Effizienz und Produktivitätssteigerung von Bauprozessen durch Vernetzung und Kommunikation mobiler Maschinen (Bauen40)

Problemstellung
Bauvorhaben sind Unikatprozesse, deren Abläufe sich grundlegend von den Bedingungen einer industriellen Güterproduktion unterscheiden. Vor allem im Tiefbau verändern sich Baustellen permanent. Häufig sind viele Subunternehmer beteiligt, die ganz unterschiedliche Maschinen und Technologien verwenden. Mit dem Ziel, die Wertschöpfungskette auf der Baustelle zu optimieren, wird eine vollumfängliche Vernetzung und Automatisierung des Baustellenumfeldes angestrebt. Die so entstehende Transparenz ermöglicht Optimierungen vor und während der Bauausführung, reduziert die Arbeitsbelastung des Menschen und erhöht damit die Effizienz und Qualität von Bauprozessen.

Ziel
Ziel des Forschungsprojekts Bauen40 ist die Entwicklung vernetzter Baustellenprozesse und Baumaschinentechnologien durch die Integration flexibler und leistungsfähiger Kommunikationslösungen. Innerhalb des Vorhabens entstehen sowohl eine lokale, möglichst internetunabhängige Referenzarchitektur für die Vernetzung von Baustellen, als auch intelligente Assistenzsysteme für die Baukoordination und -ausführung.

Vorgehensweise
Das Verbundprojekt verfolgt hierfür einen ganzheitlichen Ansatz und erarbeitet Lösungen auf den Ebenen der Baustellenlogistik, der Kommunikationstechnik für den spezifischen Einsatz auf Baustellen sowie der Automatisierung von Maschinen und Geräten. Dazu wird eine robuste und flexible Infrastruktur zur Vernetzung von Baumaterialien, Maschinen, Geräten und Leitstand entwickelt. Damit können die Zustandsdaten aller Baustellenakteure erfasst und bereitgestellt werden. Die weitreichende Verfügbarkeit von Informationen ermöglicht anschließend die Etablierung innovativer Optimierungs- und Automatisierungsalgorithmen. Am Beispiel eines konkreten Tiefbauprojekts demonstrieren die Partner unter Verwendung der erarbeiteten Lösungen sowohl eine durchgängig digitalisierte Planung und Koordination des Bauablaufs als auch die automatisierte Durchführung von Bauaufgaben.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Das Vorhaben eröffnet insbesondere klein- und mittelständischen Unternehmen die Möglichkeit, sich mit innovativen Ideen für künftige Baustellen am Markt zu positionieren. Die innerhalb des Projekts erarbeiteten Ergebnisse schaffen die Grundlage zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle und Produktlösungen. So entsteht eine Testbaustelle, welche auch nach Ablauf des Vorhabens langfristig für die Erforschung digitalisierter Bauabläufe genutzt werden soll. Die erarbeite Kommunikationsarchitektur wird hierfür nachhaltig installiert und weiterentwickelt. Dies ermöglicht den Unternehmen, kontinuierlich neue Produktprototypen zu erproben.

• acticom GmbH
• BAUER Maschinen GmbH
• Bosch Rexroth Aktiengesellschaft
• Carl Beutlhauser Baumaschinen GmbH
• Danfoss Power Solutions GmbH & Co. OHG
• ESI Germany GmbH
• exelonix GmbH
• Hermann Paus Maschinenfabrik GmbH
• HOLO-Industrie 4.0 Software GmbH
• HYDAC Software GmbH
• HYDRIVE Engineering GmbH
• LEONHARD WEISS GmbH & Co. KG
• Liebherr-Hydraulikbagger GmbH
• Max Bögl Transport und Geräte GmbH & Co. KG
• MTS Schrode AG
• N+P Informationssysteme GmbH
• O&O Software GmbH
• Pusch Bau GmbH & Co. KG
• Technische Universität Dresden
• Technische Universität München
• THOMAS MAGNETE GmbH
• tp management GmbH
• Vemcon GmbH
• Wacker Neuson SE