AutoBauLog

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Motivation

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Baustellen sind hochkomplexe logistische Systeme. Durch eine Vielzahl von Einflüssen entstehen Abweichungen gegenüber des geplanten Soll-Zustands (z.B. Wetter, allgemeine Arbeitsbedingungen usw.). Diese Abweichungen werden bisher erst verspätet festgestellt und Steuerungsmöglichkeiten reaktiv beschlossen.

Das AutoBauLog-Projekt („Autonome Steuerung in der Baustellenlogistik“) strebt grundlegende, wirtschaftlich nachhaltige und durchgreifende Lösungen zur signifikanten Verbesserung des Baustellenmanagements an.

Möglich wird dies durch die Vision der Autonomik: die konsequente Erschließung und Zusammenführung der neuesten informationstechnologischen Entwicklungen für die Bauindustrie. Neue Technologiefelder bieten die Möglichkeit, Baumaschinen mit einem substantiellen Maß an Autonomie auszustatten. Softwarearchitekturen und dezentrale Intelligenz ermöglichen die kooperative Planung und Koordination von Baustellenprozessen. Dies wiederum bildet den Schlüssel für nachhaltige Verbesserungen im Management komplexer Bauproduktions- und Baulogistikprozesse.

Während die Bauplanung bereits umfangreich IT-seitig unterstützt wird, bestehen in der Phase der Bauausführung noch erhebliche Verbesserungspotenziale. So zeigen sich dort ein geringer IT-Durchdringungsgrad und zahlreiche Medienbrüche zwischen den Akteuren sowie manuelle Informations- und Abstimmungsprozesse. In der Folge wird die Baustellensteuerung nur unvollständig, ungenau oder verspätet mit Informationen über die Bauprozesse, den Baufortschritt sowie den Einsatz und die Verfügbarkeit von Bauressourcen versorgt. Dies betrifft insbesondere den Tiefbau, der im Mittelpunkt des Vorhabens steht, und dort den gesamten Bereich der Baustellenlogistik. Hier setzt AutoBauLog mit einer intelligenten Integration moderner Technologien von der Planung über die Simulation und Steuerung bis hin zur Teilautonomie von Baumaschinen an.

Projektziele

Zielsetzung des Vorhabens ist die Erforschung und Gestaltung eines ganzheitlichen IT-basierten Baustellenleitstandes zur Unterstützung der Planung und Steuerung der Baustelle. Abweichungen des Soll-Zustands sollen dabei möglichst früh erkannt werden, damit Gegenmaßnahmen (mit Hilfe einer Entscheidungsunterstützung) ergriffen und somit die Einflüsse von Störungen verhindert oder minimiert werden können.

Die Verbesserungen sollen insbesondere durch folgende Punkte erreicht werden:

  • Rollenorientierte Informationsbereitstellung
  • Leitstand basierte Koordination und Visualisierung
  • Übertragung von geeigneten Konzepten der Digitalen Fabrik in die Bauwirtschaft
  • Schnellere Erkennung von Soll-/Ist-Abweichungen
  • Entscheidungsunterstützung

Die Ergebnisse des Projekts werden auf einer realen Großbaustelle auf ihre Praxistauglichkeit überprüft.

Rolle des TMB

Vom TMB werden folgende Themen des Verbundes bearbeitet:

  • Analyse der Prozessabläufe bei der Durchführung von Tiefbaumaßnahmen und Beschreibung in entsprechenden Mathematischen Modellen.
  • Untersuchung der Prozesse der Entscheidungsfindung auf taktisch operativer Ebene einschließlich der Berücksichtigung der notwendigen Hierarchieebenen übergreifenden und rollenorientierten Informationsbereitstellung.
  • Basierend auf der Analyse der Entscheidungsfindungsprozesse wird ein Verfahren entwickelt, welches die Folgen verschiedener Handlungsalternativen bewertet sowie eigenständige Handlungsvorschläge für die Bauleitung generiert und verständlich begründen kann.
  • Die Mensch-Maschine-Schnittstelle wird erforscht und auf der Basis von AR („Augmented Reality“) und VR („Virtual Reality“) so gestaltet, dass eine einfache, sichere und intuitive Bedienung auch bei komplexen Bauvorhaben gewährleistet bleibt.
  • Pilotierung und Evaluation

Projektpartner