Datenintegration

- Dem Weg der Daten folgen

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Bauen ist ein komplexer Prozess. Dabei gilt meist, je größer das Bauvorhaben desto mehr Involvierte, Planungsprozesse und mögliche Fehlerquellen. Das eigentlich handwerkliche Geschäft bedarf und produziert gleichzeitig eine enorme Menge an Daten. Für das möglichst effiziente Fertigstellen eines Bauvorhabens, müssen diese dabei stets weitergegeben und genutzt werden. Dies ist einfacher gesagt als getan. Datenintegration ist eines der zentralsten Themen wenn es um die Digitalisierung der Bauindustrie geht. Warum und wo gehen unsere wertvollen Daten verloren und wie können wir diesem Verlust entgegenwirken?

Datenintegration - was bedeutet das eigentlich?

Werden Daten aus mehreren unterschiedlichen Quellen an einem zentralen Ort zusammengeführt und ausgewertet, so spricht man von Datenintegration. Der Prozess umfasst die Aufnahme und Bereinigung von Informationen, die dann dem Zielsystem entsprechend transformiert und interpretiert werden. Dadurch können datenbasierte Entscheidungen getroffen werden, die Unternehmen vorteilhaft zu gute kommen. Datenintegration ist dabei notwendig, da Bauunternehmen eine Vielzahl an Lösungen nutzen. Die einen gehen noch recht traditionell vor und planen manchmal sogar noch mit Stift und Papier oder mit Word oder Excel Dokumenten. Andere wiederum sind technisch schon versierter und nutzen eine Vielzahl von Softwarelösungen und Tools, um ihre Prozesse digital planen, ausführen und nachempfinden zu können. Durch die Vielzahl von Tools und Softwares entstehen aber häufig Datensilos und niemand kann den Weg der Daten nachempfinden. 96 % der Daten die die deutsche Bauwirtschaft derzeit produziert, bleiben ungenutzt.

Ziele der Datenintegration

Datenintegration kann hier Abhilfe schaffen und bietet folgende Vorteile:

1. Datenintegration spart Zeit: Zum einen spart der problemlose Zugriff auf alle notwendigen Daten, bei Zentralisierung dieser, Zeit. Des Weiteren sind Prozesse wie analysieren und auswerten der vorhandenen Informationen bei reibungsloser Datenintegration automatisiert. Dies erhöht die Zeitersparnis gegenüber manuellen Vorgehensweisen im Analysieren und Implementieren von Datenmengen.
2. Vermeidung von Fehlern (und Überarbeitungen): Nicht automatisierte Datenerfassung birgt immer Gefahren. Denn in großen Projektvorhaben kann nur schwer ein Überblick über alle Daten gehalten werden. Datensilos entstehen. Daten gehen zwischen verschieden Systemen und Tools verloren oder werden vergessen. Dies führt zu Planungsfehlern und Nachträgen, also zu weniger Projekterfolg, der sich durch verspätete Fertigstellung und finanzielle Konsequenzen äußert. Des Weiteren bedarf es regelmäßiger Updates und Synchronisierung von Daten, um die Aktualität und Einigkeit dieser zu gewährleisten. Durch automatisierte Vorgänge, können eventuelle Änderungen ad hoc übernommen werden.
3. Datenintegration liefert mehr nützliche Daten: Datenintegration resultiert automatisch in mehr Projekterfolg. Eine kontinuierlich wachsende, qualitativ hochwertige Menge an Daten in einem zentralisierten System, führt zu besserer Auswertung dieser. Qualitätsprobleme werden identifiziert, nötige Verbesserungen können durchgeführt werden. Dabei wird die Gesamtmenge an Daten genutzt und ausgewertet. Diese holistische Integration bildet dann die Grundlage für Analysen und Machine Learning, die fortlaufend zu mehr Erfolg in zukünftigen Projekten führen.
4. Verbesserte Zusammenarbeit und Vereinheitlichung von Systemen: Projektbeteiligte aus unterschiedlichen Abteilungen, Planungs- und Bauphasen benötigen schnellen Zugriff auf Daten. Durch Datenintegration wird dem Planenden der unkomplizierte Zugriff auf Daten ermöglicht. In Eigeninitiative kann über das zentralisierte System auf die notwendigen und freigegebenen Daten zugegriffen werden. Kooperative Zusammenarbeit und ganzheitliches Arbeiten ist hierbei essentiell um die potenziellen Vorteile der Methodik optimal auszuschöpfen.

(Quelle: https://www.talend.com/de/resources/what-is-data-integration/)

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Datenintegration ist also vorteilhaft und bietet enorme Potenziale für die Bauwirtschaft. Wieso ist Datenintegration heute also ein Trend an dessen Umsetzung gearbeitet wird und noch nicht lange Standard unserer Vorgehensweise?

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Standardisierung, Datenformate und die Nutzung unterschiedlicher Lösungen

Die Baubranche hängt der Digitalisierung in sämtlichen Belangen hinterher und dafür gibt es zahlreiche Gründe. Das Fehlen von standardisierten Dateiformaten ist hierbei einer der zentralsten. Unzählige inkompatible Lösungen sind auf dem Markt zu finden. Dies macht die Datenintegration nur schwer möglich. Einzelne Unternehmer benutzen schon eine Vielzahl verschiedener Lösungen und die Anzahl dieser schießt bei mehreren Projektbeteiligten exponentiell in die Höhe. Wie kann man dieser Problematik also entkommen? Wie kann man ermöglichen das Daten ganzheitlich von allen Projektbeteiligten genutzt werden? Standardisierung ist ein Ansatz, der für ganzheitliche Datenintegration wünschenswert ist und diese enorm begünstigen würde. Auf dem Markt gibt es bereits hervorragende Individualsoftwares die verschiedene, inkompatible Dateiformate nutzen. Dies erschwert das Festlegen auf einen oder wenige Standards massiv. Ein gutes Beispiel hierfür ist BIM. Open BIM vs. Closed BIM ist hierbei eine häufig diskutierte Thematik. Offene Datei-Standards gegenüber geschlossenen Datei-Standards. Offene Standards, Open BIM, sind in der Theorie für nachhaltige Digitalisierung zwar deutlich zu befürworten, Closed BIM mit geschlossenen Standards werden in der Praxis allerdings weitaus häufiger von Softwareherstellern entwickelt. Zu groß ist der Konkurrenzgedanke, der einheitlichen Standards im Wege steht. Zusätzlich ist die Wertschöpfungskette im Bau mit ihren vielen Lebenszyklusphasen enorm komplex. Daher kann sie nur schwer von einem einzelnen Softwareanbieter abgedeckt und einheitliche Nutzung über Gewerke und Phasen gewährleistet werden. Standards sollen und müssen her um datenbasierte Entscheidungen zu ermöglichen. Es gibt Mittel und Wege diese auch jetzt noch einzuführen. So prognostiziert Moritz Koppe die Nutzung von standardisierten Dateiformaten: „Wir werden zeitnah weltweite, einheitliche STANDARDS haben, wie wir Daten miteinander austauschen. Diese werden quasi „Plug and Play“ weiterzugeben oder zu empfangen sein. Denn irgendwann wird es sich durchsetzen, dass ich als Unternehmen sage: Was kann deine Software? Wo liegen deine Daten? Und ich greife diese dann nur noch über Interfaces ab. Daher setzte ich schon heute viel auf Standardisierung."

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Plattformen - Ganzheitliche Datenintegration durch Plug and Play

Experten sind sich einig - cloudbasierte Plattformen sind Treiber und Träger der Digitalisierung in der Bauwirtschaft. Erfahren Sie mehr darüber in unserem E-book: Die Digitalisierung der Bauindustrie - Ausblick 2030. Plattformen ermöglichen Konnektivität entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Durch Plattformen können mehrere Schnittstellen bedient werden, verschiedene Systeme bereitgestellt und potenziell alle Bau- und Lebenszyklusphasen eingebunden werden. Daten können durch den gesamten Prozess weitergeben und lückenlos integriert werden. Um dies umzusetzen benötigt es jedoch kooperativer Zusammenarbeit. Kooperative Zusammenarbeit von Anbietern aus unterschiedlichsten Lebenszyklusphasen, die gemeinsam an einer Lösung mitwirken. Ein gemeinschaftliches Arbeiten ist hierbei essentiell. Wieso lässt sich einfach erklären: Eine cloudbasierte Plattform wird als Zukunft des Bauwesen gehandelt, doch was, wenn ein großer Player, mit den nötigen finanziellen Ressourcen beschließt eine solche im Alleingang zu entwickeln? Der Markt dafür wäre riesig, die Gewinnmarge extrem hoch. So hätten wir vielleicht eine Plattform auf dem Markt, vielleicht sogar eine, die in Theorie makellos Daten integriert. Doch würde sich so auch ein Monopol bilden. Dem Grundgedanken der ganzheitlichen Datenintegration ist damit ein Strich durch die Rechnung gemacht, denn die Daten würden nur von einem großen Player kommen. Die Baubranche ist fragmentiert und steht vor massiven Herausforderung. Daten sollen verbinden. 80% aller Bauvorhaben werden zu spät und über Budget fertiggestellt. Alleingänge wirken der Konnektivität also nur entgegen. Denn wer würde einem solchen großen Player seine Daten zur Verfügung stellen? Würden manche nicht aus reinem Konkurrenzdenken ablehnen eine solche Plattform zu nutzen? Datenintegration ist ein holistisches Unterfangen. Alleingänge sind damit ausgeschlossen. Der Plattformgedanke in Umsetzung bedeutet, dass auch thrid party Software und Partnerunternehmen eingebunden werden und alle Daten miteinander verschränkt werden. Dabei werden Daten nicht nur ausgewertet, sondern auch gesteuert und prognostizieren und freigeben.

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In diesem Zusammenhang fällt oft das Stichwort Datenintegrität. Der Begriff bezieht sich auf die Korrektheit, Vollständigkeit und Konsistenz von Daten. Auch die Sicherheit von Daten und regulatorische Anforderungen werden unter dem Begriff zusammengefasst. Um Datenintegrität zu gewährleisten, werden in der Designphase verschiedene Prozesse, Regeln und Standards implementiert. Ist die Integrität der Daten so erst einmal sichergestellt, bleiben die in einer Datenbank gespeicherten Informationen dauerhaft vollständig und vertrauenswürdig, ganz gleich, wie oft auf sie zugegriffen wird. Außerdem beinhaltet Datenintegrität die Sicherheit der Informationen vor externen Einflüssen. Das erfordert Kooperation zwischen den Beteiligten. Eine Notwendigkeit um auch in Zukunft noch am Geschehen Teilhaben zu können, so Hubert Rhomberg: „Dass nur eine Vertrauenskultur, eine angstfreie Organisation mit flachen Hierarchien Innovation zulässt und erzeugt. Und dass Transparenz, nämlich Wissen teilen, der Schlüssel ist, damit man als Gesamtunternehmen noch bestehen kann. Wenn jeder in seinem Silo der Firma sein Wissen hortet, dann wird die Firma das nicht überleben.”

(Quelle: https://www.talend.com/de/resources/was-ist-datenintegritaet/)

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Wer soll eine Plattform initiieren?

So manche PropTechs und ConTechs befassen sich heute nicht mehr mit einzelnen Leistungsphasen oder Lebenszyklusphasen sondern eher damit, wie man die gesamte Wertschöpfungskette der Bauwirtschaft verbinden kann. „Man muss sich fragen, wie kann ich diese vielen Daten dieser einzelnen IT-Systeme in übergeordnete Datenlandschaften zusammenbringen, sodass ich wirklich einen ganzheitlichen Blick über Planen, Bauen und Betreiben habe?”so Norman Meyer, der klar für umfassende Plattformen plädiert.

Das zukunftsorientierte Denken Vieler, geht also klar hin zu kooperativer Zusammenarbeit, initiiert durch StartUps die den großen Bau Akteuren die Möglichkeit zu mehr Konnektivität bieten wollen. Eine neue Kultur der Transparenz und des Vertrauens im Bauwesen wird aber benötigt um dies auch umzusetzen. Wissen und Daten teilen, um gemeinsam zu mehr Projekterfolg zu gelangen. Dass es so manchen schwer fallen mag, die bis dahin gut gehüteten Daten herzugeben ist verständlich. Daten sind ein wichtiges Gut unserer digitalen Zeit. Es gilt sich aber vor Augen zu führen, dass aus dem Teilen von Daten neue Potenziale erschlossen werden können. Potenziale aus dem Zusammenführen von Daten, die dann aufbereitet werden können und allen Projektbeteiligten zu Gute kommen werden. Wertvolle Daten weiterhin also unberührt lassen oder diese gezielt teilen und durch kooperative Zusammenarbeit zu mehr Projekterfolg gelangen? Dem Weg der Daten wird man früher oder später wohl folgen müssen, um in einer digitalen Zukunft mithalten zu können. Obwohl Datenintegration technologisch schon sehr fortschrittlich ist, gibt es weiterhin einige Hürden zu überwinden.

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Herausforderungen von Datenintegration

Auf den Punkt gebracht bedeutet Datenintegration das Zusammenführen von Daten aus verschiedenen Quellen. Dabei wird eine ganzheitliche Integration von Daten angestrebt, die alle verfügbaren Daten umfasst. Nur so kann das gesamte Potenzial ausgeschöpft werden. Die Anforderungen wachsen stetig. Riesige Datenmengen werden produziert. Die Integrationsplattform muss in der Lage sein diese speichern und auswerten zu können. Big Data also, dessen Verarbeitung und Auswertung die richtigen Technologien erfordert. Die dabei entstehenden Herausforderungen ergeben sich nicht nur aus der großen Menge der Daten sondern auch aus der Vielzahl an benutzen Softwares und Tools und der Verschiebung aller vorhandenen Daten in das zentralisierte System. Im Lebenszyklus von Bauwerken werden Daten in unterschiedlichsten Systemen produziert, wie etwa CRM-Systeme, ERP-Systeme, etc. Verschiedene Systeme bedeutet hierbei auch verschiedene Dateiformate und Datentypen - heterogene Daten also. Die Integrationsplattform muss also entweder in der Lage sein diese Dateiformate lesen und nutzen zu können, oder es muss eine Formatierung in einen nutzbaren Datentypen stattfinden. Dies ist eine Herausforderung die es im Zuge der Entwicklung einer solchen Integrationsplattform zu überwinden gilt. Auch hierbei gilt je geringer die Anzahl der genutzten Datenstandards, desto mehr werden diese wenigen Standards verwendet. Das vereinfacht die Datenintegration entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Um Vorteile optimal nutzen zu können, ist eine holistische Herangehensweise ausschlaggebend. Das kann nur umgesetzt werden, wenn alle Daten in hoher Qualität zur Verfügung stehen. Unsauberkeiten, fehlende oder gar fehlerhafte Daten führen zu verfälschten Ergebnissen. Dadurch kann eine Kettenreaktion ausgelöst werden, die je nach Menge an fehlerhaften oder fehlenden Daten fatal sein kann. Der Faktor Mensch ist dabei meist die Fehlerquelle, der das kontinuierliche und konsequente Eingeben von qualitativ hochwertigen Daten gewährleisten muss. Die Probleme der Datenqualität, sind wie das Analysieren und Auswerten von Daten fortlaufend. Daher müssen von Anfang an Best Practices in der Qualitätssicherung etabliert werden, deren Rollen und Verantwortlichkeiten klar definiert sind, um sicherzustellen, dass sowohl die Entwicklungsphase als auch die laufende Nutzung des Systems von allen fehlerhaften Daten frei bleibt.

(Quelle: https://technologyhub.de/die-3-groessten-herausforderungen-der-big-data-integration/)

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Vor Herausforderungen sind also nicht nur die Entwickler sonder auch die Nutzer betroffen. Technologischer Fortschritt befähigt den Menschen trotzdem Daten ganzheitlich zu integrieren und kann dabei Prozesse vorgeben und auf Fehlerquellen aufmerksam machen. Dabei gibt es verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten:

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Formen der Datenintegration

Es gibt verschiedene Formen der Datenintegration, die ja nach Anwendungsgebiet, Menge an Daten und Beteiligten gewählt werden sollte. Dabei wird anhand des Grades der Automatisierung, von manuell bis hinzu kompletter Automatisierung, unterschieden.

Manuelle Datenintegration: Daten werden im Data Warehouse von einer Person manuell zusammengeführt. Diese greift über einen persönlichen Zugang auf das System und die entsprechenden Schnittstellen zu und führt dem System Daten aus verschiedene Quellen in einem aufwendigen, händischen Prozess bei. Daten werden also manuell aus verschiedenen Quellen übertragen.

Middleware-basierte Datenintegration: Diese Form der Datenintegration ist mit der Funktion eines Adaptors zu vergleichen. In veralteten Anwendungen wurden oft Datenformate genutzt, die heute nicht mehr relevant sind. Durch Middleware-basierte Datenintegration können diese ausgelesen und umgewandelt werden. Anschließend werden diese dem Integrationssystem, neuen Standards und aktuellen Formaten entsprechend zugefügt.

Anwendungsbasierte Integration: Das Integrationssystem lokalisiert hierbei Daten aus verschiedenen Anwendungen und führt diese in einem zentralen System zusammen. Falls notwendig, werden Daten im Verlauf des Prozesses auch dem Zielsystem entsprechend formatiert.

Uniform-Access-Integration: Daten werden aus verschiedene Quellen in einer Benutzeroberfläche ****(Frontend) zusammengeführt und dargestellt. Ihr ursprüngliches Dateiformat bleibt dabei jedoch unverändert. Diese Art der Datenintegration wird von objektorientierten Daten-Management-Systemen (DMS) genutzt, um Einheitlichkeit abzubilden ohne das ursprüngliche Format ändern zu müssen.

Common-Storage-Integration: Im Gegensatz zur Uniform-Access-Integration bleiben Daten in dieser Form im Ursprungssystem liegen. Eine Kopie der Daten wird ins Integrationssystem überführt und gegebenenfalls formatiert. Dies ist der am häufigsten verwendete Speicheransatz der Datenintegration.

(Quelle: https://www.exconcept.de/e-commerce-loesungen/datenintegration/was-ist-data-integration-und-welche-formen-von-datenintegration-gibt-es/)

Nachdem Daten erfolgreich zusammengeführt wurden folgt im nächsten Schritt das Nutzen dieser. Durch Analysieren und Auswerten können fundierte auf Daten basierte Entscheidung getroffen werden und Prozesse optimiert werden. Daten werden dem System weiter kontinuierlich hinzugefügt und können dabei in verschiedenen Ansätzen genutzt werden.

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KI oder intelligente Datenstrukturen?

Datenintegration hat weder einen Anfang noch ein Ende. Unermüdlich sollen Daten gesammelt, interpretiert und die Ergebnisse genutzt werden. Der Mensch wäre mit einer solchen Datenmenge klar überfordert. Technologische Innovationen schafft hier Abhilfe. Daten die vom Nutzer eingeben werden, werden im Hintergrund automatisch ausgewertet. Prinzipiell gibt es dafür zwei Ansätze:

Zum einen intelligente Datenstrukturen, also die intelligente Anordnung von Operationen und Strukturen im Prozess eines Bauvorhabens, die durch den Nutzer individuell angepasst werden kann. Um zu wissen wie ein solche intelligente Datenstruktur aussehen soll, muss vorher definiert werden welche Fragestellung mit den Daten beantworten werden soll. Im Prinzip kommen intelligente Datenstrukturen einem klassischen Data Warehouse gleich. Ein Data Warehouse ist eine für Analysezwecke optimierte zentrale Datenbank, das Daten aus mehreren, in der Regel heterogenen Quellen zusammenführt. Auf Basis dieser Datenstrukturen kann man dann automatische Reports bauen, die eine bestimmte Fragestellung beantworten. Dafür muss eine große Datenmenge vorhanden sein, um optimale und effiziente Strukturen finden und festlegen zu können.

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Anstatt Daten anhand möglicher Fragestellungen zu strukturieren wie das bei intelligenten Datenstrukturen der Fall ist, könnte man Daten auch in rohem Zustand speichern. Es entstehen so gennante Data Lakes, die als zentraler Speicherort aller Daten dienen. KI-basierte Suchmaschinen (semantische Suche) bieten dann die Möglichkeit Antworten auf zuvor unbekannte Fragestellungen zu finden.

Ideal ist eine Kombination aus beiden Ansätzen. KI könnte das Framework für die intelligente Datenstruktur bilden und Aufgaben automatisch übernehmen oder auf Diskrepanzen zwischen verschiedene Bauprojekten hinweisen. Intelligente Datenstrukturen könnten den Planungsprozess optimieren und automatisieren, so wie schnelle Antworten auf häufig gestellte Fragen bieten.

Dabei gilt, Prozessstrukturen sollten stets dem Lean Prinzip folgen. Klare Prozessstrukturen bevorteilen die Datenintegration, die so schnell hilfreiche Informationen anzeigen und nutzbar machen kann. Besonders im Modulbau kann so deutlich effizienter gearbeitet werden, da die Abläufe immer derselben Intelligenten Datenstruktur folgen. Wenn dies dann zusätzlich durch KI ergänzt wird, schießt der Projekterfolg exponentiell in die Höhe und Risiken werden massiv minimiert. Technologische Innovation ist dabei noch lange nicht im Endstadium. Sie wird sich weiterentwickeln und mit ihr werden sich auch fortlaufend neue Möglichkeiten für die Datenintegration im Bauwesen ergeben, die Prozesse noch effizienter werden lassen.

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Datenintegration bietet zahlreiche Vorteile. Sie verbessert die Zusammenarbeit und Vereinheitlichung von Systemen, spart Zeit ein, merzt Fehlerquellen aus und macht einst ungenutzte Daten nutzbar. Datenintegration ist ein Lernprozess. Nicht nur muss die KI erstmal lernen zu agieren, auch die Software und der Mensch dahinter müssen sich weiterentwickeln. Weg von veralteten Strukturen der Intransparenz und Fragmentation. Hin zu kooperativer Zusammenarbeit und dem Teilen von intellektuellen Ressourcen. Wieso? Nicht nur Daten und Potenziale sollten in der Bauwirtschaft geteilt werden, sondern werden auch Herausforderungen, Hindernisse und Probleme geteilt. Diese sind auf lange Sicht nur durch die Digitalisierung und damit auch nur gemeinsam zu bewältigen.

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