Transformation von BIM-Engineering und Code-Compliance mit generativer KI

In diesem Artikel untersucht Oh Qi Qi, Exyte‑Expertin für künstliche Intelligenz (KI) und Regulierung, die Herausforderungen der Compliance bei der Planung von Pharmaanlagen, skizziert, wie der ReguBIM‑KI‑Pilot mögliche Lösungen erprobt, und zeigt, was erste Ergebnisse für künftige Engineering‑Workflows bedeuten.

Die Herausforderung der Compliance im Design von Pharmaanlagen

Die Planung von Anlagen für Pharma‑ und Biotech‑Unternehmen erfordert die Einhaltung strenger regulatorischer Vorgaben, die üblicherweise als Code‑Compliance bezeichnet werden. Diese Regelwerke sollen die Sicherheit der Gebäudenutzer gewährleisten und Produktionsumgebungen schützen, die unmittelbaren Einfluss auf die Patientensicherheit haben. Sie betreffen unter anderem den Brandschutz, Luftführungssysteme, Abstände in Reinräumen sowie Zugangswege wie Ausgänge oder Servicerouten.

Derzeit erfolgt die Überprüfung der Compliance überwiegend manuell. Ingenieurinnen und Ingenieure gleichen 3D‑Building‑Information‑Modeling‑(BIM‑)Daten mit umfangreichen, textbasierten Regelwerken ab. BIM‑Modelle, die häufig in Revit oder vergleichbaren Tools entstehen, bilden Anlagen detailliert digital ab, während Vorschriften in langen technischen Dokumenten vorliegen. Entsprechend umfasst die Compliance‑Prüfung die Kontrolle zahlreicher Anforderungen, von Korridorbreiten bis zu den Abständen zwischen Notausgängen, und verlangt viel Zeit, Erfahrung und sorgfältige Auslegung.

Dieser manuelle Ansatz gilt als arbeitsintensiv, fehleranfällig und kostspielig, insbesondere wenn Abweichungen erst spät im Projektverlauf erkannt werden.

Einführung von ReguBIM KI als Prototyp

ReguBIM KI wurde von Exyte als Prototyp entwickelt, um zu erforschen, ob generative KI bei der Compliance-Überprüfung unterstützen kann. Anstatt bestehende Prozesse zu ersetzen, fungiert der Pilot als digitaler Assistent, der auf seine Fähigkeit getestet wird, regulatorische Texte zu interpretieren und mit 3D-BIM-Daten in Beziehung zu setzen.

Im Testumfeld kann ReguBIM KI ausgewählte Vorschriften analysieren, potenziell relevante Klauseln identifizieren und Bereiche in einem BIM-Modell markieren, die eine genauere menschliche Überprüfung erfordern könnten. Die Ausgaben sollen Ingenieure während der frühen Designphasen und internen Prüfungen unterstützen, nicht jedoch eine endgültige Compliance-Genehmigung liefern.

Der Prototyp läuft auf Databricks-Infrastruktur und verwendet eine Medaillon-Architektur zur Strukturierung der Datenverarbeitung. ETL-Pipelines konvertieren BIM-Dateien und regulatorische Dokumente in Formate, die für die Analyse geeignet sind. Die Anwendung wird als Databricks-App auf serverloser Infrastruktur bereitgestellt, um kontrollierte Experimente und Iterationen im Rahmen des Pilotaufbaus zu ermöglichen.

ReguBIM KI befindet sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium und wird intern verwendet, um technische Machbarkeit, Anforderungen an die Datenqualität und Integrationsaufwand zu bewerten.

Kernfähigkeiten unter Test

Im Rahmen des laufenden Pilotprojekts untersucht ReguBIM AI mehrere experimentelle Funktionen:

• Verknüpfung ausgewählter BIM‑Elemente mit relevanten regulatorischen Texten, um Compliance‑Prüfungen zu unterstützen
• Einsatz einer KI‑basierten Architektur auf Basis von Databricks, MLflow und Orchestrierungskomponenten für modulare Experimente
• Durchführung räumlicher Analysen, etwa Distanzprüfungen und Routenbewertungen, innerhalb definierter Testszenarien
• Anwendung von Retrieval‑Augmented Generation, um potenziell relevante regulatorische Klauseln zu Benutzeranfragen zu identifizieren

• Erstellung von vorläufigen Compliance‑Zusammenfassungen, die der fachlichen Prüfung dienen und nicht für eine formale Einreichung vorgesehen sind

   

Diese Funktionen befinden sich in der Erprobung, können sich im Zuge der Weiterentwicklung des Prototyps ändern und sind nicht für den produktiven Einsatz validiert.
 

Beobachtungen aus der frühen Pilotarbeit

Erste Tests zeigen, dass KI-gestützte Compliance-Analysen den Aufwand zur Identifizierung potenzieller Probleme in frühen Entwurfsphasen reduzieren könnten. Die Ergebnisse zeigen jedoch auch, dass Expertenurteile weiterhin unerlässlich sind, insbesondere bei der Interpretation von mehrdeutigen Vorschriften oder projektspezifischen Anforderungen.

Aus geschäftlicher Sicht hilft der Pilot Exyte zu beurteilen, wo Automatisierung Ingenieure unterstützen könnte, wo die Datenvorbereitung weiterhin eine Einschränkung darstellt und wie solche Tools in etablierte Governance- und Genehmigungsprozesse integriert werden könnten.

Digitale Innovation bei Exyte

Exyte ist ein global tätiges Engineering‑, Procurement‑ und Construction‑Unternehmen (EPC), das sich auf die Planung und Realisierung komplexer Hightech‑Anlagen spezialisiert hat. Ergänzend zu seinen Kernleistungen im Engineering prüft Exyte digitale Werkzeuge, die Qualität, Sicherheit und Effizienz in Projekten unterstützen können. ReguBIM AI ist ein solches Proof of Concept, mit dem untersucht wird, wie generative KI künftig zur Analyse regulatorischer Anforderungen beitragen könnte.

Exyte versteht diesen Prototyp als kollaboratives Unterstützungswerkzeug und nicht als Entscheidungssystem. Ziel ist es, Ingenieurinnen und Ingenieure von wiederkehrenden Prüftätigkeiten zu entlasten, damit sie ihre fachliche Expertise dort einsetzen können, wo sie den größten Mehrwert bietet.

Intelligentere Compliance, untersucht durch Tests

Mit ReguBIM AI untersucht Exyte, wie BIM, generative KI und regulatorische Daten in einem kontrollierten Pilotprojekt zusammenarbeiten könnten. Obwohl noch experimentell, bietet die Initiative praktische Einblicke, wie sich Compliance-Prozesse entwickeln könnten und welche Schutzmaßnahmen vor einer breiteren Anwendung erforderlich sind.

Für Pharma- und Biotech-Projekte, die mit komplexen regulatorischen Umgebungen konfrontiert sind, hilft diese explorative Arbeit, sowohl die Chancen als auch die Grenzen KI-gestützter Ingenieurtechnik zu klären.