[vc_row][vc_column][vc_custom_heading text=“Auf dem Weg zur digitalisierten Baustelle“ font_container=“tag:h2|font_size:38|text_align:left|color:%23e30613″ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1553592773460{margin-top: -25px !important;}“][vc_custom_heading text=“Mit Webplattformen neue Services und Geschäftsmodelle generieren“ font_container=“tag:h2|font_size:22|text_align:left|color:%23f07d00″ use_theme_fonts=“yes“][vc_column_text]Michael Heil, Geschäftsführer eBusiness KompetenzZentrum für Planen und Bauen[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Kurz und bündig:“ font_container=“tag:h3|font_size:17|text_align:left|color:%23ffffff“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1519747666609{padding-left: 15px !important;background-color: #f07d00 !important;}“][vc_column_text css=“.vc_custom_1553592890392{border-top-width: 1px !important;border-right-width: 1px !important;border-bottom-width: 1px !important;border-left-width: 1px !important;padding-top: 10px !important;padding-right: 10px !important;padding-bottom: 10px !important;padding-left: 10px !important;background-color: #eaeaea !important;border-left-color: #aaaaaa !important;border-left-style: solid !important;border-right-color: #aaaaaa !important;border-right-style: solid !important;border-top-color: #aaaaaa !important;border-top-style: solid !important;border-bottom-color: #aaaaaa !important;border-bottom-style: solid !important;border-radius: 1px !important;}“]

Das Bauwesen gilt als eine Branche mit großem Aufholbedarf, wenn es um die Digitalisierung geht, denn auf der Ausführungsseite dominieren weiterhin analoge Prozesse und Medien. Das Projekt ConWearDi will dies nun ändern und eine Webplattform zum Austausch aller am Bau beteiligten Parteien erstellen. Grundlage dafür ist eine umfassende Analyse der Baustellenabläufe, woraufhin innovative Dienstleistungen und Prozesse ausgearbeitet werden. Parallel dazu werden tragbare Computersysteme und intelligente Werkzeuge und Materialien erweitert.

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Das Tablet auf der Baustelle – immer noch ein seltener Anblick. Generell gilt das Bauwesen als eine Branche mit großem Au olbedarf, wenn es um die Digitalisierung geht. Während sich auf Planungsseite digitale Dienstleistungen durchsetzen, dominieren auf Ausführungsseite weiterhin analoge Prozesse und Medien. Das Projekt ConWearDi will dies nun ändern und eine Webplattform zum Austausch aller am Bau beteiligten Parteien erstellen.

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Technische Fortschritte, vor allem im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologien, haben große Auswirkungen auf die Bereitstellung von innovativen Dienstleistungen. Schon heute werden mobile Endgeräte, wie z. B. Tablets, für intelligente, sich selbst steuernde und vernetzte Prozesse genutzt. Dieses Potenzial kann auf nutzerorientierte komplexe Dienstleistungsangebote übertragen werden. In technikbasierten Dienstleistungssytemen sind technische Komponenten der Treiber für Dienstleitungsinnovationen. Sie verbessern den kooperativen Wertschöpfungsprozess zwischen Anwender und Anbieter. Dadurch werden Dienstleistungen individualisiert, die Prozesssicherheit wird erhöht und die Kommunikation in Netzwerken erleichtert. Neue Geschäftsmodelle können entstehen.

Ziel des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in diesem Förderschwerpunkt ist die Entwicklung von innovativen und technikbasierten Dienstleistungssystemen, die die innerbetrieblichen und unternehmensübergreifenden Wertschöpfungsprozesse verknüpfen. Im Fokus stehen Lösungen für produktions-, logistik- sowie datenbezogene Dienstleistungen. Diese technikbasierten Dienstleistungen erhöhen sowohl die Kundenzufriedenheit als auch die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen.

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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

ConWearDi, ein vom Bundesminsterium für Bildung und Forschung gefördertes Projekt des eBusiness KompetenzZentrums Planen und Bauen in Kaiserslautern, hat daher 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.

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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.

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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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 so prototypisch implementiert, erprobt und evaluiert. Mehrere Entwicklungszyklen mit komplexer werdenden Szenarien ermöglichen es, Erkenntnisse aus Anwendungserfahrungen zu gewinnen und die Plattform kontinuierlich zu verbessern.

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Gerätehersteller können auf diese Weise eine proaktive Wartung der Geräte auf der Baustelle vornehmen, Materialhersteller eine proaktive Instandhaltung der verbauten Materialien. Neue Geschäftsmodelle wie „Just-in-time“-Geräteleasing sind ebenso denkbar wie eine datengetriebene Weiterentwicklung der Produkte und Dienstleistungen durch von vielen Kunden gesammelte Daten.
Des Weiteren werden reale Bauprozesse durch digitale Echtzeitinformation ihrer Repräsentation in den ERP-Systemen synchronisiert. So können Bauprozesse im Sinne von Effizienz, Qualitätssicherung und Arbeitssicherheit überwacht und gesteuert werden. Dadurch kann auch dem Baukunden ein einmaliger vertrauensbildender Zugang und eine einmalige Dokumentation zum Bauprozess als Dienstleistung geboten werden. Verbesserte Dienstleistungen verbessern das „magische“ Zieldreieck Termineinhaltung, Kosten und Qualität und somit den Kundennutzen und die Kundenzufriedenheit, aber auch die Produktivität und Wirtschaftlichkeit der am Bau beteiligten Unternehmen sowie deren Mitarbeiternutzen und die Arbeitszufriedenheit („die richtigen Informationen zur richtigen Zeit am richtigen Ort“). Um diese Dienstleistungen zu ermöglichen, hat ConWearDi die folgende Projektstruktur konzipiert:

In Ansätzen unterstützt BIM solche Dienstleistungen zum Teil schon heute. Jedoch ist der derzeitige Fokus von BIM auf Entwurf und koordinierte Planung aller Fachgebiete des Bauwerks. Die Vorteile einer Vorverlagerung der digitalen Endpunkte an die wertschöpfende Baustellentätigkeit können erst durch den ConWearDi-Ansatz erschlossen werden. Auf der Baustelle werden die Mitarbeiter zur Realisierung digitaler Baustellenprozesse mit Wearables ausgestattet. Dies können insbesondere die folgenden sein:

• Eine Augmented-Reality-Brille bietet die Möglichkeit, Informationen direkt in den Wahrnehmungsbereich eines Arbeiters einzublenden. Des Weiteren kann die Realität überlagert werden mit computergenerierten Zusatzhinweisen (z.B. „Markierung” fehlerhafter, zu korrigierender Malerarbeiten, Bohrlöcher, etc.).
• Eine SmartWatch bietet die Möglichkeit, anhand eines vertrauten Gegenstandes zusätzliche Dienste mit geringer kognitiver Belastung zur Verfügung zu stellen, z.B. zur Koordinierung verschiedener Arbeiter oder zur digitalen Zeit- und Leistungserfassung.
• Ein SmartHelm, entwickelt im Rahmen von SmartWerk, kann sowohl zur Lokalisierung der Arbeiter innerhalb eines Gebäudes als auch zur automatischen Vermessung von Räumen zur Maß und Aufmaßkontrolle sowie Fortschrittsmessung eingesetzt werden. Damit ist z.B. ein Abgleich mit
  dem digitalen Bauplan möglich. Des Weiteren ist der Einsatz von IoT-basierten Werkzeugen und intelligenter, in die Materialien und die Umgebung integrierte Sensorik vorgesehen. Insbesondere:
• Intelligente Spritzmaschinen, die Einsatzzeiten, Auslastung, Verschleiß und Durchfluss bzw. Verbrauch erfassen und digital der Con- WearDi-Plattform zur Verfügung stellen.
• Sensorik intelligenter Baumaterialien, die, in Wände integriert, z.B. Informationen über Baufortschritt, Temperatur, Baufeuchte oder eindringende Feuchtigkeit etc. miterfassen.

Die oben dargestellten Dienstleistungen werden im Vorhaben auf einer oder mehreren Baustellen der energieeffizienten Sanierung prototypisch realisiert, erprobt und evaluiert. Eine Mensch- und Arbeits-kompatible Ausgestaltung der Handhabung von Wearables in der Bautätigkeit ist für ConWearDi essentiell und wird durch die Mitwirkung von Experten der Kognitionspsychologie im Projekt gewährleistet. Insbesondere werden neben den technischen Aspekten von ConWearDi Bedürfnisse der potenziellen Zielgruppen (z.B. Bauhandwerker, Bauleiter, Planer und Architekten) bereits im Entwicklungsprozess berücksichtigt. Durch einen multimodalen Ansatz werden Anforderungen, Hindernisse und Konfliktpotenziale zwischen den am Wertschöpfungsprozess beteiligten Akteuren (Fachfirmen, Planer, Bauherr) identifiziert und mögliche Lösungen abgeleitet. Bei der Arbeit mit Wearables werden an der Schnittstelle zwischen Informatik und Psychologie kognitive Determinanten berücksichtigt, die einen Einfluss auf die Arbeitsqualität und Akzeptanz durch den Nutzer haben können.

Daneben fließen Aspekte der rechtskonformen Ausgestaltung der Systeme in die Überlegungen auch zur Frage der Akzeptanz mit ein.

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