Integrierte digitale Technologielösung für den gesamten Baulebenszyklus: BIM, VR/AR, Punktwolken, SLAM-Panorama und Betriebsroboter aus einer Hand!

Planungsphase

   Planer aller Fachdisziplinen können im Grundriss virtuelle Inspektionen an festgelegten Punkten sowie Inspektionsgänge entlang vorab geplanter Routen (BIM+Slam) durchführen. Das heißt: In der CAD-Umgebung werden je nach fachlichem Bedarf der Planer gezielt Blickpunkte (Viewpoints) gesetzt oder entsprechend den Planungsanforderungen virtuelle Inspektionsrouten veröffentlicht und anschließend in den dreidimensionalen BIM-Raum synchronisiert (unterstützt werden u. a. die 3D-Planungswerkzeuge SU, AC, revit und Shuwei). In dieser gemeinsamen virtuellen 3D-Umgebung können die Planer aller Fachdisziplinen Probleme erkennen, miteinander besprechen und lösen, was die Nachverfolgung und den Abschluss von Problemfällen erleichtert. Ebenso lässt sich in derselben immersiven Umgebung die Planungsprüfung unterstützen und die Planungslösung optimieren.

Darüber hinaus können die Planer während der virtuellen Inspektionen im Gebäude Erfahrungsdaten sammeln; durch maschinelles Lernen lassen sich aus den Daten Erkenntnisse gewinnen, die Erkenntnisse dienen der Produktion, und die alltäglichen Geschäftsdaten werden aktiviert. Die Daten der virtuellen Inspektionen können im Videoformat exportiert werden, was die Übergabe oder Archivierung erleichtert.

Trajektorienbasiertes virtuelles Inspektionssystem mit geteilten Bildschirmansichten zum fachübergreifenden Vergleich

Produktmerkmale:

1. Aufbau eines kollaborativen Arbeitsablaufs, der Zeichnungen und 3D-Modelle mehrerer Fachdisziplinen integriert und die Effizienz der Zusammenarbeit im Planungsprozess umfassend steigert; dieser neue Modus trajektorienbasierter virtueller Begehungen erleichtert zudem die Planungsprüfung und die Optimierung der Planungslösung;

Die vom Ministerium für Wohnungswesen und Stadt-Land-Entwicklung (MOHURD) herausgegebene Technische Leitlinie für intelligentes Bauen (Entwurf zur Stellungnahme)stellt Anforderungen an die digitale Planung und virtuelle Inspektion in den Planungsinstituten.

Mit der Reverse-Engineering-Technologie auf der Basis dreidimensionaler Punktwolken lassen sich die baulichen Gegebenheiten der Baustelle in der frühen Phase der Innenraumplanung punktgenau als Punktwolke erfassen; nach der Rückführung in ein BIM-Modell können die Innenarchitekten dieses als Grundmodell für die anschließende Innenraumplanung verwenden. Dadurch lassen sich die Ergebnisse der frühen Innenraumplanung besser realisieren; zugleich verringert sich der Zeitaufwand für die Baustellenbegehung in der Frühphase, und die Planungseffizienz insgesamt steigt.

Drei Hauptanwendungsszenarien der Innenraumplanung:

Szenario 1: Das per Reverse Engineering erzeugte BIM-Modell dient als Grundmodell für die Variantenentwicklung und die Entwurfsarbeit.

Szenario 2: Die geplanten Leitungen werden in das aus der Punktwolke rückmodellierte Modell eingefügt, um vorbeugende Kontrollen wie die Koordination der Leitungsführung und die Prognose der lichten Höhen durchzuführen.

Szenario 3: Auf der Grundlage des virtuellen Punktwolken-Raummodells und des Planungsmodells werden virtuelle Inspektionen durchgeführt, um Probleme frühzeitig zu erkennen und zu beheben.

Rückmodellierung von Innenraummöbeln

In der Baubegleitungsphase können die Planer an den wichtigen Projektabschnitten Panoramadaten der Baustelle erfassen und bei nicht planungsgemäßer oder unsachgemäßer Ausführung rechtzeitig Probleme ansprechen und gemeinsam lösen. Natürlich ermöglicht dies auch Bauherren und Generalunternehmern eine bequeme Online-Inspektion: Diese Panoramavideos mit eingebetteter Routenaufzeichnung eignen sich hervorragend für Szenarien wie die Überwachung verdeckter Bauleistungen, die Berichterstattung über den Baufortschritt, die Bauanleitung und technische Einweisung, die Bauabnahme sowie das Betriebs-, Instandhaltungs- bzw. Umbau- und Sanierungsmanagement von Projekten。

Bauphase

Durch AR wird die Verbindung zwischen BIM-Daten und der realen Baustelle hergestellt und ein digitaler Zwilling der realen Bauausführung geschaffen; dadurch lassen sich Nacharbeitskosten senken und die Qualität der Bauausführung steigern – etwa durch technische Einweisungen an komplexen Knotenpunkten und eine effiziente Steuerung des Bauprozesses.

Das BIM wird zentimetergenau positioniert und im Maßstab 1:1 über die Baustelle gelegt; mithilfe der AR-Visualisierung werden die Prüfung der Bauausführung, das Fortschrittsmanagement und das Qualitätsmanagement vor Ort unterstützt. So können die Nutzer während der Bauphase sämtliche Prozesse im Griff behalten, Probleme rechtzeitig erkennen und lösen, die Zusammenarbeit der Gewerke effizienter gestalten und das Projekt in hoher Qualität realisieren.

Fertigstellungsphase

Phase der Fertigstellungsabnahme: Es wird die Übereinstimmung zwischen dem BIM-As-built-Modell und dem fertiggestellten Bauwerk geprüft; durch die Messung von Abweichungen werden Unstimmigkeiten wie falsch errichtete, fehlende oder versetzte Bauteile erkannt, quantifizierte Kennwerte und Schlussfolgerungen abgeleitet und die Projektbewertung abgeschlossen.

Die Konsistenzprüfung zwischen realem Bauwerk und Modell funktioniert im Wesentlichen so, dass für die einzelnen Bauteile Toleranzen festgelegt, die tatsächlich erfassten Punktwolkendaten analysiert und anschließend mit den BIM-Modelldaten abgeglichen und ausgewertet werden, um die Stellen zu ermitteln, an denen Punktwolkenmodell und BIM-Modell voneinander abweichen.Dabei lassen sich visuelle Darstellungen wie Einzelpunkt-Abweichungsdiagramme, Abweichungs-Heatmaps für Bauteile und Listen mit bauteilbezogenen Parameterabweichungen erzeugen sowie die Bewertungsergebnisse und ein Prüfbericht exportieren.

Visualisierung der Ergebnisse der Prüfung Bauwerk/Modell: Über Farbverläufe werden Einzelpunktfehler, Bauteilabweichungen und räumliche Abweichungen zwischen dem BIM-As-built-Modell und dem fertiggestellten Bauwerk dargestellt; Problemstellen lassen sich direkt lokalisieren, und ein vollständiger Konsistenzprüfbericht kann exportiert werden.

Betriebs- und Instandhaltungsphase

Der Autor hat in einem früheren Artikelüber die technische Erweiterung und Anwendung von „Raum-BIM“Folgendes erwähnt:Durch 360°-Panoramaaufnahmen wird die Realität originalgetreu festgehalten; der Autor versteht dies als eine erste Stufe des Twin-Managements. Auf der Grundlage dieser elementarendigitalen Zwillingsansicht der realen Örtlichkeitkönnen KundenBestandsaufnahmen des Anlagevermögens, Inspektionen von Technikräumen und Inspektionen von Trafostationenusw. durchführen.

Bestandsaufnahme und Inspektion in einer großen Wohnanlage in Shanghai (automatische Lokalisierung von Anlagenproblemen)

Statistik der Anzahl von Arbeitsaufträgen in einer großen Wohnanlage in Shanghai

Punktgenaue Erfassung der Taifunschäden in einer Wohnanlage in Shanghai (automatische Lokalisierung beschädigter Bäume)

Digitales Dashboard zur Bestandsaufnahme des Projektvermögens

Schienengebundene Roboter können in komplexen, rauen Umgebungen den Menschen besser ersetzen und eine lückenlose 24h-Inspektion vor Ort durchführen. Im Vergleich zur Slam-Inspektion eignet sich diese Inspektionsweise besser für raue Umgebungen mit hohen Temperaturen oder schädlichen Gasen sowie für lange lineare Bauwerke,  beispielsweise Tunnel und Versorgungsstollen.      

Der Inspektionsroboter für Tunnel und Versorgungsstollen ist mit einem zweispektralen Wärmebild-Schwenkkopf sowie Rauch- und Gaserkennungsmodulen ausgestattet; über Fernsteuerung und Echtzeit-Ortung führt er in Tunnel- und Stollenszenarien automatische Inspektionen zu festgelegten Zeiten und an festgelegten Punkten durch.

Technische Unterstützung:

    Tsinghua-Universität, Tongji-Universität, Weishitong Technology

    Panwu Technology, Yijian Technology, Wanxi Technology 

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