Ontdek bottlenecks, verbeter het bouwproces

Afstudeeronderzoek: BIM based Process Mining

Drones, RFID, GPS, Internet of Things, Intelligent Camera systems, Data Science, Process Mining, BIM! Oke, het is duidelijk dat er de afgelopen jaren een heuse ‘data-explosie’ heeft plaats gevonden. Om ons heen zien we steeds meer technologie, ook in de bouw. Als gevolg hiervan wordt er steeds meer data gegeneerd. ‘Data is het nieuwe goud’ wordt dan gezegd. Dat klinkt stoer, maar wat moet je met al die data? Heeft het echt waarde? En hoe verzilver je de potentiele waarde er dan van?

Process mining is een onderszoeksveld wat zich met deze vragen bezig houdt. Met behulp van slimme algoritmes wordt op basis van ‘Event-logs’ informatie over processen uit de data gehaald. Met de juiste tools kan deze informatie omgezet worden in nuttige inzichten, welke vervolgens dus geld waard zijn.

Maar wat voor potentie heeft process mining in de bouw? En hoe past dat binnen ontwikkelingen zoals BIM? Het afstudeeronderzoek van TU Eindhoven student Stijn van Schaijk richt zich op BIM in combinatie met process mining. Hij vraagt zich af of bouwprocessen geoptimaliseerd kunnen worden met inzichten uit process mining en BIM. Na een half jaar met deze onderwerpen bezig te zijn geweest geeft hij aan: “Ja, BIM en process mining hebben een mooie match, en hebben absoluut de potentie om het bouwproces en het ‘leven van bouwelementen’ in kaart te brengen om daarmee inefficiëntie te ontdekken en gericht verbeteringen door te voeren.” BIM zorgt voor een gestructureerde database met informatie over bouwobjecten. Op het moment dat taak gerelateerde informatie, zoals een planning of actuele informatie, wordt gekoppeld kunnen de processen omtrent objecten in kaart worden gebracht en geanalyseerd. De combinatie tussen objectinformatie en procesinformatie wordt samengebracht in wat genoemd kan worden als een ‘BIM based Event Log’

Hiermee krijg je dus een database met event logs welke beschrijft wat voor taken er zijn gepland rondom een object en welke taken er daadwerkelijk zijn uitgevoerd. Deze informatie kan vervolgens gebruikt worden voor analyses op verschillende levels, namelijk: project- , bedrijfs- en industrie level (zie figuur 1). Op project niveau kan process mining ondersteunen met het opstellen van planningen, het analyseren van bottlenecks hierin, en vervolgens biedt process mining handvaten om het project continu te monitoren om te kijken of er afwijkingen van de planning zijn. Het is zelfs mogelijk om voor nieuw project, waar nog geen planning voor is, automatisch een planningsadvies te geven. (Momenteel wordt er onderzocht hoe dit kan op basis van IFC parameters.)

Figuur 1 Toepassing van process mining in de bouw op verschillende levels

Figuur 1 Toepassing van process mining in de bouw op verschillende levels

Als verschillende project logs samen komen dan kan er op bedrijfsniveau geanalyseerd worden hoe specifieke processen worden doorlopen. Als voorbeeld vraag je aan de database: Welke elementen staan het langst op de bouwplaats voordat ze geïnstalleerd worden? Daar komt bijvoorbeeld uit: kozijnen. Dan kun je je afvragen: Worden kozijnen op project X hetzelfde gemaakt als op project Y, wat zijn de geplande activiteiten en hoe lang duurt dit? Welke varianten zijn er omtrent het maken van een kozijn, en welke is het meest efficiënt? Wie zijn er betrokken bij deze processen? Het beantwoorden van deze vragen kan leiden tot het gericht verbeteren van inefficiënte (sub-) processen. Momenteel worden bouwprocessen vooral op gevoel verbeterd, in plaats van op feiten uit data.

Als de databases op een nog grotere schaal worden samen gebracht kan met dezelfde process mining technieken geanalyseerd worden op industrie niveau. Hiermee kunnen bijvoorbeeld trend- en lifecyle analyses gedaan worden.

Het onderzoek is net afgerond en de thesis is te lezen via http://goo.gl/U6qaqg

Meer info (met filmpjes) in deze presentatie:

 

Case study met drones:

Om BIM based Process Mining niet alleen op papier te onderzoeken maar ook praktisch is Stijn van Schaijk momenteel bezig met het uitvoeren van een case study. Project ‘De Schependomlaan’ van Hendriks Bouw en Ontwikkeling wordt gebruikt. Het IFC model van het project is gekoppeld aan de planning met behulp van Synchro. Vervolgens is een As-planned IFC model geëxporteerd waarbij per object de geplande taken zijn gekoppeld. Het As-planned model is vervolgens omgezet in een event log met behulp van de Open Source BIMserver. Deze log is geanalyseerd met de process mining tools Disco en PrOM. Hieruit zijn doorloop- en wachttijden gehaald (zie figuur 2). Om As-Is informatie te krijgen worden dronebeelden omgezet in point clouds. Er is 8 weken op een rij gefilmd met de drone. De point clouds worden vergeleken met het As-planned IFC (zie figuur 3), hieruit komt een datalog met de status van het project. Per element wordt er bekeken of hij aanwezig is of niet, en of dit volgens planning correct is. De data wordt zo opgeslagen dat het als basis kan dienen om bij een volgend project planningsadvies te geven.

Figuur 2 As-planned proces van breedplaatvloeren met gemiddelde duur gegenereerd met Disco (http://www.fluxicon.com/)

Figuur 2 As-planned proces van breedplaatvloeren met gemiddelde duur gegenereerd met Disco

 

Figuur 3 Een As-built point cloud gegenereerd uit drone beelden en vergeleken met het AspPlanned IFC model om de proces status te krijgen. Meer info over deze technologie op http://raamac.cee.illinois.edu/

Figuur 3 Een As-built point cloud gegenereerd uit drone beelden en vergeleken met het AspPlanned IFC model om de proces status te krijgen. Meer info over deze technologie op http://raamac.cee.illinois.edu/

Delen met vrienden:

Sponsoren van Stumico