Modyplan

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((MODYPLAN)) – Simulation für Gesundheitsbauten

Die frühen Phasen der Planung

Die Planung von Gesundheitsbauten ist prozessgetrieben: Komplexe Arbeitsprozesse, die unterstützt werden müssen, bestimmen das räumliche Konzept – und umgekehrt. Das System besteht aus zwei Teilen: Räumliche Strukturen und Prozesse.

Beide Teile weisen von Beginn an einen hohen Formalisierungsgrad auf. Dies macht das System ideal zum “Durchspielen” mittels Simulation. Dies wird bisher in der Praxis nicht – oder erst in späten Phasen des Projekts – getan, wenn Änderungen an der Struktur und Funktionsweise des Gebäudes nur noch sehr schwer möglich sind. In Abbildung 1 ist der Planungsprozess vor der Ausschreibung und nach der Ausschreibung eines Planungsprojektes schematisch dargestellt.

Abbildung 1: Der Big Bang in der Planung. Nach der Ausschreibung wird meist wieder von vorne begonnen. ((MODYPLAN)) hingegen erlaubt einen weit früheren Eingriff in die Planungsphase.
Abbildung 1: Der Big Bang in der Planung. Nach der Ausschreibung wird meist wieder von vorne begonnen. ((MODYPLAN)) hingegen erlaubt einen weit früheren Eingriff in die Planungsphase.

((MODYPLAN)) geht den umgekehrten Weg: Der entwickelte Simulator unterstützt bereits in frühen Phasen die Planung, in denen räumliche Strukturen und Arbeitsprozesse in Entstehung sind, und vom Prozess her durchgespielt werden wollen. Räume, Funktionen und Prozesse sind nicht statisch, sondern beeinflussen sich gegenseitig. Sie sind Subjekt der Simulation, die einen Vergleich zwischen verschiedenen Varianten und eine Unterstützung von oftmaligen Änderungen, wie sie in der frühen Planung die Regel sind, zur Aufgabe hat. ((MODYPLAN)) hilft so die Planung zu beschleunigen und teure Fehlplanungen zu verhindern.

Was kann ((MODYPLAN))?

Mit ((MODYPLAN)) werden Behandlungsketten auf diversen Raumschemen simuliert und verglichen. Darauf aufbauend wird die Ressourcenauslastung weiter untersucht.

Simulation von Behandlungsketten

Zentraler Kern der Simulation ist die Behandlungskette von Patienten. Diese kann entweder selbst generiert werden, oder mittels Excel oder SAP aus vorhandenen echten Daten eingelesen werden, siehe Abbildung 2.

Abbildung 2: Die Behandlungskette eines jeden Patienten wird auf einem schematischen Plan simuliert.
Abbildung 2: Die Behandlungskette eines jeden Patienten wird auf einem schematischen Plan simuliert.

Die Behandlungskette eines Patienten umfasst eine geordnete Reihe an Funktionseinheiten, die der Patient belegen soll im Laufe seiner Behandlung, zusammen mit einer zeitlichen Angabe, wie lange er diese belegt hat. In der Simulation übernimmt die Funktionseinheit, welche selbst mit einem Verhalten (engl. Behaviour) versehen ist, die weitere Abwicklung der Patienten, die sozusagen eine Anfrage an die Funktionseinheit (engl. Functional Unit, FU) stellen. Wie in Abbildung 3 a) dargestellt kann eine FU eine Kapazität haben (in diesem Fall 2) und die anderen Patienten müssen davor warten. Wie in Abbildung 3 b) dargestellt, kann eine FU aber auch aus verschachtelten Sub-Units bestehen.

Abbildung 3: Darstellung des Verhaltens einer Funktionseinheit.
Abbildung 3: Darstellung des Verhaltens einer Funktionseinheit.

Ressourcenauslastung

Von zentralem Interesse für den Modellierer ist natürlich die Ressourcenauslastung bei Simulation bestehender Prozesse auf seinem erstellten Plan. Wie in Abbildung 4 ersichtlich kann eine Ressourcenauslastung über die Zeit zu jeder Funktionseinheit dargestellt werden, auch unter Berücksichtigung des Platzbedarfs jeder Ressource.

Abbildung 4: Ressourcenauslastung von Funktionseinheiten unter Berücksichtigung des Platzbedarfs pro Ressource.
Abbildung 4: Ressourcenauslastung von Funktionseinheiten unter Berücksichtigung des Platzbedarfs pro Ressource.

Es kann nun nicht nur ein Plan erstellt und getestet werden, sondern auch mehrere Pläne und Abwandlungen davon, welche in Folge sogar direkt miteinander verglichen werden können.

Funktionsweise des ((MODYPLAN)) Simulators

Der Simulator selbst erlaubt drei Modi: Editieren umfasst des erstellen des Raumplans an sich zusammen mit der Festlegung welche Daten (und in Folge Behandlungsketten) dann darauf simuliert werden sollen.

Editieren: Erstellen der Modelle

Im Editier-Modus werden die Funktionseinheiten erstellt, zusammen mit ihrem Verhalten, wie in Abbildung 5 ersichtlich.

Abbildung 5: Der Editier-Modus in ((MODYPLAN)) erlaubt das Erstellen von Funktionseinheiten und dessen Verhalten.
Abbildung 5: Der Editier-Modus in ((MODYPLAN)) erlaubt das Erstellen von Funktionseinheiten und dessen Verhalten.

Hier ist natürlich auch das Planen mehrerer Ebenen (Stöcke in Gebäuden) möglich. Auch die Darstellung auf einem feineren oder gröberen Raster ist erlaubt.

Simulieren: Simulation der Behandlungsketten auf dem erstellten Plan

Im zweiten Modus wird die Simulation auf dem zuvor erstellten Plan in 3D visualisiert, wie in Abbildung 6 dargestellt. Die Patienten arbeiten ihre Behandlungsketten ab.

Abbildung 6: Die Simulation der Abarbeitung von Behandlungsketten der einzelnen Patienten.
Abbildung 6: Die Simulation der Abarbeitung von Behandlungsketten der einzelnen Patienten.

Ergebnisse: Vergleich der Ergebnisse unterschiedlicher Pläne

Die Ergebnisse der Simulation können nun visualisiert werden und auch mit Ergebnissen vorhergehender Simulationen verglichen werden, wie in Abbildung 7 ersichtlich.

Abbildung 7: Die Ergebnisse der Simulation können visualisiert und verglichen werden. Links die aktuelle Ressourcenauslastung, rechts eine von einer zuvor durchgeführten Simulation.
Abbildung 7: Die Ergebnisse der Simulation können visualisiert und verglichen werden. Links die aktuelle Ressourcenauslastung, rechts eine von einer zuvor durchgeführten Simulation.

Hierbei können mehrere Varianten eines Vergleichs ausgewählt werden, wie zum Beispiel ein Balkendiagramm.

Zielgruppe

Als mögliche Zielgruppe können hier sowohl Architekten, als auch Betriebsorganisationen, Gesundheitseinrichtungen und Gesundheitsträger das Tool ((MODYPLAN)) verwenden.

Projektteam - Beteiligte Forschungseinrichtungen