DIGITALISIERUNG DER WERTSCHÖPFUNGSKETTE BAU

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1 BIM-basiertes Bauen mit RFID und Potenziale für den Umwelt- und Ressourcenschutz Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus BBSR-Symposium Bonn

2 Inhalt DIGITALISIERUNG DER WERTSCHÖPFUNGSKETTE BAU HINTERGRUND/VISION WERKZEUGE UND METHODEN ZUR DIGITALISIERUNG BIM UND AUTOID-EINSATZ: WAS IST DAS? WO SIND DIE BERÜHRUNGSPUNKTE? DIGITALISIERUNG MIT AUTOID-EINSATZ UND SCANNING IN DER PRAXIS ANWENDUNGSBEISPIELE POTENZIALE FÜR DEN UMWELT- UND RESSOURCENSCHUTZ Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 2

3 Inhalt DIGITALISIERUNG DER WERTSCHÖPFUNGSKETTE BAU HINTERGRUND/VISION WERKZEUGE UND METHODEN ZUR DIGITALISIERUNG BIM UND AUTOID-EINSATZ: WAS IST DAS? WO SIND DIE BERÜHRUNGSPUNKTE? DIGITALISIERUNG MIT AUTOID-EINSATZ UND SCANNING IN DER PRAXIS ANWENDUNGSBEISPIELE POTENZIALE FÜR DEN UMWELT- UND RESSOURCENSCHUTZ Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 3

4 Digitalisierung der Wertschöpfungskette Bau Hintergrund/Vision Stand der Branche 200,0 190,0 Arbeitsproduktivität je Erwerbstätigen 180,0 170, Produzierendes Gewerbe ohne Baugewerbe Baugewerbe Dienstleistungsbereiche 160,0 Insgesamt 150,0 140,0 130,0 120,0 110,0 100,0 90,0 80,0 70,0 Quelle: Statistisches Bundesamt Fachserie 18, Reihe 1.5, 2013 Volkswirtschaftliche Gesamtrechnungen 60,0 Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 4

5 Digitalisierung der Wertschöpfungskette Bau Hintergrund/Vision Stand der Branche Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 5

6 Digitalisierung der Wertschöpfungskette Bau Hintergrund/Vision Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 6

7 Inhalt DIGITALISIERUNG DER WERTSCHÖPFUNGSKETTE BAU HINTERGRUND/VISION WERKZEUGE UND METHODEN ZUR DIGITALISIERUNG BIM UND AUTOID-EINSATZ: WAS IST DAS? WO SIND DIE BERÜHRUNGSPUNKTE? DIGITALISIERUNG MIT AUTOID-EINSATZ UND SCANNING IN DER PRAXIS ANWENDUNGSBEISPIELE POTENZIALE FÜR DEN UMWELT- UND RESSOURCENSCHUTZ Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 7

8 Werkzeuge und Methoden zur Digitalisierung BIM und AutoID-Einsatz: Was ist das? Wo sind die Berührungspunkte? BIM (Building Information Modeling) bedeutet Integration und Vernetzung aller relevanten Daten eines Bauwerks in einem virtuellen Datenmodell während des gesamten Lebenszyklus, also von der Konzeption, Planung und Ausführung bis zur Nutzung und zum Rückbau. BIM als Querschnittsdisziplin kann grundlegende Verbesserungen bei Transparenz und Qualität der Projektinformationen bewirken, den Entscheidungsträgern damit zielgerichtete Entscheidungen ermöglichen und Effizienzpotenziale erschließen. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 8

9 Werkzeuge und Methoden zur Digitalisierung BIM und AutoID-Einsatz: Was ist das? Wo sind die Berührungspunkte? Vom Stift über CAD & Tabellenkalkulation hin zu BIM-Datenmodellen Zeichnung 2D CAD 3D CAD BIM: Fach- und Multimodelle Bleistift 2D Software 3D Software Statik Bleistift Tabellenkalk. AVA-Software Kalk. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 9

10 Werkzeuge und Methoden zur Digitalisierung BIM und AutoID-Einsatz: Was ist das? Wo sind die Berührungspunkte? Vom Papier über Datenträger und hin zu Projektraumsystemen Papier per Post Datenträger per Post Projektraumsysteme / Papier per Post Datenträger per Post Projektraumsysteme/Cloud Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 10

11 Werkzeuge und Methoden zur Digitalisierung BIM und AutoID-Einsatz: Was ist das? Wo sind die Berührungspunkte? Überblick AutoID-Systeme RFID-Systeme Biometrische Systeme OCR-Systeme (Optical Character Recognition) Auto-ID- Systeme Barcode Systeme Chip-Karten Systeme Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 11

12 Werkzeuge und Methoden zur Digitalisierung BIM und AutoID-Einsatz: Was ist das? Wo sind die Berührungspunkte? Beispiele Transpondertypen Anwendung Datenverarbeitung Server (EPC IS) mit Datenbanken RFID-Leser und Antenne Datenerfassung Middleware Elektromagnetisches Feld Beispiele Lesertypen Objekt mit RFID-Tag RFID Smart-Label Takt Antenne Mikrochip Trägerfolie Daten Energie Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 12

13 Werkzeuge und Methoden zur Digitalisierung BIM und RFID: Was ist das? Wo sind die Berührungspunkte? ID-Einsatz zur prozessgerechten Modellierung und zum Datenaustausch Planwelt: virtuelle Objekte Realwelt: physische Objekte Datenmodell SOLL ID IST ID SOLL ID IST ID MATERIAL ID DURCHFÜHRUNG SOLL/IST- BAUMASCHINEN & BAUGERÄTE ID VERGLEICHE UND KONTROLLEN PERSONEN ID Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 13

14 Inhalt DIGITALISIERUNG DER WERTSCHÖPFUNGSKETTE BAU HINTERGRUND/VISION WERKZEUGE UND METHODEN ZUR DIGITALISIERUNG BIM UND AUTOID-EINSATZ: WAS IST DAS? WO SIND DIE BERÜHRUNGSPUNKTE? DIGITALISIERUNG MIT AUTOID-EINSATZ UND SCANNING IN DER PRAXIS ANWENDUNGSBEISPIELE POTENZIALE FÜR DEN UMWELT- UND RESSOURCENSCHUTZ Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 14

15 Digitalisierung mit RFID-Einsatz in der Praxis Anwendungsbeispiele Lohnt sich ein RFID-System? Visionen RFID als Allheilmittel? Tatsächliches technisches Potenzial RFID ist u.a. auch im Vergleich zu Alternativlösungen zu sehen (z. B. Barcode). Tatsächliches wirtschaftliches Potenzial Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 15

16 Digitalisierung mit RFID-Einsatz in der Praxis Anwendungsbeispiele Es existieren bereits zahlreiche Anwendungen in der Praxis Paschal Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 16

17 Digitalisierung mit RFID-Einsatz in der Praxis Anwendungsbeispiele 2G Konzept GmbH, Johann Augel GmbH Zugangskontrolle Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 17

18 Digitalisierung mit RFID-Einsatz in der Praxis Anwendungsbeispiele 2G Konzept GmbH, Johann Augel GmbH Schutz- und Sicherheit Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 18

19 Digitalisierung mit RFID-Einsatz in der Praxis Anwendungsbeispiele 2G Konzept GmbH, Johann Augel GmbH Barcode-Technik zur Lagerverwaltung Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 19

20 Digitalisierung mit RFID-Einsatz in der Praxis Anwendungsbeispiele 2G Konzept GmbH, Johann Augel GmbH Maschinen- und Geräteausleihe Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 20

21 Digitalisierung mit RFID-Einsatz in der Praxis Anwendungsbeispiele 2G Konzept GmbH, Johann Augel GmbH Maschinen- und Geräteausleihe Defekt-Regal Tauschfächer für Schlüssel Schlüsselfächer Spezialwerkzeug, Maschinen und Messgeräte Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 21

22 Inhalt DIGITALISIERUNG DER WERTSCHÖPFUNGSKETTE BAU HINTERGRUND / VISION WERKZEUGE UND METHODEN ZUR DIGITALISIERUNG BIM UND AUTOID-EINSATZ: WAS IST DAS? WO SIND DIE BERÜHRUNGSPUNKTE? DIGITALISIERUNG MIT AUTOID-EINSATZ UND SCANNING IN DER PRAXIS ANWENDUNGSBEISPIELE POTENZIALE FÜR DEN UMWELT- UND RESSOURCENSCHUTZ Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 22

23 Potenziale für den Umwelt- und Ressourcenschutz ID-Objekte: Material (Baustoffe, Hilfstoffe, Gefahrstoffe) Baumaschinen/Baugeräte Personen Potenziale: Dokumentation verwendeter Baustoffe und möglicher Gefahrstoffe Daten zu Baustoffqualität und Recyclingfähigkeit Abfalllogistik Technische Daten von Baumaschinen (Gewicht, Bereifung, Schadstoffklasse, Kraftstoffverbrauch) Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 23

24 Potenziale für den Umwelt- und Ressourcenschutz Praxisanwendung: RFID-Tags im Asphalt Tag-Daten: Produktinformationen (Sortenreinheit) Einbauinformationen Temperaturmessung RFID RFID RFID RFID Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus LuF Lehrstuhl Baubetrieb für Baubetrieb und Bauwirtschaft und Bauwirtschaft 24

25 Bergische Universität Wuppertal FB D LuF Baubetrieb und Bauwirtschaft Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Helmus Pauluskirchstr Wuppertal T: E: helmus@uni-wuppertal.de