Informationsnetzwerke zur unternehmensübergreifenden Kollaboration in den Fertigungsketten des Bauwesens (IoC – Internet of Construction)

Problemstellung
Im Hochbau arbeiten eine Vielzahl an Unternehmen zusammen, welche über verschiedene Gewerke hinweg ein komplexes, hochgradig individualisiertes Gesamtprodukt erschaffen. Bisher mangelt es an der notwendigen digitalen Vernetzung der Unternehmen, was zu Zeitverzögerungen, Baumängeln und Kostenüberschreitungen führen kann. Digitale Gebäudeinformationsmodelle (BIM) haben das Potenzial, die Vernetzung der Unternehmen entlang der Wertschöpfungsketten zu verbessern. Jedoch erfolgt bisher keine umfassende Verknüpfung von Planungsphase, Vorfertigung und Bauphase.

Ziel
Ziel des Forschungsprojekts IoC – Internet of Construction – ist es, die Termintreue und Bauqualität im Bauwesen durch einen durchgängigen Informationsfluss entlang der Wertschöpfungskette zu steigern. Dazu wird ein Referenzarchitekturmodell für die Zusammenarbeit in den Wertschöpfungsketten des Fassadenbaus erstellt, das die benötigten Informationsflüsse zwischen Gebäudeplanung, Vorfertigung von Modulen und Bauausführung auf der Baustelle zusammenfasst. Durch Erweiterung der bereits etablierten BIM-Systematik wird eine geringe Einstiegsschwelle sichergestellt.

Vorgehensweise
Aufbauend auf dem Expertenwissen der Partner, werden Anforderungen an den Informati-onsaustausch entlang der Wertschöpfungskette erhoben und geeignete Anwendungsszenarien erarbeitet. Diese werden in verallgemeinerter Form als Reifegradmodell aufbereitet und verfügbar gemacht. Dazu wird ein Referenzarchitekturmodell für das Bauwesen (RAMI 4.0) in Anlehnung an die Konzepte der Plattform Industrie 4.0 erstellt. Anhand von vier exemplarischen Anwendungsfällen aus dem Hochbau werden auf RAMI 4.0 aufbauende Technologien entwickelt und erprobt. Hierzu gehören digitale Assistenzsysteme für die Baustellenlogistik am Beispiel des Turmdrehkrans, teilautomatisierte mobile Robotersysteme für die Vorfertigung sowie Werkzeuge zur digitalen Bauausführungsplanung und Rückführung von Informationen von der Baustelle in den Planungsprozess. Begleitet wird dies durch wirtschaftswissenschaftliche Untersuchungen.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Als Ergebnis entstehen eine Referenzarchitektur für die wertschöpfungskettenübergreifende Zusammenarbeit im Hochbau sowie verschiedene Erprobungsszenarien, aus denen Handlungsempfehlungen für Unternehmen abgeleitet werden. Des Weiteren unterstützt ein Reifegradmodell Unternehmen bei der Bewertung, in wie weit eine eigene Digitalisierungsstrategie verfolgt wird. Die entwickelten Konzepte werden von den beteiligten Technologieanbietern als marktfähige Lösungen verwertet. Die Partner sind in verschiedenen Branchenverbänden aktiv und tragen so zur Verbreitung der Ergebnisse und deren Einbringung in Standardisierungsvorhaben bei. Mehrwert erfährt IoC – Internet of Construction – durch den Austausch mit der schwedischen Bauindustrie über EUREKA.

• Annen GmbH & Co.KG
• IPRI - International Performance Research Institute gGmbH
• KUKA Deutschland GmbH
• Lamparter GmbH & Co. KG
• LEONHARD WEISS GmbH & Co. KG
• Liebherr-Werk Biberach GmbH
• Robots in Architecture Research UG (haftungsbeschränkt)
• RWTH Aachen
• WURST Stahlbau GmbH