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19.05.2022 | Hubert Fritschi

Blue Collar Digitalisierung und „BIM as built“

Die Betonfertigteilbranche ist geprägt vom Fachkräftemangel, Qualitäts- und Kostendruck sowie zunehmender Komplexität der Betonfertigteile.

Diese Aspekte stellen im Rahmen der gesamten Werkschöpfungskette anspruchsvolle Herausforderungen dar, die bislang nur teilweise durch digitale Hilfsmittel oder Lösungsansätze beantwortet wurden.

Als einer der wesentlichsten Punkte steht dabei im Vordergrund, dass Plandaten zwar aus CAD-Systemen stammen, diese jedoch für Ausführende, wie etwa Arbeiter oder Werker in Fertigteilwerken, einfach und leicht verständlich interpretierbar sein müssen. Bislang gab es für die Betroffenen in diesen manuellen und oft papierbasierten Arbeitsprozessen noch einen niedrigen Digitalisierungsgrad.

Exakt hier verspricht die Neuentwicklung CHEKKER der beamionic gmbh Abhilfe. Erstmals erhalten Werker damit eine digitale Lösung zur Unterstützung bei handwerklichen, komplexen Tätigkeiten in einem Betonfertigteilwerk.

Das System besteht aus Hardwarekomponenten, wie Hochleistungsprojektor, Industriekameras, Sensorik und einem Industrie-PC. In Symbiose mit der Hardware sorgt die spezielle CHEKKER-Software dafür, dass alle Funktionalitäten ausgeführt werden. Die Hauptfunktionen des Systems stellen sicher, dass Werker insofern unterstützt werden, indem CAD-Pläne (beispielsweise Bewehrungspläne) im Maßstab 1:1 auf die Produktionsfläche projiziert werden. Damit können planbasierte Tätigkeiten sicher und einfach befolgt und ausgeführt werden. Dabei werden die Planinhalte so zur Verfügung gestellt, dass die Werker nur diejenigen Informationen zur Verfügung gestellt bekommen, die für die entsprechenden Arbeitsschritte gerade benötigt werden.

Das System prüft mithilfe der Industriekameras zudem fortlaufend ob die durchgeführten Arbeitsschritte auf der Produktionsfläche richtig und dem Plan gemäß erfolgt sind. Auf eine notwendige Korrektur der durchgeführten Arbeitsschritte wird dann direkt prominent mit einem visuellen Signal hingewiesen, und die Freigabe erfolgt erst wenn die entsprechende Korrektur umgesetzt wurde. Damit werden sämtliche Abweichungen den Werkern direkt rückgemeldet und angezeigt.

Unter Verwendung der Kameras können ebenso die Zeitdaten des entsprechenden Produktionsprozesses automatisiert erfasst werden, womit sich die Möglichkeit bietet, eine Datengrundlage für zukünftige Prozessoptimierungen, gegebenenfalls mithilfe von künstlicher Intelligenz, aufzubauen. Darüber hinaus stellen Funktionalitäten wie eine polychrome Flächenprojektion und die Möglichkeit der realitätsgetreuen Abbildung von Einbauteilen, sicher, bestmögliche Sicherheit bei den durchzuführenden Tätigkeiten zu gewährleisten.

Um das räumliche Verständnis über die zukünftigen Bauteile zu verbessern und eine präzise Vorstellung davon direkt im Blickfeld zu erzeugen, kann eine optionale 3D-Visualisierung mit Augmented Reality betrachtet werden. Mit einem Tablet oder mobilen Endgerät kann das Hologramm des Bauteils als 3D-Modell direkt mit der Realität überlagert werden und von allen Seiten betrachtet werden.

Die bis dato erforderliche, mühevolle und fehleranfällige Übertragung der benötigten Informationen von Papierplänen auf den Werktisch entfällt somit, weil das Verständnis über die ansonsten komplexen Pläne intuitiver und einfacher fällt.

Zusätzlich, und um einer optimierten Warenwirtschaft der Betonfertigteilwerke gerecht zu werden, können verifizierte Alternativvorschläge für Einbauprodukte/-teile innerhalb einer Produktfamilie direkt am Produktionstisch automatisch vorgeschlagen und freigegeben werden.

Das Ergebnis von beispielhaftproduzierten Betonfertigteilen sind geprüfte digitale Zwillinge, die BIM „As-Built“ Modelle der Betonfertigteile, die dem Datenmodell von Gesamtgebäuden hinzugefügt werden können, im Rahmen des gesamten BIM-Lifecycles. Die damit einhergehenden Möglichkeiten machen die manuellen Arbeitsplätze in einem Betonfertigteilwerk effizienter und die zunehmende Komplexität ist mit vorhandenem Personal beherrschbar. CHEKKER ist bereits bei ausgewählten Kunden im DACH-Raum im Einsatz und steht für die Digitalisierung des manuellen Fertigungsarbeitsplatzes. Damit werden bislang unrealisierte Potenziale dargestellt, die dringend notwendig sind, um eine Antwort auf den Fachkräftemangel zu finden und zeitgleich die Digitalisierung der Branche zu beflügeln. Durch die automatische Qualitätsüberprüfung ist nachweislich sichergestellt, dass Daten von Bauteilen bereits sehr früh in den BIM-Lebenszyklus einfließen können. Papierpläne gehören an den Arbeitsplätzen der Vergangenheit an, da sie nicht mehr benötigt werden.

Weitere Informationen auch auf der digitalBAU, H-4 2.300

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Bilder
CHEKKER-Box, Bild: beamionic
Planabgleich in Augmented Reality, Bild: beamionic
Funktionsweise des CHEKKER-Systems, Bild: beamionic
© beamionic
Autor

Dipl.-Ing. Hubert Fritschi ist einer der Geschäftsführer der beamionic gmbh. Er war in der Vergangenheit in verschiedenen leitenden Funktionen innerhalb der Schöck Bauteile GmbH tätig. beamionic.com

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