Assessment of 4D BIM applications for project management functions

Abstract

ABSTRACT. The AEC sector is in decline in terms of productivity and performance during the last few decades if it is compared to the rest of industries. Projects are frequently faced with a high level of uncertainty and as a result, quality or scope, cost and time constraints are in continuous risk of being unfulfilled. On the one hand, there are many factors that seem to be causing this decay with respect to other industries, and they have to do with the actual organizational model and the information management. The low use of Information and Communication Technologies (ICT), the tendency to transfer rather than share risks among project stakeholders and the predominance of ineffective contracting methods are some of these factors. On the other hand, new emerging concepts try to put an end to this situation, such as the Lean Construction philosophy, the Integrated Project Delivery (IPD) method and the Building Information Modelling (BIM) working methodology. The integration of the also studied 4D technology (3D + time) in the BIM methodology for a better time management is the core of the present work. After analyzing their general theoretical requirements, the different possibilities of 4D BIM tools as well as the required workflow are assessed, paying special attention to the opportunities and limitations. The workflow from the practical part is completed with the use of the following software: Autodesk Revit ® 2013, Microsoft ® Office Project 2013 and Autodesk Navisworks Manage ® 2013. These tools, which allow implementing the BIM methodology, turn out to be really useful to satisfy and facilitate many of the project management functions, both in the planning and construction phase. Furthermore, they are a perfect platform for a collaborative and transparent environment. The opportunity to visualize and simulate the construction process is the key to reduce the aforementioned project risks. However, experience suggests that success on productivity improvement does not only depend upon the use of ICT, since their wrong manipulation could be counter-productive. At the same time, resistance to change is an important barrier to encounter in the adoption process. This is the reason why it is really important to understand the framework in which these tools must be implemented, because the combination of ideas incorporated by all these concepts could result essential. After all, all of them look towards a common goal: improving the construction sector.

RESUMEN. El sector de la construcción está experimentando un declive en las últimas décadas en lo que a rendimiento y productividad se refiere, si se compara con el resto de industrias. Los proyectos suelen afrontarse con un alto grado de incertidumbre que resulta en riesgos de proyecto que hacen que frecuentemente se incumplan las 3 restricciones principales: calidad o alcance, coste y plazo. Son muchos los factores que parecen estar provocando esta decadencia respecto a otras industrias, pero todo apunta a que la mayoría son de carácter organizacional y más concretamente están relacionados con la gestión de la información. El uso reducido de las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC), la tendencia a transferir el riesgo entre participantes en lugar de compartirlo y el empleo de métodos de contratación inefectivos son algunos de dichos factores. Por otro lado, muchos son también los nuevos conceptos que intentan hacer frente a esta situación, como la filosofía ‘Lean Construction’, el método de contratación ‘Integrated Project Delivery’ (IPD) y la metodología de ‘Modelado de Información para la Edificación’ (BIM). La integración de la también estudiada tecnología 4D (3D + tiempo) en la metodología BIM, que se denomina comúnmente 4D BIM, para una mejor gestión del tiempo es el núcleo de investigación del presente trabajo. Tras analizar sus requerimientos teóricos, se examinan las diferentes posibilidades de herramientas 4D BIM así como el flujo de trabajo requerido, haciendo hincapié tanto en las oportunidades como en las limitaciones. El flujo de trabajo para la parte práctica se completa mediante el empleo del siguiente software: Autodesk Revit ® 2013, Microsoft ® Office Project 2013 y Autodesk Navisworks Manage ® 2013. Estas herramientas permiten la implementación de la metodología BIM y resultan ser útiles para satisfacer y facilitar muchas de las funciones de la gestión de proyectos, tanto en la fase de planificación como durante la ejecución, además de poder ser aplicadas en un entorno colaborativo y transparente. La oportunidad para visualizar y simular el proceso constructivo es la clave principal para reducir los antes mencionados riesgos de proyecto. Aun así, la experiencia demuestra que el éxito en la mejora de la productividad no reside en el mero uso de las TIC, ya que su utilización errónea puede resultar contraproducente. Al mismo tiempo, la resistencia al cambio suele ser una barrera importante en el proceso de adopción. Es por ello importante comprender el marco en el que estas herramientas deben ser implementadas, ya que la combinación de ideas incorporadas por todos estos conceptos puede ser esencial. Al fin y al cabo, todos ellos parten hacia un objetivo común, que no es otro que el de mejorar el sector de la construcción.