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Vision: Digitale Lücke im Bauwesen schließen

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IP, RWTH

Das Center Construction Robotics und seine Mitglieder verfolgen das Ziel, die digitale Kette im Bauwesen von der Planung über die Produktion bis zur Realisierung mit Hilfe intelligenter Maschinen zu schließen. Das Bauwesen besitzt große Potenziale hinsichtlich robotischer Automatisierung, die sich aus den  aktuellen Herausforderungen in der Baubranche ergeben:

  • Digitale Lücke zwischen Planung, Ausführung und Betrieb
  • Fachkräftemangel
  • Zunehmender Anteil von Bauaufgaben im Bestand Steigende Anforderungen bez. Qualität, Zeit, Sicherheit
  • Wertschöpfung durch BIM unter den Baubeteiligten ungleich verteilt
Datenverlust Über uns

CCR

Bild: Verlust digitaler Information entlang des Lebenszyklus eines Gebäudes

Ein mögliches Anwendungsszenario zur Digitalisierung von Bauprozessen ist die Produktion und Montage großformatiger und komplexer Gebäudehüllsysteme. Bislang fehlen hier fundamental digitale Lösungen, die von der datenbasierten Planung über die automatisierte Vorfertigung bis hin zur maschinengestützten Montage einen ganzheitlichen, digital vernetzten Prozess ermöglichen. Das Center Construction Robotics zielt darauf ab, dieses Automatisierungspotenzial zu nutzen und die digitale Lücke im Bauen zu schließen.
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CCR

Bild: Roadmap des Center Construction Robotics zur wissenschaftlichen Entwicklung der Bauproduktion der Zukunft

Gemeinsam arbeiten wir im Konsortium an verschiedenen Themen unterschiedlicher technologischer Reifegrade. Prozess- und Potenzialanalysen für unternehmensübergreifende Studien profitieren vom Zugang zur Forschungsexpertise der Hochschule und Technologiekompetenzen der Befähiger unter den Mitgliedern. So können wir Automatisierungspotentiale über die gesamte Wertschöpfungskette gemeinschaftlich identifizieren.

Die engere Verknüpfung von Entwurfs- und Prozesssoftware verlangt neue Schnittstellen, Standards und Benutzerkonzepte. Das Center kann diese Entwicklungen durch Demonstratoren, Prototypen und eine Referenzbaustelle für die Erprobung beschleunigen. Ähnliches gilt für die Transformation von Baumaschinen und Produktionsanlagen. Die Forschungsinfrastruktur der RWTH bietet unseren Mitgliedern Raum und Know-How für die Entwicklung und Validierung ihrer Produkte.

Die kommenden Forschungsbauten- und -baustellen auf dem RWTH Aachen Campus erlauben unserem Konsortium, automatisierungsgerechte Bausysteme zu entwickeln und unter realistischer Umgebung zu erproben. Die Areale stehen den Mitgliedern auch für Schulungen und Weiterbildungen zur Verfügung. Zudem werden den Mitgliedern auf oder in räumlicher Nähe zur Forschungsbaustelle Büroflächen vermittelt, damit die Entwicklungen innerhalb der Testumgebung in kurzen Abstimmungszyklen in die eigenen Tätigkeiten der Mitglieder eingebracht werden können.

Mission: Flexible Automatisierungslösungen für die Bauproduktion generieren

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IP, RWTH

Themenschwerpunkte für flexible Lösungen

Um die Digitalisierung im Bauwesen und die Automatisierung der Baustelle voranzutreiben, entwickeln wir flexible Automatisierungslösungen für die Bauproduktion. Dabei spielen in unserem Center die folgenden Teilaspekte eine wichtige Rolle, um das Wertschöpfungsnetzwerk im Bauwesen zu stärken:

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Transfer

Technologietransfer aus hoch automatisierten Industrien in die Bauwirtschaft

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Daten

Effektives Ableiten von Daten für die individuellen Prozesse der Baubeteiligung aus der gemeinsamen Quelle BIM

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Expertise

Systeme zur Gestaltung individueller Werkzeuge zur Sicherung von Expertise

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Schnittstellen

Schnittstellen für den Einsatz von Automatisierungslösungen im Bauwesen

Vorfertigung und In Situ-Fertigung auf der Baustelle

Das Center strebt die Bauautomatisierung aus zwei Richtungen in einem Bottom-Up-Prozess ausgehend von der Vorfertigung und der Vor-Ort-Fertigung an. Durch diese Zusammenführung können übergeordnete Fragestellungen und prozessfundierte Strategien identifiziert werden. Losgelöst von einzelnen Produkten oder Datensilos können hierdurch gemeinsame Arbeitsweisen entlang der Wertschöpfungskette entstehen.

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Bild: Strategie für die gemeinsame Digitalisierung von Vorfertigungsprozessen und Bauprozessen entlang der Wertschöpfungskette Bau

Strategie: Mit Anwendern und Befähigten nachhaltig entwickeln

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IP, RWTH

Um die Digitalisierung sowohl wissenschaftlich als auch anwendungsorientiert voranzutreiben, ist die Zusammensetzung der Industriemitglieder und Hochschulinstitute im Center von hoher strategischer Bedeutung. Wir legen besonderen Wert darauf, Akteure aus dem Bereich der Baurealisierung und technologische Befähiger der Baubranche gleichermaßen an den Tisch zu holen. So können sowohl Betreiber als auch Hersteller neue Automatisierungstechnologien und Einsatzpotentiale identifizieren und nachhaltige Anwendungsfelder gemeinschaftlich erschließen und aufbauen.

Technologien können nutzerzentriert entwickelt und umgehend durch Hersteller und Anwender evaluiert werden. So entstehen entlang der Wertschöpfungskette des Bauwesens neue Produkte und Prozesse, die die Mitglieder zu Vorreitern der Baurobotik machen.

Anwend-Befähig Über uns

CCR

Bild: Die Stärke des Center Construction Robotics basiert auf der Zusammenarbeit technisch-befähigter und betreibender Mitglieder aus der Bauindustrie

Unser Angebot richtet sich daher vor allem an Unternehmen, die individuelle nutzerspezifische Technologien erforschen möchten mit dem Ziel automatisierte und digitale Bauprozesse zu etablieren, um neue Wege für den betrieblichen Einsatz von Baurobotik zu gehen.

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Gern gestalten wir für Sie individuelle Kooperationsmöglichkeiten – schreiben Sie uns einfach eine Nachricht! Mehr zum Thema Mitgliedschaft im Center Construction Robotics erfahren Sie hier.

Initiatoren

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Prof. Dr.-techn. Sigrid Brell-Cokcan

Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion

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Prof. Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne

Institut für Stahlbau

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Prof. Dr.-Ing. Robert Schmitt

Lehrstuhl Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement des Werkzeugmaschinenlabors (WZL)


Der Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion entwickelt intuitive Systeme zur Programmierung von Robotern für den Einsatz im Bauwesen, vom Entwurf über die Vorfertigung und Montage bis zum Rückbau. Automatisierung von Bauprozessen und technische Beratung für Industriepartner ergänzen diese Arbeit.


Im Institut für Stahlbau werden neben klassischen Aufgaben des Stahl- und Verbundbaus interdisziplinäre Forschungsthemen auch im Windingenieurwesen, Konstruktiven Holz- und Glasbau sowie Metallleichtbau bearbeitet. Dabei liegt ein Fokus auf der Entwicklung und Erforschung von innovativen und multifunktionalen Gebäudehüllsystemen.


Ein Schwerpunkt für den Lehrstuhl Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement ist die fertigungsintegrierte Messtechnik und flexibel automatisierte Montage von Großbauteilen. Technische Kompetenzen zu Positionserfassung in großen Bauräumen, Bildverarbeitung und Sensortechnik werden ergänzt durch Qualitäts- und Innovationsmanagement-Systeme.

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CCR Initiatoren
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CCR Initiatoren und GF

Mitglieder

Unser Erfolg misst sich an dem unserer Mitglieder. Während die Gründung weniger als ein Jahr zurückliegt, können wir mit unseren Mitgliedern und Forschungspartnern bereits auf die ersten Früchte der interdisziplinären Zusammenarbeit blicken. Die Herausforderungen der Digitalisierung und unserer gebauten Umwelt lassen sich nur gemeinschaftlich lösen.

Gründungsmitglieder

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Team

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Dipl.-Ing. Baris Cokcan

Geschäftsführung

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Stefanie Steinfeld

Assistenz Geschäftsführung

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Victoria Jung

Projektleitung

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Christoph Heuer

Projektleitung

2022-05-18-CCR-Aachen-Portraits24923_2-300x300 Über uns

Burak Yirmibes

Technische Leitung Referenzbaustelle

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CCR Team

Bild: (von links) Christoph Heuer, Baris Cokcan, Stefanie Steinfeld, Burak Yirmibes, Markus Kuhnhenne, Sigrid Brell-Cokcan, Victoria Jung, Jannik Oslender, Robert Schmitz, Zhao Zongquan

Projekte

Zurzeit arbeiten wir mit unseren Partnern aus Industrie, Wissenschaft und Politik an den folgenden Projekten:

Hoheitliche Projekte

5G-Namico_2 Über uns
  • 01.01.2022 – 31.12.23
  • gefördert vom Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie (NRW)
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  • 01.11.2021 – 01.03.2024
  • gefördert vom Land NRW mit dem Förderprogramm „Digitalisierung der Bauwirtschaft und innovatives Bauen“
Zeichenflaeche-1 Über uns

Target X

  • Informationen folgen

Projekte des CCR

  • Konsortialprojekt „Assembling & Handling Tasks – Analysis, simulation & field testing“

  • Konsortialprojekt „Communication infrastructures for intralogistics“

Referenzen

Das Center Construction Robotics arbeitet fortlaufend an Projekten, in denen wir unsere Mitglieder auf ihrem Weg in die digitale Bauproduktion unterstützend und beratend begleiten. Die möglichen Anwendungsfelder wachsen und verändern sich konstant mit der fortschreitenden Digitalisierung und Automatisierung der Bauindustrie. Die Themen und die Roadmap des Centers Construction Robotics werden dabei durch das Konsortium der immatrikulierten Mitglieder gesetzt.

Das erste im Januar 2019 veröffentlichte Projekt des Centers Construction Robotics ist eine Studie zum Thema „Industrie 4.0 in der Zementindustrie – Status quo und Perspektiven“ für die deutsche Zementindustrie. Die Studie wurde beauftragt durch die Sozialpolitische Arbeitsgemeinschaft der Deutschen Zementindustrie, Verein Deutscher Zementwerke e.V., der Industriegewerkschaft Bauen-Agrar-Umwelt und der Industriegewerkschaft Bergbau, Chemie, Energie.

Die Erarbeitung der Studie erfolgte in einem interdisziplinären Team aus RWTH Wissenschaftlern des Lehrstuhls Individualisierte Bauproduktion des Werkzeugmaschinenlabor WZL vertreten durch den Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement sowie dem Institut für Baustoffforschung vertreten durch den Lehrstuhl für Baustoffkunde.

Details der Studie können der Pressemitteilung unter Aktuelles oder auf der Homepage des VDZ entnommen werden.

01_VDZ-Studie Über uns

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