Using concepts of building information models to assist emerging contractors
Date
2023-12
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACTS: Emerging contractors play a significant role in South Africa’s construction industry. It has been observed that emerging contractors often fail to meet time, cost, and quality targets on projects and therefore fail to become established enterprises. The aim of this study is to investigate a software-based solution to address some of the challenges experienced by emerging contractors. The study investigates the incorporation of concepts of building information modelling (BIM) to improve the efficiency of emerging contractors. A literature investigation was conducted to establish shortcomings of emerging contractors which may prevent them from completing projects successfully. It was found that emerging contractors face numerous complex and multi-facetted problems. However, it was largely determined that emerging contractors amongst others lack projects management skills, financial management skills, and technical expertise. A software application was developed as a proof of concept to support emerging contractors with their project execution. The software application was developed in the Unity game engine as this was established as the best development option for this specific study. A 3D Autodesk Revit model was extracted from the BIM model as an OBJ file and imported into the Unity interface. The software focussed on providing a graphic and visual representation of the project, and of the progress and schedule management to address the lack of project management skills. Furthermore, 3D models providing examples of construction details were developed. To validate the proof of concept the software was presented to six emerging contractors and three industry professionals active in the South African construction industry. The software was well received by all interviewees who also provided feedback and proposed improvements of the current software. Thus, the application of BIM concepts could be of value to emerging contractors. The software also opens the possibility of empowering small contractors on a global scale which could lead to an improved construction industry worldwide. Small contractors play an important role in the industry and are currently not supported by advanced software such as BIM. The use of existing technologies and integration of existing software opens possibilities to the South African construction industry. It is proposed that an open-source software application be developed using the concepts investigated in this study. This will allow participants from industry the ability to add functionality and customise the software for their own needs which will continuously improve the software.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Opkomende kontrakteurs speel 'n belangrike rol in Suid-Afrika se konstruksiebedryf. ‘n Literatuuroorsig toon dat opkomende kontrakteurs dikwels versuim om tyd-, koste- en kwaliteitsteikens op projekte te haal en en dus nie gevestigde ondernemings word nie. Die doel van hierdie studie is om 'n sagteware-gebaseerde oplossing te ondersoek om sommige van die uitdagings wat opkomende kontrakteurs ervaar, aan te spreek. Die studie ondersoek die inkorporering van konsepte vir bouinligtingmodellering (BIM) om die doeltreffendheid van opkomende kontrakteurs te verbeter. 'n Literatuurondersoek is gedoen om tekortkominge van opkomende kontrakteurs te indentifiseer wat hulle kan verhoed om projekte suksesvol te voltooi. Daar is bevind dat opkomende kontrakteurs talle probleme ondervind wat kompleks en veelsydig van aard is. Daar is egter grootliks vasgestel dat opkomende kontrakteurs onder meer nie projek bestuursvaardighede, finansiële- of besigheids- bestuursvaardighede en tegniese kundigheid het nie. 'n Sagtewaretoepassing is ontwikkel as 'n bewys van konsep om opkomende kontrakteurs met hul projekuitvoering te ondersteun. Die sagtewaretoepassing is in die Unity game enjin ontwikkel, wat as die beste ontwikkelingsopsie vir hierdie spesifieke studie bevind is. 'n 3D Autodesk Revit-model is as 'n OBJ-lêer uit die BIM-model onttrek en in die Unity-koppelvlak ingevoer. Die sagteware het gefokus op die verskaffing van 'n grafiese en visuele voorstelling van die projek, en van die vordering- en skedulebestuur om die gebrek aan projekbestuursvaardighede aan te spreek. Verder is 3D-modelle wat voorbeelde van konstruksiebesonderhede verskaf, ontwikkel. Om die bewys van konsep te bekragtig, is die sagteware aan ses opkomende kontrakteurs en drie professionele persone in die Suid-Afrikaanse konstruksiebedryf voorgelê. Die sagteware is goed ontvang deur alle ondervraers wat ook terugvoer gegee het met voorstelle van verbeterings aan die huidige sagteware. Die toepassing van BIM-konsepte kan dus van waarde wees vir opkomende kontrakteurs. Die sagteware open die moontlikheid om klein kontrakteurs op 'n wêreldwye skaal te bemagtig wat kan lei tot 'n verbeterde konstruksiebedryf wêreldwyd. Klein kontrakteurs speel 'n belangrike rol in die bedryf en word tans nie deur gevorderde sagteware soos BIM ondersteun nie. Die gebruik van bestaande tegnologieë en integrasie van bestaande sagteware bied moontlikhede spesifiek vir die Suid-Afrikaanse konstruksiebedryf. Daar word voorgestel dat 'n oopbronsagtewaretoepassing ontwikkel word met behulp van die konsepte wat in hierdie studie ondersoek is. Dit sal deelnemers uit die industrie die vermoë gee om funksionaliteit by te voeg en die sagteware aan te pas vir hul eie behoeftes wat die sagteware voortdurend sal verbeter.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Opkomende kontrakteurs speel 'n belangrike rol in Suid-Afrika se konstruksiebedryf. ‘n Literatuuroorsig toon dat opkomende kontrakteurs dikwels versuim om tyd-, koste- en kwaliteitsteikens op projekte te haal en en dus nie gevestigde ondernemings word nie. Die doel van hierdie studie is om 'n sagteware-gebaseerde oplossing te ondersoek om sommige van die uitdagings wat opkomende kontrakteurs ervaar, aan te spreek. Die studie ondersoek die inkorporering van konsepte vir bouinligtingmodellering (BIM) om die doeltreffendheid van opkomende kontrakteurs te verbeter. 'n Literatuurondersoek is gedoen om tekortkominge van opkomende kontrakteurs te indentifiseer wat hulle kan verhoed om projekte suksesvol te voltooi. Daar is bevind dat opkomende kontrakteurs talle probleme ondervind wat kompleks en veelsydig van aard is. Daar is egter grootliks vasgestel dat opkomende kontrakteurs onder meer nie projek bestuursvaardighede, finansiële- of besigheids- bestuursvaardighede en tegniese kundigheid het nie. 'n Sagtewaretoepassing is ontwikkel as 'n bewys van konsep om opkomende kontrakteurs met hul projekuitvoering te ondersteun. Die sagtewaretoepassing is in die Unity game enjin ontwikkel, wat as die beste ontwikkelingsopsie vir hierdie spesifieke studie bevind is. 'n 3D Autodesk Revit-model is as 'n OBJ-lêer uit die BIM-model onttrek en in die Unity-koppelvlak ingevoer. Die sagteware het gefokus op die verskaffing van 'n grafiese en visuele voorstelling van die projek, en van die vordering- en skedulebestuur om die gebrek aan projekbestuursvaardighede aan te spreek. Verder is 3D-modelle wat voorbeelde van konstruksiebesonderhede verskaf, ontwikkel. Om die bewys van konsep te bekragtig, is die sagteware aan ses opkomende kontrakteurs en drie professionele persone in die Suid-Afrikaanse konstruksiebedryf voorgelê. Die sagteware is goed ontvang deur alle ondervraers wat ook terugvoer gegee het met voorstelle van verbeterings aan die huidige sagteware. Die toepassing van BIM-konsepte kan dus van waarde wees vir opkomende kontrakteurs. Die sagteware open die moontlikheid om klein kontrakteurs op 'n wêreldwye skaal te bemagtig wat kan lei tot 'n verbeterde konstruksiebedryf wêreldwyd. Klein kontrakteurs speel 'n belangrike rol in die bedryf en word tans nie deur gevorderde sagteware soos BIM ondersteun nie. Die gebruik van bestaande tegnologieë en integrasie van bestaande sagteware bied moontlikhede spesifiek vir die Suid-Afrikaanse konstruksiebedryf. Daar word voorgestel dat 'n oopbronsagtewaretoepassing ontwikkel word met behulp van die konsepte wat in hierdie studie ondersoek is. Dit sal deelnemers uit die industrie die vermoë gee om funksionaliteit by te voeg en die sagteware aan te pas vir hul eie behoeftes wat die sagteware voortdurend sal verbeter.
Description
Thesis (MEng)--Stellenbosch University, 2023.