Bessere Krankenhausgestaltung, geringere Kosten mit VR

So setzt Mortenson Unity für interaktive VR-Anwendungen und innovative 360-Grad-Videos ein.

Mortenson: Eine Fallstudie zu Unity für Architektur, Ingenieurwesen und Bau

Wie senkt man Kosten und das enorme Risiko bei AEC-Projekten im medizinischen Bereich? Mortenson hat einen Weg gefunden: Durch die perfekte Simulation von neuen Krankenhäusern und Operationssaaldesigns in einer interaktiven 3D-Umgebung können Kunden wichtige medizinische Einrichtungen, Arbeitsbereiche und Technologien umfassend visualisieren und mit ihnen interagieren, um eine optimale Einrichtung und Benutzbarkeit zu gewährleisten. Daraus ergeben sich große Vorteile für eine optimierte Patientenversorgung, effizienterer Belegschaftseinsatz und niedrigere Kosten. 

Das Projekt

3425Interaktives VR verbessert Krankenhausdesign für Kaiser Permanente und andere

Das Ziel

Unterstützen Sie Ihre Kunden dabei, neue Designprojekte zu visualisieren, zu erleben und abzusegnen. 

Plattformen

VR: HTC Vive, Oculus Rift, Oculus Go, HoloLens, 360-Grad-Videos

Teammitglieder

4

Standort

Seattle und Minneapolis, USA

Mortenson ist ein in Minneapolis, USA, ansässiges Bauunternehmen, zählt zu den 20 größten Entwicklungs- und Bauunternehmen und bietet seinen Kunden spezielle Dienstleistungen für Energie- und Ingenieursprojekte. Das Privatunternehmen beschäftigt 5.000 Mitarbeiter, erwirtschaftet einen Jahresumsatz von 3,8 Mrd. US-Dollar und hat Niederlassungen überall in den USA. Die Expertise des Unternehmens ist beim Bau kommerzieller Gebäudekomplexe, ökologisch nachhaltiger Gebäude, bei virtuellem Design und Konstruktion, bei der Bausicherheit und vielem mehr extrem gefragt.

Vor einigen Jahren erkannte Mortenson den Vorteil der Integration von Visualisierungstechnologien in Design- und Kundenerlebnisprozesse und gründete daher ein spezielles Virtual-Insights-Team. Seitdem hat sich das Unternehmen zu einem Experten beim Einsatz von Unity zur Bereitstellung interaktiver Anwendungen für Virtual Reality und 360-Grad-Videos für vielfältige Kundenanforderungen entwickelt, darunter Gebäudeentwurfsbewertungen und Vertriebs- und Marketinginitiativen.

Kunden für die VR-Krankenhausvisualisierung sind unter anderem das University of Washington Medical Center und Kaiser Permanente.  

 

Die Ergebnisse:

  • Kunden und Entwicklerteams können gemeinsam in Echtzeit an 3D-Entwurfsbewertungen arbeiten.
  • Projektbeteiligte können neue Arbeitsbereiche in realistischen Größenverhältnissen schon vor Fertigstellung erleben und ihren Bedürfnissen anpassen.
  • Mortenson kann die Visualisierungen unkompliziert auf eine Vielzahl von VR- und/oder 360°-Videogeräten übertragen.
  • Große Kosteneinsparungen bis zu mehreren Hunderttausend Dollar, da keine physischen Nachbildungen von Arbeitsbereichen gebaut werden müssen.
  • Kunden können ergonomische oder bautechnische Mängel frühzeitig in einem Projekte erkennen und beheben.

 

Mortenson erkannte die Möglichkeiten für Innovationen in 3D und VR

Vor einigen Jahren erkannten Will Adams und Marc Kinsman, Entwickler für neue Technologien bei Mortenson in Seattle, die künftigen Vorteil von VR und 360-Grad-Videos für Kundenprojekte. Das erste Oculus-Headset feierte gerade seine Markteinführung und Adams stieg sofort auf die sich eröffnenden Möglichkeiten ein, da er von der Unterstützung der Plattform durch Unity wusste. 

„Zu dem Zeitpunkt arbeitete ich am Entwurf für das neue Stadium der Minnesota Vikings. Obwohl sich mein bisheriges Arbeitsleben auf Architektur und Design (und etwas Rendering) konzentriert hatte, konnte ich unser Projektteam davon überzeugen, die Möglichkeiten der Simulation neuer Projekte mit einer 3D-Render-Engine zu prüfen. Damals hatte ich so gut wie keine Erfahrung damit, aber ich wusste, dass es richtig cool aussehen würde und leicht auf VR-Systemen angezeigt werden könnte.“ Adams’ Kollege Mark Kinsman war auch sofort mit dabei, „weil Unity eine große und hilfreiche Entwicklergemeinschaft bot, wodurch wir die nötigen Kenntnisse und Verfahren einfach erlernen konnten.“

In der Lernphase beschränkten sich die 3D-Umgebungen von Adams, Kinsman und ihrem Virtual-Insights-Team nur auf kleine, grundlegende Bereiche. „Als wir anfingen, konzentrierten wir uns nur auf einfache virtuelle Projekte, in denen unsere Kunden umherlaufen konnten. Im Laufe der vergangenen Jahr haben wir erkannt, wie wichtig der Einsatz interaktiver Elemente in diesen Umgebungen für das Nutzerverhalten ist.“

Grundsteinlegung mit Unity

Bei jedem Projekt nutzt das Virtual-Insights-Team zahlreiche Architektur-Assets und andere Ressourcen, die sie bedarfsgerecht aus dem Asset Store herunterladen. Dazu kommen noch viele andere Modelle aus anderen Programmen wie 3Ds Max, SketchUp oder Rhino. Intern arbeitet das Team eng zusammen und ist direkt über Unity untereinander verbunden. So können sie den Projektverlauf beschleunigen und Probleme schneller beheben. Die Vernetzung ermöglicht zudem die direkte Zusammenarbeit mit ihren Kunden aus den USA und Europa in Echtzeit in den VR-Umgebungen. 

Jedes Projekte umfasst eine Vielzahl von Kundenlieferergebnissen, weshalb das Team die umfangreichen Unity-Funktionen, zum Beispiel die C#-API, sehr schätzt. „Wir können so ziemlich alles Mögliche und Unmögliche mit der API bewerkstelligen. Dank ihr können wir zuversichtlich Vorschläge akzeptieren, auch wenn Kunden Dinge verlangen, die wir noch nie zuvor erstellt haben, weil uns die API einfach dabei unterstützt, ansprechende Ergebnisse zu liefern“, sagt Adams. 

Wenn der Abgabetag für ein Projekt näher rückt, ist Kinsman immer wieder begeistert davon, wie einfach die Übertragung auf die mehr als 20 möglichen Plattformen ist: „Wir springen zwischen Oculus Rift und Oculus Go, der HTC Vive und HoloLens hin und her, ganz einfach. Wir haben sogar schon Projekte für Mobilgeräte abgeliefert. Mit Unity als Grundlage für unsere Projekte haben wir immer die passende Hardware für ein Projekt zur Hand, was uns unsere Arbeit enorm erleichtert. Von ein und derselben Entwicklungsplattform können wir immer das passende Ergebnis für die individuellen Projektanforderungen liefern. Wir müssen keine neuen Verfahren lernen oder unzählige verschiedene Hardware- und Plattformanforderungen von Kunden berücksichtigen.“ 

Mit jedem neuen Projekt rüstet das Team typischerweise auf die aktuelle Unity-Version auf (momentan verwenden sie 2017.3). Als Teil ihrer fortlaufenden Forschungs- und Entwicklungsarbeit nutzen sie regelmäßig die neuesten Versionen, um sich mit neuen Funktionen vertraut zu machen, die sie in Projekten verwenden können (zum Beispiel die Scriptable-Render-Pipeline (SRP)). Und schon bald werden sie auf das brandneue Unity 2018 aufrüsten.

Krankenhausbetreiber arbeiten dank VR und 360-Grad-Videos effektiver

Dank der bis zu 20 Projekte, die das Team pro Jahr mit Unity durchführt, haben sie im Laufe der Jahre eine ganze Menge an Erfahrung in den Bereichen VR und 360-Grad-Videos gesammelt, die sie gewinnbringend für hochkarätige Kunden einsetzen können. Einer dieser Kunden ist Kaiser Permanente, die drittgrößte gemeinnützige Krankenhausbetreibergesellschaft in den USA. 

„Im medizinischen Bereich bitten uns Kunden generell um Unterstützung in einem großen Anwendungsfall: die Erstellung eines virtuellen Gemeinschaftsarbeitsbereichs in einer 3D-Umgebung“, erklärt Adams. „Krankenhausprojektmanager erklären uns immer wieder, wie schwierig es für ein Chirurgenteam ist, die Abläufe in einem Operationssaal zu verstehen, bevor dieser gebaut wurde. Gelingt es der Projektverwaltung nicht, das Operationsteam vom Projekt und der Raumgestaltung zu überzeugen, stehen direkt nach Fertigstellung des Baus sofort zwingende Umbaumaßnahmen an, weil die Chirurgen im ursprünglichen Entwurf nicht arbeiten können.“ 

Kaiser Permanente begann zum Beispiel mit dem Entwurf eines neuen Raum für interventionelle Radiologie und wollte sicherstellen, dass das Radiologenteam problemlos darin arbeiten konnte. Mortenson erstellte den gesamten Raumkomplex entsprechend der Spezifikationen als virtuelle Umgebung. Alle Mitglieder des Krankenhausteams konnten den Raum betreten und mit ihm interagieren, um den Entwurf für ihre Arbeitsstätte der nächsten Jahre auf Herz und Nieren zu prüfen. Zu diesem Zweck wurden alle notwendigen Geräte und Ausstattungsgegenstände detailgetreu in 3D nachgebildet und das Chirurgenteam konnte mit einzelnen Geräten, Möbelstücken und vielen weiteren typischen Dingen in so einem Raum interagieren. Schauen Sie sich die Kaiser-Radiologie im Video in Aktion an.

Andere Kundenprojekte von Mortenson drehen sich um den Bau ganzer neuer Behandlungszentren oder Operationssäle. Hier wollen die Projektbeteiligten (Projektmanager, Ärzte, Krankenschwestern, technisches Personal) üblicherweise mit verschiedenen Elementen der gesamten Anlage interagieren, um schon in der Frühphase eines Projekts Entscheidungen zu Raumabmessungen, ergonomischen und ästhetischen Aspekten, funktionalen Systemen und Arbeitsablaufseffizienz zu treffen. „Sie haben dank uns die Möglichkeit, Probleme rechtzeitig zu erkennen, auszuwerten und zu beheben“, erläutert Kinsman. Schauen Sie sich an, wie Mortenson einen Gemeinschaftsarbeitsbereich für den neuen Krankenhausflügel im Washington Medical Center erschaffen hat.

Viele gesunde Vorteile aus virtuellen Projekten

Im Bereich Designüberprüfungsprojekte für Kunden im Gesundheitssektor liefert das Virtual-Insights-Team von Mortenson ebenfalls signifikante Ergebnisse. Die interaktiven VR-Umgebungen bedeuteten enorme Kosteneinsparungen für ihre Kunden, da große Mängel und nachträgliches Frustrationspotenzial schon lange vor dem ersten Betonguss, der ersten gebauten Mauer und der Bestellung von Materialien behoben werden konnten. Und das alles, ohne Zeit und Geld in den Aufbau einer physischen Nachbildung zu investieren.

Bob Dillon, Großprojektmanager für das University of Washington Medical Center erklärt hierzu: „Die Anlage ist immer da. Man kann einfach wieder reingehen, neue Entscheidungen überprüfen und direkt sehen, wie sich Veränderungen auf den Rest des Projekts auswirken.“ Kinsman fügt hinzu, dass „unsere Kunden stets die virtuelle Nachbildung gegenüber einem physischen Modell bevorzugen, weil es kosteneffizienter und informativer ist.“ 

Auch von Kaiser erhielt Mortenson sehr positive Rückmeldungen: „Mit Unity konnten wir eine interaktive, detaillierte VR-Umgebung erschaffen, in denen das Team Fehler und Mängel im Entwurf identifizieren, die effizientesten und produktivsten Arbeitsabläufe festlegen konnte und die für den Erfolg des Projekts wichtige Akzeptanz des Fachpersonals steigern konnte. Das erlaubte es Kaiser, den Kostenrahmen und die veranschlagte Bauzeit einzuhalten, ohne vorher viel Zeit und Geld in den Aufbau physischer Nachbildungen investieren zu müssen“, schließt Adams. 

Verwunderlich ist es nicht, dass sich Mortenson für Unity als bevorzugte Plattform zur Erstellung großartiger Ergebnisse und Ermöglichung wichtiger designspezifischer Entscheidungen für seine Kunden im Gesundheitssektor entschieden hat: Die Flexibilität von Unity, die umfangreiche Plattform-Unterstützung, das umfassende Ökosystem, die hilfreiche Unity-Gemeinschaft und der Asset Store sind unschlagbare Argumente für Unity. 

„Wir hatten schon immer die Möglichkeit, neue Gebäudedesigns in 2D oder 3D zu visualisieren, aber mit Unity haben wir neue, großartige Möglichkeiten, um Modelle in realen Maßstäben zu erschaffen, in denen unsere Kunden jeden Aspekt ihres neuen Reichs erleben können. Dimensionen, Funktionen, Fenster, Licht, Farben, Oberflächen, alles ist möglich. Interaktives VR gibt uns die Möglichkeit, sofort auf Kundenrückmeldungen einzugehen und wichtige Entwicklungsentscheidungen zu treffen, und spart unseren Kunden Zeit und Geld.“

Marc Kinsman, Emerging Technology Developer, Mortenson

„Mit Unity konnten wir eine interaktive, detaillierte VR-Umgebung erschaffen, in denen das Team Fehler und Mängel im Entwurf identifizieren, die effizientesten und produktivsten Arbeitsabläufe festlegen konnte und die für den Erfolg des Projekts wichtige Akzeptanz des Fachpersonals steigern konnte. Es erlaubte Kaiser auch, den Kostenrahmen und die veranschlagte Bauzeit einzuhalten, ohne vorher viel Zeit und Geld in den Aufbau physischer Nachbildungen investieren zu müssen.“

Will Adams, Emerging Technology Developer, Mortenson

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