Construction Wearable Digitization

Das Forschungsprojekt ConWearDi strebt die Digitalisierung von Baudienstleistungen und -prozessen mit Industrie 4.0 Technologien – (Construction – Wearables – Digitization) an. Im Zuge des Projekts soll im Dreiklang von Baustellentätigkeiten, tragbaren digitalen Endpunkten und Digitalisierung signifikante, messbare Verbesserungen im „magischen“ Zieldreieck Termineinhaltung, Kosten und Qualität des Bauwesens ermöglicht werden.

Kurzvideo mit Ergebnissen aus dem Projekt: Siehe unten

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Baustellentätigkeiten

Aufnahme des Ausgangszustandes, Planung, Vorbereitung, Ausführung, Prüfung und Kommunikation.

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Digitale Vernetzung

Kommunikation und Datenaustausch von Mensch-zu-Mensch, Maschine-zu-Maschine, Mensch-zu-Maschine, Maschine-zu-Mensch über kurze und weite Strecken.

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Digitalisierung

Umwandlung analoger Signale in digitale Signale; Speicherung und Transport um die Daten für die elektronische Datenverarbeitung verfügbar zu machen.

Übersicht

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 DIN-A0-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 können, bleiben bisher ungenutzt. Das Projekt hat zum Ziel, innovative, technikbasierte Planungs- und Steuerungsdienstleistungen zu entwickeln, die von digitalen Baustellenprozessen getrieben werden und verschiedene Wertschöpfungsketten im Umfeld der Bauwirtschaft verbinden. Zum Einsatz kommen hier unter anderem Wearables, wie z. B. Smart Glasses oder Smart Watches, welche Informationen in Echtzeit erfassen und weiterverarbeiten.

Das Projekt befasst sich mit der Digitalisierung der Bauwirtschaft und soll Potenziale für neue Dienstleistungen feststellen. Dies geschieht auch vor dem Hintergrund der Bauwerksdatenmodellierung (Building Information Modeling = BIM). Es soll eine auf Industrie 4.0-Technologien basierte Web-Plattform entwickelt werden, die einen digitalen Informationsaustausch zwischen allen am Bau Beteiligten ermöglicht und intelligente Planungs- und Steuerungsdienstleistungen sowie kontinuierliche Qualitätssicherungs- und Dokumentationsprozesse realisiert.

Bei erfolgreicher Umsetzung wird es in Zukunft möglich, Echtzeit-Bauinformationen für intelligente, baubegleitende Überwachung und Steuerung der Ablaufprozesse zu nutzen.

Die Projektziele

Was soll mit dem Projekt erreicht werden?

Oberstes Ziel ist die Erstellung eines digitalen Baustellenabbildes. Die soll als Zentrales Verarbeitungssystem zur Projektierung und Steuerung einer Baustelle genutzt werden können, sodass Planungs- und Steuerungsprozesse digital und intelligent ablaufen. Im Zuge dessen soll auch eine Identifikation von Verwertungsmodellen ermöglicht werden. Ein weiteres Ziel ist die Erstellung von Algorithmen zur Erfassung der Tätigkeit der verschiedenen Mitarbeitergruppen als Grundlage für Zeit- und Kostenplanung mittels Wearables.

Die Projektphasen

Wie wird vorgegangen?

Grundlagen und Anforderungen festlegen.
Digitale Prozesse für das Arbeiten auf der Baustelle entwickeln.
ConWearDi-Plattform entwickeln.
Einbindung von Wearables, IoT-Werkzeugen und intelligente Materialien.
Entwicklung von digitalen ConWearDi-Dienstleistungen.
Erprobung in Sanierungsprojekten.
Aufbau eines Projektlabors zur Entwicklung und Demonstration.
Anwendung der Ergebnisse in der Praxis.

Die Verbindung von Theorie und Praxis

Wie wird sichergestellt, dass die Praxis profitiert?

Um sicherzustellen, dass die theoretischen Ansätze auch in der Praxis sinnvoll genutzt werden können und sich die Nutzung für die Zielbetriebe lohnt, haben wir drei Handwerksbetriebe im Team. Diese werden sich und ihre Expertise bereits in der Planungs- und Umsetzungsphase mit einbringen und fertige Lösungen in Ihren Betrieben testen.

Forschungspartner

eBusiness-KompetenzZentrum für Planen und Bauen

Das eBusiness-Kompetenzzentrum für Planen und Bauen in Kaiserslautern ist ein gemeinnütziges Unternehmen.
Zielsetzung des eBZ ist, die Handwerksbetriebe beim Thema Digitalisierung zu unterstützen und diesen hierdurch neue Möglichkeiten zu erschließen. Durch strukturierte digitale Unterstützung sollen mehr Effizienz und Effektivität bei geringerer Belastung realisiert werden.

Das eBusiness-KompetenzZentrum ist Konsortialführer innerhalb des Projektes.

Fraunhofer ITWM

Das Fraunhofer ITWM entwickelt mit aktuell ca. 240 Mitarbeitern und Doktoranden unter dem Leitgedanken „Mathematik als Technologie“ Modelle und Verfahren der Simulation und Optimierung in breiten Anwendungsbereichen. Die Abteilung „Optimierung“ (mit aktuell mit ca. 30 Mitarbeitern und Doktoranden) verfügt dabei insbesondere über breite und branchenübergreifende Erfahrungen in der Modellierung und Lösung von Planungs- und Dispositionsaufgaben als Grundlage für entscheidungsunterstützende Softwaresysteme.

Das ITWM ist stellvertretender Konsortialfüherer innerhalb des Projektes.

Center of Cognitive Science | TU Kaiserslautern

Das „Center for Cognitive Science“ ist ein Potenzialbereich der TU Kaiserslautern und wurde mit dem Ziel gegründet, interdisziplinäre Forschung zu fördern und so Synergien zwischen unterschiedlichen Disziplinen und Perspektiven an der Schnittstelle zwischen Mensch und Technik zu ermöglichen.

Deutsche Amphibolin-Werke

Das Produktportfolio der DAW SE umfasst hochwertige Farben, Lacke, Lasuren und Putze, für innen und außen sowie Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS). Dazu kommen Akustiksysteme und Bautenschutzprodukte, Bodenbeschichtungen sowie Produkte für Korrosionsschutz und Betonsanierung.

Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz

Der Fachbereich Eingebettete Intelligenz des DFKI arbeitet seit über 10 Jahren an der Unterstützung von Arbeitern in Gewerbe und Industrie durch Sensorik und intelligente Algorithmen. Initiale Arbeiten im Bereich Gestenerkennung und Aktivitätserfassung im handwerklichen und gewerblichen Bereich sind dabei bereits 2006 durchgeführt worden.

Christian Gröber GmbH & Co. KG

Die Gröber GmbH & Co. KG gehört im Großraum Stuttgart zu den Führenden im Bereich Altbausanierung. Die Kernkompetenz der Fa. Gröber ist die Fassade und der Innenausbau. Seit 2003 leitet Stuckateurmeister Hermann Blattner jun. das Unternehmen mit über 50 Mitarbeitern.

HANNES GmbH & Co. KG

Die HANNES GmbH & Co. KG ist ein über 120 Jahre existierender Handwerksbetrieb mit mehr als 80 festangestellten Mitarbeitern. Als attraktiver Partner für die Verwalter großer Immobilien-Portfolios, die Wohnungswirtschaft sowie private Vermieter kombiniert das Unternehmen Handwerksleistungen in den Ausbau- und Technikgewerken rund um deren Immobilienbestand.

Sander + Partner GmbH

Die Sander + Partner GmbH wurde zum Zwecke des Vertriebs und der Weiterentwicklung der Branchenlösung WinWorker 1997 gegründet. Die Branchenlösung WinWorker adressiert seit 1991 Betriebe in den Bau- sowie Baunebengewerken mit Schwerpunkt Ausbaubetriebe.

Adam Oswald GmbH

Die Adam Oswald GmbH ist ein etabliertes Maler-, Verputzer- und Trockenbauunternehmen in der vierten Generation mit ca. 28 Mitarbeitern. Das Unternehmen arbeitet im Wesentlichen im Bereich der Wohnungswirtschaft, für die nicht nur Malerarbeiten, sondern auch gewerkeübergreifende Komplettrenovierungen angeboten werden.

J. Wagner GmbH

Die J. Wagner GmbH ist ein weltweit führender Hersteller von Spritzgeräten für eine Vielzahl von Beschichtungsstoffen. Die Digitalisierung von Spritzgeräten soll dabei helfen, die Qualität der gespritzten Oberflächen zu optimieren und den Kundennutzen durch Bereitstellung von Daten zu verbessern.

Projektzentrale

Kaiserslautern

Die Projektzentrale

eBusiness-KompetenzZentrum gUG (haftungsbeschränkt)

IT-Campus

Europaalle 10

67657 Kaiserslautern

Tel: +49 631 205601-600

Email: info@ebusiness-kompetenzzentrum.de

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Video

Das Projektvideo

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O-Töne

O-Ton zum Forschungsprojekt

ConWearDi bietet die Chance, alle am Bau Beteiligten digital auf Augenhöhe zusammenzubringen und damit die Informationsgüte und -geschwindigkeit, die Produktivität und Kostensicherheit, die Qualität der Kollaboration und Ausführung der Leistung bis hin zur Arbeitszufriedenheit signifikant zu steigern.

Michael Heil

Geschäftsführer eBZ

Gerne stehen wir für Fragen zum Projekt zur Verfügung!

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