Byggprocessen beskrivs ofta

IT/BYGGDATA Byggbranschens uppdelning i skråföretag och avsaknaden av en tydlig processägare gör det svårt att bedriva långsiktig strategisk utveckling. IT-stöd kan bidra till att utveckla den industriella processen så att vi får bostäder som gemene man har råd med. IT-stöd kan sätta fart på industriellt byggande Av jan-olof edgar, Digital Design Development AB Byggprocessen beskrivs ofta som ett kostnadsdrivet stafettlopp där varje aktör försöker maximera sin vinst och minimera sin risk via avtal istället för att fokusera på hela värdekedjan. Avtal och kontrakt fokuserar på tekniska lösningar istället för funktion. Innovationsincitamentet är lågt då tekniska innovationer är svåra att skydda. Inom fordonsindustrin har den starka konkurrensen drivit fram nya organisationsformer, produktutvecklingsmetoder och produktionsfilosofier som fokuserar på kundkrav och kundtillfredsställelse. Bilindustrin rör sig idag mot ökad kundanpassning med så kallad agile production där utvecklingen av informationsteknologin spelar en central roll. Standardiserade byggklossar och legoprinciper tillsammans med avancerad informationsteknik gör det möjligt att Fig 1. Informationsbärare i byggprocessen. kundanpassa produkterna. Byggbranschen är av tradition projektorienterad. Man skulle nästan kunna säga att varje projekt, och dess projektorganisation fungerar som ett eget litet företag. IT-mognaden varierar Då projektorganisationen varierar från projekt till projekt, är det svårt att utveckla metoder som förbättrar byggprocessen. Även IT-mognaden bland medverkande företag varierar oftast betydligt. Jämför detta med en så kallad industriell process. Det som är kännetecknande för en sådan process är att den för varje projekt tar lärdom av tidigare misstag, och ständigt eftersträvar att rationalisera bort flaskhalsar. Fortfarande byggs med mycket varierande kvalitet, och det kan helt bero på vilket arbetslag som utför jobbet, om projektet blir lyckat eller inte. Så var det en FÖRFATTAREN Jan-Olof Edgar har långvarig erfarenhet av utveckling och implementering av 3D-CAD system för projektering och produktionsplanering, så kallad Building Information Model, BIM. Han har även medverkat i flera pilotprojekt med införande av modellorienterade system, bland annat inom IT Bygg och Fastighet 2002. gång i tiden även inom bilindustrin. Uttrycket måndagsexemplar används knappast längre, men byggbranschen är fortfarande kvar på T-Ford-nivå! Allt fler talar nu om att ett industriellt byggande är lösningen, men vad menar vi egentligen med industriellt byggande? Detta har ju prövats förut, under miljonprogrammet på 1960-talet. Ofullständiga ritningar Under det senaste århundradet, har ritningar och byggnadsbeskrivningar varit den dominerande informationsbäraren i byggprocessen. Detta har varit det enda sättet att förmedla information från avsändare till mottagare. För bara 10-15 år sedan dominerades ritningsproduktionen av ritbordet samt pennan som viktigaste hjälpmedel. Idag arbetar man i huvudsak med 2D- CAD teknik, men design- och byggprocessen har inte utvecklats nämnvärt på grund av denna förändring. Ritningarna är med dagens 2D-CAD Fortsättning s. 30 P 28 husbyggaren nr 6 B 2005

man uppdatera produktstrukturen för att skapa en as produced/as built -modell av den levererade produkten. Fig 2.Produktmodell med logisk sortering av data (modellhierarki). P teknik lika ofullständiga och behäftade med fel som tidigare och mycket lämnas fortfarande att lösas på byggarbetsplatsen. Tio procent av byggkostnaden kan hänföras till att rätta till fel och brister i en ålderdomlig och konservativ bygg- och designprocess. Bygger upp en modell De senaste åren har dock en ny teknologi för CAD-projektering vunnit mark genom objektsorienterade parameterstyrda 3D-CAD system. Kännetecknande för dessa system är att man inte längre ritar linjer och cirklar, utan istället bygger upp en modell utav fördefinierade byggkomponenter ifrån olika bibliotek. Modellen lagras i en databas, och alla CAD-objekt blir databas-poster. Några av huvudfunktionerna med 3D-modellen är, förutom visualisering, att kunna skapa en mängd CAD/CAM-styrd stålproduktion. Foto: Sweco Bloco olika rapporter till exempel ritningar graphical reports som utsnitt ur en och samma 3D-modell, eller automatiskt producerade mängdförteckningar. När systemen kan sortera CAD-objekten med olika logiska relationer och lägen, benämns tekniken Produktmodeller, eller Building Information Model (BIM). Till varje objekt kan man knyta egenskaper. Dessa kan styra geometrin, till exempel bredd, höjd, eller enbart vara data som sparas med objektet, till exempel materialkvalitet. Information som skapas i projekteringen, as designed, kan sedan användas i produktionen där produktionsdata som ledtider, produktionssekvenser för olika delar av produkten, tillförs, så kallad supply chain management. När produkten har producerats kan Slipper projekteringsfel Inom stål-, trä- och prefabbetongprojektering med produktmodeller i 3D, har vi kunnat påvisa i princip noll projekteringsfel eftersom byggnaden har provmonterats och byggts en gång virtuellt. Det som skapar efterfrågan är, förutom noll fel, att stålentreprenörer kan nyttja numerisk information direkt från modellen via så kallade CNC-filer för att styra verkstadsrobotar (CAD/CAM). Med 3D-produktmodeller har vi således lärt oss att provmontera byggkonstruktioner och bygga virtuella prototyper. Genom att länka en tidplans aktiviteter med CAD-modellen är det möjligt att simulera till exempel ett byggprojekt med avseende på tiden det vill säga att spela upp tidplanen. Detta kallas för 4D, och ger oss nu möjlighet att simulera produktionsprocessen, och se eventuella flaskhalsar i ett logistiskt flöde. Det går även att länka CAD-objekten, samt dess mängdrapport som indata till kalkylprogram, för att på så sätt automatisera och kvalitetssäkra kalkylarbetet. Detta kallar vi för 5D. Ett systemtänkande behövs Ska man lyckas med ett industriellt byggande krävs det ett systemtänkande även för byggelement, samt metoder att projektera, producera och montera, dessa. För att lyckas väl måste arkitektkåren redan från början rita husen utifrån givna produktionstekniska förutsättningar, och därmed mer komma att likna till exempel bilindustrins designers. Arkitekter måste se en utmaning i att skapa estetiskt tilltalande hus, där ingen kan se att det är byggt som en LEGObyggsats. Annars kommer systemtänkandet in alldeles för sent i processen för att nyttan med byggsystemet ska komma till sin rätt. Genom att förkonstruera husen, kan även kraftiga besparingar göras av projekteringskostnaden även om det svider, då branschen älskar att uppfinna hjulet på nytt! Här finns även möjlighet att bygga varumärken, vilket vi redan sett exempel på till exempel Ikea och Skanskas Bo 30 husbyggaren nr 6 B 2005

Klok, eller NCCs Det ljuva livet. Man kan liksom i bilindustrin tänka sig olika årsmodeller av dessa produkter. Tack vare mitt intresse för IT-stöd för industriellt byggande, har jag kommit att delta i ett antal pilotprojekt med nya koncept för byggsystem, bland annat lättbyggnadsteknik. De projekt som väckt mest uppmärksamhet är Näktergalen (1996), samt Kaskaden (1997). Dessa flerfamiljshus har byggts helt med stål och gips, i prefabricerade element, projekterade med 3D-IT system. Byggsystem har utvecklats Pilotprojekten har givit mycket värdefull kunskap, och för att få IT-systemen att komma till sin rätt har jag under senare år kommit att deltaga i utvecklingen av två nya byggsystem. Dels ett byggsystem där elementen är en konstruktion framförallt bestående av högpresterande betong och cellplast. De ingående materialen används i en optimerad kombination. Husstommen har god förmåga att ackumulera rörelseenergin vid seismiska svängningar vilket lämpar sig särskilt väl för jordbävningsaktiva länder. Systemet är dimensionerat för hus upp till 20 våningar, med samma element och pelardimension. Dels byggsystemet SemisystemHus som är baserat på träelement i platta paket. Branschens samlade expertis, även från materialindustrin, har medverkat i framtagandet. Utvecklingsgruppen har letts av innovatören Peeter Leetma, samt Chalmers. Samtliga installationer är fullt integrerade i systemet, och alla element låses med ett huslås, vilket innebär möjlighet att demontera hela huset inklusive grunden med oförstörda element. Näktergalen. Fotograf: Anders Olson Kaskaden. Husen är konstruerade med enbart stål och gips. Fotograf: Anders Olson Effektiviserar hantering Informationssystem har länge varit en viktig del av tillverkningsindustrin. Utifrån produktutvecklingsmodeller och produktionsfilosofier har olika typer av IT-verktyg utvecklats. Under 1980-talet var en stor del av verktygen som CAD, ordbehandlare etcetera, inriktad på att öka den personliga produktiviteten. Dagens informationshanteringssystem utvecklas med syfte att identifiera, samordna och utnyttja informationsresurser; information, personal och system, för att uppnå mervärden för organisationen. I Fig 3 har verksamhetsfokus för vanliga förekommande industriella informationssystem ringats in: Produktutvecklingssystem Product Data Management, PDM, fokuserar på att organisera, lagra och distribuera produktrelaterad information under produktutvecklingsfasen. PDM-system stödjer och effektiviserar informationshanteringen under produktutvecklingsskedet för att minska tiden för lansering (time to market). Material och produktionsstyrningssystem, MPS, kopplar ihop produktinformationen med resurser i form av lager, personal och maskiner för att optimera produktionsflödet i fabriken. MPS-system ska öka produktiviteten och minska produktionstiden (time to customer). Customer Relation Management, CRM, och Supplier Relation Management, SRM, följer upp och vårdar kund- och leverantörsrelationer. Det torde vara fullt möjligt att utveckla ett produktionsplaneringsstöd, liknande material- och produktionsstyrningssystem, även för den traditionella byggindustrin. Varje byggarbetsplats kan i princip jämföras med en produktionsstation i en fabrik, som ska försörjas med rätt material vid rätt tidpunkt. Här ligger det nära till hands att tro att Fortsättning s. 32 P nr 6 B 2005 husbyggaren 31

Fig 3. Exempel på olika informationssystems verksamhetsfokus. Källa: Slutrapport Proflex Enterprixe stödjer ett projekts hela livscykel. All projektinformation är samlad på en gemensam server ett PDM-system för byggbranschen. Illustration: Enterprixe Oy P logistikföretag kan bygga upp distributionscentraler som försörjer byggena med material just-in-time. Ett exempel på ett lyckat sådant försök är Hammarby Sjöstads Logistikcenter. PDM + MPS (1+1=3) Nyckeln till framgång ligger i integration och automation av system och processer. De IT-investeringar som hittills skett i byggbranschen, har alla i princip inneburit en automation av delprocesser, det vill säga en suboptimering. Men det är först när man har en helhetssyn som 1+1 kan bli lika med 3. Man måste göra sin läxa väl det finns inga genvägar... Övergripande system behövs Även det faktum att byggsystemen blir alltmer kompletta och gränsöverskridande, ställer nya krav på IT-systemen. De IT-applikationer som används av branschen är lika skråindelade som branschen i övrigt. Vi behöver således ett mer komplett multidisciplint och multimateriellt IT-system som klarar att skapa en produktmodell med alla inbyggda komponenter. Ett övergripande IT-system för byggbranschen är Enterprixe Model Server, som är baserad på de erfarenheter av byggproduktmodeller som stålprojekteringen givit. Tack vare Internet kan servern och databasen vara distribuerad och göras tillgänglig för alla involverade parter i ett byggprojekt. Vissa parter skapar informationen i databasen medan andra parter nyttjar informationen. Tekniken bygger på ett så kallat client/server system, vilket innebär att projektörerna kan koppla upp sig med sina nuvarande applikationer direkt till servern, bland annat AutoCad, ADT och MsProject. Allt som projektören ritar och modellerar lagras automatiskt till servern, och i med detta övertar databasen rollen som originalhandling. Ritningsfilerna som produceras ur modellen är att betrakta som tillfälliga plot-bilder ur en viss vy, vid en viss tidpunkt. CAD-objekten sorteras logiskt i hierarkiska strukturer och kan därmed skapa produktmodeller av annars ganska platt ologisk CAD-information. 3D CAD-modeller kan därmed förädlas till produktmodeller. Det är även möjligt att importera, konvertera, IFC-filer via klientprogramvarornas importfunktioner. Ingen tveksamhet kommer längre att råda över vilken version av en ritning som är den senaste, eftersom det bara finns ett (1) original som alla parter delar själva produktmodellen! Hur mycket pengar som kan sparas in i tid, projekteringsfel och missförstånd kan man bara gissa sig till, men om vi tänker oss att cirka 70 procent av en projektörs tid åtgår till att söka och finna information så kan betydliga besparingar göras. Har testat databasen Tillsammans med Peab och Skandinaviska Byggelement har Sweco Bloco gjort ett pilotprojekt i samband med arbetet med Ski Lodge Lindvallen. Entreprenören och materialleverantören släpptes in i projektörernas modelldatabas för att själva kunna hämta ut samt förädla databasen med produktionsdata. Några exempel på vad som kan göras är att: 32 husbyggaren nr 6 B 2005

Demontera modellen i omvänd montageordning, för att på så sätt planera transport samt kranlogistik. Märka alla betongelement, med transportnummer samt montagetider. Simulera montaget i 4D. Länka alla ritningar och tidplaner till modellen, Hybrid Modell. Tydlig processägare behövs Vad krävs då av byggbranschen för att slutligen lyckas utveckla en industriell process? Svårigheten ligger i branschens uppdelning i skråföretag, samt att det inte finns en tydlig processägare. I varje byggprojekt är det oftast en ny organisation, där alla involverade parter har olika ITmognad, och insikt. Det är därför svårt att bedriva långsiktig strategisk utveckling. Det är knappast troligt att alla företag samtidigt kommer överens om att byta arbetssätt. Någon part måste ta initiativet, och få med de övriga. Såvida inte helt nya Produktionsplanering (4D) i Enterprixe modell databas. typer av kompletta företag dyker upp, som själva har kontroll över hela processen, ligger det närmast till hands att tro att nya samverkansformer och partnering är lösningen. Ledande aktörer har ett gemensamt ansvar för att utveckla branschen, och dess produktivitet, så att det åter är möjligt att bygga bostäder till priser som gemene man har råd att betala. Det är en märklig situation att branschen inte klarar av detta, när efterfrågan är så enormt stor. Ska vi även få ungdomar att välja byggbranschen som framtid, måste vi börja agera mer professionellt. Annars får vi ytterligare en kompetensutarmning, och konkurrens från andra länder kommer snart att göra sig gällande. D nr 6 B 2005 husbyggaren 33