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Maschinensteuerungen steigern Produktivitätsniveau

Automatisierungssystem ermöglicht exakten Aushub im Soll

Nur 10 % aller Bagger sind heutzutage mit einer Maschinensteuerung ausgerüstet, bei Planierraupen sind es mehr als 50 %.

Hamburg (ABZ). – Die Bauindustrie erlebt aktuell eine digitale Revolution. Vor allem in der Maschinensteuerungstechnik sind so laut Topcon Zeit- und Kosteneinsparungen für Bauprojekte in ganz Europa möglich. Mit dem zunehmenden Einsatz automatisierter Technologie werde sich folglich auch die Produktivität steigern, so die Einschätzung des Unternehmens.

Jedoch zieht daraus nicht jedes Segment im Bauablauf vollen Nutzen. So gestaltet sich die Einführung bei Baggern langsamer als bei anderen Maschinen. Carsten Frantzen, Senior Director des Geschäftsbereichs Bau in der EMEA-Region bei der Topcon Positioning Group, befasst sich mit der Technik, die die Aushubverfahren automatisiert und dadurch die Produktivität auf Baustellen in ganz Europa vorantreibt.

Laut einer Studie der globalen Unternehmensberatung McKinsey and Company, wirkt der Bausektor, wenn es um Produktivität geht, wie in einer Zeitschleife gefangen. Für die zurückliegenden zwei Jahrzehnte meldete die Branche im Jahr 2017 gerade einmal ein durchschnittliches Wachstum von 1 % in der Produktivität – gegenüber einem Wachstum von 3,6 % in der Fertigung.

Für die Erklärung, warum die Produktivitätsniveaus im Bauwesen denen der Fertigung nicht ebenbürtig sind und warum diese Niveaus in den vergangenen Jahren im Vergleich zu den 90ern sogar abgefallen sind, müssen einige Faktoren betrachtet werden. Um beispielsweise zu garantieren, dass das Personal geschützt ist, hat sich die Anzahl der Stunden, die auf einer Baustelle gearbeitet wird, reduziert und Arbeitsmethoden wurden in Übereinstimmung mit verschärften Gesetzen für Sicherheit und Gesundheitsschutz restriktiver.

Zudem muss die Einführung digitaler Technologien in den unterschiedlichen Sektoren unterschiedlich bewertet werden, etwa im Vergleich zur Fertigung, wo meistens eine vollständig automatisierte Produktionslinie vorgefunden werden kann.

Die Topcon X-53x für Bagger kann parallel zur Topcon-Software Sitelink3D eingesetzt werden. So ermöglicht sie den Teams den Fernzugriff auf die Maschine.

Wer sich die gesamte Baustelle ansieht, stellt fest, dass Maschinensteuerungs-Automatisierung bei Gradern und Planierraupen bereits umgesetzt wird. Dieses Wachstum gehe bei Baggern jedoch wesentlich langsamer voran, so Topcon. Tatsächlich betrage der Verbreitungsgrad bei Aushubmaschinen aktuell rund 10 % – gegenüber einer Rate von mehr als 50 % bei Planierraupen. Dafür gibt es laut Topcon zwei Hauptgründe. Es ist schwieriger, eine Produktivitätszunahme bei diesen Maschinen nachzuweisen. Abgesehen davon standen der Branche jahrelang erfahrene Maschinenführer zur Verfügung. Deshalb bestand keine dringende Notwendigkeit zur Automatisierung.

Nach Einschätzung von Topcon nimmt die Nachfrage nach Produktivität jetzt stark zu, wobei jedoch einen Engpass bei qualifizierten Maschinenführern zu sehen sei, da das vorhandene Personal älter wird und weniger Personen diesen Berufsweg einschlagen. Ein Bedarf für automatisierte Technik sei deutlich zu erkennen und es bestehe für die Branche die Möglichkeit, diesen aufzugreifen.

Generell verwenden Maschinensteuerungen GNSS-Daten und 3D-Modelle, um Erdarbeiten akkurat auszuführen. Satellitenortungs-Daten kommunizieren mit einem vorgegebenen 3D-Modell, um Maschinenführern die genaue Positionierung einer Maschine im Vergleich mit dem gewünschten Ergebnis anzuzeigen. Dies ermöglicht es, Entscheidungen basierend auf konkreten Daten zu fällen, anstatt sich auf herkömmliche Methoden oder auf menschliches Ermessen zu verlassen, die beide ungenau sein können.

Heutige Maschinensteuerungssysteme haben Möglichkeiten für Materialkontrolle, Vereinfachung von Gradierung, Massenausgleich und Verdichtung bereitgestellt und Anwendern dabei ermöglicht, sich auf Material und Baustellen-sicherheit zu konzentrieren. Dank der Kontrolle von Materialmengen und der Nutzung innovativer Technik konnten Unternehmen Zeit, Materialien und letztendlich Kosten auf der Baustelle einsparen.

Jetzt hat sich die Technik mit der Einführung der Automatisierung, die mit der steigenden Nachfrage nach Produktivität im ganzen Bausektor mithält, sogar noch weiter entwickelt. Ein Beispiel: Die automatische Maschinensteuerung Topcon X-53x für Bagger verwendet dieselben Komponenten aus der ursprünglichen Maschinensteuerung, ergänzt um eine automatische Hydrauliksteuerung. Konstruiert, um beim Aushub auf Soll in flachen, stufigen oder schrägen Anwendungen automatisierte Tiefenkontrolle zu bieten, arbeiten erfahrene Anwender mit dem System besser und schneller, während Einsteiger das System leicht erlernen können.

Das System kann parallel zu Cloud-Lösungen wie Sitelink3D eingesetzt werden, die Teams den Fernzugriff auf Bagger ermöglicht. Während des gesamten Projekts können Berichte von jeder Maschine erstellt und einem zentralen Punkt übermittelt werden. Berichte, Daten und sogar Entwürfe können zwischen dem Büro und dem Kabinen-Display ausgetauscht werden, um zu gewährleisten, dass Maschinenführer auf dem letzten Stand sind, wenn Änderungen in Echtzeit vorgenommen werden – was den Aufwand für Nachbesserungen reduziert.

Produktivität ist bei jeder Arbeit ausschlaggebend, da doppelt ausgeführte Arbeiten Zeitverschwendung sind. Automatische Systeme wie die Topcon X-53x für Bagger reduzieren das Risiko zu großen Aushubs. Der Baggerfahrer arbeitet immer in der korrekten Position, der Aushub erfolgt jedes Mal bis zum richtigen Soll. Eine 100-prozentige Genauigkeit bei den Arbeiten werde garantiert und erhebliche Mengen an Zeit, Geld und Ressourcen würden eingespart.

Inzwischen verstärkt sich der Trend, dass automatisierte Maschinensteuerungen die Produktivitätsniveaus auf Baustellen in ganz Europa steigern, vor allem bei Planierraupen und Gradern, während die Ausstattung von Aushubmaschinen nur langsam voranschreitet. Jetzt besteht die große Chance für die Branche, Bauabläufe durch Investitionen in automatisierte Aushubsysteme zu transformieren und den ersten Schritt auf dem Weg zu einer vollständig automatisierten Baustelle zu gehen.

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