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Teilprojekt 4:
Indentifikation / Lokalisierung / Steuerung

 

AUSGANGSSITUAtion

In diesem TP sollen die realen Leistungen auf der Baustelle durch moderne Ident- und Kommunikationstechniken zeitnah dokumentiert werden, damit eine effektive Steuerung der Bauprozesse und der zugehörigen Material- und Informationsflüsse erfolgen kann.
Mit Hilfe von automatischen Identifikations-(AutoID) Technologien kann die informationstechnische Lücke zwischen der realen physischen Welt und deren Objekten sowie der virtuellen Planungswelt in einem Modell geschlossen werden. Daten, die zum Management von z.B. logistischen Prozessen notwendig sind, werden schneller und präziser erhoben und durch eine automatisierte Erhebung weniger fehlerbehaftet. AutoID-Systeme ermöglichen es also, mit genaueren Informationen zu planen und zu steuern.
Die Herausforderungen für die Ident- und Steuerungstechnik bestehen in der Bauwirtschaft primär aus:

  • der sicheren Identifizierung aller für den Bauprozess kritischen „Objekte" - wie Materialien, Ausrüstungen, Maschinen, Geräte und Werkzeuge
  • deren Lokalisierung vor und im mobilen, sich ständig ändernden Baustellenbereichder
  • Fähigkeit zur prozess- und bedarfsgerechten Fremd- und/oder Selbststeuerung derartiger Objekte
  • neutrale Integration verschiedener mobiler AutoID-Systeme und vorhandener Maschinensteuerung unterschiedlicher Hersteller in ein gemeinsames Konzept

Diese Aufgaben müssen kontinuierlich, zuverlässig und auch unter widrigen Umgebungsbedingungen gelöst werden.

ZIELSETZUNG

Ziel des Vorhabens ist es, die reale physische Welt ein Stück näher an die virtuelle Welt der IT-Planungs- und Steuerungssysteme heranzurücken und auf eine kostengünstige sowie automatisierte Weise eine deutlich höhere Transparenz auf der Baustelle herzustellen.
Wichtige Teilziele von TP 4 sind:

  • Ist-Analyse und Systematisierung aller relevanten Objekte und zugehöriger Prozesse am Bau mit dem Fokus der Erkennung innovativer Einsatzpotenziale von Ident-Technologien
  • Betriebswirtschaftliche Bewertung der damit verbundenen Aktivitäten in den Bauprozessen, Kosten und Sekundärwirkungen veränderter und verbesserter Identifizierungs-, Lokalisierungs- und Steuerungsmöglichkeiten
  • Identifizierung der konkreten Bedarfe und Optionen für die Wahl von AutoID-Modulen und Systemkonfigurationen unter Berücksichtigung der besonderen Anforderungen der Baubranche (Schmutz, mechanische Belastung, Mobilität, metallische Umgebung, Umwelteinflüsse etc.)
  • Entwicklung von Modellen und Konzepten für die Integration der passenden RFID- und Smart-Object-Technologien in bestehende bzw. neu entstehende IT-Landschaften.

Projektbeschreibung

Im ersten Jahr der Projektlaufzeit liegt der Fokus der Forschungsarbeiten bei der Teileklassifizierung und dem Prozessdesign. Durch Prozessaufnahmen und aus Gesprächen mit den Industriepartnern werden im ersten Schritt Bauteile, Betriebsmittel, Maschinen und Werkzeuge, die auf der Baustelle zum Einsatz kommen, aufgenommen, klassifiziert und bezüglich ihrer Beschaffenheit beschrieben. Die Objektbeschaffenheit ist wesentliche Voraussetzung für die Technologie, die verwendet werden kann. Nachfolgend werden die aufgenommenen Prozesse analysiert und Potenziale, die durch den Einsatz der Ident-Technologien ermöglicht werden, beschrieben. Durch Tests an verschiedenen Demonstratoren werden die theoretischen Ergebnisse validiert.

  • Teileklassifikation

Es eignen sich nicht alle Materialien auf der Baustelle für ein RFID-Tagging. Dies hängt insbesondere von deren Objektbeschaffenheit, Wert und Bedeutung im Bauprozess ab. Entsprechend wird eine Methodik zur Entscheidung, welche Objekte sinnvoll getaggt werden können, erarbeitet. Dabei werden Wert und Menge der Objekte sowie die Prozesse und deren logistische Kritizität berücksichtigt.
Durch die Kombination von klassischer Identtechnik mit speziell für den Baubereich angepasster RFID-Technologie können Material- und Transportströme auf der Baustelle über alle Prozessstufen hinweg überwacht und nachvollzogen werden. Neben der Verfolgung von Baumaschinen, die während der Bauphase die Baustelle regelmäßig verlassen, werden auch Betriebsmittel, wie zum Beispiel Schalungsteile oder Kleinmaschinen gekennzeichnet, die quasi stationär für längere Zeit einer Baustelle zugeordnet sind. Die Nachverfolgbarkeit von Baumaschinen, Betriebsmitteln und Werkzeugen ermöglicht neben einer höheren Transparenz bei der Bauabwicklung z.B. durch eine genaue Abrechnung von Einsatzstunden auch einen Schutz vor Diebstahl, Verlegen oder Verstapelung und birgt deshalb ein großes monetäres Potenzial.

  • Prozessdesign

Bezogen auf jedes Objekt (Baumaschine, Betriebmittel, Material etc.) werden Prozesse, die von diesen Objekten durchlaufen werden, grob skizziert und mögliche Nutzenpotenziale bezüglich der Objektklasse beschrieben. Ausgehend von den Grobprozessen und Nutzenpotenzialen werden Identifikationspunkte so im Prozess platziert, dass die Nutzenpotenziale erschlossen werden können. Um dies zu erreichen, ist in der Regel ein Prozess-Redesign notwendig, also die Aufsetzung eines neuen Prozesses, der die neue Technologie berücksichtigt.
Ergebnis ist eine Übersicht über anvisierte Nutzenpotenziale für jede Teileklasse sowie die Beschreibung eines Prozesses mit dem diese Potenziale zu erschließen sind.

 

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Cornelia Klaubert