BauFlott – Entwicklung eines Flottenmanagementsystems für Baumaschinen

Ausgangssituation

Die Baubranche unterliegt heute enormen Anforderungen in Bezug auf Kosteneinsparung und termintreuen Fertigstellungszeiten. Dies liegt insbesondere an der Komplexität der Bauvorhaben sowie dem starken internationalen und nationalen Wettbewerb. Die Komplexität der Bauvorhaben entsteht vor Allem durch die starke Fragmentierung im Baugewerbe. Auf einer Baustelle werden sämtliche Gewerke von unterschiedlichen Firmen (vor allem KMU) durchgeführt. Dies führt zu einer fehlenden Durchgängigkeit und zu mangelnder Transparenz im Ablauf. Auch die Tatsache, dass jede Baustelle anderen Bedingungen unterliegt, die Fertigungsabläufe variieren und die örtlichen Gegebenheiten sich von Projekt zu Projekt unterscheiden (Unikatfertigung), führt zu einer erhöhten Komplexität. Um diese zu beherrschen bedarf es einer eingehenden und detaillierten Planung, Steuerung und Kontrolle der Bauvorhaben. Hier setzt das Projekt BauFlott an. Mit Hilfe des herstellerübergreifenden Flottenmanagementsystem für Baumaschinen kann der Baumaschineneinsatz besser geplant, gesteuert und überwacht werden.

In der Nutzfahrzeugbranche sind solche Telematik- und Flottenmanagementsysteme zur Steuerung der Transportlogistik schon weit verbreitet. Auch in der Bauwirtschaft werden derartige Systeme eingesetzt. Allerdings beschränken sich diese nur auf die Erfassung der Transportvorgänge. Ein ganzheitliches Flottenmanagementsystem für alle Baumaschinen existiert bisher nicht. Von einzelnen Baumaschinenherstellern werden Telematiksysteme, ausgerichtet auf die eigene Marke, angeboten. Der AEMP-Standard von 2010 (Version 1) mit seinen 4 Betriebswerten, ist ein erster Schritt in Richtung eines Betriebsmittel-Datenstandards. Für die Betreiber ist er jedoch nicht ausreichend. Das Problem  liegt hierbei an der Unterschiedlichkeit der Baumaschinen und deren Einsatzarten. Kenndaten für weiterführende logistische Funktionalitäten (z. B. Baumaschinenleistung, Stillstandszeit, Dieselverbrauch, ...) können vom Betreiber bisher noch nicht herstellerübergreifend aus den Betriebsdaten der Baumaschine erfasst und weiter verarbeitet werden. Daher wurde in 2013 ein erweiterter AEMP-Standard (Version 2) mit 19 Betriebswerten entwickelt. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes und mit Unterstützung des AK Telematik des VDBUM soll nun der erweiterte AEMP-Standard auf praktische Umsetzbarkeit geprüft werden und ein baumaschinenübergreifendes Flottenmanagementsystem realisiert werden.

Zielsetzung

Hauptziel ist es, Baumaschinen hinsichtlich ihrer Bauleistung und spezifischer Betriebsdaten zu erfassen, um diese logistisch auszuwerten und entsprechend reagieren zu können. Daher soll in diesem Forschungsvorhaben ein Flottenmanagementsystem geschaffen werden, welches die unterschiedlichen Baumaschinentypen und deren Einsatzarten erfasst. Den Betreibern soll ein ganzheitliches Flottenmanagementsystem zur Verfügung gestellt werden, welches es ihnen ermöglicht den Baumaschineneinsatz logistisch besser planen, steuern und überwachen zu können, sodass die Produktivität in den Bauunternehmen erhöht und betriebsbedingte unproduktive Zeiten sowie Kosten gesenkt werden. Dazu sind folgende Fragestellungen im Forschungsprojekt zu beantworten:

  • Welche Funktionalitäten werden für ein logistisches Baumaschinen-Flottenmanagement benötigt?
  • Welchen Daten müssen von welchen Maschinen erfasst werden, um diese Funktionalitäten ausreichend zu unterstützen?
  • In welcher Frequenz/Intervall müssen die Daten erfasst & übertragen werden?
  • Wie ermittelt man aus den Rohdaten Kennwerte für die nachgelagerten Systeme?
  • Wo sollen die Daten verarbeitet werden? (Rechenleistung vs. Übertragungsmenge)

Vorgehensweise

Zur Realisierung des Forschungsziels wurde das Vorhaben in drei Teilpakete untergliedert. Teilpaket 1 umfasst die Analyse und Konzeption der Daten und Funktionalitäten des Flottenmanagementsystems. Hierbei werden die benötigten logistischen Funktionalitäten herausgestellt und darauf aufbauend je Baumaschinentyp ein Daten- und Kennzahlensystem konzipiert. Während des Teilpaketes 2 erfolgt die Entwicklung und Umsetzung des Flottenmanagementsystems. Zunächst werden in diesem Teilpaket die Anforderungen an das Flottenmanagementsystem. definiert. Diese dienen als Grundlage für die Auswahl des Basissystems. Weiterhin erfolgt die Entwicklung von Auswertealgorithmen für die Maschinendaten im Hinblick auf die logistische Steuerung der Baustelle. Darauf aufbauend erfolgt der Aufbau eines Demonstrators. Im  Rahmen des Teilpaketes 3 wird der Demonstrator in einer Versuchsreihe unter anderem auf Funktionalität, Interaktion mit dem Back-office-System, Qualität der Datenaufbereitung und Benutzerfreundlichkeit getestet. Im Anschluss an die Versuchsreihe werden die Testergebnisse ausgewertet und der Demonstrator entsprechend angepasst.

Forschungspartner

  • Lehrstuhl für Automatisierung und Informationssysteme (AIS) der Technischen Universität München

Projektpartner

  • VDBUM / AK-Telematik
  • Anwender von Flottenmanagementsystemen
  • Hersteller von Baumaschinen
  • Anbieter von Telematiklösungen

Ansprechpartner

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