Sensitivitätsanalyse netzwerkübergreifender Produkt- und Strukturmodelle bei Planungsprozessen des konstruktiven Ingenieurbaus Kai-Uwe Bletzinger André Lähr Lehrstuhl für Statik TU München

Gebäude Planung Errichtung Nutzung Abriß Lebenszyklus

Planungsprozesse Planungsablauf Anforderungen, z.B. Statik Nutzung Lebensdauer Ökonomie Energiebilanz Brandschutz ... vernetzt kooperativ parallel zyklisch Architekt Ingenieur Bauherr Firma A Firma B Firma C Beteiligte Änderungen Planungsprozesse

Planungsentscheidung Ablauf für den einzelnen Beteiligten Schritt 1 ist soll Schritt 2 Schritt 3 Schritt 4 Entscheidung für den nächsten Planungsschritt Vergleich ist - soll Entscheidungshilfen: „was wäre wenn“ Szenarien Sensitvitätsanalysen robust design, DOE, Antwortflächen sequentiell Planungsentscheidung

Planungsentscheidung „Momentaufnahme“ Qualität Zeit Planungsparameter ist soll Planungsentscheidung

Sensitivitätsanalyse Anwendungen der Sensitivitätsanalyse im Kontext einer kooperativen und vernetzten Planung Beurteilung des Planungsstandes Prognose des Planungsfortschrittes Beurteilung der möglichen Auswirkungen von Entscheidungen in der Wechselwirkung mit den Partnern Identifikation von Wechselwirkungen und deren Intensität „Wechselwirkungsmatrix“, Konfliktindizierung Identifikation von Schwächen und Unschärfen in der Kooperation, Konfliktindizierung Sensitivitätsanalyse

Sensitivitätsanalyse - Theorie Störgrößen, bekannte oder unbekannte System Eingangs- größen x Antwort- größen y Stellgrößen Sensitivitätsanalyse - Theorie

Sensitivitätsanalyse - Umsetzung Interaktion Virtueller Gesamtentwurfsraum Festlegung von Ein- und Ausgangsgrößen x, y Fachmodell 1 numerische Simulation Fachmodell 2 Ereig. orient. Simulation Fachmodell 3 analytische Simulation Sensitivitätsanalyse - Umsetzung

Konkretes Vorhaben AG verteilte numerische Simulation IFC Modell z.B.: x ... Bauteilabmessung (z.B. Fenster) z.B.: y ... Jahresenergiebilanz numerische Simulation numerische Simulation analytische Simulation 3D Tragwerks- simulation Rank/Bungartz Fluidsimulation Krafczyk/Tölke Jahres-energiebilanz Konkretes Vorhaben

Daten- und Methodenaustausch Fachmodell Fachsoftware Fachmodell Fachsoftware Integrationsschicht Fachmodell Fachsoftware Gesamtentwurfsraum ist soll Sensitivitätsanalyse Software- komponenten Software- komponenten Beschreibungsschicht Software- komponenten Object Request Broker - z.B. Corba heterogene, verteilte, vernetzte Umgebung Daten- und Methodenaustausch Daten- und Methodenaustausch

Vorarbeiten Diplomarbeit André Lähr Entwicklung einer modularen Software für dezentrale, verteilte Berechnungen nach der FE-Methode Vorarbeiten

Ziele (1) Beiträge zu den Zielen des Schwerpunktes Neukonzeption der Kommunikation Analyse der Datenflüsse Datenaustauschtechniken, Modellbündelung Anfragetechniken (Fachsoftware batch oder interaktiv) Vereinheitlichung von Schnittstellen Festlegung von Ein- und Ausgangsgrößen Entwicklung neuer Verfahren Dienste zur Informationsbeschaffung Methoden zur Softwareintegration Abgleich der Modelländerungen Interaktion und Integration von Fachsoftware- und Modellen Ziele (1)

Ziele (2) Neugestaltung der Planungsprozesse Systemanalyse, Systemidentifikation Modellierung von Gesamt- und Teilprozessen Gesamt- und Teilproduktmodelle Antwortflächenmethode, DOE, Robust Design Verarbeitung der Normen Kein Beitrag Ziele (2)

Ziele (3) Verfahrenstests und prototypische Erprobung Referenztragwerk Gesamtsystem Geometriemodell – FEM – Jahresenergiebilanz - ... Ziele (3)