Baumaschinen im digitalen Zeitalter
Auf den ersten Blick scheinen riesige Erdbewegungsbagger und Planierraupen nicht viel mit den mikrochipbasierten Welten der Drohnen und der multidimensionalen Bildgebung gemeinsam zu haben. Aber im digitalen Zeitalter werden sie alle miteinander verbunden sein und müssen als Team arbeiten.
Die Baumaschinen selbst weisen heute bei der Digitalisierung einen Rückstand auf. Aber sie stehen kurz vor der gleichen digitalen Störung, die auch die informationsbasierten Industrien getroffen hat und nun auch in der Automobil- und Nutzfahrzeugbranche zu spüren ist. Die erste Welle der Digitalisierung beginnt bereits bei Baumaschinen, die zunehmend automatisiert und vernetzt werden, sodass die Betreiber sie effizienter einsetzen können. Eine größere Veränderung wird sich mit der Digitalisierung von Bauprojekten ergeben, insbesondere durch die Modellierung von Gebäudeinformationen (BIM), die den Einsatz intelligenter, vernetzter Baumaschinen beschleunigen wird.
Der Erfolg der Anlagenhersteller wird davon abhängen, wie effektiv sie digitalisierte Maschinen in diesem vernetzten Ökosystem einsetzen. Die Digitalisierung wird die Baumaschinen nicht ersetzen, aber die Kunden werden die Baumaschinenverleih Ratgeber gezielt danach studieren, welche Anbieter die neuen digitalen Möglichkeiten am besten umsetzen.
Neue Ära, neuer Wert
Die Veränderungen werden der Branche nach einigen mageren Jahren neue Möglichkeiten eröffnen. Der Umsatz mit Baumaschinen in Europa erreichte 2007 seinen Höhepunkt, während der weltweite Umsatz 2011 mit 102 Milliarden US-Dollar seinen Höchststand erreichte und 2016 nur noch 72 Milliarden US-Dollar betrug. Bis 2020 wird mit einem Wachstum der globalen Nachfrage von rund 5 Prozent pro Jahr gerechnet, was den Baumaschinenumsatz jedoch immer noch deutlich unter seinem Höchststand belassen wird. Die Digitalisierung – unabhängig davon, ob sie den Absatz von Maschinen steigert oder nicht – wird den Geräteherstellern die Möglichkeit geben, ihr Produktangebot zu erweitern und damit zusätzliche Wertquellen zu schaffen. Hersteller, die die Initiative ergreifen, werden in der neuen Ära besser abschneiden als diejenigen, die darauf warten, dass ihnen etwas passiert.
Die meisten heutigen Baumaschinen verfolgen Informationen wie Leerlaufzeiten und Kraftstoffverbrauch, sodass Manager von Baustellen und öffentlichen Projekten bessere Entscheidungen über den Einsatz ihrer Flotten treffen können. Eine erste große Veränderung wird jedoch die teilweise oder vollständige Autonomie der Maschine nach 2020 mit sich bringen. So kann beispielsweise ein Verdichter seinen Betrieb an unterschiedliche Oberflächen und Umgebungen anpassen, wie beispielsweise das Vorhandensein von empfindlichen Strukturen in der Nähe. Die Maschine wird auch in der Lage sein, einen Großteil ihrer Arbeit automatisch zu erledigen – oder zumindest mit minimalem menschlichen Einsatz, der oftmals weit entfernt basiert ist. Die prädiktive Datendiagnose macht die Wartung reibungsloser und kostengünstiger: Um beispielsweise ungeplante Ausfallzeiten zu vermeiden, werden Komponenten ausgetauscht, bevor sie ausfallen, aber nicht so früh, dass es Verschwendung wäre. Die Bediener werden auch in der Lage sein, Maschinengruppen leichter zu koordinieren, sodass sie als eine Einheit arbeiten können, was jede Phase eines Projekts beschleunigt.
Die Baustelle der Zukunft
In der zweiten Phase, die Anfang bis Mitte der 20er Jahre beginnen wird, wird die Flottenkoordination noch weiter vorangetrieben, indem Betriebs- und Leistungsdaten von Geräten zur Koordination von Bauprojekten herangezogen werden. Der Bauplan kann dann iterativ unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren angepasst werden, wie zum Beispiel der Arbeit der Maschinen und der physischen Lage der Maschinen, die für die nächste Etappe der Arbeiten erforderlich sind. Bauunternehmen könnten von den Maschinenherstellern verlangen, gemeinsame Datenstandards zu schaffen, um die Planung zu erleichtern, die verschiedene Gerätemarken umfasst.
Eine dritte große Veränderung wird eintreten, wenn Baumaschinen neue, hochautomatisierte Fähigkeiten erwerben und BIM zum Mainstream wird. BIM nutzt eine virtuelle Baustelle, bestehend aus einem digitalen Modell eines Bauvorhabens, das Bauzeiten und -kosten beinhaltet. Die Modellierung ermöglicht es Bauunternehmen, eine Version der Lean Production mit Just-in-time-Lieferung von Materialien und Komponenten umzusetzen. Durch eine bessere Abstimmung aller Inputfaktoren sollen die Engineering- und Baukosten um rund 20 Prozent gesenkt werden. BIM ist also sowohl eine Herausforderung für die Hersteller von Baumaschinen – denn es erfordert fortschrittlichere, digitalisierte Geräte – als auch ein Mittel, um den Kunden zu helfen, die Effizienz des Bauens zu steigern und Kosten zu senken. Baumaschinenhersteller müssen einen „Smarte Baustellen“-Ansatz verfolgen und integrieren, bei dem alle Aspekte des Bauens (einschließlich Maschinen) mit dem BIM und untereinander verbunden sind. Und um neue Effizienzgewinne zu erzielen und Kosten zu senken, müssen sie den Betrieb in Silos einstellen.
Baumaschinenhersteller müssen digitale Lösungen vorantreiben
Gerätehersteller müssen den besten Ansatz finden, um in dieser neuen Ära erfolgreich zu sein. Es ist für sie unerlässlich, ihre Maschinen zu digitalisieren, damit sie mit der digitalisierten Umgebung verbunden werden können. Aber das allein wird nicht ausreichen. Digitalisierte Maschinen werden für ihre Kunden in Bezug auf Leistung, Ausfälle und Kosten transparenter. Daher müssen neue Strategien gefunden werden, um dieser Transparenz gerecht zu werden.
So könnten Gerätehersteller, die sich auf die grundlegende Digitalisierung beschränken, ihre Angebote als Waren betrachten. Sie werden mehr Wert schaffen, wenn sie weitere Fähigkeiten integrieren und vollständig Teil der „intelligenten Baustelle“ werden. Dazu könnten digitale Systeme gehören, die den Bau in Echtzeit planen und die Flottenleistung über die eigenen Maschinen hinaus koordinieren. Oder sie könnten unterstützende Dienstleistungen wie die drohnenbasierte Überwachung von Leistung und Fortschritt anbieten. Einige Gerätehersteller könnten versuchen, alle diese Dienstleistungen in einem integrierten Paket anzubieten, um ein starkes, differenziertes Angebot zu bieten und einen großen Teil des neuen Wertepools zu nutzen.
Die strategische Absicht wird jedoch nicht ausreichen. Die neuen Baukapazitäten werden zu neuem Wettbewerb führen, sowohl von traditionellen Konkurrenten in der Geräteindustrie als auch von neuen Digital Playern und Software-Systemanbietern. Das Überleben auf dem Markt erfordert eine schnelle und effektive Implementierung digitaler Werkzeuge und Dienste, was wiederum neue Fähigkeiten erfordert. Um an der Spitze zu bleiben – und sogar Schritt zu halten – müssen sich die Gerätehersteller mit einer Welt befassen, die weit über die traditionelle Baustelle hinausgeht.
Was ist BIM?
Building Information Modeling (BIM) ist ein digitales Werkzeug, das den Bau in Bezug auf Betrieb, Angebote und Kundenzufriedenheit revolutionieren wird. BIM ist eine 3D-Darstellung eines Gebäude- oder Infrastrukturprojekts, die es Architekten, Ingenieuren, Auftragnehmern, Facility-Managern und Eigentümern ermöglicht, effizienter zu planen, zu bauen und zu betreiben. Phasen, Komponenten, Funktionen und Kosten werden von der Konzeption bis zum Abbruch geplant und ermöglichen ein digitales Management des gesamten Bauprojekts über die gesamte Lebensdauer. Dazu gehört beispielsweise die Just-in-time-Lieferung von Materialien, Maschinen und diversen Komponenten.
Das digitale Mock-Up in Echtzeit ist lebendig und kollaborativ und ermöglicht es allen Projektbeteiligten, Inputs in drei definierten Phasen bereitzustellen. Es ermöglicht die Durchführung digitaler Simulationen, die ein schnelles Testen und Neugestalten vor, während und nach der physischen Konstruktion ermöglichen. Der Fortschritt kann mit Unterstützung von Technologien wie Drohnen und 3-D-Laserscanning überwacht werden. BIM wird auch die Vorfertigung erleichtern und an geografische Informationssysteme zur zusätzlichen Dateneingabe in die Umwelt angebunden.
