehrter Herr Hohberg, Besten Dank für den Hinweis. Wir hatten nicht den Anspruch auf Vollständigkeit und sind froh, wenn wir weiter dazu lernen können.
Herzliche Grüsse
netzwerk_digital

Martin Hohberg sagt:

Das ist ein relativ guter Punkt, z.B. die Integration der Entsorgungsinformation in die Bauteile (RFID) oder als BIM-Attribut

Peter Scherer sagt:

Sehr geehrter Herr Hohberg, Besten Dank für den Hinweis – wir nehmen das gerne auf. Da sich die Impulse gegenseitg beeinflussen (Fachkräftemangel) ist es immer auch die Frage der Überlappungen und damit der doppelten Beschreibungen. Wir haben versucht, diese weitgehend zu vermeiden.
Herzliche Grüsse
netzwerk_digital

Martin Hohberg sagt:

Die Kausalität zwischen Umweltfragen, Raumentwicklung und Digitalisierung ist m.E. überhaupt nicht zwingend.

Peter Scherer sagt:

Sehr geehrter Herr Hohberg,
Besten Dank für Ihre Rückmeldung. Wir werden das gerne prüfen und für die weiteren Überarbeitungen einbeziehen. Wir hatten bereits angeregte Diskussionen in diese Richtung und der Vorstand kam zum Schluss, dass die Herausforderungen der Fragestellungen aus der Umwelt und Raumentwicklung mit Hilfe der Digitalisierung – sei es in der Analyse oder in der Lösungsfindung – sehr wohl einen Zusammenhang hat.
Herzliche Grüsse
netzwerk_digital

Max Amgwerd sagt:

Mitteilung/Anregung: sehr anschaulich, jedoch würden mich die Abgängigkeiten der Themen interessieren. Wir können ja nicht alles auf einmal erreichen.

Peter Scherer sagt:

Herzlichen Dank für Ihre Rückmeldung,
Herzliche Grüsse
netzwerk_digital