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Modularisierung im Hausbau

Das Konzept der Modularisierung in Kombination mit einer industriellen Fertigung bietet einen Lösungsansatz, individuelle Häuser mit hoher Qualität kostengünstig zu fertigen.

Herausforderungen

Die Herausforderung im Hausbau lautet, bezahlbaren und zugleich ansprechenden Wohnraum ohne staatliche Subventionierung zu schaffen. Das Konzept der Modularisierung in Kombination mit einer industriellen Fertigung bietet einen Lösungsansatz, individuelle Häuser mit hoher Qualität kostengünstig zu fertigen.

Die Modularisierung von Häusern ermöglicht es, durch standardisierte Raummodule Standards nach innen zu schaffen und dem Kunden gleichzeitig Möglichkeiten der Individualisierung zu geben. Dabei werden auf Basis definierter Ordnungsregeln Produkte in geschlossene Einheiten untergliedert, die auf Basis eindeutig spezifizierter Schnittstellen in nahezu beliebiger Varianz zusammengesetzt werden können. Auf diese Weise können Haushersteller den Vorfertigungsgrad und die Industrialisierung der Prozesse voll nutzen und individuellen Wohnraum kostengünstig anbieten.

Das TCW Konzept

Zur Umsetzung der Modularisierung im Hausbau hat sich bei vergangenen Projekten ein Vorgehen in fünf Stufen bewährt.

Dabei werden folgende Aspekte bearbeitet:

  • Entwicklung des modularen Produkts: Nach der Erstellung des Projektleitfadens kann die Entwicklung eines modularen Hausbaukastens mit Hilfe einer onlinebasierten Conjoint-Analyse beginnen. Dabei werden Kundenpräferenzstrukturen und mehrpreisfähige Eigenschaften für verschiedene Anwendergruppen systematisch ermittelt. Mit diesen Erkenntnissen wird die Produktmodularisierung für individuelle Häuser durchgeführt und standardisierte Raummodule entworfen, inkl. der Ausarbeitung von Stücklisten, die die Planungsgrundlage für die Architekten und die Baustellenorganisation darstellen. Dies ist die Basis für einen effizienten und erfolgreichen Projektverlauf.
  • Planung der industriellen Fertigung: Ziel der industriellen Fertigung und Montage ist es, einen ganzheitlichen Optimierungsansatz für den Hausbau zu gestalten, der die Anforderungen der Elementfertigung sowie der Modulmontage in gleicher Weise berücksichtigt. Parallel zu der szenariospezifischen Kapazitätsdimensionierung wird der Fertigungsprozess zusammen mit Ihren Mitarbeitern gestaltet. Es wird das Konzept der getakteten Fließfertigung sowohl für die Elementfertigung als auch für die Modulmontage im modularen Hausbau erarbeitet. Dabei analysieren wir mit Ihren Mitarbeitern, welche Elemente in einer Hauptlinie gefertigt werden können und welche Elemente als vorgefertigte Bausätze an die Linie geliefert werden. Bei Bedarf wird zwischen einer schnell und einer langsam laufenden Linie unterschieden, um beispielsweise Badezimmer- und Küchenmodule installieren zu können. Im Rahmen der Integration und Anbindung von Zuliefererunternehmen werden Konzepte wie JiT und JiS genutzt. Bei der Planung der Prozesse erarbeiten wir ein Konzept für die Materialbereitstellung und die Logistik zur Versorgung der Fertigung und Montage sowie ein mitlaufendes Qualitätssicherungssystem. Auf Basis der festgelegten Fertigungsprozesse erstellen wir gemeinsam mit Ihnen Prozessbeschreibungen und Qualifikationsprogramme für Ihre Mitarbeiter. Für die geplante Kapazität ermitteln wir das nötige Personalvolumen sowie die erforderlichen Investitionen. Wir begleiten Sie auch in der Umsetzung, um einen erfolgreichen Anlauf und den Wissenstransfer in Ihrem Unternehmen sicherzustellen.
  • Organisation der Prozesse auf der Baustelle: Für einen durchgängigen Auftragsabwicklungsprozess muss die Baustellenplanung sowie die Ausgestaltung der Logistik mitbetrachtet werden. Durch die Einbindung des Produktkonfigurators sowie des Building Information Modeling (BIM) Systems in den Wertschöpfungsprozess kann eine transparente Planung erfolgen. Zunächst werden Anforderungen sowie Rahmenbedingungen für verschiedene Baustellenszenarien gemeinsam mit Ihren Mitarbeitern ermittelt. Darauf aufbauend werden die Prozessgestaltung, die Mitarbeiterqualifikation, die Baustellenlogistik sowie die IT geplant. Bei der Planung der Prozesse erarbeiten wir ein Konzept für die Materialbereitstellung und die Logistik der Baustelle. Wird eine Erweiterung der IT-Infrastruktur benötigt, unterstützten wir Sie bei der Auswahl der IT-Dienstleister sowie bei der Implementierung.
  • Auftragsabwicklung mit Building Information Modeling (BIM): Die Digitalisierung gewinnt in der Baubranche immer mehr an Bedeutung. Das Gebäudedatenmodellierungssystem (Building Information Modeling – BIM) kann lebenszyklusübergreifend eingesetzt werden, worauf unterschiedliche Gewerke direkt auf bestehende Informationen zugreifen können. Die geringe Anzahl an Schnittstellen zwischen den einzelnen Gewerken ermöglicht es, Aufträge schneller und effizienter abzuwickeln. Außerdem greifen bei Änderungen des Auftrags alle Beteiligten automatisch auf das aktuelle virtuelle Modell zu. Das TCW unterstützt seine Kunden dabei, die geeigneten Konzepte und Prozesse auszugestalten sowie die benötigte IT-Infrastruktur auszuwählen und aufzubauen. Zunächst werden die Ist-Prozesse für die ganzheitliche Auftragsabwicklung erfasst. Zusammen mit dem Kunden werden entsprechende Optimierungsszenarien für den Auftragsabwicklungsprozess erstellt. Die szenarienbasierte Betrachtung berücksichtigt die Einbindung des Building-Information-Modeling Konzepts und dessen Vor- und Nachteile. Zur Bewertung der Konzepte wird ein speziell für die Bauindustrie entwickeltes Kalkulationsmodell verwendet. In der Implementierungsphase werden Schnittstellen entsprechend ihrer bestehenden IT-Infrastruktur sowie die Auswahl der benötigten Hardware und Software durchgeführt. Für die Betriebsphase des Building-Information-Modeling-Konzepts werden Schulungen für Ihre Mitarbeiter durchgeführt.
  • Produktkonfigurator: Bei der Entwicklung und Implementierung des Produktkonfigurators wird ein ganzheitliches Konzept sowie eine Struktur gemeinsam mit Ihren Mitarbeitern erarbeitet. Dabei werden Anforderungen der Baustruktur sowie weitere regionale Rahmenbedingungen des Bauprojektes berücksichtigt. Zunächst erfolgt die Erstellung eines Lastenhefts, das die technischen und funktionalen Anforderungen des Produktkonfigurators enthält. Bei der anschließenden Erstellung des Pflichtenhefts werden in enger Kooperation mit der kundeninternen IT-Abteilung und/oder einem externen IT-Dienstleister die notwendigen Schnittstellen und die Softwarearchitektur definiert. Beim Implementierungsprozess übernehmen wir gemeinsam mit Ihren Mitarbeitern das Umsetzungscontrolling, das Testen des Konfigurators, die Inbetriebnahme sowie die Entwicklung eines Wartungskonzepts.

Ergebnisse / Potenziale

Die Anwendung der Modularisierungsprinzipien und hoch automatisierten Prozessabläufe ermöglicht eine Kostensenkung von über 75% gegenüber der konventionellen Bauweise. Im konventionellen Hausbau betragen die Lohnkosten über 30% der Gesamtkosten des Hausbaus. Bei der industriellen Fertigung können diese Kosten auf weniger als 10% reduziert werden. Gleichzeitig betragen die Kosten für die Abschreibung der Anlagen und Struktur nicht mehr als 1% der Gesamtkosten eines Hauses. Diese Verschiebung der Kostenstruktur und somit die enorme Steigerung der Effizienz und Senkung der Produktionskosten ist auf die konsequente Umsetzung der getakteten Fließfertigung, die standardisierte Baustelle sowie die Verwendung des BIM-Konzepts zurückzuführen. Darüber hinaus werden durch die hohe Kapazität und die Modularisierung des Produkts Skaleneffekte im Einkauf realisiert, die ebenso zur Senkung der Kosten beitragen.

Anbei finden Sie einen Filmbeitrag über den modularen Hausbau:

Video: Modularisierung im Hausbau

Weiterführende Literatur zum Thema Modularisierung im Hausbau

Praxisbeispiele zum Thema Modularisierung im Hausbau

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