IT am Bau

Mit Drohnen und Software zum 3D-Modell

Immer mehr Daten sind heutzutage verfügbar. Sie stammen von Drohnenflügen, den Bewegungsmeldungen von GPS-Sendern und den Maschinen selbst. Mit ihnen gelingt es, ein digitales Abbild des Steinbruchs zu kreieren. Eine Anzeige- und Analysesoftware für Gewinnungsbetriebe wurde von Caterpillar zusammen mit dem französischen Start-up-Unternehmen Redbird auf den Markt gebracht.

Steinbruch
Mit der Software von Caterpillar und Redbird lässt sich eine 3D-Ansicht des Steinbruchs erstellen. Fotos: Zeppelin/Airware

Schon heute kann man über eine Web-Oberfläche seinen Steinbruch digital präsentieren und analysieren und den Abbau komfortabel und faktensicher optimieren. Die entsprechende Anzeige- und Analysesoftware für Gewinnungsbetriebe wurde von Caterpillar zusammen mit dem französischen Start-up-Unternehmen Redbird auf den Markt gebracht. Seit 2016 wird es nun unter dem Dach von Airware weiterentwickelt – ein Start-up, an dem auch Caterpillar beteiligt ist. Ausgangsbasis sind Referenzpunkte am Boden.

3D-Modell des Steinbruchs

Leerlaufanzeige
Leerlaufanzeige.

Der Steinbruch wird mithilfe eines Drohnenflugs von oben fotografiert. Hierbei entstehen hunderte von Bildern. Die Redbird-Software ist kompatibel mit den am Markt gängigen Helikopter- und Flugzeug-Drohnen für die Luftbilderfassung. Redbird berechnet aus den einzelnen Luftbildern ein einziges 3D-Modell mit Orthofoto und mit einer Auflösung von drei bis vier Pixel je Zentimeter. „Die eigentliche Kunst besteht darin, die generierten 3D-Daten auf eine benutzerfreundliche Web-Oberfläche samt automatischer Analyse zu bringen. Erst das liefert dem Anwender einen Überblick seines Steinbruchs und er kann auf der Grundlage von Datenanalysen bessere und schnellere Entscheidungen treffen“, beschreibt Bernhard Tabert, bei Zeppelin verantwortlich für das Flottenmanagement, die Vorteile.

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Wenn Betreiber von Baumaschinen wissen wollen, wie es um ihre Abbauprozesse bestellt ist, reicht ein Internetzugang, Login und Passwort für den Zugriff zu Redbird aus. Dann haben sie Zugriff auf ihre Daten.

Den Abbaufortschritt im Blick

Transportwege
Angezeigte Transportwege samt Steigungen.

Der Steinbruch wird kartografisch und farblich in 3D dargestellt – Details können durch Reinzoomen exakt betrachtet werden. Zwischen zwei Befliegungen oder einer Befliegung und einer Planung – wie etwa einer Abbaugenehmigung – lassen sich die Abbaufortschritte darstellen und die Volumendifferenz berechnen.

Der Fokus bei Redbird richtet sich nicht an den Vermesser, sondern an den Steinbruchbetreiber. Ihm wird die tatsächliche Situation seines Steinbruchs sichtbar gemacht“, so der Bernhard Tabert, selbst studierter Vermesser. Vor allem wer mehrere Steinbrüche betreibt, kann bequem vom Büro aus jeden einzelnen Steinbruch aus der Distanz überblicken.

Sind die Transportwege in Schuss?

GPS-Bewegung
Leerlaufzeiten und GPS-Bewegung lassen sich in einer einzigen Ansicht visualisieren.

Einer der größten Hebel in den Steinbrüchen ist die Qualität der Transportwege, damit die anvisierte Produktionsleistung umgesetzt werden kann. Hier bedarf es entsprechender Fahrwege, die gut in Schuss sein müssen – schließlich sollen die Transportfahrzeuge die mögliche Geschwindigkeit auch auf die Fahrbahn bringen. Anwender können beispielsweise anhand der visualisierten Transportstrecken mit Steigungen und Wegbreiten sehen, ob die jährliche Produktionsmenge eines Steinbruchs anhand der Skw-Umläufe auch realisiert werden kann. „Muss ein Betrieb zum Beispiel eine Million Tonnen Material im Jahr abbauen, so sind das 15.400 Umläufe eines Cat 775G mit 65 Tonnen Nutzlast. Die Frage die sich hieraus stellt, ist, wie viele Stunden werden für diese 15.400 Umläufe benötigt? Wie können die Transportstrecken verbessert werden, um die Umlaufzeiten zu senken?“, so Tabert.

Software gibt Rat

Die Redbird-Software erkennt Bruchkanten, Transportwege samt Wegbreiten, Quergefälle und Steigungen sowie Sohlenbreiten. Diese Informationen werden für den Anwender farblich, in Abhängigkeit von Grenzwerten, angezeigt, um schneller Abweichungen zu sehen. „Betreiber können so erkennen, ob zum Beispiel ein Skw immer im höchsten Gang fahren kann oder er aufgrund von Steigungen oder Serpentinen im Transportweg in einen niedrigen Gang schalten muss, was zu einer geringeren Geschwindigkeit führt“, erläutert Tabert.

Wie lange stand die Maschine im Leerlauf?

Haufwerke
Ermittelte Haufwerke samt Volumen.

Integriert in Redbird werden auch die Cat-Maschinendaten, die über die Telematikboxen Cat Product Link gesendet werden. „Und das ist das eigentliche Novum. Das kann bislang noch kein Baumaschinenhersteller in Verbindung mit der Analyse von Drohnenbefliegung bieten“, unterstreicht Tabert. Derzeit sind rund 14.000 Cat-Baumaschinen mit einer Telematikbox ausgerüstet. Product Link, serienmäßig eingebaut in fast allen Cat-Geräten, ist auch inzwischen für Baumaschinen und Fahrzeuge anderer Hersteller verfügbar. Darüber betrachtet werden können Betriebsstunden, GPS-Positionen sowie beschriebene Leerlaufzeiten und der Kraftstoffverbrauch. Werks- oder Produktionsleiter haben somit immer einen Überblick, wann eine Maschine wie lange im Leerlauf gestanden hat.

Umdenken lohnt sich

Tabert macht deutlich, dass hier ein großes Einsparpotenzial verborgen liegt. „Wer weiß, dass zum Beispiel ein Cat-Muldenkipper in einer Stunde Leerlauf mit rund 60 Euro zu Buche schlägt, was Kraftstoff, Service und Abschreibung beinhaltet? Wenn man sich eine Flotte von mehreren Cat-Muldenkippern in einem Steinbruch ansieht und alle Leerlaufereignisse größer zehn Minuten herausfiltert, kommen schnell einmal 500 Stunden Leerlauf im Jahr zusammen. Das sind 30.000 Euro verlorener Ertrag für den Unternehmer“, rechnet Tabert vor. Das müsse man sich erst mal bewusst machen.

Den Fahrern die Kostenverursacher aufzeigen

Aber noch viel wichtiger sei es, auch den Fahrern zu vermitteln, wie viel Kosten sie verursachen, wenn sie einfach den Motor einer Baumaschine weiterlaufen lassen, sei es wegen der Heizung oder Klimaanlage oder weil sie eben schnell Kaffee holen. Anhand der belegbaren Daten kann aufgezeigt werden, welche Leerlaufintervalle vermieden werden können, die nicht produktionsbedingt sind.

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