I I IINFORMATICA IAUTOMATISERING VAN HETINGENIEURSBUREAU?? ?? EN HET DILEMMA VAN'EILANDAUTOMATISERINGir.H.A. van Dijk, Ingenieursbureau Grabowsky & Poort BV; 's-GravenhageOp de tneeste ingenieursbureaus beschikt tnen thans over cotnputerapparatuur tnetdiverse reken-, teken-, begrotingsprogratntna's etc. De behoefte aan integraleautotnatisering van het ingenieursbureau wordt allengs sterker otn een verdereproduktiviteits- en kwaliteitsverbetering te bereiken. Tussen de bestaandeautotnatiseringseilanden zullen daartoe bruggen tnoeten worden geslagen. In dezebijdrage worden de ervaringen op dit gebied bij een tnulti-disciplinairingenieursbureau beschreven. Beletntneringen en oplossingen worden aangeduid.Onder de titel 'CAD/CAM ophet constructiebureau - eenverslag uit de praktijk', is inCement 1986, nr. 6 gepubliceerd over deontwikkeling van automatisering opeen ingenieursbureau. In dat artikel isook een toekomstperspectief geschetstmet als belangrijkste gevolgtrekkingen:- verreikende mogelijkheden vankrachtige zogenaamde PersonalComputer-systemen;- een integratie van voorbereiding enuitvoering van het bouwproces voorzover dit het totstand brengenvan in-formatie en verwerken en bewerkendaarvan betreft.Bij Grabowsky &Poorthebben krachti-ge pc-netwerksystemenhunintrede ge-daan en zijn binnen het bureau belang-wekkende applicaties gerealiseerd, vaakgekoppeld aan Autocad, het verrewegmeest gebruikte CAD-programma terwereld. Niettemin zijn er belemmerin-gen te constaterenbij de voortschrijdingvan de automatisering.Deze problematiek zal in dit artikel ineen breder kader geplaatst worden,waarbij regelmatig teruggegrepen zalworden naar ervaringen en ontwikke-lingen in het bureau.Enkelstuksproduktie ensegmen-teringBij het tot stand brengen van een wille-keurig bouwproject vanaf 'het idee' toten met de feitelijke realisatie, is sprakevan een wassende stroom informatie.De 'flow ofinformation' is ge?llustreerdin figuur 1, waaruit tevens blijkt datgaande het proces.steeds meer informa-tie wordt toegevoegd. Daarbij is sprake22vaneen aantal autonome invloeden, watkenmerkend is voor het bouwproces;genoemd kunnenworden vormgevingenruimtelijke ordening.Hiermee komt directde essentievanhetverschil van het ontwerp- en bouwpro-ces in de bouw met de ontwerp- enbouwprocessen in andere takken vanindustrie, zoals de elektrotechnische enautomobiel-industrie aan het licht: inde bouw is sprake van enkelstuksproduk-tie. zelfs in de zogenaamde seriematigewoningbouw is daar sprake van als menbedenktdat een 'serie' op z'n best enkelehonderden woningen omvat. Vanuit deeerder genoemde massaproduktie-in-dustrie?n wordt de bouw .daarom vaakals een ambachtelijke en ouderwetse takvan industrie gezien. Afgezien van hetfeit dat dit onzin is, zou de emotionelewaarde die wij aan bouwprojecten toe-kennen de aanpak volgens het systeemvan de enkelstuksproduktie kunnenrechtvaardigen. Zij bepalen in wezen inbelangrijke mate de kwaliteitvan de onsalledag en eeuwenlang omringendeomgeving.Maar, al zou die rechtvaardiging wor~den betreden, dan kan een invele eeuwen gegroeide cultuur niet in??ndecenniumworden gewijzigd. Dezevaststelling bepaalt dan direct de wijzewaarop nieuwe technologie?n, waaron-der die welke de informatica-technie-ken ons verschaffen, in het bouwont-werp- en bouwproces ontwikkeld enge?mplementeerd kunnen worden.Een tweede kenmerkende eigenscha]?van de bouw is de segmentering (fig. 2).Deverschillende fasen in planning, ont-werp, detaillering en bouw zijn in han-den van vele participanten binnen hetrealisatieproces van ??n enkel bouw-project.Beseft moet worden dat hier sprake isvan een historisch gegroeide situatie,welke naar mijn mening een inmensebelemmering vormt voor het tot standbrengen van.een digitale informatie in-frastructuur in de bouw, ondanks detechnologische mogelijkheden.InformatiestroomMet als uitgangspunt de schematiseringvan de informatiestroom volgens figuur1, kangesteldwordendatde tekening decentrale inj?rmatiedrager vormt of, beel-dend, de bedding van de informatie-stroom. De tekening, zoals deze func-tioneert als communicatiemedium tus-sen de - reeds genoemde - vele partici-panten bij de realisering van een bouw-project.Voor het vervolg van het betoog wordtuitgegaan van de situatie, dat de bouw-tekening binnen??n ontwerpbureau totstand komt, enniethetproduktisvandearbeid van meerdere bureau's; dit sluitaan bij de ontwikkelingen binnen Gra-bowsky & Poort, dat gekenmerkt kanworden als een multi-disciplinair ont-werpbureau. De redenvandeze benade-ring is niet om de problematiek van desegmentering te ondopen, maar dezejuist straks op te voeren als een argu-ment om tot een informatie-infrastruc-tuur te komen.In figuur 3 is het tot stand komen vaneenbouwtekeninggeiTIustreerd.En, au-tomatisering of niet, er zijn een aantallogische functionele stappen die een-voudigweg doorlopen moeten worden.Duidelijk is de tekening te herkennenCement 1988 nr. 5~ bouwkunde~ constructieffilllIlI technische installatieE overigevastliggendegegevensbouw-procesmeerdere participanten in een procesanalyseconstructiebouwfysicamechanicarapportenberekeningenprog. van eisenruimtenanalysetoetsin~ruimtefunctiesmaterialentekeninganalysetoetsingkostenontwerp-procesmeerdere participanten in een procesexploitatierandvoorwaardenkostenInformatiestroom3 De tekening als informatiedrager12 De segmentering in de bouwals rode draad, de hoofdbedd?ng van de?nformariestroom.De complicerende factor daarbij is, datb?nnen deze hoofdbedd?ng meerderegespec?a1?seerde vakdisc?pl?nes op el-kaar afgestemd moeten worden, om tothet e?ndprodukt in de vorm van een -analoge - tekemng te komen, dat hetdeu?tvoering mogel?jk maakt het bouw-project daadwerkelijk te realiseren.Hetproces als mer geschetst, maaktzo'n5 ? 10% van de bouwkosten u?t, ?s daarbepalend voor en ?s prima?r bepalendvoor de kwalite?t van het bouwprojectgedurende zijn lange levensduur. Het ?sdus enerzijds zinvol te streven naar ver-hog?ng van de produktiviteitvan d?t pro-ces en anderzijds naar verhoging van dekwaliteit ervan.In het schema zoals gepresenteerd ?n fi-guur 3 z?jn met ?n beeld gebracht de ac-riv?te?ten d?e noodzakelijk zijn om eenbureau-orgamsarie te laten existeren,zoals secretariaat, adtn?mstrarie enmanagement.De computer als gereedschapVoor vele ondersche?dene acriv?te?tenzijn door de ?nformaricatechmek ge-reedschappen ontwikkeld d?e bij ge-bru?k op computers belangrijke hulp-tn?ddelen z?jn.De gereedschappenzijn globaal als volgtte benoemen:- tekstverwerk?ng;- besteksprogramma's;- tekenprogramma's (CAD), al dan metintelligent;- analyse- en rekenprogramma's;- begroringsprogramma's;- adtn?mstrarieve programma's;- plann?ngsprogramma's.Deze gereedschappen zijn met project-gebonden; ?n princ?pe kan ?n het kadervan een project, projectgebonden pro-grammatuur olltwikkeld worden.Het kenmerk van de meeste gereed-schappen ?s dat z?j u?tgaan van een be-langrijke mate van ordening van de tehanteren gegevens.Voor wat betreft de techmek geldt d?tmet name voor de op de markt beschik-barebegrorings-, besteks-enplann?ngs-programma's.De beschikbare tekenprogramma's blij-ken sterk producriv?te?tsverhogend tewerken ?nd?en ook daar de mogelijkhe-den van ordemng van ?nformarie, en deCement 1988 nr. 5 23IINFORMATICAIn samenwerking tussen CIAO en CDRworden momenteel initiatieven voor-bereid om, althans op deelgebieden,vooruit te komen (bijv. projectgroepwapening- en buigstaten).De Nederlandse structuur van collec-tieve organisaties biedt de mogelijkheidom soortgelijke vormen tot samenwer-king te benutten. Het is te hopen dat sti-muleringsprogramma's als hetloP-bouw hierop kunnen inspelen.adviseurs, technische installaties, calcu-latiebureaus e.d.).Wordt het geschetste beeld inderdaadgerealiseerd, dan betekent dat het digi-taal beschikbaar komen van alle infor-matie welke de uitvoering nodig heeftvoor plannin~, ?rganisa~e en i~oop.Maar ook al die lnformatle welke Vla dehoofdaannemer doorgespeeld wordtaan onderaannemers en toeleveranciers,denk bijvoorbeeld aan een aantalwille-keurige maar sprekende items die in deautomatiseringsterminologie onder deuitdrukking 'material-take-off' vallen:- bekistingsuitslagen;- stuklijsten voor allerlei toe te leverenonderdelen, zoals sanitair, hang- ensluitwerk, maar ook heipalenstaten;- wapening en buigstaten voor nume-riek gestuurde buigvlechtcentrales;- afwerkstaten met hoeveelheden enplaatsaanduidingals uitvloeiselvan dedigitale tekening endigitale specifica-ties (bestek);- raam- en deurstaten t.b.v. de geauto-matiseerde werkvoorbereiding vannumeriek bestuurde timmerfabrie~ken.Deze lijst is zeker niet volledig en dientslechts ter illustratie.groeide segmenteringinhet bouwvoor-bereidingsproces, dat sommigen eencultuurgoed wensen tenoemen hier de-betaanis.Endatisjammer,want datbe-tekent dat een infrastructuur voor debouwinformatiestroom nog een ververwijderde realiteit is. Het is evenwelg??n droombeeld want: op dit momentzijn de technische mogelijkheden beschik-baarom de intelligentedigitaalgeproduceer-de tekeningals werkelijk de allesomvattendecentrale inf?rmatiebron te laten functione-ren.Een informatiebron met enerzijds eenuitbeeldende functie, maarwaaraan an-derzijds intensief gemeten en waarge~nomen wordt door allerlei mensen enfuncties, verschillende en dezelfde din~gen op vele plaatsen!In computertaal heet dit de 'materi-al-take-off'; enkele mogelijkheden zijngeschetst in figuur 4.Watbetreftdehardwarejs er nauwelijksnog een hindernis; ook de prijzen wor-den steeds lager. De techniek van hetbouwen van relationele 2- en 3-di-mensionale databasestructuren iS be-kend. Relationeelbetekenthierdemoge-lijkheid grafische informatie te koppe-len aan alfanumerieke informatie t.b.v.materiaal- of produktherkenning ofhoeveelhedenbepaling.De herkenning van soort en de daarbijbehorende hoeveelheid geeft de nood-zakelijke informatie voor de hoeveelhe-denbegroting, welke als input kan dienenvoor een begrotingsprogramma. Maar de~zelfde soort herkenning kan ookaanlei-ding zijn een desbetreffend besteksartikelte formuleren!Met het tot stand brengen van de nood-zakelijke software is echter een forse in-vestering gemoeid, waarvoor samen- Uitgangspunten voor automatise~Eilandautomaterisering werking noodzakelijk is, allereerst bin- ring ontwerpbureauAls we deze afspraken niet kunnen ma- nen dezelfde disciplines (bijv. tussen Omdat bij Grabowsky & Poort sprake isken dan ontstaat eensituatievan zgn. ei- constructiebureaus of groepen daar- van een multidisciplinaire aanpak bijlandautomatisering, een situatie die er in van), maar ook tussen verschillende dis- steeds meer bouwprojecten, biedt datfeite al is, en bij het ontbreken van af- ciplines (i.c. architecten, constructeurs, op zichzelfeen kans om de eilanden vanspraken slechts sterker zalworden door automatisering, voor zoverhet dewerk-de autonome ontwikkelingen op die ei- r--'~~----------------, zaamheden van een ontwerpbureau be-landen. Met andere woorden: steeds be- INTElLIGENTE DIG ITALE TE KEN ING treft, te verbinden met bruggen.tere tekenprogramma's, rekenpro- Het voordeel van een multi-disciplinai-gramma's enbesteks- en begrotingspro- ontwerpfase re omgeving binnen ??n bureau is, eno digitale communicatie I afstemminggramma's, maar geen samenhang daar- 0 toetsing datis waar te nemen bij soortgelijke bu-tussen. 0 merging reaus, dat het eenvoudiger is om van jeDe huidige situatie in Nederland is, dat uitvoeringsfase eiland.afte komen. Goede voorbeeldener sprake is van een totaal gebrek aan af- 0 material ~take -oft zijn overigens te vinden in de proces-. d . d 0 hoeveelheden hni kstemnung tussen e geautomatlseer e tee .e .o stuklijstengereedschappen welke bij de diverse 0 specificaties Het beleid van Grabowsky & Poort isparticipanten binnen het bouwproces 0 planning vervat in een medio 1986 in eigen huisbeschikbaar zijn. 0 CAM gedefinieerd automatiseringsplan, naHet aantal pogingen dat wordt gedaan beheers fase jarenlange ervaring met eilandautoma-d bI . k l ' 0 utility- management I b hom eze pro emane op te .ossen iS 0 onderhoudsmanagement tiseringvoora ten e oevevanautoma~minimaal en heeft nog niet tot prakti- 0 uitvoering tisering van de tekenkamer (sinds 1981sche toepasbaarheid geleid. 4 Mogelijkheden van een intelligent met CAO/CAM).Hetvalt tevrezendatonze historischge- tekensysteem Het uitgangspunt is enerzijds om bin-Voor het in figuur 3 geschetste procesbetekent dit afstemming van de in prin-cipe verschillende soorten gereedschap-pentussen de kolommen, maar ook tus-sen in principe dezelfde soort gereed-schappen binnen ??n kolom (i.c. de ge-reedschappen van de bouwkundige-,constructieve- en installatietechnischedisciplines).Die afstemming betekent in computer-taal dat er geschikte interfaces tussenverschillende programma's en systemenmoeten bestaan.Dat betekent dat de volgende afsprakennodig zijn:- met welke informatie werken we c.q.mogen we werken?- waar staat die informatie?- hoe wordt de informatie gepresen-teerd?daarmee samenhangende aangepastewerkmethoden worden benut. Die is nietalleen pervakgebied ofdiscipline nood-zakelijk, maar zeker in de co?rdinatietussen de verschillende disciplines.Met ordening van informatie wordt be-doeld een stelsel van afspraken waarinvastgelegdwordt metwelke 'bouwstenen'we werken, hoe deze gepresenteerd wor-den en hoe de relaties met andere bouw-stenengelegdzijn. Aangepastewerkme-thoden zijn noodzakelijk omdat orde-ning vanzelfsprekend tot samenhan-gende methoden leidt waarmee het to-taal van de informatie samengesteldwordt. Meerpraktisch: een tekeningkanslechts zinvol langs digitale weg totstand gebracht worden indien aan af-spraken voldaan wordt ten aanzien vanwelke deelinformatie, ook hoe, waar enwanneer toegevoegd wordt.24 Cement 1988 nr. 5r----------IJI,---~I LEEUWARDENGRABOWSKY & POORTDEN HAAGMAASTRICHT5 Overzicht van het hedrijfsnetwerkhij Grahowsky & Poortnen een tijdsbestek Van enkelejaren allemedewerkers door middel van eenwerkstation op pc-basis aansluiting tegeven op een bedrijfsnetwerk dat zichuitstrekt over alle vestigingen, met inhet hart een aantal main-frames, en an-derzijds intensief te werken aan hetbouwen van bruggen tussen de diverseeilanden Van de automatisering en af-stemming en integratie van het teken~werk in de verschillende disciplines.Daarnaast is een koppeling voorzienmet het al enige jaren functionerendenetwerk voor boekhouding en werke-nadministratie, alsmede met het sedert1981/82 ge?nstalleerde CAD/CAM-netwerk van Computervision.Elke medewerkereenpcDe werkstationdichtheid van 1:1 vloeitvoortuit de omstandigheiddat elke me-dewerker wel regelmatig van geauto~matiseerde methoden en techniekengebruik zal moeten maken. Verwezenwordt in dit verband naar de paragraaf'Computer als gereedschap . ',waaruitblijkt datvoor nagenoeg alle binnen eenbureau uittevoerenactiviteitengeauto~matiseerde gereedschappen bestaan. Eris echter nog een - zeer belangrijk - ar-gument,nl. de mogelijkheid tot door-breken van de eilandautomatiseringwaarop nader zal worden ingegaan.BedrijfsnetwerkHet bedrijfsnetwerkis er eenvan het ty-pe Tokenring van IBM; de netwerksoft-ware is van het type Novel~ sedertbegin1987 is het netwerk met de mainframesge?nstalleerd en thans zijnca. 30%van demedewerkers 'aangesloten' wat neer~komt op ruim 60 werkstations. De snel-heid van verdere implementatie hangtbehalve van de financi?le mogelijkhe-den in belangrijke mate afvan de trai-ning van het personeel en, bij tekensys-temen, van de organisatorische moge~lijkheden deze ook daadwerkelijk in tezetten. Gezien de organisatorische im~plicaties van Computer AidedDraughting(CAD), is het bezwaarlijkinlopende projecten over te gaan op geau-tomatiseerd tekenwerk. Het is dus ookniet zo dat op dit moment bij alle pro-jecten alle beschikbare automatise-ringsmogelijkheden benut worden. Deinvoering verloopt geleidelijk.In figuur 5 is schematisch het netwerkweergegeven zoals datin eersteinstantieis ge?nstalleerd.Dewerkstations zijnvanhet model IBM 30, 50 en 60 (16 bit) ofCompaq 386 (32 bit).Op het netwerkis eengrotehoeveelheidprogramma's beschikbaar waarvan detechnische voor elke medewerker be-schikbaar zijn, terwijl de Compaq's te-vens als 'server' dienen.Een 'server' dient voor het organiserenvan de communicatie van werkstationsonderling en ten behoeve van het data-basebeheer. Totaal is circa 3000 mega~byte geheugenruimte ge?nstalleerd, als-mede de nodige randapparatuur zoalsplotters en laser-printers.Op elk werkstat?on beschikbareprogramma'sAdministratieve toepassingen~ werkenadministratie, debiteu-ren/crediteurenboekhouding, groot-boek, balans;- tekstverwerking;- desk-top publishing;- management-informatiesystemen*;a. relatiebestanden;b. budgetbewaking;c. werkvoorraadsplanning;- personeels- en salarisadministratieTechnische toepassingen- kostenanalyse:a. haarbaarheidsanalyses/exploitatie-berekeningen*;b. begrotingsprogramma's;- bestekken:STABU, SBW RAW;- tekenprogramma's:a. Computervision CADDS-4;b. Micro Cadds;Cement 1988 nr. 5 25IINFORMATICAc. AUTOCAD;d. diverse applicaties zoals:- data extract (hoeveelheden be-paling) CADDS 4*;- wapening en buigstaten CADDS 4 enAUTOCAD*;e. specifieke 'vaktechnische teken' ap-plicaties*;f. specifieke vaktechnische 'intelligen-te' tekenapplieaties*;- wapening - en buigstaten;- prefab beton;- bouwkundig data-extract (elemen-tenbegroting) woningbouw;- planeconomie (grondgebruikanaly-se).- Analyse en rekenprogramma's (con-structieW*in eigen beheer ontw?kkeldAfspraken voorgebruik van het netwerkVoorhetdoorbrekenvande eilandauto-matisering en de afstemming binnen??n organisatie is het in elk geval nodigdat iedereen met elkaar kan communi-ceren, dat op verschillende plaatsen ge-produceerde informatie in relatie metelkaar kan worden gebracht, c.q. op el-kaar kan worden afgestemd en dat cen-trale algemene en project-databaseskunnen worden geraadpleegd.Een netwerk is de daartoe aangewezenweg.Vervolgens is het nodig dat stringenteafspraken gemaakt worden over de wij-ze waarop een ieder zijn informatie inhet netwerk opslaat. Een eenduidigeprojecmummer-identificatie is daartoede sleuteL Vanuit dat uitgangspunt kande informatie worden beheerd, geana-lyseerd en teruggezocht. Met specialemerge-programma's, kan op verschil-lende plaatsen geproduceerde informa-tie tot ??n rapportage gecomprimeerdworden. Een goede organisatie en disci-pline, maar ook het beheer van het sys-teem en software vergt een specifiekebemanning voor het systeemmanage-ment. Datis eenorganisatorische impli-catie.Vatluit die situatie kan een poging wor-den ondernomen de eerder genoemdebruggen te slaan tussen de dlanden vanautomatisering.Praktische resultatenTekenprocesgeco?rdineerdIn de afgelopen jaren is binnen Gra-bowsky& Poort veel ervaring opgedaanin de sfeer van computergesteund te-kenwerk, zowel bouwkundig en con-structiefals installatietechnisch.Vergaande afspraken zijn vastgelegdover de structuur van informatieopslagin een tekening, zogenaamde layer-af-spraken. Dit is binnen ??n vakgebiednoodzakelijk om verschillende soorteninformatie van elkaar te scheiden. Dezeordening van informatie is de basis voorde hoeveelhedenbepaling waar ik nogop terug kom.Daarnaast zijn deze afspraken noodza-kelijk om tot afstemming en co?rdina-tie tussen de verschillende vakgebiedente komen.Indien goed opgezet (en door de erva-ring wordt men wijs) kan daarmee eenzo forse productiviteitsverhoging wor-den bereikt, dat de implementatie vancomputergestuurde tekensystemenzonder meer lonend is.Vanuit het uitgangspunt van de enkel-stuksproduktie en de daardoor voor elkproject specifieke aspecten, is een gede-gen werkvoorbereidings- en controle-systeem nodig, waardoor de traditionelebureau-organisatie en werkaanpak zichdrastisch zal wijzigen. Ook binnen ??nmultidisciplinair bureau blijkt cultuuren mentaliteit daarbij overigens een ob-stakel te zijn.Koppeling tekening-bestek-begrotingHetin de hand hebben van dit compu-tergesteund tekenproces maakt het mo-gelijk andere bruggen te bouwen. Demeest belangrijke is daarbij de koppe-ling van de drie?enheid tekening-be-stek-begroting (fig. 6). Dit betekent eensystematische ordening van gegevens inen overdracht tussen verschillende ko-lommen.Inditverbandwordtnogmaalsverwezen naar figuur 3.De segmentering in de bouw, te zamenmet de veelheid aan leveranciers vanhard- en software maakt dit tot een vande moeilijkste problemen. De oplossingervan kangezien worden als een funda-6 Relaties tussen tekening, bestek enbegroting~bibliotheek .--/bouwelementenprod uetspec ifieatiesstaburawsrwnormenbestanden .~ bestek IItekenprogrammaautocadeomputervisionhoeveelhedensoortenbepali ng(material-take -oft)begroten1intelligente digitale tekening147