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BauFlott - Entwicklung eines Flottenmanagementsystems für Baumaschinen

 

 

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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.

 

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Das IGF-Vorhaben 18135 N/1 der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik (BVL) e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriel-len Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

 



Veröffentlichungen

 2016

Günthner, W.A.; Vogel-Heuser, B.; Kargul A.; Hietschold N.; Rehberger S.; Kessler S.
BauFlott - Entwicklung eines Flottenmanagementsystems für Baumaschinen
Forschungsbericht, Lehrstuhl fml, Lehrstuhl AIS, 2016
 pdf -Dokument

Hietschold, N.; Kargul, A.; Kessler, S.; Günthner, W.A.
Vom ISO 15143-3 Entwurf zu einem herstellerübergreifenden Flottenmanagementsystem für Baumaschinen
In: VDBUM Service GmbH, 45. VDBUM Seminar - Seminarband 2016, Stuhr, 2016, S. 71-74

 2015

Kargul, A., Rehberger, S., Chuyev, S., Günthner, W.A., Vogel-Heuser, B.
Model-in-the loop simulation towards a smart fleet management system
In: Beetz, J. Berlo van, L., Hartmann, T., Amor, R., Proceedings of the CIB W78 Conference, Eindhoven, 2015, S. p. 393-p. 400
 pdf -Dokument

Hietschold, N.; Kargul, A.; Kessler, S.; Günthner, W.A.
Entwicklung eines Telematikdatenstandards für Baumaschinen und die Anwendungsmöglichkeiten
In: VDBUM Service GmbH, 44. VDBUM Seminar - Seminarband 2015, Stuhr, 2015, S. 163-166

Kargul, A.; Hietschold, N.; Kessler, S.; Günthner, W.A.
BauFlott will Datenaustausch standardisieren - Umfrage zur Nutzung von Telematik bei Baumaschinen
VDBUM INFO (2015), 1, S. 16-17, ISSN 0940-3035




Vorträge

 2016

Kessler, S.; Kargul , A.; Hietschold , N.
ISO Telematikdatenstandard für Baumaschinen und sein Beitrag zur Digitalisierung der Baumaschineneinsätze
Bauma 2016 Innovation Day – Forschung live II, München, 2016
 pdf -Dokument

Hietschold, N.; Kargul, A.
Vom ISO 15143-3 Entwurf zu einem herstellerübergreifenden Flottenmanagementsystem für Baumaschinen
45. VDBUM Großseminar, Willingen, 2016

 2015

Kargul, A., Rehberger, S., Chuyev, S., Günthner, W.A., Vogel-Heuser, B.
Model-in-the loop simulation towards a smart fleet management system
CIB W78 Conference, Eindhoven, Netherlands, 2015

Kargul, A.; Hietschold, N.
Entwicklung eines Telematikdatenstandards für Baumaschinen und die Anwendungsmöglichkeiten
44. VDBUM Großseminar, Kassel, 2015

 2014

Kessler, S.; Kargul, A.; Hietschold, N.
Telematik aus Sicht der Wissenschaft
VDBUM Branchentreff Telematik Standards, Kassel, 2014


 

 

Ansprechpartner

Nicole Hietschold, M.Sc.

 

Tel  +49.89.289.15911
Fax  +49.89.289.15922
E-Mail: nicole.hietschold@tum.de

Raum MW 0510

 

Mitarbeiter::Amadeusz Kargul::   

Förderung

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Projektträger

 

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FV 18135 N/1

 

 

Forschungsvereinigung

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Forschungspartner

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

 

 

Projektpartner

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