Digitalisierung von Baudienstleistungen und -prozessen mit Industrie 4.0 Technologien – (Construction – Wearables – Digitization) (ConWearDi)

Problemstellung
In den Branchen Bau und Energie besteht bezüglich der Digitalisierung großer Aufholbedarf. Während sich im Bereich der Planung in der Bauwirtschaft die Digitalisierung mit Unterstützung des „Building Information Modeling“ (BIM; Modellierungs- und Simulationswerkzeug) durchsetzt, wird die Bauausführung, das heißt die konkrete wertschöpfende Arbeit auf der Baustelle mit ihren Gewerken, weiterhin von analogen Medien und Prozessen dominiert. Als Beispiel sind hier ausgedruckte DINA0-Pläne und Stundenzettel auf Papier zu nennen, die lediglich im Büro digital erfasst werden und auch nur dort digital zur Verfügung stehen. Die digitale Welt geht nicht über das Büro, den Baucontainer oder mobile Endgeräte von Architekten und Planern hinaus. Potenziale neuer Dienstleistungen, wie sie sich durch die Vernetzung von Technologien und Wertschöpfungsbereichen im Bauhandwerk ergeben könnten, bleiben bisher ungenutzt.

Zielsetzung
ConWearDi hat das Ziel, eine auf Industrie 4.0 Technologien basierende Web-Plattform zu entwickeln, die einen digitalen Informationsaustausch zwischen allen am Bau Beteiligten ermöglicht und intelligente Planungs- und Steuerungsdienstleistungen sowie kontinuierliche Qualitätssicherungs- und Dokumentationsprozesse realisiert.

Vorgehensweise
Grundlage für die fachliche und technische Konzeption der ConWearDi-Plattform ist eine umfassende Analyse der Baustellenabläufe. Darauf aufbauend werden innovative Dienstleistungen und Prozesse ausgearbeitet. Auf technischer Ebene werden Schnittstellen zur Anbindung baustellengerechter Computersysteme und Sensoren definiert sowie Algorithmen zur Umsetzung der Dienstleistungen und Prozesse entwickelt. Parallel dazu werden tragbare Computersysteme und intelligente Werkzeuge und Materialien so erweitert, dass eine Integration ermöglicht wird. Die ConWearDi-Plattform wird prototypisch implementiert, erprobt und evaluiert. Mehrere Entwicklungszyklen mit komplexer werdenden Szenarien ermöglichen es, Erkenntnisse aus Anwendungserfahrungen zu gewinnen und die Plattform kontinuierlich zu verbessern.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Bei erfolgreicher Umsetzung ist es in Zukunft möglich, Echtzeit-Baustelleninformationen, z. B. Baufortschritt und Umgebungsbedingungen, wie Temperaturen, Feuchte, etc. für intelligente, baubegleitende Überwachung der Ablaufprozesse zu nutzen. Dadurch kommt es zu Effizienzsteigerungen bei der Baustellendokumentation und Erkennung sowie Behebung von Problemen. Planer, Steuerer und Handwerker erhalten die Möglichkeit, mündliche Absprachen und Vereinbarungen digital zu dokumentieren, Mitarbeitereinsatz sowie Material- und Werkzeuglieferungen gebündelt zu koordinieren sowie Zugriff auf Standards, wie z. B. den Brandschutz, zu haben.

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