Sykehuset i Vestfold Industrialisering av byggeprosessen

Transkript

1 Sykehuset i Vestfold Industrialisering av byggeprosessen Fagdag, Lean Construction Norge Inge Aarseth Prosjektleder, Sykehuset i Vestfold HF / Helse Sør-Øst RHF

2 Agenda 1 - Bakgrunn og BIM-strategi 2 - Standardisering og industriell byggproduksjon 3 - SiVs prosjektportefølje og Parkeringshus med helikopterplass 4 - Tønsbergprosjektet: SiVs gjennomføringsprosjekt på industriell byggproduksjon 5 - Utfordringer - Industriell byggproduksjon 6 - Utfordring til byggebransjen

3 1 Bakgrunn og BIMstrategi

4 Sykehuset i Vestfold HF : Sykehusutbygging siden 1990 Sykehuset i Vestfold: Begrenset byggeareal oppdeling i flere byggetrinn (1-7). Mange byggefeil underveis i prosessen. Byggherreorganisasjon med erfaring fra flere bransjer og som søker idéer fra andre bransjer. Nåværende sykehusledelse - ønsker innovasjon. OTP 7.Btr 2007 : Fokus på industrialisering og BIM Helse Sør-Øst: 2-3 MRD i investeringer på bygg pr år BIM-strategi 2011: Industrialisering HSØ ser på SIV som en testbase for ny byggmetodikk Ikke vist

5 Sykehusbygg et strategisk perspektiv Sykehusbygg er en av flere brikker i et helsetjenestesystem, hvor den overordnede hensikten er å forbedre helsetilstanden i befolkningen. Helsetjenesten: Sykehusbygg er et strategisk virkemiddel for ytelse av helsetjenester. Kjernevirksomheten gir premissene for bygging og forvaltning av sykehusbygg Kapasitet i helsetjenesten Sykehusbygg Behov for helsetjenester

6 Byggebransjens utfordringsbilde Kilde:

7 Prioriteringstrekanten i prosjektstyring Tid Kostnad Kvalitet

8 Prioriteringstrekanten i prosjektstyring Tid Kostnad Kvalitet Insanity is doing the same thing over and over again but expecting different results. Rita Mae Brown / Einstein

9 Hva er BIM? (BygningsInformasjonsModellering) BIM er 3D-modellering av bygget. 3D-modelleringen av huset bygges opp av ulike objekter (tilsvarende legoklosser), der hvert enkelt objekt beskrives med egenskaper og relasjoner til andre objekter. Forskjell på 2D, 3D og BIM

10 Hvordan bidrar åpenbim til å nå de overordnede målene i byggeprosjektene. BIM 3D-visualisering Bedre og mer funksjonelle bygg Reguleringsprosess BIM BIM Simuleringer Bedre prosjekteringsunderlag Industrialisering av byggeprosessen Bedre kvalitet Færre feil og endringer under byggeprosessen Lavere byggekostnader Raskere byggeprosesser BIM Livssykluskostnader (LCC) FDVU-dokumentasjon Mer effektiv forvaltning, drift, vedlikehold, og utvikling av byggene

11 HSØ: Hvorfor etablere en åpenbim-strategi? Gi organisasjonen en tydelig retning. Sikre et tilstrekkelig fokus fra både vertikalt og horisontalt i organisasjonen. Fokus på hensikter framfor på teknikaliteter. Gi tydelige signaler til BA-næringen om i hvilken retning Helse Sør-Øst RHF vil gå.

12 åpenbim-strategi: Forbedret prosjektledelse Framdriften i prosjekteringsfasen: 4D BIM gir bedre kontroll med framdriften i prosjektene Bedre prosjektledelse i alle faser: 5D-BIM hvor 3D-modellen kan utnyttes til framdrifts- og kostnadsoppfølging. 3D-BIM Framdrift 4D-MODELL Kostnader 5D-MODELL

13 BIM-strategi: Fra «vugge til grav» tankegang

14 Utviklingen innen byggebransjen For 60 år siden var det vanlig å bygge kjøkkenet fra «grunnen av». I dag er 3D-kjøkkenplanlegger vanlig i bruk, hvor modellen/ delelisten går direkte inn i produksjonslinjen til produsenten. Kilde : Hvorfor har ikke denne utviklingen skjedd med resterende bygningskomponenter i større grad enn vi kan se?

15 2 Standardisering og industriell byggproduksjon

16 Sammenheng mellom standardisering og industrialisering Vi trenger funksjonell- og teknisk standardisering for å utnytte industriell byggproduksjon fullt ut. Eksempel på standardisering av etasjeplaner på konsept btr. 7.1 SiV (8 bad x 3 fløyer x 7 etasjer = 168 like bad)

17 åpenbim en forutsetning for industrialisert byggproduksjon? åpenbim gir kontroll på grensesnitt og toleransegrenser - mellom moduler. åpenbim? Industrialisert byggproduksjon *HSØ har etablert egen BIM-strategi:

18 Industriell produksjon historisk perspektiv Liberty ships (2. verdenskrig): Produsert 2710 stk Lengde: 135 m, bredde: 17,3m, Depl.: tonn, Kilde: Wikipedia Produksjonstid: Startet på 230 dager -> gj.snitt 42 dager -> 10 dager -> Rekord på sjøsetting: 4 dager 15,5 timer Produksjonsmetode: Samlebånd basert på prefabrikerte seksjoner

19 3 SiVs prosjektportefølje og Parkeringshus med helikopterplass

20 Totalt nye prosjekter: 1,5 2 MRD Innføring av BIM i våre prosjekter - porteføljetankegang BIM (inkl tid og kost 5D) og industriell byggproduksjon Tønsberg prosjektet (inkl 7.btr og PFA) BIM (inkl 4D) og industriell byggproduksjon Nordre Vestfold DPS - Linde Parkeringshus med helikopterplass 3D-modellering i åpenbim av eksisterende bebyggelse, ca 140 m2 BIM (inkl 4D) Alderspsykiatri Granli (på vent) Rusbehandling - Skjerve BIM-SiV prosjektet

21 Parkeringshus med helikopterplass - SiVs pilot på industriell byggproduksjon H Nytt P-hus med helikopterplass Eksisterende helikopterplass

22 BIM og Industriell byggproduksjon - Nytt parkeringshus med helikopterplass Den tradisjonelle norske byggebransjen har liten kompetanse på industriell byggproduksjon. SiV innhentet kompetanse fra Olje- og gassindustrien for å hjelpe våre byggrådgivere til å skrive kravspesifikasjon på Parkeringshuset - tilpasset våre målsettinger. SiVs målsettinger er vist i dokumentet Nytt parkeringshus med helikopterplass, Konseptbeskrivelse - BIM og Industrialisert byggproduksjon P-hus, link:

23 Flytskjema - modulbygging Konsept Fase Kontraktsinn gåelse Detalj Engineering Fabrikasjon Sammenstilling/ Testing SiV kontroll SiV kontroll Engineering L0 L1 L2 L3 L4(as built) Innkjøp Forespørsler Innkjøpsordre kritisk utstyr 1ste L.info Frosset L.info Fabrikkferdig (Ex. Works) Prefabrikasjon/ Sammenstilling Start prefab. Bulk Start prefab. Utstyr Start Start E/I/T+ Test/MC Mekanisk Installasjon Levering bulk Levering utstyr Start Dette flytskjemaet er utarbeidet av Rambøll O&G og tilpasset ifht SiV. Konstruksjon Start Grunnarbeider Start Konstruksjon sammenstilling Løfting Start Start Ferdigstil lelse Igangkjøring sammenstilling

24 Parkeringshuset Vesentlige moduler Prefabrikerte betongelementer Hulldekker, vegger, trapper, etc. Erfaring: Ferdigstilt på hovedleveransen del 1 Heismoduler Målsetting: Modul som inneholder komplett heis med sjakt, ferdigstilt på 1 uke. Erfaring: NEAPO i Finland kunne levere, det ble imidlertid litt for dyrt - pga flere forhold. Elektrisk container modul Inneholder tavler, paneler, etc. Erfaring: Klar til akseptansetest Skumanlegg container Innholder alle komponenter for skumslokking, ekskl selve sprinklerne og distribusjonsrørene. Erfaring: Snart ferdigstilt Foto:NEAPO Oy

25 Parkeringshus Industriell byggproduksjon BIM (3D-Modell, egenskapsinformasjon (Prinsipp) og FDV-dokumentasjon) Planlegging Heislev Ledetid Heis På byggeplass Utenfor byggeplass Planlegging Totalentreprenør Bygg Brann VVS Elektro Planlegging HelikopterUTS Ledetid Ledetid Innkjøp Ledetid Betong-prefab Skumanlegg - container EL - container Logistikk og monteringsplanlegging Produksjon Grunnarbeider Sammenstilling Betong Testing Påstøp Heiser EL anl. /Lys Skumanl. Fasade Transport Transp.Kor r. Tid Montering

26 Erfaringer: P-hus med helikopterplass P-hus ca 7000 m2, inkl helikopterplassen. Målsettinger: Tidsplan : Totalt 4 uker: 3 uker til stabling, pluss 1 uke påstøp og ferdigstillelse. (Inkluderer ikke grunnarbeider). Erfaring: Entreprenør klarer uker, uten heismontasjen. + 2 ekstra uker til heissjakt. Skanska er valgt som entreprenør, og er snart ferdig med første leveranse: Helikopterlanding innen oktober 2013.

27 Målsettinger - industrialisert byggproduksjon Hva ønsker SiV å få testet ut: Tverrfaglig modultenkning allerede ved etablering av 3D-BIM. Modularisering av bygget i moduler, produsert utenfor byggeplass. Bruk av avansert bygglogistikk, hvor RFID-brikker er festet på modulene og koblet mot BIM. Når modulene ankommer byggeplass skal det være svært enkelt å vite hvor den skal plasseres. Ingen mellomlagring på byggeplass, «Just in Time»-prinsippet. Bruk av toleransegrenser i BIM en. Klare krav til FDV-dokumentasjon på IFC-formatet. Lave LCC-kostnader.

28 Målsettinger - industrialisert byggproduksjon Hvordan teste dette ut: Pri. 1: Utfordre ved å sette tidsbegrensning på monteringstiden. Dette er et av de viktigste elementene for å fremme innovasjonen og utfordrer partene. Gjennomføre Mulighetsstudie (se utenfor Norge og egen bransje) - mht hva som er mulig å oppnå. Kreve at alt skal skje i åpenbim!!! (Se ) Utfordre ved å sette krav til andel av bygget (moduler) produsert utenfor byggeplass. Testing av moduler hos produsent - før leveranse. Simulere 4D-BIMen med ulike scenarier - i god tid før oppstart bygging. Simuleringer i BIMen for å oppnå lavest mulig LCC.

29 Avansert bygglogistikk - en viktig del av det å utnytte industriell byggproduksjon 4D-BIM: -Fremdriftsplan -Monteringstid Entreprenør: -Velge fysisk produkt -Ledetid Som bygget Leverandør: -Fysisk produkt -RFID-tag (Ordinær strekkode + unikt løpenr) -Leveringstid 3D-BIM: -Virtuell plassering av objekt -GUID -Etter hvert: RFID-kode Transport Byggeplass: -Kobling mellom fysisk mottatte produkt og 3D-BIM ved hjelp av RFID-tag -Sjekk av leveringstid -Montasje

30 Hva betyr dette i praksis? - Bedre kontroll med fremdrift. - Bedre kontroll med logistikken inn til og på byggeplass, planlegge etter «flaskehalser» - Legger til rette for Just in Time -leveranser. Dette gir reduksjon av Varer i Arbeid / kapitalbinding - Mulighet for å optimalisere ressursbruken - RFID-merking kan brukes både ifbm bygglogistikk og videre i driftsfasen (enkel tilgang til FDV-dokumentasjon/opplysninger) For å oppnå disse effektene forutsettes det industriell byggproduksjon med stor bruk av prefabrikerte moduler. (Vanskelig å RFID-tagge et malingen på en vegg) Kort oppsummert: - Når varen/modulen kommer på bilen, kan du svært enkelt finne ut hvor den skal monteres!

31 4D-BIM og industriell byggproduksjon Hvordan sikre at målene nås? 4D-åpenBIM gir oversikt og kontroll 4D-fremdriftsplanlegging Kobling av fremdriftsplan og objektene/modulene i bygget Planlagt fremdrift vs reell fremdrift_ kl Fremdriftsoppfølgning Kan kjøre direkte sammenligninger mellom hvor prosjektet er og hvor det skulle ha vært ihht plan (baseline).

32 4 Tønsbergprosjektet - SiVs gjennomføringsprosjekt på industriell byggproduksjon

33 Tønsberg prosjektet - - SiVs gjennomføringsprosjekt på industrialisert byggproduksjon

34 Tønsberg prosjektet - - SiVs gjennomføringsprosjekt på industrialisert byggproduksjon Helse Sør-Øst ser på Tønsberg prosjektet som et testcase for etablering av ny byggmetodikk i HSØ (HSØ Styresak nov.2012). Prosjekt til ca 2 MRD, inneholder 7. byggetrinn og nye bygg for psykiatrien Konseptfasearbeidet startet opp, fokus og målsettinger i konseptfasen: åpenbim (4D og 5D) Standardisering (funksjonell og teknisk) Industrialisert byggproduksjon (laget utkast til egen veileder). Bygge 50% raskere (fra etablerte konstruksjoner i grunn) 90% av bygget skal bygges som moduler utenfor byggeplass (fra etablerte konstruksjoner i grunn) Komplett FDVU-dokumentasjon i åpenbim Tidsplan inkl planlegging (pga må bygge i etapper: rive bygge/flytte/rive-bygge)

35 Byggmetodikk / industriell byggproduksjon Plassbygd (Tradisjonell byggmetodikk) «Flatpakket» Separate moduler som settes sammen på byggeplass: - Bygningskonstruksjon - Innvendige moduler - Tekniske system moduler - Komplette enkeltrom (eks bad) (F.eks. yttervegg-moduler, innervegg-moduler, ventilasjons-aggregat modul). Store rommoduler Container prinsippet, hvor komplette store rommoduler stables ved siden av / og over hverandre.

36 Fleksibilitet / Generalitet Ulike vurderinger og avklaringer som skal gjøres: Grad av modulbyging vs behov for fleksibilitet ved senere ombygging Fleksibilitet innenfor definerte separate områder, eks.: Sengerom/ Mindre kompliserte US-rom/ Kontor Radiologi/ Billeddannende Tekniske areal Grad av modulbygging vs eksisterende bebyggelse, eks: Etasjehøyder

37 Tønsbergprosjektet SiV er en byggherre som ønsker å påvirke bransjen til å bygge mer effektivt, og ønsker å hente idéer fra andre bransjer. Tønsbergprosjektet er valgt som hoveddemoprosjekt for BA2015 ( ) BIM av 2007-konseptet somatikk.

38 Utfordringer og arbeidsoppgaver Dataverktøy ulik grad av IFC integrering (åpenbim) Skape forståelse for modultankegangen hos ARK og Rix Gi klare retningslinjer ved å etablere veileder for industrialisering (under arbeid) Hvordan implementere modultankegang i tidlig-fase modeller: Overordnet modell Etablere typiske delmoduler («duplo-klosser») Detaljert modell ved bruk av moduler - i typiske eller kritiske områder Sammenheng med eksisterende bygg, lave brutto etasjehøyder Arealbetraktninger (B/N-faktor) vs Investeringskostnader / LCC Gjennomføre markedsundersøkelse hva finnes i markedet Logistikkundersøkelse begrensninger og muligheter

39 5 Utfordringer - Industriell byggproduksjon

40 Utfordringer industriell byggproduksjon Noen utfordringer Manglende kompetanse Byggherrer Rådgivere Entreprenører / UE Dataverktøy for bygg Ibruktagelse av åpne standarder Logistikkverktøy tilpasset BIM og påfølgende driftssituasjon BIM-FDV «Industriell funksjonalitet» BIM Bruk av åpne standarder Detaljeringsnivået for lavt Toleransegrenser Egenskapsinformasjon Generiske og spesifikke objekter Kobling mot andre byggsystemer Muligheter Andre bransjer: God kompetanse Maritim/Skipsverft, Olje & Gass Teknisk Industrien Bilindustri Andre bransjer: Andre løsninger Maritim/Skipsverft, Olje & Gass Teknisk Industri (SCM) Detalj-handel Sette krav til utvikling BIM Bransjen må gi tydelige signaler til programvareindustrien mht standardisering og funksjonalitet Ta ibruk IFC4 FMie Leverandører må lage spesifikke 3D åpenbim objekter

41 Utfordringer industriell byggproduksjon Noen utfordringer Kontrakter Kontraktsstruktur basert på NS Språk Markedet i Norge Få modulprodusenter Skjermet for internasjonal konkurranse gir liten utvikling. Fleksibiliteten hos leverandører Soliditeten Logistikk Unik Identifikasjon av produkter/moduler fra start til mål Logistikkjeden (samspill) Sammenheng mellom fremdrift og byggleveranse Leveringspresisjon Muligheter Kontraktsstruktur Hente standarder fra andre bransjer Utvikle nye mer tilpassede NS Utvikle markedet Krevende kunder utvikler markedet Spesialiserte leverandører som kan levere til det internasjonale markedet Logistikk RFID SCM i modulproduksjon Koble 4D mot logistikkverktøyet Incentiver for bedre leveringspresisjon (eks +/- X%)

42 Utfordringer industriell byggproduksjon Noen utfordringer Entreprenører/UE Tenker og planlegger tradisjonelt Fagvis oppdeling for lite tverrgående tenkning Leverandører/Produsenter Fragmentert Større grad av dele-leverandører enn system/modul-leverandører Vanskelig tilgjengelig FDVdokumentasjon, etablere standardisert egenskapsinformasjon Muligheter Entreprenører/UE Opplæringsprogram Premiere innovasjon blant entreprenørene / UE Leverandører/Produsenter Fokus på innovasjon Lage tverrgående caser Etablere standardisert egenskapsinformasjon

43 6 Utfordring til byggebransjen

44 Utfordring til byggebransjen Vi utfordrer bransjen til å tenke radikalt annerledes ifht bygging, og hente idéer fra andre bransjer som for eksempel skipsbygging, olje og gass, bilindustrien, og handel/logistikk. Vår opplevelse av rådgivningsfirmaene og entreprenørene er at det er til dels stor avstand mellom festtalene på hovedkontorene til virkeligheten i de lokale kontorene. Råd fra en krevende byggherre: Tørr å tenke radikalt nytt! Utfordre hverandre til å spørre hvordan kan vi gjøre dette billigere og bedre. Tenk tverrgående. Hvordan kan vi se flere fag i sammenheng og lage bedre løsninger totalt sett. Tenk transport og logistikk når moduler etableres. Hvordan utnytte containere best mulig? Søk informasjon og input utenfor deres egne kretser / bransje!! Søk informasjon i utlandet.