Loading
Nach 3,5 Jahren Projektlaufzeit war die Abschlussveranstaltung am 28. September 2022 in Hoyerswerda das praktische Highlight, aber die Ergebnisse des Projektes spiegeln sich auch in diversen Veröffentlichungen wider. Diese finden Sie hier im Folgenden nach den Themenschwerpunkten aufgelistet.
Viel Spaß beim Lesen und Informieren!
Eine gesammelte Darstellung aller Projektergebnisse finden Sie im Abschlussbericht des Verbundvorhabens. Diesen können Sie kostenlos und open access bei der TIB Hannover beziehen.
Klicken Sie dafür bitte auf folgenden Link:
Download Abschlussbericht Bauen 4.0
Hier sehen Sie die wichtigsten Beiträge zur Gesamtemevaluation.
Der hohe Bedarf im Wohnungs- und Infrastrukturausbau stellt den Bausektor vor große Herausforderungen. Um die Produktivität und Effizienz trotz Fachkräftemangel zu steigern, ist die Weiterentwicklung der Maschinentechnologie und der Bauprozesse ein wichtiger Hebel.
Die Baustelle der Zukunft steht im Fokus des Verbundprojekts „Bauen 4.0“. Gekennzeichnet ist sie durch eine durchgängige und schnittstellenübergreifende Digitalisierung von der Bauplanung und Baustellenlogistik über Vernetzungstechnologien bis hin zur Umsetzung diverser Automatisierungsstufen auf den Maschinen.
Vernetzte und automatisierte Baumaschinen sind ein Schlüssel zu effizienteren Bauprozessen. Das Site Execution System (SES) ist der zentrale Baustein zur Aggregierung aller Maschinen- und Prozessdaten auf der Baustelle sowie der Orchestrierung automatisierter Baumaschinenflotten. Die SES-Plattform integriert Planungsdaten und verknüpft diese mit der Aufgabenbeschreibung für automatisierte Baumaschinen. Die Arbeitsergebnisse werden erfasst und den Aufgabenbeschreibungen sowie den zugrundeliegenden Planungsdaten zugeordnet. Bauleiter, Poliere und die MTA können die Baustelle in Echtzeit überwachen und Bauprozesse koordinieren.
Im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) organisierte DREBERIS im Zeitraum vom 05.04.2022 bis zum 07.04.2022 eine digitale Informationsreise für polnische Vertreter der Bauwirtschaft nach Deutschland. Es handelte sich dabei um eine projektbezogene Fördermaßnahme und wurde im Rahmen des Markterschließungsprogramms für KMU durchgeführt. Ursprünglich sollte die digitale Baustelle in Dresden live besucht werden. Aufgrund der Corona Pandemie fanden mehrere digitale Events statt, bei dem das Verbundprojekt Bauen 4.0 vorgestellt wurde.
Im aktuellen Film besuchen Ryan und unsere neue Moderatorin Caro das Forschungsprojekt Bauen 4.0 ☝️ Denn – gerade wird überall gebaut...
Wir haben unsfür euch gefragt: Wie läuft das heutzutage eigentlich so ab auf der Baustelle, wie modern und digital ist die Baubranche und wie attraktiv ist sie als Arbeitsplatz❓
Dazu besucht unser Moderatorenteam das Forschungsteam von Bauen 4.0 an der Technischen Universität Dresden, die zusammen mit einer ganzen Organisation von über 20 Firmen die komplette Baubranche revolutionieren wollen. Dazu entwickeln sie leistungsfähige, innovative und flexible Maschinen sowie Kommunikationstechnologien, um so alle Arbeitskräfte durch Digitalisierung und intelligente Automatisierung auf einer Baustelle zu unterstützen. Dazu tüfteln sie besonders an der Effizienz und Produktivitätssteigerung von Bauprozessen allgemein, und zwar durch die Vernetzung und Kommunikation mobiler Maschinen – damit jeder auf der Baustelle zu jedem Zeitpunkt weiß, wo der Hammer hängt und der Bagger baggert! Das nennen wir mal eine höhere Ordnung!
Schaut euch das Reallife-Game der Baustelle der Zukunft mit uns an. Denn: Wer braucht schon kleine Spielzeuge, wenn er richtige Bagger steuern kann💯?
200 Teilnehmende haben sich Ende September auf dem Außengelände der Versorgungsbetriebe Hoyerswerda über die Ergebnisse von drei Jahren Forschungsarbeit im Verbundprojekt Bauen 4.0 informiert.
Zum Abschlussevent am 28.09.2022 war Vodafone zu Besuch und hat ein spannendes Video über die dort gezeigten Bauen 4.0 und Forschungsfeld Lausitz Lösungen gedreht.
Während der bauma 2022 findet begleitend das Forum statt - Eine Bühne für den Wissensaustausch. Bauen 4.0 war mit 2 Vorträgen dabei! Außerdem gab es im Vorfeld eine Webinarreihe.
Das Baugewerbe verzeichnet nur geringe Produktivitätssteigerungen. Wie können Baumaschinenhersteller gegensteuern, um wettbewerbsfähig zu bleiben? Dringend notwendig sind etwa automatisierte Baumaschinen und - prozesse sowie die Vernetzung aller Akteure – nicht nur in Deutschland, sondern europaweit.
Die Lautech ist betreibt ein Technologiezentrum in Hoyerswerda, welches auch das zu Hause der Bauen 4.0 Mitarbeiter währedn der Vorbereitungsphase des Abschlusseventes war. Darüberhinaus ist die Lautech in diverse FuE Projekte im Themenbereich Bauen, speziell serielle Sanierung, inmvolviert und richtet deshalb jedes Jahr die Tagung Neu:Bau aus.
Präsentation ausgewählter Ergebnisse insbesondere im Themenschwerpunkt Maschinen bezogen auf Vernetzungsaspekte und deren Einbindung im Gesamtkontext
Im Verbundprojekt „Bauen 4.0“ denken Ingenieure Bauabläufe neu. Maschinen und Menschen arbeiten künftig vernetzt miteinander. Das spart Zeit und wichtige Ressourcen.
In diesem Moment ist Benjamin Beck für somanches Kind ein Held. Mit geübten Griffen an Hebeln und Knöpfen sorgt der Mann im Führerhaus dafür, dass sich die riesige Schaufel des Baggers bewegt. Stück für Stück ruckt sie in einer großen Halle der TU Dresden in die richtige Position fürs Foto.
Unterschiedliche Akteure, dynamische Abläufe und eine heterogene Technik stellen Herausforderungen für die Digitalisierung von Bauprozessen dar. In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekt „Bauen 4.0“ arbeiten 30 Projektpartner an digitalen Innovationen für die Baustelle der Zukunft.
Eine wichtige europäische Plattform stellt der europäische Baumaschinenverband CECE mit seinem Summit dar. Auch hier war Bauen 4.0 vertreten.
Unser Projektpartner ESI ITI veranstaltete eine Virtuelle Konferenz zur der Prof. Weber einen Einblick in unser gemeinsames Forschunsgprojekt gab.
Ein Überblick zum Stand der Arbeiten des Verbundprojektes auf der CMM Tagung.
Productivity of the construction industry stagnated in the recent decades [1] while other industries’ productivities were on the rise. Multiple differentiating factors between the construction and other industries are held accountable for this development.
Hier sehen Sie die wichtigsten Beiträge zum Thema automatisierte, vernetzte Maschinen.
Während der bauma 2022 findet begleitend das Forum statt - Eine Bühne für den Wissensaustausch. Bauen 4.0 war mit 2 Vorträgen dabei! Außerdem gab es im Vorfeld eine Webinarreihe.
Die TU Dresden entwickelt und erprobt im Verbundforschungsprojekt Bauen 4.0 zusammen mit der TU München und 22 Industriepartnern innovative Lösungen für die vernetzte und automatisierte Baustelle. Dabei stehen insbesondere Baumaschinentechnologien im Vordergrund. Anhand eines Tiefbauszenarios wird in diesem Beitrag gezeigt, wie sich Automatisierung, Vernetzung und modellbasierte Bauprozesse in die digitale Baustelle der Zukunft integrieren und wie die Lücke zwischen Forschung und Produktentwicklung geschlossen werden kann.
Die Betrachtung des Status Quo der Digitalisierung im Bausektor zeigt, dass viele Aspekte des digitalen Bauens bereits umgesetzt sind. Diese Lösungen sind jedoch häufig unzureichend kompatibel zueinander. Im Rahmen des Verbundforschungsprojektes Bauen 4.0 wurde daher ein an ISO 15143-1 angelehnter Systemarchitekturansatz entwickelt, bei dem die Bauausführung und die mobilen Arbeitsmaschinen im Fokus liegen.
In the construction industry, so-called site information systems are responsible for consistent end-to-end data utilization by connecting relevant stakeholders, which shall increase productivity and sustainability. This paper continues the work on OPC Unified Architecture (OPC UA) data models for mobile machinery and integrates a fault management system. The information model comprises two use cases, precisely machine supervision and machine maintenance. To demonstrate the functionality of the proposed solution, a Software-in-the-Loop Simulation including implemented OPC UA server and clients has been executed. The communication via OPC UA meets the identified requirements of the use cases.
This contribution will give a broad overview on automated earth moving machinery, especially on excavators. On the basis of a mobile excavator with state-of-the-art flow sharing system, an analysis of the system characteristics is carried out. The Main aspect of this contribution will be the subsystem controls of the hydraulic system. A suitable control strategy is derived from the architecture of the hydraulic system. Thereby, additional safety components like pipe burst and suction valves are analyzed regarding their influence on the system behavior. The developed control strategy is included into the software architecture. Finally, the model-based validation with a synthetic test cycle for multiple axis is used to show the functionality of the developed algorithms. The work of this contribution is part of the joint research project "Bauen 4.0".
What opportunities do 5G networks offer for heavy machinery? You can discuss the answer to this question with the developers, while controlling an 18 t wheeled excavator with a game con-troller via 5G Campus net-work with low latency.[...]
...
Baustellen unterscheiden sich von der industriellen Fertigung durch ihr komplexeres Um-feld, ihrem Unikatcharakter (Losgröße1) und den vielen, stark heterogenen Akteuren sowie die fehlenden Standards und Schnittstellen zum Datenaustausch. Mit dem Einsatz digitaler Technologien beweist die industrielle Fertigung bereits heute erzielbare Mehrwehrte [1]. Eine einfache Übertragung auf Baustellenszenarien ist zwar nicht möglich, Teilaspekte las-sen sich jedoch anwenden.
This white paper outlines the role of construction machinery in a construction process that is driven by model based life cycle management and digital information flow. The authors illustrate the role of machine automation and emphasize the importance of integrated data flow.
Hier sehen Sie die wichtigsten Beiträge zu 5G Maschinen- und Baustellenvernetzung.
The construction industry is one of the minor digitized industries, and it has been characterized by a belowaverage increase in productivity in recent decades. The modular housing sector copies the production system of the manufacturing industry to meet these deficits, which makes it a perfect example for evaluating Industry 4.0 technologies.
...
The operation of automated construction equipment and autonomous construction robots depends on contextual information regarding the job to be carried out. Therefore, robots as well as equipment require a task-based construction site control system. Such a system also provides some advantages for construction managers.
...
Hier sehen Sie die wichtigsten Beiträge zu Prozessen und Lösungen für die digitale Baustelle.
During the last few years, the importance of prefabrication and its digitalization has grown significantly in the construction industry. In this context, a German construction company intended to extend an existing warehouse application into a system that additionally monitors production time to identify the bottleneck. In this case study, a concept of digitalizing the prefabrication was proposed with the components of hardware, middleware and software
A Case Study: Developing a Systematic Method for the Digitalization of Business Processes for SME in the Construction Industry. In: Eurasian Studies in Business and Economics
Compared to large companies, small- and medium-sized enterprises (SMEs) in some critical industries, e.g. construction industry, have a lower level of digitization. One main reason is the complexity of digital transformation in the development and implementation phase.
50.VDBUM Seminar
9. Fachtagung Baumaschinentechnik
26. Fachtagung Schüttgutfördertechnik
Discrete-event simulation (DES) is not really used in construction industries that require more flexibility. However, use cases can be found where DES can support the construction industries. One use case is schedule optimization. This paper presents an agent-based DES method for optimizing schedules in the construction industry taking resource-dependent process-lengths into account.
Discrete-event simulation can serve as a tool for using equipment data to control processes and calculate alternative scenarios. For this purpose, the simulation requires knowledge of the process states on the construction site. One way using these process states automatically in the simulation is to interpret sensor data using machine learning.
Heavy equipment plays an essential role in construction projects. However, to optimize the allocation of that resource (e.g., via discrete-event simulation), the correct monitoring of the current usage of the equipment is imperative. Machine learning methods are usually based on the mounting of additional sensors such as accelerometers or gyroscopes on the equipment.
38th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC 2021)
38th International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC 2021)
Textanfang
Rising digitalization efforts in the construction industry come along with buzzwords like the digital twin arising in the discussion about data standards and utilization. In order to foster rigorous digitalization efforts, this paper presents a differentiated taxonomy and related definitions to above mentioned concepts
Weitere Impressionen vom Projekt Bauen 4.0: