Common Data Environment – Wie BIM bei der Verwaltung digitaler Informationen hilft

Wie BIM die zentrale Datenquelle, die gemeinsame Datenumgebung sein kann.

BIM bietet nicht nur Design in der Bauindustrie, es kann auch die Art und Weise sein, wie wir unsere Daten teilen, das digitale Informationsmanagement. In diesem Artikel untersuchen wir, was eine gemeinsame Datenumgebung (Common Data Environment) ist und wie BIM eine solche für die Projekte sein kann, indem es Digitalisierung und Standardisierung zusammenbringt.

Common Data Environment erklärt

Das Konzept des CDE oder Common Data Environment ist ein Begriff, der mit BIM (Building Information Modelling) zusammenhängt, aber unabhängig davon ist. Ein CDE ist die einzige Informationsquelle, die zur Sammlung, Verwaltung und gemeinsamen Nutzung von Dokumentation, dem grafischen Modell und nicht-grafischen Daten für das gesamte Projektteam dient.

Die Einrichtung eines CDE innerhalb einer Projektstruktur ist eine wesentliche Aufgabe, um dem Projekt Konsolidierung und Stabilität zu verleihen. Es gibt viele Standards für die Einrichtung einer gemeinsamen Datenumgebung: lokale Datenbanken, Online-Datenbanken, Clouds von Drittanbietern zur Verknüpfung von Servern, APIs (Application Programming Interface) und Datenvorlagen nach verschiedenen Standards wie ISO, EN, BS, IEC oder CEN.

Abbildung 1 - Datenworkflow in einem Projekt ohne CDE vs. implementiertes CDE-Konzept
Bild 1 – Datenworkflow in einem Projekt ohne CDE vs. implementiertes CDE-Konzept – Quelle: Tequma AG

Warum ist eine gemeinsame Datenumgebung notwendig?

Die gleiche Sprache zu sprechen, erleichtert die Kommunikation. Eine gute Kommunikation ist der Schlüssel zum Erfolg eines jeden Unternehmens. Die Notwendigkeit, einen gemeinsamen Ort auszutauschen, an dem die Informationen über die verschiedenen Produkte hinweg gleich angezeigt werden, wird den Arbeitsablauf auf allen Ebenen gewährleisten.

Die Standardisierung von Vorlagen ist eine Lösung, aber aus der Sicht eines Herstellers ist es sinnvoller, diese Vorlagen in BIM zu übertragen. Das kann man sich so vorstellen, dass man eine geschlossene Tabellenkalkulation oder PDF-Datei erstellt, in der alle Parameter ihren eigenen Platz haben, so dass man schon vor dem Öffnen weiß, wo sie in welchem Dokument zu finden sind. Wenn wir BIM-Formate erstellen, standardisieren wir die Art und Weise, wie wir unsere Informationen austauschen.

Auf Maschinenebene hilft dies sehr bei der gemeinsamen Nutzung von Daten, da die Kodierung die Aktionen an bestimmte Stellen leitet, an denen diese Informationen zu finden sind, da sie sonst nicht existieren, weil sie nirgendwo anders platziert werden können. So können einige APIs oder Anwendungen eine Verbindung herstellen, die gewünschten Daten extrahieren und zur Verfügung stellen, wobei der Name oder die Identität angegeben wird, da der Ort bekannt sein wird.

Wenn beide (oder mehrere) Parteien, die das ZUE gemeinsam nutzen, ihre Struktur kennen, spart das auch Zeit – und damit Geld – bei der Suche nach den richtigen Informationen. Es gibt keine endlosen E-Mails oder Anrufe mehr, in denen nach Informationen oder deren Standort in den verschiedenen ausgestellten Dokumenten gefragt wird.

Abbildung 2 - Eine gemeinsame Datenumgebung (Common Data Environment - CDE) kann eine cloudbasierte Lösung sein
Abbildung 2 – Eine gemeinsame Datenumgebung (Common Data Environment – CDE) kann eine cloudbasierte Lösung sein – Quelle: Tequma AG

Datenvorlagen als Grundlage für CDE

Der Schlüssel zur Einrichtung eines erfolgreichen ZUE liegt in der Verwendung einer soliden Datenvorlage. Durch die Auswahl dieser Vorlage wird festgelegt, wie die ZDE funktionieren wird und wie die beteiligten Parteien untereinander arbeiten können.

Die ISO 23387:2020 (Data templates for construction objects used in the life cycle of built assets – Concepts and principles) befasst sich mit der Bedeutung digitaler Datenvorlagen innerhalb der Bauumgebung. Sie richtet sich an Softwareentwickler, die ein gemeinsames Format für den Austausch und die Arbeit mit Produkt- und Systeminformationen standardisieren wollen.

Wie können BIM an einem CDE teilnehmen?

BIM bietet Dateierweiterungen, die mit einer bestimmten Software verbunden sind. Wie bei Dateien mit geschlossener Erweiterung wird ihre Struktur von der Software konfiguriert, so dass es keinen Raum für die Bereitstellung derselben Dateitypen mit unterschiedlichen Datenstrukturen im Inneren gibt. Die Struktur der Dateiinformationen wird vom Entwickler der Software ausgefüllt und festgelegt, so dass alle Benutzer sich daran halten müssen, wenn sie die Software verwenden möchten.

Dies hat Vor- und Nachteile; wir sind gezwungen, die festgelegte Software zu verwenden, um mit dieser Datei zu arbeiten, und die Struktur ist wahrscheinlich geschlossen und kann nicht geändert werden. Andererseits bietet es auch einige Vorteile, wie z. B. die Bereitstellung einer geschlossenen Struktur für die Dateien, die die Benutzer dazu zwingt, die Daten auf organisierte Weise anzupassen und zu erfüllen, was die Dateien interoperabel und kollaborativ in Bezug auf das Unternehmen oder den Benutzer macht, der sie gemeinsam nutzt.

Sie werden vielleicht denken, dass die Abhängigkeit von privater Software zur Nutzung dieser Dateien keine interessante Lösung ist. Die Abhängigkeit von Software schränkt die Nutzer ein und verschließt den Markt oder das Feld, während wir mit einer gemeinsamen Datenumgebung das Gegenteil erreichen wollen.

Um dieses Problem zu lösen, hat die buildingSMART-Organisation die IFC-Dateien (Industry Foundation Classes) eingeführt, ein offenes Dateiformat für BIM-Objekte in einer geschlossenen Struktur, so dass die gemeinsame Nutzung der Daten organisiert und geordnet bleibt, während sie nicht an eine bestimmte Software gebunden oder von ihr abhängig ist – natürlich benötigen Sie immer noch eine Software, um eine IFC-Datei zu lesen, aber diese wird von vielen BIM-Programmen auf dem Markt unterstützt, was sie zum offenen BIM-Format macht.

Bild 3 - IFC ist das Standardformat für BIM-Dateien, sie sind als openBIM bekannt
Bild 3 – IFC ist das Standardformat für BIM-Dateien, sie sind als openBIM bekannt – Quelle: Tequma AG

Die ISO 23387:2020 fördert, dass Datenvorlagen in Verbindung mit IFC verwendet werden sollten, um offene BIM-Prozesse zu ermöglichen und zu unterstützen. Sie richtet sich an Softwareentwickler und erläutert die Verknüpfung von Datenvorlagen mit IFC und Klassifizierungssystemen.

Daher ist die Bereitstellung von Informationen in IFC-Dateien der Weg, um ein solides CDE innerhalb eines Projekts oder Unternehmens zu schaffen und die BIM-Technologie zu einem Teilnehmer des CDE zu machen.

Ist CDE eine gute Lösung für BIM?

Die Einrichtung einer gemeinsamen Vorlage für den Arbeits- und Datenfluss, wie z. B. IFC, ermöglicht eine eindeutige Referenzdatei für jede Art von Informationen, die für das Produkt oder System innerhalb des Projekts benötigt werden.

IFC-Dateien werden gemäß den Normen erstellt, sind offen und können bei Bedarf mit weiteren Informationen gefüllt werden, allerdings in einer engen Struktur.

Wenn wir z. B. nach einer bestimmten Art von qualitativen Informationen über ein Produkt suchen wollen, wie z. B. sein Brandverhalten, haben wir zwei Möglichkeiten:

Wir suchen nach diesen Daten in der Leistungserklärung (DOP), dem technischen Datenblatt oder einem anderen ähnlichen Dokument oder einer Broschüre, das/die in einem PDF-Format herausgegeben wird, dessen Struktur vom Hersteller vorgegeben ist. Die von uns gesuchten Informationen zum Brandverhalten werden also nicht bei allen Unternehmen an derselben Stelle und unter derselben Struktur zu finden sein. Dies ist das Hauptproblem bei der Konsolidierung von Daten, nämlich die verstreuten Informationen nach Unternehmen, die die Dokumentation herausgeben.

Wenn wir diese Informationen jedoch über IFC-Dateien oder ein bestimmtes BIM-Softwareformat bereitstellen, werden sie auf demselben Feld gespeichert, unabhängig davon, ob der Anbieter ein Unternehmen ist oder nicht. Dies erleichtert die Interoperabilität der Daten zu Zwecken der gemeinsamen Nutzung.

Imae 4 - Die gemeinsame Datenumgebung ( Common Data Environment ) ist die einzige und zuverlässige Quelle für grafische und nicht-grafische Daten und Dokumente in einem Projekt.
Imae 4 – Die gemeinsame Datenumgebung ( Common Data Environment ) ist die einzige und zuverlässige Quelle für grafische und nicht-grafische Daten und Dokumente in einem Projekt – Quelle: Tequma AG

Das Gleiche gilt für quantitative Informationen. Die Angabe eines Wertes für einen Parameter wie „Dichte = 1“ wird in den verschiedenen Dokumenten, die ein Hersteller über seine Produkte herausgibt, an unterschiedlichen Stellen angezeigt. Dadurch wird es für Außenstehende (und auch für interne Mitarbeiter) schwierig, die gesuchten Informationen zu finden.

Was wird eine gemeinsame Datenumgebung bieten?

Unter den zahlreichen Vorteilen, die ein ZUE bietet, sind dies die wichtigsten Punkte und ein guter Überblick über sein Konzept:

  • Die Verbindung zwischen verschiedenen Datenbanken oder die Erstellung einer Online-Datenbank nach einem Standardformat.
  • Genauigkeit und Aktualisierung der angezeigten Informationen, da alle Änderungen auf beiden Seiten der ZDE-Benutzer wiedergegeben werden.
  • Verringerung der sich wiederholenden Überprüfungen, Mitteilungen und Datenabfragen in verschiedenen Datenbanken.
  • Die Daten können nach Abschluss des Projekts wiederverwendet und aufbewahrt werden, sodass das ZUE zu einem dauerhaften und sicheren Referenzort für diesen Projektstandort wird.
  • Die Zusammenarbeit zwischen den Beteiligten wird verbessert, selbst wenn diese unterschiedliche Software verwenden, da das CDE sie zwingt, unter denselben Bedingungen zu arbeiten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Einführung eines CDE einem Projekt oder einer Unternehmensstruktur Konsistenz und Solidität verleiht. Sie schafft eine gemeinsame Sprache für die Arbeit, die Koordinierung und die Zusammenarbeit zwischen den Parteien (sogar innerhalb derselben Organisation), um das Unternehmen in eine digitalere und besser organisierte Welt zu bringen.

Autor: Enrique Nadales Clavero, Tequma & TylkoAdvisors

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