Von Henrik Theodor Wasemann, Träger des zweiten Preises des Studienpreises 2019

LEAN-Prinzipien finden zunehmend Eingang in der Arbeitsvorbereitung von Bauvorhaben. Es geht um eine verbesserte Effizienz bei hoher Qualität und Termintreue. Essentiell ist in diesem Zusammenhang die Prozessstabilität einer Bauproduktion. Gerade der Tiefbau ist geprägt durch Störungen, bedingt durch abweichende Baugrundverhältnisse, Witterungseinflüsse und Bauablaufänderungen.

Daher analysiert der Autor im Rahmen dieser Arbeit zum einen die Optimierung von Produktionsprozessen nach Lean – Prinzipien exemplarisch für die Bauproduktion im Grundbau. Zum anderen wird, im eigentlichen Kern der vorliegenden Arbeit, ein generisches Prozessmodell einer Bauproduktion entwickelt und nach objektorientierten Ansatz (OOP) in das Programm MATLAB implementiert um durch Simulationen Folgen von Störungen zu antizipieren und Bauprozesse hinsichtlich der Gesamtprozessstabilität zuverlässiger planen zu können.

Grundlegend ermöglicht das prototypische Programm die ideale Simulation einer Bauproduktion, sprich die Zeit- und Kostenberechnung sowie Teile der Ressourcenberechnung von beliebigen Bauprozessen (beliebiger Anordnung u. Anzahl an Subprozessen).
Diese unterliegen aber gewissen Schwankungen die sich nicht exakt vorausplanen lassen. Daher wurde zudem eine Erweiterung programmiert, die auf Basis der Berechnungen beliebig vieler Parametervariationen durch eine Monte-Carlo-Simulation unter Gebrauch von Zufallswerten einer Normalverteilung, ermöglicht, stochastische Aussagen über die Gesamtprozessstabilität und Sensitivität hinsichtlich Störungen zu treffen. Die Ergebnisse stellen eine Art Bewertungsfunktion des zuvor geplanten Bauprozesses hinsichtlich Solldauer und Sollkosten dar. Deren genaue Analyse kann dann Erkenntnisse über eine optimierende Neugestaltung des simulierten Bauprozesses liefern.