C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gAutomatiser ingcement 2006 6 65Volgens Herman Oogink, tech-nisch directeur van SCIA Interna-tional en bestuurslid van Stumico,bestaat het idee om in 3D te ont-werpen al heel lang. "Er zitten ookheel wat voordelen aan vast. Aller-eerst is er de mogelijkheid tot visu-alisatie: het kunnen zien van hetgehele gebouw, er doorheen kun-nen lopen en alle facetten kunnenbekijken en bespreken met deopdrachtgever. In detail kun jevervolgens allerlei conflictsituatiesdetecteren; alle sneden en zichtenzijn aan elkaar gerelateerd, waar-door de kans op fouten na wijzigentot een minimum wordt terugge-bracht. Een derde belangrijk voor-deel is dat je door met intelligenteobjecten in 3D te tekenen, hoeveel-heden en aantallen kunt genererenen daarmee stuklijsten kunt produ-ceren en kostprijsberekeningenkunt doorvoeren."U i t w i s s e l b a a r h e i d3D-software is inmiddels alweerzo'n vijftien jaar op de markt. Dehuidige doorbraak verklaartOogink vooral vanuit de stap voor-waarts die de hard- en softwarerecentelijk heeft gedaan. "Boven-dien zijn er nu veel 3D-bouwob-jecten beschikbaar waarmee kanworden gemodelleerd. Daarnaastkomen er veel positieve verhalenvan de zogenoemde `early adap-ters' (mensen die nieuwe techno-logie?n als eerste omarmen; red.),waardoor de drempel bij veelbedrijven om de nieuwe technolo-gie toe te passen wordt verlaagd.De grote voordelen in zowel tijdals geld worden nu zichtbaar."Met die early adapters bedoeltOogink vooral de grote aannemersen multidisciplinaire ingenieurs-bureaus. "Zij hebben het grotevoordeel dat ze de hele bouwketenoverzien en vele disciplines zelf inhuis hebben. Kleinere partijenkonden het risico niet lopen,omdat de kans groot was dat hunbouwpartners andere softwaregebruikten die onderling niet uit-wisselbaar was. Daaraan is delaatste vijf jaar veel verbeterd. Eris nu een wereldwijde organisatie:IAI (International Alliance forInteroperability) waarin de groot-ste softwareleveranciers zijn ver-enigd. Deze IAI heeft een stan-daard opgesteld: IFC (IndustrialFoundation Classes) waarin debouwobjecten zijn gestandaardi-seerd. Als je een compleet gebouwin een bepaald pakket hebt gemo-delleerd, kun je dit in IFC weg-schrijven en een ander pakket kandit met behoud van intelligentieweer inlezen. Een raam is eenraam, een deur is een deur, enz.BIM aan vooravondvan definitieve doorbraakDe tijd van `lijntjes trekken' op een platte ondergrond, ook wel 2D-tekenengenoemd, ligt bijna definitief achter ons. Steeds meer partijen in de bouwgaan over op 3D-modelleren en ook de verschillende softwarepakketten slui-ten steeds beter op elkaar aan. Werken vanuit een Building Information Model(BIM) wordt gemeengoed. Wie desondanks vast wil blijven houden aan 2D-tekenen, zet zichzelf voorgoed op een zijspoor. Cement sprak met een leveran-cier ?n met twee gebruikers van software.3D-overzicht parkeergarageFUST te GeldermalsenH?t moment om van 2D over te stappen op 3D3D-overzicht parkeergarage FUST te Geldermalsen, gemaakt in AutoCAD 2002; aangemaaktter visualisering en als controlemodel voor betonvormen en aantallen. Vooralsnog alleenbruikbaar voor het deels genereren van plattegronden en doorsneden. Beperkte mogelijk-heden (in ieder geval van deze versie AutoCAD) noodzaken tot een geavanceerder 3D-pak-ket.opdrachtgever: Koninklijke Cooperatieve Fruitmastersgroep U.A.aannemer: J.C. Van Kessel B.V. te Geldermalsenprefab: Spanbeton Prefab Bouwelementen te Koudekerk aan den RijnC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gAutomatiser ingcement 2006 666Binnen IAI wordt veel ervaringuitgewisseld. BIM werkt alleen alsje elkaars modellen kunt uitwis-selen! Het is ook belangrijk om teconstateren dat de softwarebedrij-ven allemaal onderschrijven datdit noodzakelijk is. Er is dus geenenkele partij die streeft naar eenmonopoliepositie."F a a l k o s t e n b e s p a r i n g"De tekening is voor ons in eersteinstantie de informatiedrager vooreen product dat in onze fabriekmoet worden gemaakt", formu-leert Chris van der Ploeg, con-structeur-tekenaar bij Spanbetonen bij deze prefab-betonfabriektevens verantwoordelijk voor destandaardisatie van het tekenwerk."Daarnaast heeft dit documenttevens een controlefunctie voortekenaars en constructeurs bij deverschillende aan de bouw deelne-mende partijen."Het hebben van een goede teke-ning is dus zeer belangrijk, redenwaarom verschillende prefab-betonleveranciers in Amerika dekoppen bij elkaar staken. "Elkbedrijf daar tekende op zijn eigenmanier. In gezamenlijkheid heeftmen toen verschillende leveran-ciers aangeschreven met de vraag:kom met een oplossing voor onsallemaal. Dat heeft een op prefabbeton gericht softwarepakketopgeleverd dat nu ook in Neder-land een markt probeert te vin-den."De voordelen zijn voor Van derPloeg helder: "Allereerst moetmijn 3D-model eenmaal wordenvastgelegd. Dat levert ??n waar-heid op, waaraan alles is opgehan-gen. Dat scheelt tijd en fouten.Dat geldt niet alleen de beton-vorm, maar ook de voorzieningen.Die wil ik terugzien in de con-structie als totaal, in het detail enge?soleerd op een los blaadje voorde leverancier van die specifiekevoorziening. Het grote voordeel isdat ik het onderdeel slechts een-maal hoef te tekenen!"Spanbeton heeft overigens noggeen keuze gemaakt. "Er zijnzoveel pakketten op de markt,terwijl telkens een ander een voor-sprong heeft. Ook heeft elke leve-rancier een andere specialisatie!"Z e k e r h e i dJoop van Nuland, hoofd enginee-ring van wapeningscentraleRuukki, heeft die keuze al welgemaakt. "Wij werken wapenings-tekeningen uit op basis van deberekeningen van de constructeur.Mijn ideaal zou zijn dat ik eendoor de constructeur opgesteldmodel van de betonconstructiekrijg. In dat model hoef ik alleennog maar de wapening te stoppen,waarna de fabriek een perfectewapeningstekening terugkrijgt.Dit levert praktisch gericht wape-nen op. Zeker bij prefab beton metveel instortvoorzieningen is hetbelangrijk dat de wapening op dejuiste plaats terechtkomt."Van Nuland werkt inmiddels tweejaar met een 3D-pakket. "Ik merknu al dat ik een moeilijke door-snede eerst liever zelf modelleervooraleer ik begin met wapenen enbuigstaten uitdraaien, dan dat ikeen buigstaat uittrek op basis vanhetgeen een constructeur in 2Dheeft aangeleverd. Het gaat nu dusal sneller dan het geval zou zijn opde traditionele manier."Maar er zijn meer voordelen. "Ikwerk niet eens zozeer in 3D omdatde informatie niet duidelijk is aan-geleverd, maar vooral omdat ik danzeker weet dat alles past. Ik kanzelfs de `foto' erbij geven voor in deprefab hal. Vragen vanuit de fabriekover hoe iets eruit zou moetenzien, krijg ik dus niet meer."O v e r s t a pVan Nuland is niet alleen goedeambassadeur voor 3D, maar ookeen snelle leerling. "Het levertgeen geld op, maar ik werk ersneller mee dan toen ik nog opbasis van 2D op de `oude' manierde wapening uittrok. In de tijd datik vroeger een buigstaat kon uit-trekken, maak ik nu een 3D-teke-ning. Bovendien heb ik alle gege-vens bij elkaar. We hebben nu eenpaar opdrachten waarbij we zelfde tekeningen mogen maken;daar krijgen we dus geld voor.Niet alleen hebben we dan detekening, we kunnen ook debuigstaat uittrekken en we wetenzeker dat het allemaal past. En hetwijzigen gaat eenvoudiger."De inwerkperiode is overzichte-lijk. "Als je na de cursus alles opDoor knooppunten voorafzichtbaar te maken heb jede zekerheid dat alles pasten niets elkaar raaktOok de stortkoker kan in de3D-wapeningstekening wor-den aangegevenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gAutomatiser ingcement 2006 6 67alles stelt om de werkwijze volle-dig in te voeren, kun je na ??n ?twee maanden al redelijk com-plexe tekeningen maken. Je moetgeen schroom hebben en nietdenken: ik begin wel met eeneenvoudig project, want dit projectis veel te moeilijk. Juist bij eencomplex model, met scheluw vlak-ken en hoogteverschillen enz.,kun je direct profijt hebben van jewerk, want in 2D kost het je ookveel moeite om het juiste inzichtte krijgen. In zekere zin is 2D-tekenen dan zelfs moeilijker, wantje moet altijd nadenken hoe eendoorsnede er op een bepaalde plekuitziet. In 3D hoef je slechts deplaats te kiezen waarvan je eendoorsnede zou willen hebben endoor middel van een eenvoudigehandeling heb je een complexedoorsnede in beeld gebracht."Van der Ploeg vult aan: "Het vergtwel een heel andere insteek vande tekenaar. Het wezen van 2D-tekenen is in alle eeuwen nooitveranderd: van de ganzeveer totaan de kroontjespen en zelfs nuAutocad, want ook al is het elek-tronisch: het is nog altijd het-zelfde domme lijntje. De huidigeoverstap is veel ingrijpender. Iknoem het: van 2D-platcad naar3D-modelleren. En we komenvervolgens tot de ontdekking datniet iedere `platte' tekenaar eengoede 3D-modelleur is."K e r n a c t i v i t e i tEen belangrijk argument om aldan niet over te gaan op 3D is deinpassing in de huidige werk-wijze. Van der Ploeg: "Vroeger had-den wij een eigen vlechterij enleverden we complete buigstatenaan. Enkele jaren geleden is dieafdeling echter afgestoten. Hetbuigstaten maken kostte ons teveel tijd en bovendien zat de exper-tise bij de vlechterij: de vlechterkon het beter en sneller en deedons werk vaak nog eens over!Beide afdelingen zaten kennelijkniet dicht genoeg bij elkaar omvoor een betere afstemming tezorgen. Bijgevolg zijn wij nu een-voudiger gaan wapenen. We voor-zien onze wapeningsleveranciervan een 2D-tekening. Hoe zij hunbuigstaten maken, weet ik niet. Wijgeven hooguit een tabel met las- enverankeringslengte, eventueel aan-gevuld met wat opmerkingen."Het wapenen is dus geen kernacti-viteit meer van de prefab-betonleve-rancier. "Wapenen wordt door onsals een kostenpost gezien. Maareerlijk gezegd viel de beslissing welte begrijpen: het kan toch niet datde wapeningsafdeling het werk vanhet ingenieursbureau nog eensoverdoet. Dat is dubbel werk bin-nen ??n bedrijf. Terwijl het ideaalzou zijn als het 3D-model zelfs debuigmachine aanstuurt."Het aanschaffen van een 3D-pro-gramma zou er nog wel eens toekunnen leiden dat de beslissingom de wapening uit te bestedenop termijn wordt teruggedraaid."Dat kan wellicht als er ook eenzeer slimme buigmachine meekan worden aangestuurd."S t a p s g e w i j z e i n t r o d u c t i eDat bedrijven huiverig zijn voorde aanschaf van nieuwe software,is duidelijk als de relatie wordtgelegd naar het totale bedrijfspro-ces. Van der Ploeg: "Een aantaljaren geleden werd binnen Stu-mico nog gezegd: begin met 3Dvoor de betonvormen en instort-voorzieningen en werk je wape-ning voorlopig nog in 2D uit.Inmiddels heeft de software zo'nvaart genomen, dat ook de wape-ning 3D kan. Wij hebben produc-ten met typische 2D-wapening,bijvoorbeeld een kolom. Daarvangeven we de dekking + hoogtever-deling van de beugels of console-wapening. We hebben nu eenleverancier die met deze informa-tie overweg kan en die vervolgenseenvoudig de wapening kan aanle-veren.Bij voorgespannen beton is datanders, want dan zit je met stren-gen en de beugel moet precies opeen bepaalde plek zitten omdatdie strengen anders gaan zwabbe-ren. Daar werken wij zelf dewapening nog helemaal uit."Van Nuland: "Maar ik weet precieswat die leverancier doet: hij moetde tekening beoordelen, de wape-ning gaan uittrekken, rekeninghouden met zijn maten, enz. Jemaakt toch de tekening voor devlechter die het moet gaanmaken? Je moet dus minstens eenschets aanleveren van wat er moetworden gemaakt. Ik zie aan 3Dvoordelen in drie fases: allereerstheb je de zekerheid dat alles pasten niets elkaar raakt, inclusiefinstortvoorzieningen; vervolgenskun je met een voorlopig docu-ment de discussie aan met devlechterij, waarbij je fouten eruitVan betonvorm tot wape-ningskorfC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gAutomatiser ingcement 2006 668haalt; en ten slotte maak je dedefinitieve tekening die uiteinde-lijk wordt afgestempeld."C o n c u r r e n t i eLange tijd bestond er een zekereangst voor 3D en werd er getwij-feld aan de bruikbaarheid. Ook deversnippering in de bouw werd alseen belangrijk struikelblok gezien.Oogink: "Bureaus als Witteveen +Bos, Royal Haskoning en Tauwzijn ermee begonnen en haleninmiddels grote tijdwinsten oplo-pend tot wel 30%. Dat gaat zichnu rondzingen. Ineens is er inte-resse. Het hele BIM-concept staatnu in de belangstelling. Een anderpunt is het aanbod. Het mag mis-schien raar klinken, maar wij vin-den het belangrijk dat er concur-rentie is tussen de verschillendesoftwareleveranciers. Bedrijvenvinden dat ook, want zij willenniet graag gebonden zijn aanslechts ??n partij; zij willen watte kiezen hebben. Vervolgenskomt de acceptatie en gaat hetlopen. Ik denk dat binnen vier ?vijf jaar veel bedrijven over zijn.Als je niet meegaat, prijs je jezelfuit de markt. Als bedrijven datinzien, komen ze vanzelf. Met jeprijs naar beneden kunnen gaan,scherp inschrijven en dan tochnog marge kunnen halen:daarom gaat het toch!"Ook door de nieuwe contractvor-men zal er steeds meer eenberoep worden gedaan op intel-ligente ontwerpinstrumenten. "Ineen tenderfase kun je al heel snelde klant het eindproduct latenzien. Een bedrijf dat met eenmooie presentatie naar een klantgaat, heeft sowieso duidelijk eenpr?; visualiseren is geen werkmeer. Een ander voordeel is deprijsvorming. Het is best nog eencomplex verhaal als je voor eengebouw van stel 80 000 m3eenredelijk nauwkeurige prijs moetbepalen. Normaliter zitten daarafwijkingen in van 10% en daar ismen dan een x aantal weken voorbezig. Met 3D-software kan menin vier weken voor dit gebouw eentender neerleggen met een nauw-keurigheid van 2%!"T o e k o m s tHet hoge tempo waarmee Buil-ding Information Modelingmomenteel in de bouwsectorwordt ingevoerd, heeft gevolgenvoor de eisen die op termijn aande instroom van nieuw personeelzullen worden gesteld. Chris vander Ploeg voorspelt dat het ingeni-eursbureau van Spanbeton dekomende vijf jaar vooral zal inves-teren in personeel dat driedimen-sionaal kan en wil denken. "Dewerkwijze zal zijn dat we aller-eerst modelleren in BIM en vandaaruit gegevens halen. De con-structeur zal nog meer moetenmodelleren dan dat hij nu al doeten de tekenaar zal meer construc-tief moeten leren denken. Dat isin feite een verschuiving, zelfs eentoenadering tussen beide discipli-nes. Beide functies moeten tevensworden opgewaardeerd. Het resul-taat is dat de doorlooptijd van eenproject (nog) sneller zal verlopen.Tegelijkertijd zal een tekenaarminimaal een hooggekwalifi-ceerde en goedgemotiveerdeMTS'er moeten zijn of liever nogeen HTS'er. De kans van slagen isbij een HTS'er groter, omdat dezeeen hoger abstractieniveau heeft.De functies constructeur en teke-naar zullen, zeker op het ingeni-eursbureau van een prefab-beton-bedrijf, in hoge mateineengroeien."Ook de bezetting van de tekenka-mer van Ruukki zal een verande-ring ondergaan. Joop van Nuland:Structuurmodel van gebouwin AllplanStructuurmodel automa-tisch omgezet in analyse-model in SCIA.ESA.PTC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gAutomatiser ingcement 2006 6 69"Onze werkvoorbereider, die debuigstaten maakt, wordt al opge-leid om ook de wapening in tetekenen. Dat kan eenvoudig, wanthij heeft al een goed 3D-denkver-mogen. Over vijf jaar, als alle inge-nieursbureaus in 3D werken ende betonvormen in 3D wordenaangeleverd, hoeven wij enkel nogwat te spelen met de aangeleverde3D-tekeningen; we zetten er nogwat hulpwapening in, trekkeneventueel nog wat wapening uit ofmaken een werktekening. Wehebben dan evenveel mensen indienst als nu, maar zijn ge?volu-eerd tot een complete serviceafde-ling, met mensen die buigstatenmaken van wat nog traditioneelwordt aangeleverd tot mensen dieeen 3D-tekening kunnen interpre-teren en verwerken."Uiteraard zal ook de softwareont-wikkeling de komende vijf jaarniet stilzitten. Herman Oogink:"Binnen de disciplines architec-tuur en engineering is al veelgedaan en ook op het gebied vanwapenen en installatietechniek isinmiddels een flinke stap vooruitgedaan. Als we echter kijken naarde processen in de bouw (vooront-werp enz.), dan is er met namenog veel te doen in de simulatie.Daarmee bedoel ik: het koppelenen visualiseren van planningen entijdsfactoren, vervolgens de voort-gang op de bouwplaats opmetenen deze gegevens terugkoppelen.Als de aannemer weet dat bijvoor-beeld de vloeren geheel klaar zijnen de wanden voor 80%, kan hijzijn deelrekeningen uitsturen.Maar ook kan hij anticiperen opconflicten, zoals gelijktijdig uit tevoeren activiteiten die elkaar be?n-vloeden."Voor specifiek de prefab-betonin-dustrie zijn vele applicaties reedsvoorhanden. "De bekistingspro-ductie kan al grotendeels geauto-matiseerd vanuit 3D-vormen wor-den aangestuurd. We kunnenbijvoorbeeld al machines aanstu-ren die de bekisting zagen, sparin-gen plotten en netten maken.Zodra de benodigde informatiedigitaal is vastgelegd, zorgt toege-voegde intelligentie voor de rest.In de prefabricage is al veel veran-derd de laatste jaren: bij vloeren ishet begonnen, wanden zijn ook alver; nu volgen ook constructieveelementen als balken en kolom-men."E ? n i n f o r m a t i e d r a g e rHet koppelen van rekenmodulesaan tekenpakketten is bij demeeste softwarepakketten al gere-aliseerd. Het principe van Buil-ding Information Modelling isevenwel gebaseerd op een anderevolgorde van werken, waarbij hetmodelleren aan het rekenprocesvoorafgaat. Het uiteindelijke doelis dat alle partijen werken vanuit??n informatiedrager, met eenkosteneffici?nt en nagenoeg fout-loos bouwproces als resultaat. Wiete lang wacht met omschakelennaar 3D, dreigt uiteindelijk deboot te missen. nHenk WapperomDefini?ren van wapening ineen wand, incl. productiete-kening prefab, na invoerberekeningsresultaten inAllplan