Bausimulationsmodell, das die zunehmenden Randbedingungen an ein komplexes Erdbewegungsprojekt angeht

Bausimulationsmodell, das die zunehmenden Randbedingungen an ein komplexes Erdbewegungsprojekt angeht

Überblick:

Consolidated Contractors Company (CCC) ist die größte Baufirma im Nahen Osten und belegt international Rang 18. CCC besitzt Büros und Projekte in über 40 Ländern und hat mehr als 130000 Angestellte. Das Portfolio von CCC beinhaltet Öl- und Gaswerke, Raffinerien und petrochemische Einrichtungen, Pipelines, Kraftwerke, Entsalzungsanlagen, Leichtindustrieeinrichtungen, Wasser- und Abwasseraufbereitungsanlagen, Flughäfen und Seehäfen, Infrastrukturprojekte, Dämme, Behälter und Verteilsysteme, Straßennetze und Hochhäuser.

CCT International (CCT) ist seit 1998 der Haupttechnologielieferant für CCC. CCT entwickelt und vermarktet Lösungen für die Bauindustrie und hat Kunden überall auf der Welt. Zu den CCT Produkten zählen 3D BIM/Projektsteuerumgebungen, Dokumenten- und Content-Managementlösungen, mobile Baumanagementsysteme, Asset- und Flottenmanagementsysteme, QA/QC Systeme und Simulations- und Optimierungswerkzeuge für den Bauprozess. CCT betreibt Büros in Beirut, Dubai, Kairo, Athen und auf Zypern. Für CCT arbeiten mehr als 65 Ingenieure, Softwareentwickler und Branchenexperten.

Problemstellung:

Kurz nach der Vertragsunterzeichnung für ein Baustellenvorbereitungsprojekt (Erdbewegungen im Umfang von ungefähr 4 Millionen Kubikmeter), ordneten der Kunde und die örtlichen Behörden neue, umfangreichere Randbedingungen für die Arbeiten an. Zu diesen Randbedingungen zählten:

Die neuen Randbedingungen bedeuteten im Grunde, dass der Projektzeitplan massiv beeinflusst werden würde und mit ihm die Gesamtkosten bis zur Fertigstellung. Die Anzahl und die Komplexität der Randbedingungen machte es ziemlich schwer, den Einfluss der Randbedingungen auf die Zeit bis zur Fertigstellung und die Anforderungen an Ausrüstungsgegenstände manuell zu bewerten. Als Folge der neu hinzugekommenen Komplexität wurde ein Simulationsteam beauftragt, bei der Quantifizierung des Einflusses der neuen Randbedingungen zu helfen und eine Forderung von CCC für eine Verlängerung der Zeit zu begründen.

Lösung:

Baustellensimulationsmodell

Lkw Streckenmodellausgaben mit Streckenvisualisierung und durchschnittlichen Geschwindigkeiten

CCC besaß bereits einen fest etablierten, auf AnyLogic basierenden Simulator für Erdarbeiten, der für die Vorhersage von Ausrüstungs- und Zeitanforderungen bei Erdarbeiten eingesetzt wurde. Die Anwendung des Simulators erfordert die Eingabe mehrerer Parameter. Hierzu zählt die angenommene durchschnittliche Geschwindigkeit, mit der sich die Lkw auf ihren Routen bewegen. Mit der neuen Lkw-Strecke, die dem Projekt auferlegt wurde, war es sehr schwierig, die durchschnittliche Geschwindigkeit, mit der sich die Lkw bewegen würden, manuell abzuschätzen.

Deshalb wurde ein Simulationsmodell mit AnyLogic entwickelt, das die beladenen und unbeladenen Lkw imitiert, die sich entlang der Streckensegmente bewegen. Im Baustellensimulationsmodell wurde jedes Streckensegment durch eine stochastische Verteilung der Gesamtzeit der Fahrt entlang des Segments modelliert. Dann wurde jede Richtung 10000-mal simuliert, um für jede Strecke und Kombination von beladenen/unbeladenen Lkw zu einer durchschnittlichen Geschwindigkeit zu kommen. AnyLogic wurde im Besonderen ausgewählt, weil es CCT erlaubte:

Die durchschnittlichen Geschwindigkeiten aus dem Lkw Streckensimulator wurden zusammen mit den restlichen neuen Anforderungen als Eingaben für das Baustellensimulationsmodell für Erdarbeiten verwendet. Zu den weiteren Eingaben zählten:

Ergebnis:

Die Ergebnisse des zweistufigen Prozesses, in dem der Lkw Streckensimulator für eine Zusammenfassung der Strecke verwendet wird und diese dann in den Erdarbeitensimulator eingegeben wird, ermöglichten es CCT sehr schnell den Einfluss der restriktiveren Randbedingungen zu quantifizieren. Darüber hinaus konnten Milderungsszenarios entwickelt werden, um die Forderung nach einer Verlängerung der Zeit zu unterstützen.

Basierend auf den Ergebnissen des Baustellensimulationsmodells stimmte der Kunde einer Verlängerung der Erdarbeiten um 50 Prozent im Vergleich zum ursprünglichen Zeitplan zu und erlaubte zwei Arbeitsschichten pro Tag. Dies sparte dem Projekt im Grunde geschätzte zusätzliche Kosten im Umfang von 18 Prozent des ursprünglichen Vertragswertes.

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