BIGGER BIM Onderzoek naar hoe het gedachtegoed van ketenintegratie en lean meer betekenis kan geven aan BIM als informatiedrager van het bouwproces

Transcriptie

1 BIGGER BIM Onderzoek naar hoe het gedachtegoed van ketenintegratie en lean meer betekenis kan geven aan BIM als informatiedrager van het bouwproces Ketenintegratie Lean BIM Afstudeerrapport Jan Fokke Post, januari 2012, Technische Universiteit Delft

2 Three stone cutters were asked about their jobs. The first said he was paid to cut stones. The second replied that he used special techniques to shape stones in an exceptional way, and proceeded to demonstrate his skills. The third stone cutter just smiled and said: I build cathedrals. What we need is a company filled with cathedral builders Ricardo Semler,

3 Colofon Document: Bigger BIM Onderzoek naar hoe het gedachtegoed van ketenintegratie en lean meer betekenis kan geven aan BIM als informatiedrager van het bouwproces Versie: P5 rapport, eindrapport Datum: Naam: Jan Fokke Post Student nummer: Adres: Rietveld 147, Delft Telefoon: adres: Universiteit: Faculteit: Opleiding: Adres: Afstudeerlab: Technische Universiteit Delft Bouwkunde Real Estate & Housing Julianalaan 134, 2628 BL Delft Design & Construction Management Eerste mentor: Afdeling: Domein: Dr. ir. Ruben Vrijhoef Real Estate and Housing Ketenintegratie (Design & Construction Management) Tweede mentor: Dr. ir. Alexander Koutamanis Afdeling: Real Estate and Housing Domein: BIM (Design & Construction Management/Design Information Management) Afstudeerbedrijf: Begeleider: Adres: BIM Intelligence Jaco Poldervaart (directeur) Van Nelleweg 1307, Rotterdam 3

4 Voorwoord Dit rapport is geschreven als onderdeel van mijn afstudeerwerk voor de mastertrack Real Estate & Housing van de faculteit Bouwkunde aan de Technische Universiteit in Delft. Het onderzoek is gedaan binnen de vakgroep Design & Construction Management, onder leiding van Rob Geraedts en Matthijs Prins, waarvoor dank. Al vanaf het tweede semester van het mastertraject was ik geboeid door de introductie van BIM en wilde ik graag afstuderen met dit thema. Ik hoorde om mij heen hoeveel fouten er gemaakt werden in de bouw en met BIM zag ik daar kansen. Bij een keuzevak heb ik voor het eerst gewerkt met BIM als centraal informatiemodel tussen verschillende disciplines. Daar merkte ik hoe verschillend disciplines informatie afschermen en toevoegen. Het was de extra motivatie voor mij om dit aspect in BIM te gaan onderzoeken. Door het lezen over ketenintegratie en lean zag ik mogelijkheden en heb ik geprobeerd er samenhang in te ontdekken. In de praktijk bleek het onderwerp heel erg te leven en heb ik boeiende gesprekken met allerlei bedrijven mogen hebben, waarvan hier ook verslag wordt gedaan. De cases bleken erg aan te sluiten bij de theorie en daarmee heb ik interessante conclusies kunnen maken voor het verbeteren van de toepassing van BIM. Ik hoop dat dit net zo boeiend is voor de lezer als dat het voor mij is. Ik wil hierbij mijn twee begeleiders bedanken voor de goede sturing en inspirerende gesprekken. Mijn eerste begeleider, Ruben Vrijhoef, dank ik voor zijn kritische blik op de structuur van het onderzoek, het introduceren bij verschillende bedrijven en het enthousiasme voor het onderwerp. Alexander Koutamanis, als tweede begeleider, voor zijn kritische blik op terminologie, inhoudelijke tips en zijn inspirerende voorbeelden waardoor de relevantie en toepasbaarheid van het onderzoek is toegenomen. Ook wil ik het afstudeerbedrijf, BIM-Intelligence, bedanken voor de plek die ze mij hebben gegeven in de Van Nellefabriek. In roerige tijden heb ik veel geleerd van de praktijk en ben ik steeds enthousiaster geworden voor het vervolgen van mijn loopbaan in de bouw. Jaco Poldervaart als directe begeleider wil ik bedanken voor zijn inspirerende voorbeelden en kritische tips ten aanzien van relevantie voor de bouwpraktijk. Remco Ooijen, hoewel helaas niet meer werkzaam bij BIM-Intelligence, voor zijn passie voor lean en het aanreiken van interessante studies en boeken. Marylies en Arja mogen hierin niet ontbreken, die mij o.a. hebben geholpen met het checken van de spelling. Ook wil ik alle bedrijven en experts bedanken waarmee ik in contact ben gekomen door het onderzoek en die mij goed op weg hebben geholpen. Tenslotte wil ik ook mijn vriendin, ouders, broer, zusje, vrienden, huisgenoten, medestudenten en verenigingsgenoten bedanken voor hun steun de afgelopen tijd. Jan Fokke Post Delft, januari

5 Leeswijzer Dit rapport is opgebouwd uit de volgende onderdelen: Voordat het echte onderzoeksrapport start is eerst zowel een Nederlands- als Engelstalige samenvatting bijgevoegd. Deze sommen de belangrijkste resultaten van het onderzoek op. Na de inhoudsopgave volgt het eerste deel van het rapport. Dit is een inleiding (hoofdstuk 1) op het onderwerp met daarin de probleemanalyse, de probleemstelling, de doelstelling, hoofd- en deelvragen en de afbakening van het onderwerp. In dit hoofdstuk wordt duidelijk wat ik wil gaan onderzoeken. Het tweede deel is het theoretisch kader (hoofdstuk 2) dat bestaat uit het opstellen van hypotheses naar aanleiding van een literatuurstudie en het koppelen van deze hypotheses tot een framework. Dit vormt de basis voor de empirische fase. Het derde deel is een casestudy opzet (hoofdstuk 3) dat beschrijft hoe ik de ontwikkelde theorie wilde toetsen in de praktijk. Hier is beschreven waarop cases zijn geselecteerd en hoe ik de data, verkregen uit interviews, heb behandeld. Voor de empirische fase in het vierde deel is in deze rapportage verslag gedaan van de behandelde cases (hoofdstuk 4) en zijn de analyses van de cases (hoofdstuk 5) gedaan. Dat gebeurt in een within-analyse waarbij per case is gekeken naar verschillende aspecten. Vervolgens zijn alle cases op die aspecten vergeleken in een cross-case analyse, zodat uitspraken kunnen worden gedaan over de cases in het algemeen. In het vijfde deel volgen conclusies en aanbevelingen (hoofdstuk 6). Eerst is daarin de beschreven theorie vergeleken met wat in de praktijk is gevonden. Vervolgens zijn de hypotheses getoetst en volgen de antwoorden op de onderzoeksvragen. Om de conclusies vervolgens te praktiseren zijn aanbevelingen toegevoegd, die bestaan uit een model, aanbevelingen voor de praktijk en aanbevelingen voor verder onderzoek. In de bijlage is het casestudieprotocol te vinden, uitgebreide verslagen van de casestudies, uitgebreide analyse van de casestudie, uitleg van coderingen, verantwoording van de informatievoorziening, gebruikte afkortingen en lijsten van figuren en tabellen. 5

6 Samenvatting Inleiding Bij het overdragen van informatie over een gebouw en het bouwproces van de ene naar de andere partij ontstaan vaak problemen. Faalkosten, kwaliteitsverlies en tijdsoverschrijdingen zijn het gevolg. Om beter met informatie te kunnen omgaan is een informatiemodel ontwikkeld dat doorgaat onder de naam BIM, wat staat voor het Bouw Informatie Model. Door de vlucht aan ICTtoepassingen is het mogelijk om informatie via computers te beheren en zo informatie integraal beschikbaar te hebben tijdens het ontwerpen, het bouwen, maar ook in de beheerfase. BIM is een middel om informatie te integreren in het bouwproces, zodat betere beslissingen kunnen worden gemaakt. BIM past bij integraal bouwen. Dat is een manier van bouwen waarin partijen op elkaar afgestemd zijn en men in staat is informatie vrij te delen. De huidige bouwcultuur lijkt daar nog niet klaar voor te zijn. Dat is te herkennen in indeken eilandgedrag onder partijen uit de bouw. Ze hebben de neiging om informatie te beschermen en niet met hun partners te praten over hoe de informatie moet worden uitgewisseld. Op dit moment wordt de implementatie van BIM gevolgd volgens het principe van Little BIM en Big BIM. Bij Little BIM wordt intern voorbereid op het werken met BIM, door bijvoorbeeld het aanschaffen van soften hardware. Big BIM staat voor het integraal toepassen van BIM met meerdere partners. Om op dat niveau te komen moet rekening worden gehouden met de cultuur en manier van afstemmen van informatie. Dan is het aanschaffen van soften hardware niet genoeg. De stap van Little BIM naar Big BIM wordt in dit onderzoek Bigger BIM genoemd. Het aanpakken van de cultuur en de manier van afstemmen van informatie wordt bijvoorbeeld mogelijk door het adopteren van het ketenintegratie- en lean gedachtegoed. Het gedachtegoed van ketenintegratie bestaat uit het eerder betrekken van partijen en het maken van afspraken voor een langere duur. Het lean gedachtegoed bestaat uit het leren afstemmen van processen in de keten om efficiënter te werken. Veel bedrijven zijn al bezig met ketenintegratie, lean of BIM. Deze zouden integraal kunnen worden ingezet, waarbij ze elkaar versterken. In dit onderzoek is de focus gelegd op het versterken van BIM binnen die samenhang, resulterend in de volgende onderzoeksvraag:. Hoe kan het gedachtegoed van ketenintegratie en lean meer betekenis geven aan BIM als informatiedrager van het bouwproces? Het onderzoek is opgezet in een theoretisch en een empirisch gedeelte, wat onderdeel is van de casestudy methode. In het theoretisch deel is gekeken naar de mogelijke samenhang tussen ketenintegratie, lean en BIM en hoe dat effect heeft op sociale processen binnen de bouwcultuur. In het empirische gedeelte is gekeken naar cases waarin dit samen is opgepakt om uitspraken te kunnen doen over de praktische invulling van die samenhang. Theoretisch kader In de theorie is het gedachtegoed van ketenintegratie en lean uitgewerkt en gekoppeld aan kwaliteitseisen van informatie voor BIM. Aspecten uit het gedachtegoed van lean en ketenintegratie kunnen iets betekenen voor de compleetheid, betrouwbaarheid en geschiktheid van informatie. Vanuit het gedachtegoed van ketenintegratie zou projectongebonden samenwerking kunnen leiden tot compleetheid en beschikbaarheid van informatie. Dat is met name het resultaat van het ontstaan van transparantie binnen de keten, waardoor informatie makkelijker gedeeld wordt. Ook kan door 6

7 projectongebonden samenwerking een leerproces worden gefaciliteerd, waarin partijen niet elke keer opnieuw tegen dezelfde problemen aan hoeven lopen, maar het proces kunnen verbeteren. H1: Projectongebonden samenwerking leidt tot een completer aanbod en geschiktheid van informatie in het bouwproces. - H1-a: Transparantie leidt tot een completer aanbod van informatie in het bouwproces - H1-b: Het faciliteren van een leerproces leidt tot meer geschikte informatie in het bouwproces Vanuit het gedachtegoed van lean kan inzicht in werkzaamheden en informatiebehoeftes leiden tot geschiktheid en betrouwbaarheid van informatie. Doordat men beseft dat men afhankelijk is van andere partners om tot een beter resultaat te komen, kan teamwork ontstaan waardoor men processen op elkaar leert afstemmen en zo informatie meer geschikt maakt. Door de focus op competentie-ontwikkeling kan worden bijgedragen aan een hogere kwaliteit van informatie en kan vertrouwen in de andere partij ontstaan, wat nodig is om goed samen te werken. H2: Inzicht in werkzaamheden en informatiebehoeftes leidt tot betrouwbaarheid en geschiktheid van informatie binnen het bouwproces. - H2-a: Teamwork leidt tot meer geschikte informatie in het bouwproces - H2-b: Competentieontwikkeling leidt tot meer betrouwbare informatie in het bouwproces Als aan de drie kwaliteitseisen van informatie aandacht wordt geschonken, is gesteld dat BIM meer betekenis in het bouwproces kan krijgen. Compleetheid van informatie kan ervoor zorgen dat informatie uit alle benodigde fases en partijen beschikbaar is. Betrouwbaarheid van informatie kan ervoor zorgen dat informatie niet steeds gecheckt hoeft te worden. Geschiktheid van informatie kan ervoor zorgen dat informatie direct bruikbaar is voor andere partijen. H3: Door projectongebonden samenwerking, inzicht in werkzaamheden en inzicht in informatiebehoeftes krijgt BIM meer betekenis. - H3-a: Focus op compleetheid van informatie leidt tot een betere toepassing van BIM. - H3-b: Focus op betrouwbaarheid van informatie leidt tot een betere toepassing van BIM. - H3-c: Focus op geschiktheid van informatie leidt tot een betere toepassing van BIM. De hypotheses zijn samengevat in figuur A-1. 7

8 Gedachtegoed ketenintegratie 1. Projectongebonden samenwerking + 3a. Compleetheid informatie 1a. Transparantie + 3b. Betrouwbaarheid informatie + BIM 1b. Leerproces + + Gedachtegoed lean 2. Inzicht in werkzaamheden en informatiebehoeftes + + 3c. Geschiktheid informatie 2a. Teamwork 2b. Competentieontwikkeling Figuur A-1 Hypothetische bijdrage gedachtegoed ketenintegratie en lean aan BIM Empirische opzet De bovenstaande hypotheses zijn getoetst in open interviews die zijn afgelegd bij verschillende partijen uit de bouw. Deze partijen zijn geselecteerd omdat ze in de media en volgens experts in projecten ketenintegratie, lean en BIM, al dan niet in combinatie, hebben toegepast (tabel A). Voor dit onderzoek is gekozen om (middelgrote) aannemers, corporaties en architecten te betrekken. Provides Ymere Woonwaard ICB-BVR ICB-Hegeman Breijer Heembouw Waal Ketenintegratie, lean en BIM Ketenintegratie en lean BIM en lean Tabel A Selectie cases- Relaties KI, Lean en BIM De cases zijn onderling vergelijkbaar geanalyseerd met behulp van de volgende vragen: Hoe men over de begrippen ketenintegratie, lean en BIM dacht en hoe de samenhang werd omschreven of is ervaren; hoe men het implementatietraject heeft doorlopen en tegen welke problemen men is aangelopen. Daarin is bijvoorbeeld een verschil ervaren tussen partijen die gestart zijn met BIM en daaraan ketenintegratie of lean toevoegden of dat men met ketenintegratie of lean startte en daarbinnen BIM implementeerde; hoe ingezette methodes die zijn toegepast om het implementatietraject te faciliteren zijn gekoppeld aan de informatie-eisen voor BIM; hoe de ervaren resultaten vanuit het ketenintegratie - en lean gedachtegoed gekoppeld zijn aan de problemen binnen het gebruik van BIM, om zo ook te valideren of ketenintegratie en lean binnen die case effect had op het gebruik van BIM; welke partijen betrokken waren, wat hun rol in het gebruik van BIM was en of er een conflict was tussen hun informatiebehoefte en de rol in het proces; 8

9 en tenslotte, om de cases te kunnen vergelijken, is een score gegeven voor het niveau van volwassenheid van de toepassing van ketenintegratie, lean en BIM. Empirische resultaten In de cross case analyse konden de bovenstaande verschillende aspecten worden vergeleken. Een verschil is gemaakt in cases met een vergelijkbare ketenopbouw of cases die een vergelijkbaar implementatietraject hadden doorlopen. In cases waar een opdrachtgever betrokken was, is een hoog niveau van ketenintegratie vastgesteld, maar een laag niveau van toepassing in BIM (Figuur 5-24 A-2). Een relatief hoog niveau van BIM werd gevonden als de keten bestond uit een aannemer, adviseur en leveranciers (de opdrachtnemers). Vanuit de verschillende implementatietrajecten kon worden geconcludeerd dat als men vanuit BIM start, men vaak tegen problemen aanloopt in bijvoorbeeld het betrekken van de juiste partners en hoe men informatie afstemt. Bij cases waar gestart is vanuit ketenintegratie en lean blijkt BIM vaak beperkt te blijven tot een clash-middel. BIM is nog niet of nauwelijks toegepast als model met herbruikbare informatie. Opdrachtnemer Opdrachtgever BIM>Ketenintegratie+lean Ketenintegratie Lean BIM Ketenintegratie+lean>BIM Figuur A-2 Verschil in score voor volwassenheid in toepassing per combinaties 1 In het totale overzicht van niveaus in figuur A-3 is het onderscheid weergegeven waarin ketenintegratie, lean of BIM werden toegepast. De rode lijn geeft in deze figuur het onderscheid tussen partijen die ketenintegratie, lean of BIM op verschillende manieren hebben toegepast. 2 Bij ketenintegratie kon worden vastgesteld dat men dit projectgebonden of projectongebonden deed. Bij lean bleef het soms beperkt tot een planningsmethodiek in plaats van dat het ingezet werd als gedachtegoed. Bij BIM is met name verschillend of er informatie vanuit het model beschikbaar was, of dat dit ingezet werd als clash-middel. Bij dit laatste ging het vooral om het tekenen in 3D. 1 De score is opgebouwd uit vier criteria, waar een score van 1-5 is gegeven. In totaal kon dus 20 punten worden behaald. Voor zowel ketenintegratie, lean als BIM is zo de score opgebouwd, waardoor in deze figuur het onderlinge verschil zichtbaar is. 2 De rode lijn is een grenswaarde waarop een case gemiddeld op een schaal van 1-5, per vier criteria, een 3 of hoger scoorde. 9

10 Ketenintegratie Lean BIM Provides Ymere Woonwaard ICB-BVR ICB-Hegeman Breijer Heembouw Waal Figuur A-3: Overzicht totaalscores voor volwassenheid in toepassing ketenintegratie, lean en BIM In de toepassing van BIM is gevonden dat een drietal rollen en informatiebehoeftes niet op elkaar afgestemd waren: Opdrachtgevers zouden met het model informatie over beheer en onderhoud beschikbaar kunnen krijgen, maar sturen daar nog niet op. De architect werd niet of nauwelijks betrokken in de toepassing van BIM. Zijn modellen bleken niet bruikbaar voor een aannemer om daarmee de werkvoorbereiding aan te sturen, waardoor men als aannemer vaak een eigen model opzette. Het detailniveau van BIM was nog niet afgestemd op de productiekant van de bouw, waardoor leveranciers niet in staat waren hun machines vanuit de informatie in het model aan te sturen. Andere rollen waren wel op elkaar afgestemd: Aannemers beheerden het model in de meeste gevallen en waren in staat om hun elementencalculatie of planning daaraan te koppelen. Adviseurs en onderaannemers waren in staat afmetingen en posities van hun elementen zoals installaties af te stemmen op andere bouwkundige elementen in het model. Deze partijen waren vaak nog niet in staat zelf in BIM te werken. Relatie theorie-empirie Het gedachtegoed van ketenintegratie is in de theorie benoemd als een projectongebonden focus. In de praktijk bleek dat lastig te realiseren. Men probeert de resultaten of voordelen op korte termijn te halen. Ook het gedachtegoed van lean is gericht op herhaling van processen en op een leerproces. Veel van de cases waren gericht op de resultaten per project, waardoor het gedachtegoed niet verder werd doorgezet. BIM werd in de theorie omschreven als model om informatie her te gebruiken. In de praktijk werd BIM vooral als clash-methode teruggevonden. De wisselende interpretatie kwam terug in hoe methodes werden ingezet en hoe de mate van volwassenheid kon worden gemeten. Methodes vanuit de theorie die 10

11 behoorden bij een hoge mate van volwassenheid, kwamen in de cases waar deze volwassenheid niet was gevonden, minder terug. Methodes die behoorden bij het level van projectongebonden samenwerking en lean gedachtegoed, werden niet teruggevonden in cases die niet op dat niveau scoorden. Toetsen hypotheses Over het algemeen werden methodes teruggevonden die onder transparantie, leerprocessen, teamwork en competentie-ontwikkeling vallen. Methodes gericht op teamwork en competentie- ontwikkeling werden daarin het meest herkend. In de cases konden problemen met de implementatie van BIM ook worden herkend als problemen met de kwaliteitseisen van informatie. Daardoor kan worden gesteld dat de hypotheses over de relatie tussen ketenintegratie en lean op de kwaliteit van informatie in de praktijk stand hebben gehouden. Dat betekent dat er van kan worden uitgegaan dat projectongebonden samenwerking kan leiden tot meer complete en geschikte informatie in het bouwproces. Inzicht in informatiebehoeftes en werkzaamheden kan bijdragen aan betrouwbare en geschikte informatie. In de cases is een relatie gevonden tussen het effect van ketenintegratie en lean op problemen die in het gebruik van BIM werden ervaren. Een voorbeeld daarvan is het afstemmen van modellen tussen architecten en aannemers, door deze eerder in het proces te betrekken. Hierdoor kan worden aangenomen dat als de compleetheid, betrouwbaarheid en geschiktheid van informatie positief beïnvloed wordt, BIM meer betekenis kan krijgen in het bouwproces. Beantwoording hoofdvraag Met het aannemen van de hypotheses is aangetoond dat het gedachtegoed van ketenintegratie en lean positief bijdraagt aan het implementeren van BIM in de bouw. Ook kan nu worden bepaald hoe dat moet worden vormgegeven. In het onderzoek is het duidelijk geworden dat niet alleen BIM meer betekenis krijgt, maar dat het zelfs essentieel is om BIM te implementeren met daarbij aandacht voor het betrekken van de keten en het afstemmen van processen. Om BIM goed in te zetten en de juiste kwaliteit van informatie beschikbaar te hebben, moet men daar eerst aandacht aan geven. Pas als men op het niveau is dat men de informatie op de juiste manier kan behandelen in het proces én helder kan definiëren wat het doel van BIM is voor een partij, zou BIM kunnen worden ingezet. Met het gedachtegoed van lean en ketenintegratie zijn voor deze implementatie goede tools ontwikkeld en zouden partijen daar eerst aandacht aan moeten geven. Aanbevelingen Als aanbeveling vanuit dit onderzoek is een model ontwikkeld waarin de relatie tussen kwaliteit van informatie en BIM duidelijk wordt, ook wel benoemd als Bigger BIM. Dit model (figuur A-4) beschrijft stappen om informatie te integreren. Bigger BIM is voorgesteld als een pomp die de betekenis van BIM steeds omvangrijker maakt, als de juiste kwaliteit van informatie in het model wordt geïntegreerd. Dit wordt aangevoerd door het gedachtegoed van ketenintegratie, waarbij ketenintegratie focust op compleetheid en geschiktheid van informatie. Lean focust op betrouwbaarheid en geschiktheid van informatie, zoals in de conclusie naar voren is gekomen. 11

12 Ketenintegratie Lean Projectongebonden Compleetheid Betrouwbaarheid Geschiktheid 1. Inventariseer informatiebehoefte 2. Betrek partijen 3. Definieer rollen en contracten 4. Vergoed toegevoegde waarde 1. Pas aanbevelingen en leerpunten toe 2. Stem processen af met lean methodieken 3. Faciliteer middelen voor communicatie 4. Definieer overdrachtsmomenten en detailniveau 1. Stel ervaren en geschikt team op 2. Inventariseer kwaliteiten en competenties 3. Ontwikkel competenties en kwaliteiten 4. Implementeer soft- en hardware Projectgebonden BIM Figuur A-4 Model voor implementatie Bigger BIM met behulp van ketenintegratie en lean Het model bestaat uit twee routes die elkaar opvolgen, zoals een pomp twee bewegingen kent. De eerste is de projectgebonden route, waarbij partijen bij elkaar worden gezocht, men zoekt naar goede afstemming tussen die partijen en vervolgens intern de competenties en kwaliteiten daar op afstemt. Logischerwijs volgt daaruit de tweede route die projectongebonden is, waardoor competenties voor meerdere projecten kunnen worden ontwikkeld. De tweede stap in dit projectongebonden denken is dat men de processen steeds beter leert afstemmen. In de stap naar compleetheid van informatie zullen ook partijen beter worden betrokken. Eerst zal uitgelegd worden hoe het projectgebonden deel zal worden gevolgd. Vervolgens wordt aangegeven hoe men projectongebonden Bigger BIM kan inzetten. Projectgebonden route Het proces start met de toets op compleetheid (A). Er moet geïnventariseerd worden wat de informatiebehoefte is voor de verantwoordelijke partij. Als dit bijvoorbeeld een opdrachtgever is, kan het zijn dat deze informatie over beheer en onderhoud wil hebben over een te bouwen gebouw. De informatiebehoefte is in dat geval de levenscyclus tot aan beheer & onderhoud. De te betrekken partijen zijn bijna alle partijen, maar ook bijvoorbeeld een onderhoudspartij. De opdrachtgever moet middelen inzetten om rollen goed te definiëren en die ook te vergoeden. De volgende stap (B) is de toets op geschiktheid. In deze stap moeten de teams op elkaar afgestemd worden. Processen worden afgestemd met behulp van lean methodieken en er moeten middelen worden gefaciliteerd om te communiceren en de informatie aan te leveren. In de derde stap, de toets op betrouwbaarheid (C), 12

13 moeten teams intern teams opstellen en competentieniveaus afstemmen om in alle fases informatie te kunnen integreren en analyses uit te voeren. BIM BIM BIM A. Compleetheid 1. Inventariseer informatiebehoefte 2. Betrek partijen 3. Definieer rollen en contracten 4. Vergoed toegevoegde waarde Projectgebonden B. Geschiktheid 1. Pas aanbevelingen en leerpunten toe 2. Stem processen af met lean methodieken 3. Faciliteer middelen voor communicatie 4. Definieer overdrachtsmomenten en detailniveau Projectgebonden Projectgebonden C. Betrouwbaarheid 1. Stel ervaren en geschikt team op 2. Inventariseer kwaliteiten en competenties 3. Ontwikkel competenties en kwaliteiten 4. Implementeer soft- en hardware Figuur A-5 Projectgebonden route om informatie te toetsen op compleetheid, geschiktheid en betrouwbaarheid Met name voor compleetheid van informatie is het belangrijk dat geïnventariseerd wordt wat de informatiebehoefte is (stap A1). Dat bestaat uit het bepalen voor welke fase de informatie in BIM zal worden gebruikt en welke partijen daarvoor moeten worden betrokken. In figuur A-6 zijn die fases en partijen zichtbaar. Voor het betrekken van partijen (stap A2) moeten betrouwbare partijen worden geselecteerd. Naast middelen als gesprekken en presentaties zou een toets op betrouwbaarheid daarin kunnen ondersteunen. Het wordt aanbevolen om een toets op volwassenheid in toepassing van lean te ontwikkelen. Analyse Documen -tatie Architect Adviseurs Ontwerp Fabricatie Opdracht gever Constructeur Concept Stap A1 Bouw Stap A2 Initiatief Gebruiker Hoofdaannemer Renovatie Beheer en onderhoud Logistiek Leverancier Onderaannemer Sloop Figuur A-6 Stappen A1 en A2 binnen de toets op compleetheid, het inventariseren en selecteren van informatiebehoeftes en partijen. 13

14 Bij het definiëren van rollen en contracten (stap A3) en vergoeden rol (A4) wordt aanbevolen om methodieken uit het gedachtegoed van ketenintegratie in te zetten om partijen informatie ook transparant te doen delen. Voor deze methodieken zijn nog geen randvoorwaarden, uitgangspunten en referenties aanwezig. Momenteel wordt echter gewerkt aan een ketenintegratie-monitor, waarin deze aspecten verwerkt zullen zijn. Het wordt aanbevolen deze monitor verder te ontwikkelen en in te zetten om zo partijen te helpen bij het betrekken van partijen. Projectongebonden route De focus op projectongebonden werken kwam in de cases al terug bij partijen die met lean bezig waren of met ketensamenwerking. Vanuit dit onderzoek is aangetoond dat die partijen een voorsprong kunnen ontwikkelen in de toepassing van BIM. Dit onderzoek is gericht geweest op de bredere betekenis van BIM, wat ook wel omschreven is als Bigger BIM. Als men dus de vraagt stelt hoe men vanuit Little BIM tot Bigger BIM kan komen, kan de omgekeerde route worden gevolgd, waarin lean en ketenintegratie worden toegepast. BIM BIM BIM 1. Inventariseer informatiebehoefte Projectongebonden Projectongebonden E. Lean gedachtegoed 1. Pas aanbevelingen en leerpunten toe 2. Stem processen af met lean methodieken 3. Faciliteer middelen voor communicatie Projectongebonden F. Integreren keten 2. Betrek partijen 3. Definieer rollen en contracten 4. Vergoed toegevoegde waarde 1. Pas aanbevelingen en leerpunten toe 2. Stem processen af met lean methodieken 3. Faciliteer middelen voor communicatie 4. Definieer overdrachtsmomenten en detailniveau 1. Stel ervaren en geschikt team op 1. Stel ervaren en geschikt team op D. Little BIM 2. Inventariseer kwaliteiten en competenties 3. Ontwikkel competenties en kwaliteiten 4. Implementeer soft- en hardware 2. Inventariseer kwaliteiten en competenties 3. Ontwikkel competenties en kwaliteiten 4. Implementeer soft- en hardware 2. Inventariseer kwaliteiten en competenties 3. Ontwikkel competenties en kwaliteiten 4. Implementeer soft- en hardware Figuur A-6 Projectongebonden route om Little BIM, lean en ketenintegratie te koppelen De eerste stap van de projectongebonden route wordt Little BIM genoemd (D). Het omvat het aanpassen van de interne informatiestructuur en het verschuiven van rollen en competenties. Deze stap zal in zichzelf alleen leiden tot het kunnen visualiseren en eventueel clashen in 3D. Het integreren van informatie is nog niet mogelijk, door een gebrek aan afspraken en de juiste partners. 14

15 De volgende stap is het adopteren van het lean gedachtegoed (E). Daarin worden competentie-niveaus en software-hardware afgestemd op eerdere samenwerking en kunnen processen worden afgestemd met de lean methodieken. Men stuurt hier op integratie van processen waarbij een bedrijf intern ook kan aanpassen aan werkzaamheden waar men vaker aan meewerkt. Binnen het toepassen van lean valt ook het steeds meer willen samenwerken met andere partijen en het integreren van de keten (F). Dat gebeurt bijvoorbeeld doordat partijen zich steeds meer in een bepaalde niche gaan ontwikkelen en daarin willen verbeteren. Het is dan ook mogelijk om vaker met dezelfde partijen samen te werken. Als dit gebeurt kan informatie steeds transparanter worden gedeeld. Partijen zullen steeds meer informatie delen en de toepasbaarheid van het model wordt vergroot, omdat partijen uit meerdere fases uit het bouwproces kunnen worden betrokken. De stappen met betrekking tot het inventariseren van de informatiebehoefte, het definiëren van opleverpunten en het detailniveau zijn projectafhankelijke stappen, maar deze zullen bij het integreren van de keten steeds meer standaardiseren. Bijdrage voor bestaande implementatietrajecten Bedrijven zullen zich bij de implementatie moeten afvragen waar men BIM voor wil inzetten en bewust moeten zijn van de implicaties die het heeft voor de interne processen en de manier waarop ze samenwerken met andere partijen. Voor partijen die al bezig zijn met lean en ketenintegratie, kan het model nuttig zijn om te checken waar men nog aandacht moet geven. De verwachting is dat partijen die ver met lean en ketenintegratie zijn, eerder tot Bigger BIM kunnen komen. Om Bigger BIM in de praktijk te realiseren moet de bijdrage van ketenintegratie, lean en de focus op kwaliteit van informatie worden geïntegreerd in bestaande implementatietrajecten of volwassenheidsscans, zodat partijen steeds meer gemotiveerd raken BIM in te gaan zetten als informatiedrager voor het bouwproces, zodat uiteindelijk betere beslissingen kunnen worden genomen. Verder onderzoek Er moet meer onderzoek worden gedaan naar de samenhang tussen ketenintegratie, lean en BIM. Er kan bijvoorbeeld worden onderzocht of BIM kan bijdragen aan ketenintegratie en welke rol BIM precies kan hebben voor het verder lean worden van een organisatie. Voor de verdere ontwikkeling van BIM is herkend dat opdrachtgevers hierin een duidelijkere rol moeten innemen. Een onderzoek naar hun informatiebehoeftes en hoe men intern informatie deelt, zou daarin kunnen bijdragen. Ook zou Bigger BIM steeds meer mogelijk kunnen worden als duidelijke benchmarks worden ontwikkeld voor het toepassen van ketenintegratie, lean en BIM. Dit onderzoek heeft bijgedragen aan de samenhang, maar in veel gevallen is het voor opdrachtgevers en -nemers nog onduidelijk wat ze er exact aan zullen verdienen. Reflectie Ik hoop dat dit onderzoek naar de samenhang tussen ketenintegratie, lean en BIM bijdraagt aan wat op dit moment in de praktijk wordt ervaren. Door de huidige economische crisis zijn veel partijen genoodzaakt na te denken over procesinnovatie en mijn aanbevelingen zijn gericht op het beter vormgeven van die innovaties, zodat wellicht eerder voordelen worden behaald. Recent onderzoek van ABN Amro naar verdienkansen door BIM bevestigt dat lean en ketensamenwerking hand in hand met BIM behoren te worden ingezet. Het model en alle aanbevelingen uit dit onderzoek kunnen daarin bijdragen. 15

16 Summary Introduction When information about a building or about construction is transferred from one party to another, problems often occur. Cost overruns are high and parties experience a loss of quality and time overruns. To handle information more efficient, a building information model (BIM) was developed. Because of the major developments within ICT, it is possible to control information on a server, with different computers and users. Information can be available for all necessary users during design, construction and operation of the building. BIM is a way to integrate information within the building process. BIM is used for the integrated building process. This is a visionary way of building, where partners are adjusted to each other and information can flow freely. The current culture can be best described as protective and sole-minded. Parties are not willing to share information or adjust their information needs with their partners. With the implementation of BIM, these cultural issues should be given attention. Currently, BIM is implemented using the principles of Little and Big BIM. Little BIM is the internal preparation of sharing information, for example by purchasing soft- and hardware. Big BIM is the integration of information with different partners. To get to Big BIM, cultural issues and ways to adjust information within the supply chain, should be improved. Purchasing soft- and hardware is not enough. This step between Little and Big BIM, which is explored in this is research, will be called Bigger BIM. Recently, two other developments in process innovation have come up. Supply chain integration has been a way to involve parties in an earlier stage, keeping them committed and providing them with agreements on continuity. Lean thinking is a way of adjusting working processes. A lot of companies have started with supply chain integration, lean or BIM independently. If they would be implemented integrally, they could consolidate each other. This research was based on consolidating BIM within the suggested coherency. Therefore, the research question was: How can the ideas of supply chain integration and lean give BIM a more significant role as a platform of useful information within the building process? The research was set up in a theoretical and an empirical part, using a case study method. In the theoretical part, the coherence between supply chain integration, lean and BIM was researched and how this could be of any significance to the social barriers of the current construction industry. In the empirical part, case studies were selected to test hypotheses. Theoretical framework The ideas of supply chain integration and lean have been analyzed and connected to certain quality demands of information which are necessary for the use of BIM. These quality demands have been stated as completeness, reliability and fitness of information. Supply chain integration could be interpreted as a multiple project collaboration. This could lead to have more complete and fit information. Within a multiple project collaboration, information could be shared transparently. Because of the repetition of projects, a learning curve could standardize the process. Waste could be minimized during a repetition of projects and information could become more adjusted within projects. 16

17 H1: Multiple project collaboration will lead to more complete and fit information within the building process. - H1-a: Transparency will lead to more complete information - H1-b: Facilitating a learning process will lead to more fit information Lean thinking could be explained as a way to create a better understanding of proceedings and information needs. This could lead to more reliable and fit information. As partners realize that their efforts could be of value to other partners and to the end-product, they could create a sense of teamwork. Within a team, people are more committed to improve processes and deliver fit information. By having a focus on improvements, people are willing to develop themselves to deliver better information. By developing competences, information could be more reliable. As people are more reliable, partners could trust other partners, which is necessary for a good collaboration. H2: Understanding of proceedings and information needs will lead to more reliable and fit information. - H2-a: Teamwork will lead to more fit information - H2-b: Development of competences will lead to more reliable information If complete, reliable and fit information is available, BIM should get a more significant role in the building process. If information is complete, the model could be used for all parties within different phases. With reliable information, the information in the model doesn t have to be checked. If the information is fit, all parties can use it instantly. H3: By multiple-project collaboration and understanding of proceedings and information needs, BIM will get a more significant role in the building process. - H3-a: Focus on completeness will lead to a better application of BIM - H3-b: Focus on reliability will lead to a better application of BIM - H3-c: Focus on fitness will lead to a better application of BIM These theoretical statements were put in a hypothetical scheme (figure A-1), which connects the ideas of supply chain integration and lean with the quality demands of BIM. 17

18 Supply chain integration 1.Multiple project collaboration + 3a. Complete information 1a. Transparency + 1b. Learning process + 3b. Reliable information + + BIM Lean thinking 2. Understanding of proceedings and information needs + + 3c. Fit information 2a. Teamwork 2b. Development of competences Figure A-1 Hypothetic contribution of the ideas of supply chain integration and lean to BIM Empirical set-up The hypotheses have been tested by having open interviews with employees of different construction parties. Cases in table A have been selected because of their experience with the application of supply chain integration, lean or BIM. Some of these just used a combination of BIM and lean, most of them combined them all three. Cases which were selected consisted of (middle-sized) contractors, housing associations and architects. Provides Ymere Woonwaard ICB-BVR ICB-Hegeman Breijer Heembouw Waal Supply Chain Integration, lean and BIM Supply Chain Integration and lean BIM and lean Table A Selecting cases which have a relation on supply chain integration, lean and BIM Cases have been analyzed at different aspects: how different parties interpreted supply chain integration, lean and BIM and how they interpreted or experienced the coherence; how they implemented these innovations and what challenges came up. For an example, there was a difference between parties which started with BIM, but they had to add supply chain integration or lean. There were also parties who started with supply chain integration or lean and added BIM as a next step within information integration; how different methods to facilitate the implementation of application were used and how they were related to quality demands of information in BIM; how results of the application of supply chain integration and lean were related to problems and shortcomings on the implementation of BIM; how the chain of parties in a case was involved, what their individual information needs were and how they were involved within the use of BIM; and finally, to compare the cases, the level of implementation was probed by a set of criteria. 18

19 Empirical results Within a cross case analysis, different aspects were compared. A difference was made between cases that had a similar structure or a similar way of implementation. When a client was involved, a high level of supply chain integration was found, but a significant low level on the use of BIM, as can be seen in figure A-2; if cases consisted out of a contractor, advisors and subcontractors or suppliers, a higher level of BIM was found; when parties started with BIM in their implementation, often problems occurred with their way of selecting partners and how they had to adjust the information within BIM; when parties started with supply chain integration or lean, BIM was often interpreted as a way to clash different 3D-drawings of partners; BIM was not used as a model with re-usable information yet. Contractor Client BIM>Supply chain integration+lean Supply chain integration Lean BIM Supply chain integration+lean>bim Figure A-2 Different maturity-level in the application of supply chain integration, lean or BIM within different groups 3 In figure A-3, the difference between levels of implementation is shown. The red line represents the difference between the way supply chain integration, lean or BIM was implemented. 4 Supply chain integration was interpreted as multiple project collaboration, where parties have a strategic long-term relation. Cases which scored below the line selected or involved parties in a projectbased collaboration, using traditional methods. Lean was interpreted as way of speeding up the project by having a planning session with different partners. This was not in accordance with the theoretical level of lean thinking, where a focus on improvement at different levels within an organization is aimed. With BIM, a difference was made between cases that actually provided the model with useful information and parties who used it as a 3D-clash application. 3 The score which is given, consisted out of 4 criteria. Per criteria, a minimum of 1 and a maximum of 5 could be given. Therefore, a maximum of 20 was possible. In this figure the mutual difference is shown between the maturity of supply chain integration, lean and BIM 4 The red line represents a border between cases that scored on average 3 or more points per criteria. 19

20 Supply chain integration Lean BIM Figure A-3: Total set of levels in the implementation of supply chain integration, lean and BIM Within the application of BIM, some roles and information needs were not tuned: Clients could accommodate the model with information about operation and maintenance of their buildings, but they were not able to steer in that direction. Architects were hardly involved within the use of BIM. Their models were not fit for contractors who wanted to use the model for construction planning. The level of detail of currently used models was not fit for suppliers who wanted to connect the information from the model to their machines. They had to do the drawings all over again for their own production. Other roles and information needs, did match: Contractors were usually in control of the model and were able to connect the calculation or planning to BIM. Advisors and sub-contractors were able to integrate information about dimensions and positions like installations to the architectural model. In most cases, they were not able to work in BIM. Confrontation theory and empirical results In theory, the idea of supply chain integration was interpreted as a multiple project focus. This is hard to realize in practice. Parties still have a focus on short-term results. Lean thinking is also focused on a repetition of projects and a learning curve. In practice, parties were focused on short-term results. Because of this the level of lean thinking was hard to reach in most cases. BIM was interpreted as a tool to use and re-use information throughout the entire lifecycle of buildings. In practice, BIM was interpreted as a new way to clash drawings in 3D. Methods that were introduced and ways of implementing supply chain integration, lean and BIM were in line with their maturity level. Methods that were supposed to be used in multiple project collaboration and within organizations that adopted lean thinking, were not found in cases that scored below that maturity level. 20

21 Testing hypotheses In general, methods were found that could be related to transparency, learning processes, teamwork and development of competences. Most of them were related to teamwork and development of competences. Problems with the implementation of BIM correlated with the problems of information quality, like the incompleteness of the model. This means that the drawn hypotheses have been found to be valid. Multiple project collaboration could lead to more complete and fit information in the building process. Understanding of proceedings and work methods, which is derived from lean thinking, could contribute to reliable and fit information. A connection could be found between the effect of supply chain integration and lean on the problems that were experienced when using BIM. For an example, the fitness of a model from an architect which will be used by a contractor, could be improved by involving the contractor in an early stage. Involving a party in an earlier stage was found to be a result of the ideas on supply chain integration. If the quality of information by a focus on completeness, reliability and fitness can be improved, BIM could get a more significant role in the building process. Answer to the research question Because the hypotheses are adopted, the question on how ideas of supply chain integration and lean give BIM a more significant role as a platform of useful information could be answered. BIM could not only get a more significant role, but in most cases it was essential to implement BIM by involving parties from the supply chain and to adjust processes. Before BIM will be implemented, it is essential to select the right partners and adjust processes. When the right quality of information could be delivered and the right goals have been set, parties could start with BIM. Within the ideas on supply chain integration and lean, good methods have been developed to help with this new process, which is called Bigger BIM. Recommendations for the development of Bigger BIM A model for Bigger BIM has been developed to show the relation between the quality of information and BIM. The model (figure A-4) describes a step-by-step plan to integrate information into the model. Bigger BIM was illustrated as an air pump that helps increase the role of BIM in the building process. The input for complete, fit and reliable information is a combination of supply chain integration and lean. Supply chain integration helps with complete and fit information. Lean also helps with fitness, but has a strong focus on reliability. 21

22 Supply Chain Integration Lean Multiple project Completeness Reliability Fitness 1. Collect information needs 2. Select partners 3. Define roles and contracts 4. Compensate role 1. Apply recommendations and lessons 2. Adjust processes with lean methods 3. Facilitate communication 4. Define points of completion and level of detail 1. Set up fit and experienced team 2. Collect level of qualities and competencies 3. Develop level of qualities and competencies Single project BIM 4. Implement soft- and hardware Figure A-4 Model implementing Bigger BIM The model consists out of two routes which are a sequence, like a pump that has to go up and down. The first route is focused on a single project, where partners are sought, the right fit will be defined and parties will have to adjust their internal competences and qualities. Because the reliability-step will be comprehensive, a logical step will be to start with a multiple project orientation. Competences and qualities can be improved for more projects than just one. Processes can be improved for other projects too and finally partners will be selected in a different way or for a longer term. The two routes will be explained briefly. Single project route: The model starts with the test on completeness of information (A). The information needs should be defined for a given party. When this is a client, he could have a need for information about operation & maintenance. Next to regular parties, he will need a maintenance partner to be involved from the start. An important step is to define the roles properly and to compensate their role, because the information should be integrated in a transparent way. The next step (B) is the test on fitness. Teams have to be adjusted to each other. Processes could be adjusted by using lean methods and they should define resources to communicate and deliver the information in a proper way, which meets the information needs of all parties. In the third step, the test on reliability (C), parties have to set up a fit team internally and adjust the level of competences to the expected and adjusted level of the information needs. 22

23 BIM BIM BIM A. Completeness 1. Collect information needs 2. Select partners 3. Define roles and contracts 4. Compensate added value Single project B. Fitness 1. Apply recommendations and lessons 2. Adjust processes with lean methods 3. Facilitate communication Single project Single project 4. Define points of transfer and level of detail 1. Set up fit and experienced team C. Reliability 2. Collect level of qualities and competencies 3. Develop level of qualities and competencies 4. Implement soft- and hardware Figure A-5 Single project route to test information quality The need of information is important for a single-project route, which starts at A.Completeness. It comprises the question in how many phases of the life cycle the information should be re-used and what parties should be involved for that cause. In figure A-5, those phases and possible parties are shown. The different steps in figure A-4 have been elaborated within the chapter on recommendations in this report. In step A2, partners that are considered reliable should be selected. Besides different presentations and speed-dates, a test on reliability should support this. A special recommendation is to use a test about the way lean thinking is implemented. Analysis Documen -tation Architect Advisor Design Fabrication Client Constructor Concept Step A1 Construct ion Step A2 Initiatief User Main contractor Logistics Renovation Operation & Maintenance Supplier Subcontractor Demolition Figure A-6 Steps A1 and A2 in the test on completeness. Collecting information needs and selecting partners. 23

24 As for step A3 and A4, methods within the ideas of supply chain integration should be adopted. This way, information can be shared transparently. At this moment, no clear preconditions, principles and references are available. A supply chain integration-monitor is currently being implemented which could be used as a first step. It is recommended to develop and monitor ways to help parties implement supply chain integration methods. Multiple project route: Within the case study a multiple-project focus was already found with parties who applied supply chain integration and lean on a higher level. The research showed that those parties could have an advantage in the implementation of Bigger BIM. This can be shown in the multiple project route, which starts at the bottom of the pump (figure A-6). BIM BIM BIM Multiple project Multiple project E. Lean thinking 1. Pas aanbevelingen en leerpunten toe 2. Stem processen af met lean methodieken 3. Faciliteer middelen voor communicatie Multiple project F. Supply chain integration 1. Collect information needs 2. Select partners 3. Define roles and contracts 4. Compensate added value 1. Apply recommendations and lessons 2. Adjust processes with lean methods 3. Facilitate communication 4. Define points of transfer and level of detail 1. Stel ervaren en geschikt team op 1. Set up fit and experienced team D. Little BIM 2. Inventariseer kwaliteiten en competenties 3. Ontwikkel competenties en kwaliteiten 4. Implementeer soft- en hardware 2. Inventariseer kwaliteiten en competenties 3. Ontwikkel competenties en kwaliteiten 4. Implementeer soft- en hardware 2. Collect level of qualities and competencies 3. Develop level of qualities and competencies 4. Implement soft- and hardware Figure A-6 Multiple project route for the connection with Little BIM, lean thinking and supply chain integration The first step can be compared to the original Little BIM step, where competences and resources are prepared for collaboration (D). The internal information structure should be adapted, roles will have to shift and competences should be adjusted to the expected information flow. A party will be capable of visualizing and clashing in 3D after this step, but integration of information is not yet possible. The next step is the adoption of lean thinking into the organization (E). Level of competences could be adjusted to previous projects and processes could be 24