Qualitätssteigerung im Bauprozess mit Mixed Reality

Ausgangslage

Die schaerholzbau ag in Altbüron ist ein modernes Holzbauunternehmen, das Gebäude nach ökologischen, wirschaftlichen und sozialen Grundsätzen baut. Die Planung dieser Projekte erfolgt komplett digital mit der Software cadwork. In der hauseigenen Produktion werden Gebäudeelemente im Holzrahmenbau-Verfahren gefertigt. Bei der Konstruktion des Gebäudes werden die Elemente als Wand-, Boden- oder Dach-Komponenten verbaut.

Die ElementBau-App unterstützt die Mitarbeiter in der Produktion mit Mixed Reality Technologie. In einem zweiten Schritt entstand eine Begleit-App für die Arbeit auf der Baustelle, die zwei entscheidende Teilschritte in der Bauphase unterstützt: OnSiteXR hilft bei der Befestigung der vorgefertigten Bauelemente und der Aufzeichnung der durchgeführten Arbeiten für die Baudokumentation.

Funktionsumfang

Die Mitarbeitenden können den 3D-Bauplan im Rohbau räumlich visualisieren. Hier ist hervorgehoben bei welchen Teilbereichen die Montage von Verstrebungen und Winkeln notwendig ist. Bei jeder Position sind Zusatzinformationen (Verbindungsmitteltyp) mittels Eye-Tracking aufrufbar. Die Bedienung der App ist bewusst minimalistisch gehalten, so dass die Hände des Mitarbeitenden für die Arbeit frei sind und dass das Blickfeld des HoloLens-Trägers nie unnötig eingeschränkt ist.

In einem weiteren Schritt muss die Arbeit gründlich überprüft und genau dokumentiert werden. Da die eingebauten Winkel im fertigen Gebäude nicht mehr sichtbar sind, schreibt die Bauordnung vor, dass die Arbeiten genau dokumentiert werden. Auch dieser Schritt wird durch die OnSiteXR-App unterstützt: Die Mitarbeitenden in der Bauleitung machen mit der HoloLens 2 Fotos und kommentieren in natürlicher Sprache die ausgeführten Arbeiten. Die gesprochenen Inhalte werden in Text umgewandelt und automatisch in der digitalen Baudokumentation gespeichert. Die Inhalte sind sofort als PDF verfügbar.

Bei der Entwicklung dieser Mixed-Reality-Systeme haben wir uns stark darauf konzentriert, allen Mitarbeitenden eine hilfreiche Computing-Lösung zur Verfügung zu stellen, die ihnen Unabhängigkeit vom gedruckten Bauplan schafft und die die Hände für die eigentliche Arbeit frei macht.

Technischer Hintergrund

Die beiden Apps stützen sich stark auf eine Azure PaaS-Infrastruktur im Backend und ermöglichen erstmals einen vollständig digitalisierten Bauprozess: Vom Zeichenbrett bis zur Schlüsselübergabe an den Bauherrn.

Beide Apps nutzen das breite Spektrum an Möglichkeiten der HoloLens, um die Intentionen des Nutzers zu erkennen und unter Berücksichtigung der Umgebungsgegebenheiten. Das intuitive Erlebnis wird durch die MRTKv2-Programmbibliothek und die Azure Cognitive Services für die Spracherkennung ermöglicht. Der vollautomatische Datenaustausch mit dem CAD-System wird durch ein spezielles Plugin (umgesetzt durch Design-to-Production) und eine Azure PaaS-Lösung unterstützt.