Prozessoptimierung

Möglichkeiten der Industrie 4.0 im Asphaltstraßenbau nutzen

Papenburg/Talkau (ABZ). - Die Baubranche insbesondere der Asphaltstraßenbau wird sich verändern. Lean Construction, Building Information Modellig (BIM) undIndustrie 4.0 bieten Bauunternehmen neue Möglichkeiten, Prozesse zu vereinfachen und durch das Internet die Dinge grundlegend effizienter zugestalten. Doch wie sieht der Anwendungsfall konkret aus?

Bauleiter planen ihre Asphalteinsätze in der Regel manuell. Spezielle Softwaresysteme sind noch nicht flächendeckend vorhanden, heißt es vonseiten der Volz Consulting GmbH. In der wöchentlichen Bauleitersitzung werden niederlassungs- bzw. unternehmensweit die einzelnen Projekte derjeweiligen Bauleiter zu einem Einsatzplan konsolidiert. Engpässe bei den Ressourcen und Doppelbelegungen sind die Regel und führen zwangsläufig zu Verschiebungen, die wiederum an die Subunternehmen kommuniziert werden müssen und dort ebenfalls zu Planänderungen führen.

Kommt dann noch das Wetter oder ein technischer Defekt dazwischen, muss oftmals der gesamte Einsatzplan verschoben werden, was wiederum Änderungen für jeden Bauleiter nach sich zieht. Gerade in der Hochsaison wird es stressig und Planungen sind oftmals nur einige Stunden aktuell, bevor erneut umgeplant werden muss. Wie dieses Problem der Einsatz- und Ressourcenplanung mit der Echtzeit-Steuerung von Prozessen zusammenhängt, ist nicht auf den ersten Blick klar, doch es gibt ein Zusammenhang.

Während des Asphalteinsatzes ist es heute noch nicht die Regel, dass automatisierte Leistungsmeldungen für die Disposition von Mensch und Maschine verfügbar sind. Durch Straßenbau 4.0 und die Vernetzung von Mischanlage, Lkw-Logistik und Baustelle kann zu jedem Zeitpunkt Einblick in den aktuellen Stand der Baumaßnahme genommen werden. Verzögerungen werden sofort ersichtlich und die Disposition kann rechtzeitig reagieren.

Durch die Vernetzung aller Beteiligten werden die Daten automatisch konsolidiert und bereitgestellt. Lästiges Herumtelefonieren kann entfallen. Nicht nur die Bauleiter werden entlastet, sondern das gesamte Unternehmen. Das zeitliche Einsparpotenzial ist enorm, unabhängig von der Unternehmensgröße oder der jährlichen Einbaumenge. Denn auch die Einsätze von Kleinstbaustellen mit wenigen Tonnen pro Tag müssen geplant werden.

Das hat auch die Johann Bunte Bauunternehmung GmbH & Co. KG aus Papenburg erkannt. Anfang letzten Jahres hatte man begonnen sich mit der Überarbeitung der operativen Prozesse zu befassen. Da Bunte neben einem Baubetrieb auch über zehn eigene Mischanalgen und mehr als 100 Lkw im hauseigenen Transportunternehmen TBL verfügt, musste man die Vision eines besseren Straßenbauprozesses ganzheitlich betrachten.

Bunte hat sich nach mehreren Tests unterschiedlicher Systemlösungen schließlich für das Softwaresystem des Pforzheimer Prozessberatungsunternehmen Volz Consulting entschieden.

Mit diesem System sollen die Prozesse der Planung, des Mischgutproduktion, der Logistik und des Einbaus vernetzt und ganzheitlich unterstützt werden. Hier-bei hat die einfache Handhabung der Software ohne Spezial-Hardware überzeugt. Neben der Prozessoptimierung kann in BPO Asphalt auch die Funktionalität eines Flottenmanagementsystems abgebildet werden. Die Auftragsdaten und die aktuelle Position der Lkw können mobil auf dem Smartphone z. B. beim Bauleiter oder dem Einbaumeister aber auch bei der Spedition bereitgestellt werden. Doch neben allen neuen Möglichkeiten, die ein solches System bietet, ist eines entscheidend: Wie bewährt sich ein solches System im Baualltag unter den ständig wechselnden Herausforderungen? Dies funktioniert nach einer gemeinsam abgestimmten Planung, indem die Materialabrufe zentral von der Baustelle im notwendigen Takt in Echtzeit koordiniert werden.

Es geht nicht darum, die Waage der Mischanlage in den Mittelpunkt zu rücken und einfach nur Lieferscheindaten am Fertiger zur Verfügung zu stellen, heißt es weiter. Der wahre Kern des Problems liege an einer anderen Stelle. Heutzutage erfolgt die Belieferung der Baustelle nach dem sog. Push-Prinzip. D. h. das Material wird von der Mischanlage zur Baustelle "gedrückt" – unabhängig davon wie sich die Bedarfssituation während des Einbautages gestaltet. Die Planung erfolgt baubegleitend und setzt deutlich zu spät mit einem zu geringen Detaillierungsgrad an. Die Folgen sind lange Standzeiten, unabgestimmte Prozesse und ein stockender Baufortschritt. Genau hierin unterscheidet sich nach eigenen Angaben der Ansatz von Volz Consulting von anderen Anbietern, denn die Vorbereitung eines Projekts beginnt in den Köpfen. Durch Building Information Modeling – kurz BIM – werden von der Planung über die Ausführung bis hin zum fertigen Bauwerk alle Informationen in einem Datenmodell festgehalten.

Dazu wird eine neue Form des Planungsprozesses notwendig, die sowohl die Arbeitsvorbereitung ganzheitlich betrachtet und die Projektphasen vor Baubeginn in den Fokus rückt. Sobald im ersten Schritt die Arbeitsvorbereitung neu gestaltet ist, bedarf es im zweiten Schritt Software, um diese Prozesse zu vereinfachen und zu automatisieren. Dadurch rückt die Baustelle für die Prozessbeteiligten ins Zentrum der Wertschöpfung, die das Material bedarfsgerecht von der Mischanlage im Takt zur Baustelle "zieht". Die Umgestaltung der "drückenden" Materialbelieferung in ein ziehendes Pull-System und die Neugestaltung des Planungsprozesses im Bauunternehmen ist die tatsächliche Schwierigkeit. Und dafür ist es notwendig zu wissen, von was man redet. Genau deshalb besitzen alle Berater von Volz Consulting langjährige Erfahrung als Bauleiter im Asphaltstraßenbau, um auch besondere Herausforderungen zu meistern.

Zu einer solchen Herausforderung wur-de bspw. ein Kompaktasphaltprojekt auf der A 24 bei Talkau südlich von Hamburg. Die Baumaßnahme dauerte insgesamt mehr als 20 Einbautage davon mehr als 6 Tage mit Kompaktasphalt. Insgesamt wurden mehr als 55 000 t Asphalt in der Trag-, Binder und Deckschicht verbaut. Das bedeutete, dass das Dickenverhältnis von Binder- und Deckschicht (10 cm zu 2 cm) auch in der Liefersequenz nicht nur Just-in-Time sondern auch Just-in-Sequence abgebildet werden musste, da bei Kompaktasphalt Binder- und Deckschicht simultan durch einen Fertiger mit zwei Bohlen eingebaut werden. Nach fünf Lkw-Ladungen mit Binder musste ein Lkw mit Deckenmaterialbeladen werden. Die Koordination der Lkw zwischen Baustelle und Mischanlagen im richtigen Verhältnis wurde durch BPO Asphalt übernommen. Hierzu wurde an den beteiligten Mischanlagen eine Schnittstelle zur Waage geschaffen, sodass alle Lieferscheindaten in elektronischer Form auf der Baustelle in Echtzeit zur Verfügung gestellt und von der Prozesssteuerung verarbeitet werden konnte. In BPO Asphalt ist diese Schnittstelle standardmäßig implementiert und erlaubt es unabhängig vom eingesetzten Wiegesystem die Lieferscheindaten zu verarbeiten und in digitaler Form zur Verfügung zu stellen. Zusätzlich wurden die Positionsdaten der Bunte-eigenen Lkw über eine Schnittstelle zum TomTom Flottenmanagementsystem abgegriffen.

Während des Einbaus konnte auf der Baustelle, an den beteiligten Mischanlagen und im Baubüro der Aufenthaltsort jedes einzelnen Lkw oder der gesamten Flotte abgefragt und auf einer Karte in Echtzeit dargestellt werden. Der Abgleich der Positionsdaten erfolgte vollautomatisch über die Schnittstelle. Die fremden Lkw, die nicht über das bei Bunte eingesetzt TomTom System eingebunden werden konnten, wurden durch die Tracking-App von Volz Consulting in BPO Asphalt via Smartphone integriert. Dabei unterstützt BPO Asphalt modular: Selbst wenn Bauunternehmen über keine eigenen Mischanlagen verfügen oder Lkw nicht mit GPS ausgestattet werden können, lassen sich die Vorteile des Systems nutzen.

Während des Einbaus war zu jeder Zeit genau ersichtlich welche Materialmenge an Binder und an Decke sich im Zulauf befindet und wann der nächste Lkw mit welchem Material eintreffen wird. Der Verbrauch wurde für jede Materialart automatisch berechnet und auf zeitliche Verschiebungen konnte rechtzeitig reagiert werden, sodass der kalkulierte Fertigstellungstermin gehalten werden konnte. Ein Mehraufwand oder eine Zusatzbelastung gibt es durch das System nicht. Im Gegenteil, alle Prozesse laufen einfacher ab als ohne und jeder der Beteiligten profitiert nicht nur zeitlich sondern wird auch in seiner Tätigkeit unterstützt. Die Bedienung von BPO Asphalt auf der Baustelle ist ebenfalls äußerst einfach aufgebaut.

Installationen oder teure Spezialhardwa-re sind überflüssig: "Anfangs hatte ich Be-denken, ob ein solches System wirklich funktionieren kann. Aber bereits nach ein paar Stunden haben wir die Systembedienung übernommen und konnten die meisten Funktionen selbständig bedienen. Man kann von der Baustelle aus die Materialbelieferung steuern und die automatisch berechneten Parameter wie der Materialverbrauch oder die Liefermenge im Zulauf zur Baustelle erleichtern die Arbeit. Die Systembedienung ist einfach und macht Spaß", so der zuständige Einbaumeister bei Johann Bunte. Bunte wird BPO Asphalt im gesamten Unternehmen einführen.

In der Wintersaison wird man ein passendes Implementierungskonzept entwickeln, um ca. 100 Bauleiter in der Systemanwendung und in den neuen Methoden der Arbeitsvorbereitung zu schulen zu trainieren BPO Asphalt Lizenzen wurden neben Johann Bunte von weiteren Unternehmen erworben – u. a. von Kemna BAU, Wolff & Müller, Vogel-Bau, Morof oder Stolz. Die Lizenznehmer von BPO Asphalt schaffen es auf mehr als 6 Mio. t Asphalt pro Jahr, was mehr als 10 % der jährlich produzierten Asphaltmischgutmenge in Deutschland entspricht.

Durch die Spezialisierung von Volz Consulting auf dem Gebiet der Prozessoptimierung im Straßenbau werden Unternehmen ganzheitlich beraten und es kann auf eine eigene Straßenbau-Akademie zurückgegriffen werden. In interaktiven Workshops wie dem BauProzessTraining können Optimierungsmethoden entwickelt und verschiedene Szenarien an einer Modellbaustelle simuliert werden. Interessierte Bauunternehmen sind zu den BPO Technologietagen eingeladen, die bei den Systemanwendern vor Ort stattfinden.

http://jobs-in-gruen-und-bau.de/index.php?id=123&tx_patzerboerse_paboeplugin[unterthemen]=327++345&no_cache=1

Unbegrenzter Zugriff auf alle Online-Inhalte:

Lernen Sie ABZPLUS kennen

Als PLUS Abonnent genießen Sie unbegrenzten Zugriff auf das Online-Portal der Allgemeine Bauzeitung ABZ mit allen Artikeln der Print- und Onlineversion!

Optimiert für Desktop-PCs und als Mobilversion.

Jetzt mehr erfahren

ABZ ePaper

Weitere Artikel