LOD in BIM: Ein Überblick
Der Begriff LOD (Level of Definition) hat zwei Bedeutungen, je nachdem, ob man die britische oder die amerikanische Sichtweise betrachtet.
- Britische Perspektive (Level of Definition): Dieser Begriff wurde durch PAS 1192 eingeführt und konzentriert sich auf den Detaillierungsgrad im architektonischen BIM-Modell.
- Amerikanische Perspektive (Level of Development): Diese konzentriert sich auf den Entwicklungsstand jedes Elements im BIM-Modell, wobei berücksichtigt wird, dass detaillierte Grafiken nicht immer mit einem hohen Entwicklungsstand gleichzusetzen sind.
LOD hilft dabei, den Inhalt eines BIM-Projekts in verschiedenen Entwicklungsphasen zu definieren. Es besteht aus zwei sich ergänzenden Aspekten:
- LOG (Level of Geometry): Die visuelle Darstellung des Projekts.
- LOI (Level of Information): An BIM-Modellobjekte angehängte Daten, die intelligente Objekte schaffen.
Das American Institute of Architects (AIA) stellt ein standardisiertes LOD-Rahmenwerk zur Darstellung der Entwicklungsstadien von Projektelementen bereit, das den Datenaustausch und die Kommunikation zwischen den Beteiligten erleichtert. Die LOD-Stufen reichen von LOD 100 (symbolische Darstellung) bis LOD 500 (Bestandsdarstellung).
Im Vereinigten Königreich hat der Construction Industry Council (CIC) ein BIM-Protokoll veröffentlicht, das Verantwortlichkeiten und Ergebnisse in wichtigen Prozessphasen definiert und sich an der BIM-Compliance-Strategie der Regierung orientiert. Die LOD-Stufen im Vereinigten Königreich reichen von LOD 1 (Auftrag) bis LOD 7 (in Betrieb).
Die Entwicklung von LOD: Die Einführung von LOIN
Um dem Problem des übermäßigen und oft unnötigen Informationsaustauschs zu begegnen, führt die Norm ISO 19650-1 das Konzept des „Level of Information Need“ (LOIN) ein, das sich auf die spezifischen Informationen konzentriert, die in den verschiedenen Entwurfsphasen benötigt werden.
Der Name selbst deutet auf einen Perspektivwechsel hin: Der Schwerpunkt liegt nicht mehr auf den Eigenschaften des Objekts, sondern auf dem Informationsbedarf, den das Objekt erfüllen muss, um die Anforderungen des Fachmanns genau zum Zeitpunkt der Konzeption zu decken.
LOIN betont den Bedarf an präzisen Informationen in Abhängigkeit von:
- Zweck (warum?)
- Zeitpunkt (wann?)
- Beteiligte (wer?)
- Organisatorische Aufgliederung (was?)
Der Informationsbedarf umfasst drei Arten von Informationen:
- Geometrisch: Form, Größe, Abmessungen und Position.
- Alphanumerisch: Zeichen, Zahlen, Symbole usw.
- Dokumentation: Zugehörige Dokumente.
LOD-, LOIN- und 3D-Realitätsmodelle
Obwohl die LOD- und LOIN-Frameworks ursprünglich für 3D-CAD-Modelle entwickelt wurden, lassen sie sich nahtlos auf 3D-Realitätsmodelle übertragen, bei denen es sich um semantische Punktwolken handelt, die dank der Realitätserfassung standardmäßig den höchstmöglichen sichtbaren geometrischen LOD bieten. Diese Modelle können schrittweise mit technischen Daten verknüpft werden, je nach den Anforderungen des „Level of Information Needed“ (LOD).
Mit 3D-Realitätsmodellen macht das Scan-to-BIM-Konzept endlich Sinn, ohne den Umweg Scan-to-CAD-to-BIM!
3D-Realitätsmodelle bieten eine unglaublich detaillierte geometrische (und farbmetrische) Darstellung, die durch die Verknüpfung von alphanumerischen und dokumentarischen Informationen nach Bedarf schrittweise erweitert werden kann, um den Informationsgehalt zu erhöhen.
Dieser schrittweise Anreicherungsprozess passt perfekt zum LOIN-Konzept und stellt sicher, dass jedes Modellelement den für bestimmte Phasen und Zwecke innerhalb des Projektlebenszyklus angemessenen Detaillierungsgrad und Informationsumfang aufweist.
Vorteile von 3D-Realitätsmodellen in Kombination mit LOIN
- Schnelle Einrichtung: Die Erstellung von 3D-Realitätsmodellen nimmt deutlich weniger Zeit in Anspruch als die von 3D-CAD-Modellen – in der Regel mindestens viermal schneller ➡️ schnelle Amortisation
- Verbesserte visuelle Genauigkeit: 3D-Realitätsmodelle bieten „Bestands“-Darstellungen von Anlagen mit unübertroffener visueller Detailgenauigkeit ➡️ hohe Akzeptanz bei den Anwendern
- Verbessertes Informationsmanagement: Durch die Anwendung des LOIN-Frameworks werden in jeder Phase des Lebenszyklus des 3D-Realitätsmodells nur die notwendigen Informationen an die Anlagen angehängt ➡️ schrittweiser Aufbau und Nutzung
- Effiziente Aktualisierung: Von den ersten Bauphasen bis hin zu Wartung und Überholungen lassen sich 3D-Realitätsmodelle einfacher aktualisieren als 3D-CAD-Modelle, was für die Unterstützung der damit verbundenen Informationsaktualisierung unerlässlich ist ➡️ einzige vertrauenswürdige Quelle
Praktische Anwendungen für industrielle Eigentümer und Betreiber
Für Eigentümer und Betreiber von Industrieanlagen bietet die Integration von 3D-Realitätsmodellen und LOIN erhebliche praktische Vorteile über den gesamten Lebenszyklus der Industrieanlagen hinweg.
Entwurfs- und Planungsphase
In der Entwurfs- und Planungsphase liefern 3D-Realitätsmodelle eine hochpräzise geometrische Darstellung des Ist-Zustands. Dies ermöglicht eine genaue Planung und Koordination, verringert das Fehlerrisiko und stellt sicher, dass alle Planungsentscheidungen auf zuverlässigen Daten basieren.
- Verbesserte Visualisierung: Industriebetreiber können vorgeschlagene Änderungen im Kontext der bestehenden Anlage visualisieren, was die Entscheidungsfindung und die Kommunikation mit den Beteiligten verbessert.
- Detaillierte Analyse: Der hohe geometrische Detaillierungsgrad ermöglicht eine detaillierte Analyse räumlicher Beziehungen, Kollisionserkennung und die Optimierung von Layouts im Hinblick auf Effizienz und Sicherheit.
Bau- oder Sanierungsphase
Wenn das Projekt in die Bau-, Sanierungs- oder Erweiterungsphase übergeht, sorgt die Kombination aus 3D-Realitätsmodellen und LOIN dafür, dass alle Beteiligten unverzüglich Zugriff auf zuverlässige Informationen haben und zu diesen beitragen können.
- Präzise Fertigung und Montage: Dank detaillierter 3D-Realitätsmodelle erhalten Fertigungs- und Montageunternehmen genaue Informationen über die Komponenten, die sie herstellen oder montieren müssen, wodurch Fehler und Nacharbeiten reduziert werden.
- Fortschrittsverfolgung: 3D-Realitätsmodelle lassen sich schnell aktualisieren, um den Baufortschritt widerzuspiegeln, und bieten so eine visuelle und datenreiche Dokumentation, die Industriebetreibern hilft, Zeitpläne zu überwachen und Ressourcen effektiv zu verwalten.
- Prüfung und Inbetriebnahme: Solche detaillierten und aktuellen Modelle unterstützen die Prüfung und Inbetriebnahme von Systemen und Komponenten besser als abstraktere CAD-Modelle.
Betriebs- und Wartungsphase
Während der Betriebs- und Wartungsphase wird das 3D-Bestandsmodell zu einem unschätzbaren Werkzeug für alle Aspekte der Standortverwaltung.
- Umfassendes Anlagenmanagement: Das detaillierte Bestandsmodell, angereichert mit LOIN-Daten, die mit ERP/EAM/CMMS/EDMS/Telemetrie verbunden sind, ermöglicht eine effiziente Nachverfolgung von Anlagen, Wartungsplänen und Leistungskennzahlen.
- Optimierte Instandhaltung: Instandhaltungsteams können das Modell nutzen, um Komponenten schnell zu lokalisieren, Isolierungs- oder Lock-out-Tag-out-Verfahren vorzubereiten und durchzuführen, wodurch Ausfallzeiten reduziert und Reaktionszeiten sowie die Sicherheit verbessert werden.
- Lebenszyklusmanagement: Industriebetreiber können zukünftige Upgrades und Nachrüstungen mit größerer Genauigkeit planen, indem sie die detaillierten und aktuellen Informationen nutzen, die das 3D-Realitätsmodell bereitstellt.
Sicherheit und Compliance
Die Gewährleistung von Sicherheit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften sind in industriellen Umgebungen von entscheidender Bedeutung. Die Integration von 3D-Realitätsmodellen und LOIN unterstützt diese Ziele auf verschiedene Weise effizient:
- Risikomanagement: Detaillierte Modelle helfen dabei, potenzielle Gefahren zu identifizieren und Maßnahmen zur Risikominderung effektiver zu planen, wodurch die allgemeine Sicherheit verbessert wird.
- Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Genaue und detaillierte Modelle stellen sicher, dass alle Aspekte der Anlage den gesetzlichen Standards entsprechen, was Compliance-Audits und die Berichterstattung vereinfacht.
- Prüfung, Inspektion und Zertifizierung: Die Durchführung von TIC-Prozessen wird dank dieser aktuellen Modelle vereinfacht, die detaillierte visuelle Informationen liefern (Korrosion, Risse, Verformungen …).
Kostenmanagement
Ein effektives Kostenmanagement hat für Industrieunternehmen und -betreiber höchste Priorität. Der Einsatz von 3D-Realitätsmodellen mit dem richtigen LOIN trägt durch folgende Faktoren zu Kosteneinsparungen bei:
- Weniger Nacharbeiten: Genaue und detaillierte Informationen minimieren Fehler während der Planung und Bauausführung und reduzieren so kostspielige Nacharbeiten.
- Optimierte Beschaffung: Ein erweiterter Beschaffungskontext, unterstützt durch detaillierte Modelle, optimiert die Transparenz bei Ausschreibungen und die Kosten und reduziert gleichzeitig Änderungsaufträge.
- Anlageninvestitionsplanung: Der Zugriff auf präzise und relevante Anlageninformationen ermöglicht eine bessere Budgetierung und Finanzplanung über den gesamten Lebenszyklus der Anlage hinweg.
Einpacken
Durch die Nutzung der kombinierten Leistungsfähigkeit von 3D-Realitätsmodellen und LOIN können industrielle Eigentümer und Betreiber bei der Verwaltung ihrer Anlagen mehr Effizienz, Genauigkeit und Wirtschaftlichkeit erzielen.
Diese optimierte BIM-Technik bietet im Vergleich zu herkömmlichem CAD-basiertem BIM einen schnelleren und einfacheren Ansatz für das Management industrieller Anlagen und gewährleistet optimale Leistung und langfristigen Wert.
Möglich wird dies durch die weit verbreitete Verfügbarkeit von 3D-Realitätserfassung und die einzigartige Kombination aus 3D-KI und 3D-Streaming-Infrastruktur von Samp.
