? ? ? informaticaing.L.ToepoeI Technische Universiteit Delft, faculteit Civiele Techniek, sectie Betoncon-structiesNa een eerste periode van eiland-automatisering is sinds een aantal jaren de aandachtsterk gericht op deintegratievangeautomatiseerde systemen. In hetkadervan nationaalen internationaal onderzoek en binnen praktijkgerichte samenwerkingsverbanden wor-den modellen en concepten ontwikkeld, op basis waarvan uitwisseling en gezamenlijkgebruik en beheervan projectgegevens plaats moet kunnen hebben. Uitwisseling van dI-gitale CAD-gegevenswordtalgemeen gezien als een eerste belangrijke stap in ditontwik-kelingsproces.Voordat het zover is, moeten niet alleen speciale systemen worden ontwikkeld die decommunicatie tussen computers mogelijk maken, maar dient ook en vooral veel werk teworden verzet binnen het eigen vakgebied. Structuur, vorm en inhoud van de binnen eenproject uit te wisselen informatie moeten worden vastgelegd in afsprakenstelsels. Hier-over wordt tussen verschillende vakdisciplines en branches intensief overleg gevoerd.Het vakgebied betonnen draagconstructies is hierbij opvallend afwezig.BETONCONSTRUCTIESENINFORMATIETECHNOLOGIECD Overdracht CAD-informatie door teke-ningCEMENT1995j9In het bouwproces zijn tekeningen zeer be-langrijke informatiedragers.Een groot gedeelte van de tekeningen vooreen bouwproject wordt nu met een CAD-sys-teem gemaakt. Deze tekeningen wordennaar andere ontwerpers, producenten, leve-ranciers en uitvoerende bedrijven gestuurd.Medewerkers van het ontvangende bedrijfinterpreteren de tekeningen en selecterende informatie die voor dat bedrijf van belangis. Voor deze interpretatie en selectie is vak-kennis en praktijkervaring nodig. Daarnawordt de benodigde informatie in het eigenCAD-syteem en eventueel in andere geauto-matiseerde systemen ingevoerd (fig. 1).Omdat de gebruikte CAD-systemen en ookde methoden van tekenen in de verschillen-de vakdisciplines onderling niet sterk ver-schillen, lijkt de mogelijkheid van directeoverdracht van gedigitaliseerde informatiebinnen handbereik. In incidentele gevallenwordt deze wijze van overdracht ook metmeer of minder succes uitgevoerd.Voor de bouwsector, waar elk project hetwerken in een ander samenwerkingsver-band betekent, vormen bi-laterale koppelin-gen tussen CAD-systemen echtergeen prak-tische oplossing.Daarom wordt gezocht naar een systeem-onafhankelijke methode, die in elk projecttoepasbaar is en in de toekomst uitgebouwdkan worden tot een model voor gezamenlijkgebruik en beheer van alle projectgerichteinformatie.De problemen die al in een eerste ontwikke-lingsfase moeten worden opgelost betreffenrespectievelijk de overdracht, interpretatieen selectie van de CAD-informatie.INVOER CAD-A CAD-TEK. A INTERPRETATIEEN SELECTIEINVOER CAD-B CAD-TEK. BBEDRIJF A BEDRIJF B13? ?CAD-SYSTEEM A VERT. A ICAD-TEKABEDRIJF A@ Principe van overdracht met STEPDe overdracht van gegevensOm gegevens van het ene naar het anderebestand te kunnen overdragen moet aaneen groot aantal eisen worden voldaan.Hoewel CAD-systemen veel op elkaar lijken,is er een groot aantal kleine verschillen: nietalleen tussen de systemen onderling, maarook tussen de verschillende versies van het-zelfde systeem.Er zal dus een vertaalslag moeten plaats-hebben. In feite moeten voor communicatietussen twee systemen twee omzettingenplaatshebben: van Anaar B en van Bnaar A.? informaticaVERT. B CAD-SYSTEEM BCAD-TEK. BBEDRIJF Bmee is de laatste vijf jaren een begin ge-maakt.STEP is inmiddels door alle grote industrie-landen als toekomstige norm geaccepteerd.Het uitwisselingsmedium STEP wordt in de-len vastgelegd in ISO-norm 10303 'Standardfor the Exchange of Product Model Data'.De ontwikkelingvan STEP zal tientallenjarenin beslag nemen en wellicht een permanentproces blijven. Maar door de logische struc-tuur en de modulaire opbouw kunnen deel-toepassingen (subsets) snel worden gerea-liseerd.In eerste instantie hebben de leveranciers Subsets van STEP kunnen op initiatiefvan devan CAD-systemen zelf hulpmiddelen ge-cre?erd die in bepaalde praktijksituaties eenoplossing bieden. Het meest bekend is DXFvan AutoCad, een file die de communicatietussen AutoCad-systemen mogelijk maakt.De toepassing van een neutraal interme-dium biedt de beste algemene oplossingvoor communicatie tussen verschillendesystemen. Hierbij wordt de over te dragen in-formatie als tussenstap, met behulp van eenvertaalprogramma, opgeslagen in een file offormat met een systeem-onafhankelijke, ge-standaardiseerde structuur (fig. 2). Iedereleverancier van een CAD-systeem moet danzorgen voor slechts ??n vertaalprogrammanaar en van het neutrale intermedium.STEPIn de jaren zeventig werden in de VS, Europaen Japan verschillende nationale standaar-den als IGES, POES enz. ontwikkeld.Vanuit deze gezamenlijke nationale ervarin-gen startte in 1984 de ontwikkeling van deinternationale standaard ISO-STEP. De grotelijnen worden in een pakket ISO-normenvastgelegd en per technische sector eneventueel per land verder uitgewerkt. Daar-14industrie per vakgebied en (meestal) perland worden ontwikkeld. Een voorbeeld vanzo'n subset is STEP-2DBS (STEP - 2 Dimen-sional Building System). Het is in Duitslandontwikkeld en gericht op de uitwisseling vanCAD-gegevens (tweedimensionaal) in debouw. Een NNI-werkgroep onderzoekt detoepassingsmogelijkheden in Nederland.Een intermedium moet zo compact mogelijkzijn. Dit komt ten goede aan effici?ntie enkwaliteit. Maardat betekent, dat met betrek-king tot de vorm en structuur van de over tedragen informatieveel en belangrijke keuzesmoeten worden gemaakt.Daarom is het van belang dat men zich bin-nen de verschillende vakdisciplines verdieptin de eisen die vanuit eigen processen enwerkmethoden aan een uitwisselings-for-mat moeten worden gesteld.Interpretatie en selectie van informatieOm de mens als tussenpersoon uit te kun-nen schakelen is hetnodigdatdeovertedra-gen informatie door het ontvangende sys-teem ondubbelzinnig ge?nterpreteerd enmet minimale aanpassingen hergebruiktkan worden.Per vakgebied en in mindere mate per be-drijf verschillen de wijze van tekenen, zoalsgebruik en betekenis van kleuren, lijnsoor-ten, lijndikten, arceringen en symbolen, de. wijze van maatvoering, vorm en plaats vantekst enz.Naast de min of meer arbitraire beslissingenover het gebruik van bovengenoemde grafi-sche objecten, zal ook overeenstemmingmoeten worden bereikt over de aanduidingvan vaktechnische objecten. De naamge-ving van gebouwdelen, elementen, compo-nenten, materialen enz. is verre van uniform.Maar ook de tekeningsoort wordt vaak ver-schillend gedefinieerd, terwijl per soort ver-schillende tekening-structuren worden toe-gepast.De verschillende vakdisciplines en brancheszullen over deze zaken met elkaar tot over-eenstemming moeten komen. Dit betekentaanpassingen uitbreidingvan bestaande enontwikkeling van nieuwe normen. Maareerstmoeten de verschillen tussen bedrijven metgelijksoortige processen ongedaan wordengemaakt door standaardisatie binnen vak-disciplines en branches.Van de informatie die door een ontwerper opeen tekening wordt vastgelegd en verzon-den, wordt bij de huidige werkwijze door deontvangers alleen datgedeeltegebruikt, watop hun eigen produkten en processen be-trekking heeft. Bij directe koppelingvan CAD-systemen zal deze selectie door hetzenden-de systeem moeten worden uitgevoerd.Bij de meeste CAD-systemen kunnen teke-ningen worden opgebouwd uit lagen. Daar-naast is hetvaak mogelijk op andere wijze deinformatie op een tekening te groeperen inzogenaamde blokken of objecten: bijvoor-beeld aanzichten en doorsneden van eenbepaald onderdeel. Deze groeperingen ma-ken een selectieve overdracht van informa-tie naar andere bedrijven in principe moge-lijk.De volgende problemen doen zich echtervoor:? De verzonden informatie is vaak bestemdvoor een andere vakdiscipline of voor eenreeks processen binnen ??n bedrijf.Zo valt de constructieve indeling van dedraagconstructie in liggers, schijven, vloe-ren enz. meestal niet samen met de bouw-kundige indeling op basis van ruimten, ter-wijl binnen een bedrijf voor prefab elemen-CEMENT1995j9ten verschillende processen plaatsheb-ben zoals ontwerp, produktie, levering enassemblage van de elementen.De belangrijkste vakdisciplines binnenbouwkundige projecten zijn in figuur 3weergegeven; figuur 41aat de differentiatievan processen binnen het vakgebied be-tonnen draagconstructies zien.? Een gedeelte van de betonnen draagcon-structie is vergaand ge?ntegreerd in hetbouwkundig ontwerp: naast de construc-tieve eisen voor sterkte, stijfheid en stabili-teit gelden ook bouwkundige functies eneisen als ruimtescheiding, geluidsisolatie,warmte-isolatie en oppervlaktestructuur.Architectenbureaus gebruiken de NL-SfBcode (zie volgende paragraaf) voor destructurering van hun CAD-informatie.Deze structuur is nietgeschikt voor een ef-fectieve informatiescheiding voor beton-nen draagconstructies. De werktuigbouw-kundige en elektrotechnische installatieszijn daarentegen sterk monodisciplinair,waardoor de informatiescheiding eenvou-diger is.Ontwikkelingen in de bouwIn de gebouwensector wordt binnen demeeste disciplines en branches al een aan-tal jaren gewerkt aan standaardisatie enstructurering van informatie als basis vooreen effici?nt gebruik van programma's en deoverdracht van informatie. De belangrijksteontwikkelingen zijn:GB Vereniging Ge?ntegreerd BouwenPROD. LEV. ASS. UITVOERINGONTWERPiARCH. I AANN. jI~bo~wkunc8g algetJeen I--- ~::~t~:J--1 ----- -I? i ? +--i-------ctaagcopstructip Iinstallatie$ wIe ~i~I r~--Iffi----i-?~?t--+I--------:,~_, 1_,: i L..-_-'i- - - BINNEN DISCIPLINES -------TUSSEN DISCIPLINES? Procestypen en informatiestromen bij realiseren gebouwONTWERP PROD. LEV. ASS. UITVR.ICONSTR. I AANN.i ----jr+si!t.!Jfl(m-! ---rpn~fab el~ment.n !--f .: ? : ? : .j:!-t~Ipref. palen! I~ ------1-. ; ? t----+-+;--- I v.fapeni~g ~I --+. :? :.-i--I ! !mortell 'I --i--14---1-'-------'....----BINNEN BEDRIJVEN -----. TUSSEN BEDRIJVENInitiatief van architecten, in eerste instantie @ Procestypen en informatiestromen bij realiseren betonnen draagconstructiegericht op het ruimtelijk en bouwkundig ont-werpen. Voor de structurering van informatiewordt uitgegaan van de NL-SfB code, dieevenals de STABU-methodiek ontwikkeld isvoor de opzet van bouwkundige bestekkenen begrotingen [1].VG Vereniging Grootbedrijf BouwAls uitgangspuntvoorde scheiding van infor-matie is SS 1192gekozen, een Engelse stan-daard voor het gebruik van lagen in CAD-sys-temen.VABI-DUSste fase werden standaard-omgevingen voorapplicaties ontwikkeld, waaronder stan-daard-naamgeving voor technische compo-nenten.ETIMDoor de branche-organisatie UNETO is in1987 de ontwikkeling gestart van ETIM, eenElectroTechnisch InformatieModel. Primairgerichtop artikel-specificaties die ook in EDI-berichten worden opgenomen.Een in 1987 gestarte ontwikkeling van een WUF Wapenings Uitwisselings FormatData-Uitwisselings-Systeem voor het ont- Format voor de uitwisseling van wapenings-werp van werktuigbouwkundige installaties gegevens tussen constructeur, wapenings-binnen bouwkundige projecten. In een eer- centrale en bouwbedrijf [2].CEMENT1995j9Daarnaast wordt in enkele groepen en com-missies gewerkt aan hulpmiddelen voor sys-temen voor gegevensoverdracht:FORUM-SysteemhuizenSamenwerkingsverband van een twintigtalsysteemhuizen met als doel om in 1995 eeneerste versie voor een CAD-afsprakenstelselvoor bouwkundige projecten en de daarbijbehorende vertaalprogramma's gereed tehebben [3].NNI-subcie STEP-BouwVoorbereiding normbladen voor gebruik vanSTEP-delen in de bouw.15? ? ? informaticaNNI-werkgroep STEP/2DBS van groot belang. Voor betonconstructies isOnderzoek naar de mogelijkheid om deze in dat NEN 3870. Dit normblad is gericht op te-Duitsland ontwikkelde subset van STEP in keningen van constructies van in het werkNederland toe te passen. gestort beton in de gebouwensector. Denorm is echter inconsistent en onvolledig. InVanuit deze ontwikkelingen wordt gezocht de huidige vorm is ze daarom ongeschikt alsnaar de mogelijkheid van algemene afspra- basis voor een ondubbelzinnige presentatiekenstelsels binnen de gebouwensector. De en interpretatie van tekeningen en als on-branchegerichte ontwikkelingen zijn echter derdeel van een afsprakenstelsel.onafhankelijk van elkaar en vanuit verschil- Voor het maken van produktietekeningen enlende opties totstand gekomen. Daardoor is assemblagetekeningen van prefab elemen-het moeilijkze binnen een algemeen toepas- ten bestaat geen normering.bare methode van gegevensuitwisseling tecombineren [4]. Juist omdat het erg moeilijk blijkt om in eensector van de bouw tot een algemeen modelDe praktische toepassing van overdrachtvan digitale CAD-gegevens betekent een be-gin van integratie van ontwerpprocessen. Inafsprakenstelsels zal daarom ook aandachtmoeten worden besteed aan de status vande overgedragen informatie en de verant-woordelijkheid voor gebruik en beheer vangegevens.Het vakgebied betonconstructiesHet realiseren van betonnen draagconstruc-ties omvat een groot aantal verschillendeprocessen. In de procesvoortgang kan dereeks ontwerpen, produceren, leveren, as-sembleren en uitvoeren worden onderschei-den. Daarnaast hebben halfprodukten als inhet werk gestort (in-Situ) beton, prefab ele-menten, prefab palen, wapeningsconstruc-ties en mortel hun eigen proceskenmerken(fig.4).De leden van een bouwteam die primair metgegevens van betonconstructies moetenwerken zijn:? de ontwerper van de betonconstructies.Hij co?rdineert hetontwerpproces en zorgtvoor integratie in het bouwkundig ontwerp;? de fabrikant van constructieve betonele-menten. Deze is verantwoordelijk voor ont-werp, produktie en eventueel plaatsingvan de elementen;? de leverancier van betonpalen;? de wapeningscentrale die het betonstaalbewerkt en de wapeningsconstructies le-vert en plaatst;? de hoofdaannemer of gespecialiseerdeonderaannnemer die belast is met de uit-voering van de betonconstructies.Voor het overdragen van CAD-gegevens is deregelgeving met betrekking tot tekeningen1.6voor de uitwisseling van projectgegevens tekomen, is het erg belangrijk om als belang-hebbend vakgebied bij de totstandkomingvan bindende algemene afspraken betrok-ken te zijn. Want elke wijze van formaliseringvan de overdrachtvan gegevens zal gevolgenhebben voor de structuur van de applicatiesen gegevensbestanden en dus voor het wer-ken ermee. De algemene acceptatie vanSTEP betekent, dat hier al rekening mee kanworden gehouden bij de ontwikkeling vannieuwe applicaties.Daarnaast zal standaardisatie een positieveinvloed hebben op de kwaliteit en effectivi-teit van vakgerichte programmatuur.Noodzakelijke ontwikkelingenHet vakgebied betonconstructies onder-scheidt zich duidelijk door eigen onderzoek,vakgerichte regelgeving en de ontwikkelingv.an geavanceerde rekensystemen. Des teopmerkelijkeris het, datop hetgebied van in-formatie-technologie een vakgericht beleidontbreekt.De praktische toepassingen van de ontwik-kelingen op het gebied van de informatie-technologie verlopen soms in een langza-mer tempo dan we verwachten, maar gaanwel gestaag door.De meeste van de hierboven genoemde ont-wikkelingen in andere vakdisciplines zijneind jaren tachtig gestart. Standaardisatieen de ontwikkeling van richtlijnen en norm-bladen nemen jaren in beslag.Indien we vanuit ons vakgebied mee willenbeslissen over de IT-ontwikkelingen binnende bouw, is een eigen beleid noodzakelijk. Bijde uitvoering van dit beleid moeten de vol-gende zaken een vooraanstaande plaatskrijgen:? aanpassing van best~ande en ontwikke-lingvan nieuwe normbladen voor in-situ enprefab beton. De normering van tekenin-gen moet hierbij de hoogste prioriteit heb-ben;? standaardisatie van zaken die (nog) niet ineen normblad worden opgenomen alsnaamgeving van componenten, elemen-ten en materialen, typering van tolerantiesenz.;? uitgangspunten voor algemene afsprakenover scheiding en overdracht van informa-tie. Daarbij zal zoveel mogelijk rekeningmoeten worden gehouden met de in hetvoorgaande hoofdstuk genoemde ontwik-kelingen in andere vakgebieden en hetge-bruik van STEP;? bepalen van een organisatorisch kadervoor de co?rdinatie van IT-ontwikkelingenbinnen het vakgebied en voor participatiein de totstandkoming van afsprakenstel-sels binnen de bouw.Omdat veel bedrijven die betonconstructiesontwerpen, produceren of uitvoeren in ver-schillende sectoren werkzaam zijn, moetende hoofdlijnen van standaardisering bij voor-keur voor het gehele toepassingsgebied vanbetonnen draagconstructies gelden.De overdracht en het gezamenlijk gebruik enbeheervan digitale gegevens zal zich steedsverder uitbreiden. De hierop gerichte stan-daardisatie en normering moet dan ook alseen permanent proces worden gezien.Gebruikte afkortingenDXF Drawing Exchange FormatIGES Initial Graphics Exchange Specifica-tionsPOES Product Definition Exchange Stan-dardSTEP Standard forthe Exchange of ProductModel Data (ISO-10303)STEPj2DBS STEPj2 Dimensional BuildingSubsetLiteratuur1. Ge?ntegreerd Bouwen, CAD-afspraken-stelsel versie 2.0.2. CUR-rapport94-6, Wapening en Informati-sering.3. Forum Systeemhuizen Bouw,.Eindrappor-tage 1e traject '93/,94, januari 1995.4. ARTB, Strategie Bouwinformatica, juli1994. ?CEMENT1995j9