ToolFlott

BIM gekoppelter Baumaschinen Werkzeugbedarf beim Einsatz maschineller instationärer Prozesse zur Verifikation des Baufortschrittes

Projektbeschreibung

Die Baubranche ist eine der am wenigsten digitalisierten Branchen und ist gekennzeichnet durch eine unterdurchschnittliche Produktivitätssteigerung in den letzten Jahrzehnten. Gerade der drohende Fachkräftemangel rückt die effiziente Abwicklung von Bauprozessen weiter in den Fokus. Im ressourcenintensiven Tiefbau erbringen Baumaschinen, insbesondere deren Anbauwerkzeuge, die zentrale Wertschöpfung. Die erhöhten Anforderungen durch eine steigende Komplexität sind auch in der Logistik der Bauindustrie spürbar. Die Forschung zeigt, dass es hilfreiche Lösungsansätze wie Lean Management oder Baumaschinenflottenmanagement gibt, wobei das Anbauwerkzeug bisher vernachlässigt wurde und keine Rolle spielte. Auch hat die Baulogistik das Potenzial eines Anbauwerkzeugmanagements nicht entdeckt. Eine systematische Klassifikation von Anbauwerkzeugen fehlt bisher, um Zustands- und Prozessdaten zuzuordnen. Die Erfassung des Einsatzes von Anbauwerkzeugen kann die Produktivität und Qualität der Ausführung über den Baufortschritt transparent machen.

Bisher fehlt eine umfassende Untersuchung zu den Möglichkeiten von sensortechnischen Aufrüstungen bei Anbauwerkzeugen in Kombination mit der Trägermaschine, um maschinelle Bauprozesse unter den gegebenen Randbedingungen optimal zu erfassen. Ebenso stellt das Design einer modularen und erweiterbaren Hardware-/Softwarearchitektur inkl. Schnittstellendefinition eine Herausforderung dar. Die digitale BIM Planung als zentrale Plattform kann zur Koordination und Verarbeitung dieser Informationen mit Hilfe von geeigneten Algorithmen dienen. Damit kann zum einen der Bediener bei der Maschinenoperation unterstützt werden, zum anderen kann das Backoffice mithilfe einer Fertigungsrückmeldung „as built“ den Baufortschritt verfolgen sowie den Werkzeugzustand remote bestimmen. Insgesamt birgt dieser ganzheitliche Ansatz der Anbaugeräteerfassung insbesondere für KMUs die Chance am Trend der Digitalisierung im Bauwesen teilzuhaben und mitzuwirken.

Der Ansatz einer Aufrüstung von Anbauwerkzeugen ermöglicht einen aufwandsarmen Einstieg. Im Rahmen des Forschungsprojektes ToolFlott soll die Forschungsfrage untersucht werden, wie Anbauwerkzeuge als Schlüsselschnittstelle der Baulogistik zwischen Planung und Bauausführung durch den Einsatz digitaler Technologien zur effektiven und effizienten Abwicklung von Bauprojekten beitragen können. Um diese Forschungsfrage zu untersuchen, werden folgende drei Teilziele verfolgt:

1.  Erhöhte Planungsqualität in der Baulogistik durch präzise Vorhersage von Werkzeugverschleiß und BIM gekoppelten Baufortschritt;
2. Effektivere Bauausführung durch informatorische Einbindung des Baugeräteführers und Rückkopplung der Informationen der Bautätigkeit und -qualität an das Backoffice;
3. Verbesserung der gesamten Informationslogistik durch informationstechnische Einbindung der Anbauwerkzeuge in den Bauprozess.

Projektpartner

• abaut GmbH
• Andreas Schorr GmbH & Co. KG
• Epiroc Deutschland GmbH
• Firmengruppe Max Bögl
• Holo-Light GmbH
• JO-MA-TEX GmbH & Co. Haustechnik KG
• kahaura GmbH
• Liebherr-Hydraulikbagger GmbH
• Modern Drive Technology GmbH
•  MTS Schrode AG
• Pusch Bau GmbH & Co. KG
• talsen team GmbH
• Vemcon GmbH
• Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.V.
• VDBUM e.V.
• VDMA
• Technische Universität München, Lehrstuhl für Fördertechnik, Materialfluss und Logistik (FML)
• Technische Universität München, Lehrstuhl für Automatisierung und Informationssysteme (AIS)

Kontakt

• Prof. Dr.-Ing. Birgit Vogel-Heuser (Ordinaria)
• Kathrin Land