Vernetzte Baustelle: Überblick bei Kleingeräten und Material

Mit Modulen zur Fernüberwachung lassen sich heute Baumaschinen einfach und sicher nachverfolgen. Auch Kleingeräte und Material können mit gängiger Systemtechnik beim Lagereingang oder auf Baustellen elektronisch erfasst werden. Eine Übersicht.

Quelle: Debrunner Acifer

Telematik schafft Überblick. Smarte Systeme stehen nicht nur für Baumaschinen, sondern auch für Anbaugeräte und kleinere Maschinen zur Verfügung.

Als ausführendes Unternehmen im Bauwesen bringt Merz sowohl als Zulieferer als auch als Dienstleister in den Bereichen Baustoffe und Baulogistik Bewegung ins Geschäft. Die Firmengruppe hat sich auf den Rückbau, die Baulogistik und Baustoffproduktion sowie auf Aushubarbeiten und Baugrubensicherungen spezialisiert.

In diesen Bereichen stehen die Leute von Merz genauso wie in vielen anderen Betrieben der Bauindustrie ständig vor der Herausforderung, einen Überblick über den Einsatzort ihrer Maschinen, Geräte und Betriebsmittel zu behalten. Auf welcher Baustelle ist der Anbauverdichter im Einsatz? Wer hat zuletzt den Sortiergreifer verwendet? Wie sind die Verdichtungsgeräte verteilt? Diesen Fragen nachzugehen, macht Mühe und erschwert die Planung. Deshalb beschloss Jeannine Meier, Leiterin Werkhof bei der Merz Gruppe, ein Trackingsystem einzuführen.

Quelle: Debrunner Acifer

Anbaugeräte wie der Bagger-Anbaumagnet von Egli sind wertvoll genug, dass man sie mit Ortungshilfen wie dem «Bws-Tracker» ausrüstet.

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Der Anbieter Debrunner Acifer bietet ihn zusammen mit der Softwarelösung «Bws-Trackmaster».

Mit dem «Bws-Tracker» und dem «Bws-Trackmaster» von Debrunner Acifer hat sie jetzt eine smarte Inventarlösung, mit der sie ihre Anbaugeräte an ihrem Standort erfassen sowie digital und zentral verwalten kann – und dies unabhängig von den einzelnen Herstellern und Marken.

Mehrere Dutzend «Bws-Tracker» ermöglichen jetzt eine schnelle Ermittlung des Standortes von Bagger-Anbaugeräten und Verdichtungsmaschinen, und zwar zeit- und ortsunabhängig via Smartphone. Hinterlegte Zusatzinformationen wie etwa Wartungsintervalle erleichtern die Verwendung. Im Betriebsalltag können Jeannine Meier und ihre Kollegen jederzeit ein Trackingsignal empfangen und die aktuelle Position rasch lokalisieren. 

Dabei ist die Positionsermittlung über GPS oder WLAN möglich. Neben der jederzeit möglichen Standortermittlung auf Push-Anfrage erhalten sie zweimal täglich automatisiert ein Signal. In der Firmenzentrale steht der «Bws-Trackmaster» als elektronische Inventarlösung zur digitalen Erfassung und Verwaltung von Betriebsmitteln und Fahrzeugen bereit. «Seit wir das System im Einsatz haben», sagt die Werkhof-Leiterin, «arbeiten wir viel effizienter, sparen sehr viel Zeit und zahlreiche Telefongespräche erübrigen sich. Wir können jederzeit im System nachschauen, wo sich die Geräte befinden und so unkompliziert und schnell planen.»

Digitaler Durchblick per GNSS-Tracking

Modern aufgestellte Fuhrparkleiter von Logistikunternehmen betreiben heute digitales Flottenmanagement wie selbstverständlich. Es durchdringt bereits auch flächenhaft die Bauwirtschaft. Dabei reicht die Spanne der Angebote von Herstellerlösungen der einzelnen Marken wie Caterpillar oder Komatsu bis hin zu freien, produkte- und branchenübergreifenden Telematik-Lösungen zur Maschinen- und Fahrzeugüberwachung wie etwa «Fleet.tech» von der schweizerischen LostnFound AG.

Quelle: Bild: Stihl

Telematik im Grünen: Vernetzte Pflegegeräte können dazu beitragen, ihre Funktionalität und Einsatzsicherheit zu erhöhen sowie im Rahnen eines digitalen Flottenmanagements die Wartungsroutinen besser zu planen.

Jetzt hält Telematik auch Einzug in die Welt der handgehaltenen Maschinen und Geräte, und zwar nicht nur in Bauwesen und Logistik, sondern auch in Kommunalbetrieben und sogar im grünen Bereich. Enthusiasten und Vernunftmenschen nutzen Systemlösungen, um den Standort und Einsatzdaten vernetzter Geräte zentral zu erfassen – im Firmenbüro am Rechner genauso wie am Einsatzort auf einer Smartphone-App. Dann genügt ein Blick aufs Mobiltelefon, und der Benutzer hat (im günstigen Fall) seinen inneren Frieden – alle Maschinen sind am Start und sie arbeiten produktiv.

Die Industrie bietet heute unzählige Telematik-Lösungen zur Ortung, Überwachung und Diebstahlsicherung von Baumaschinen und Geräten per GNSS-Tracking – also per Satellit. Gerade bei grösseren, kostspieligen Fahrzeugen, Anhängern sowie Baumaschinen und Geräten lohnen sich diese Systeme. Sie geben beispielsweise zeitbasiert oder intervallbasiert über GSM-Mobilfunk die Position durch, melden bestimmte Betriebszustände und Störungen oder schlagen per SMS einen Alarm, wenn damit ausgerüstete Maschinen und Fahrzeuge einen vorher bestimmten Bereich (Stichwort «Geofencing») verlassen. Grundsätzlich eignen sich solche Systeme für Baumaschinen und Geräte aller Art – vom Bagger bis zum Presslufthammer.

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Die Systematik «Stihl connected» basiert auf Sensoren mit Bluetooth-Sendeeinheit, die auf Benzin-, Elektro- oder Akkugeräten beliebiger Marken angebracht werden.

Schon seit einiger Zeit beschäftigen sich zahlreiche Hersteller handgehaltener Geräte mehr oder weniger intensiv mit digitalem Flottenmanagement. In der Bautechnik gilt das besonders für den Bereich der leichten Verdichtungsgeräte. Hersteller wie Ammann, Bomag, Hamm, Wacker Neuson und Weber MT bieten smarte Antworten auf die Frage: «Wo zum Teufel sind eigentlich unsere ganzen Rüttelplatten und Stampfer?». Die Datenübertragung erfolgt überwiegend über GSM-Module, bei kleineren Maschinen und Geräten teilweise auch via Bluetooth.

Smarte Systematik für kleine Maschinen

Unterhalb der Telematik-Ebene via Satellitenortung und Mobilfunk gibt es nämlich noch weitere, preisgünstige Angebote wie die Lösung des Geräteherstellers Stihl. Sie funktioniert mit Bluetooth-Datenübertragung. Die Funktionsweise der Hard- und Softwarelösung, die Stihl für seine Grünpflegegeräte, Kettensägen und Trennschleifer anbietet, ist einfach zu verstehen: Zunächst wird auf dem Gerät jeder beliebigen Marke, egal ob Benzin-, Elektro- oder Akkugerät, ein Sensor mit Bluetooth-Sendeeinheit angebracht.

Quelle: Stihl

Über eine Smartphone-App haben Einsatz- und Führungskräfte einen klaren Überblick über Einsatzzeiten und Bedienanleitungen.

Dieser erfasst im Geräteeinsatz bei laufendem Motor die Betriebszeiten auf Basis des erzeugten elektromagnetischen Felds und sendet die Informationen via Bluetooth auf das Smartphone oder Tablet des Nutzers. Die App steht als Android oder iOS-Anwendung zur Verfügung. Später werden diese Gerätedaten, auf Wunsch zusammen mit der Geoposition, an einen zentralen Cloud-Datenspeicher weitergeleitet. Am Bürorechner können Gerätemanager diese Daten über ein Internetportal zur Auswertung und Verarbeitung abrufen.

Quelle: Stihl

Maschinen- und Fuhrparkchefs können ihren gesamten Maschinenpark elektronisch erfassen und Wartungsroutinen besser planen.

Der Clou dabei: Dank der markenoffenen Auslegung von Hard- und Software funktioniert das System nicht nur mit Produkten von Stihl, sondern auch mit Maschinen und Geräten anderer Fabrikate. Jetzt können Betriebsleiter und Fuhrparkmanager über «Stihl connect» pro Portal die Nutzungszeiten der Maschinen erfassen. Auf Grundlage der Laufzeit werden die nächsten Wartungszeitpunkte berechnet und angezeigt. Dadurch lässt sich der Gerätepark genau koordinieren, tägliche Arbeitsabläufe werden optimiert und Ausfallzeiten minimiert.

Quelle: Stihl

Über die Sensoren von «Stihl connected» eingesammelte Maschinendaten erlauben gezielte Rückschlüsse auf die Produktivität.

Der Marktbegleiter Husqvarna bietet mit seiner Hard- und Softwarelösung «Fleet Services» einen sehr ähnlichen und schon weitaus länger am Markt befindlichen Ansatz zur Vernetzung von Geräten über Bluetooth-Sensoren, die auf Maschinen und Geräten beliebiger Hersteller und Marken angebracht werden können. Sie kommunizieren am Verwendungsort mit einem Mobilgerät (iPhone oder Android) und der darauf installierten App «Husqvarna Fleet Services», die alle Gerätedaten einsammelt und dem Einsatzleiter anzeigt.

Im Gerätelager kommunizieren sie ebenfalls per Bluetooth-Technologie mit einem dort eingerichteten Gateway-Gerät (einem weiteren Mobiltelefon), von welchem die gesammelten Daten auf ein Online-Benutzerkonto hochgeladen und über die Weboberfläche von «Husqvarna Fleet Services» abgerufen werden können.

Quelle: Husqvarna

Husqvarna bietet bereits seit längerer Zeit mit «Fleet Services» eine Systematik zum Flottenmanagement für Bau und Grün.

Bei Hilti gibt es die digitale Betriebsmittelverwaltung «ON!Track». Mit der Softwarelösung von Hilti haben Flottenmanager jederzeit den Überblick, welches Gerät sich wo befindet. Die jährlichen Prüftermine sind im System hinterlegt. Auch Verbrauchsmaterial wie Arbeitshandschuhe oder Spraydosen kann automatisch nachbestellt werden und auch die Abrechnung für den Materialverleih an Externe ist mit «ON!Track» machbar. Alles digital, alles ohne mühsamen Papierkram.

Darüber hinaus gab Hilti vor einigen Wochen eine Kooperation mit dem Anbieter Trackunit bekannt. Mit dieser strategischen Partnerschaft wollen die beiden Unternehmen den digitalen Wandel in der Bauindustrie vorantreiben. Das Ziel dieser Partnerschaft liegt darin, die Telematik im Bereich der Werkzeuge und Geräte auf globaler Ebene zu erweitern. Trackunit gilt als ein Branchenführer im Bereich Flottenmanagement.

Quelle: Hilti

Bei Hilti gibt es die digitale Betriebsmittelverwaltung «ON!Track». Mit der Softwarelösung von Hilti haben Flottenmanager jederzeit den Überblick, welches Gerät sich wo befindet.

Auch zahlreiche freie Anbieter offerieren ausgeklügelte, markenungebundene Systemtechnik. Ein Vorteil solcher Systemanbieter: Sie bringen teilweise viel Erfahrung aus dem Speditionswesen mit und bieten ganzheitliche Lösungen zur vollständigen Digitalisierung von Unternehmen.

Daten smart erfassen mit elektronischen Etiketten

Neben der Datenübertragung via GSM-Modul oder per Bluetooth gibt es noch andere, noch simplere Möglichkeiten, den Standort und die Einsatzzeiten von Maschinen und Geräten über kurze Entfernungen zu erfassen. Dazu zählen die kostengünstigen, münzengrossen RFID- beziehungsweise NFC-Datenträger, die auch «Tags» (von englisch «tag» für «Etikett») genannt werden. 

Sie werden mit Daten zum individuellen Gerät geladen und lassen sich anschliessend einfach und schnell auf Maschinen und Geräten befestigen. Mit einem geeigneten Lesegerät, etwa einem handelsüblichen Smartphone, werden die Objekte auf der Baustelle erfasst. Das kann etwa beim Eingang auf der Baustelle geschehen. Über die Smartphone-App oder den Büro-PC erhalten damit alle Beteiligten die Information, wo sich das Objekt befindet.

Solche RFID- beziehungsweise NFC-Tags (siehe Kasten) werden bereits vielfach zur Erfassung der Arbeitsmittel verwendet. Sie lassen sich aber auch genauso gut dazu nutzen, Baustellenpersonal zu identifizieren und dessen Arbeitszeiten sozusagen als Dienstmarken zu erfassen. Ohnehin kommen viele Anbieter der Baugeräte-Erfassungstechnik aus dem Umfeld der in anderen Wirtschaftszweigen bereits seit Langem weit verbreiteten Systeme zur Arbeitszeiterfassung.

Quelle: Integer Solutions

Integer Solutions bietet eine Systematik zur elektronischen Inventarisierung von Maschinen und Geräten jeglicher Art mittels Streifencodes.

Betreiber starten immer häufiger damit, alle Gerätschaften mit passiven RFID/NFC-Tags auszustatten, um eine eindeutige Identifizierung trotz harscher Arbeitsumgebungen zu ermöglichen. Im Prinzip ist es heute dank RFID/NFC-Technologie möglich, die «IDs» von Gerätschaften und Mitarbeitern gleichzeitig zu erfassen und elektronisch zu verarbeiten. Hierfür müssen die jeweiligen Geräte nur mit einem NFC-Datenträger beispielsweise vom Hersteller Smart-Tec ausgerüstet sein und die Arbeitskräfte ein Mobiltelefon mit NFC-Funktion besitzen.

Dann kann zum Beispiel auch die Arbeitszeit mit NFC Technologie und einem Smartphone erfasst werden. Hierfür erhalten die Mitarbeiter einen NFC-Ausweis mit ihren verschlüsselten Zugangsdaten. Den halten sie beim Eintreffen auf der Baustelle oder am Feierabend an ein Terminal auf der Baustelle und buchen sich ein oder aus. Statt eines Terminals genügt aber auch ein Smartphone mit NFC-Funktion, etwa das Mobiltelefon des Vorarbeiters. 

Hält der Mitarbeiter seinen Ausweis an das Mobiltelefon, wird er automatisch erkannt und auf der Baustelle ein- beziehungsweise ausgebucht. In Kombination mit den Satellitendaten des Smartphones ist sogar eine Lokalisierung möglich und gilt als Nachweis über die Anwesenheit. Auch externe Mitarbeiter können zur Arbeitszeiterfassung einfach mit solchen Ausweisen ausgerüstet werden.

Quelle: Integer Solutions

Das Praktische an der Lösung von Integer Solutions ist, dass man damit auch Investitionsgüter oder Verbrauchsmaterial elektronisch erfassen kann.

Verschiedene Baustellen, wechselnde Mitarbeiter, unterschiedliche Arbeitsmittel: Auch andere Anbieter bieten eine solche Systematik mit NFC-Tags. Das Arbeitsmittel-Cockpit des Anbieters Virtic etwa zeigt die Standorte aller firmeneigenen Maschinen, Fahrzeuge und Werkzeuge am Bildschirm an. Durch die Erweiterung des Arbeitsmittel-Cockpits können auch Bestandsartikel angezeigt werden. 

Sie sind in der Regel in so grosser Zahl vorhanden, dass sie nicht einzeln markiert, sondern gezählt werden und ihr Bestand elektronisch erfasst wird. Im System ist zum einen die Anzahl der Bestandsartikel erkennbar, zum anderen werden die Baustellen aufgeführt, auf denen sie im Einsatz sind. Dazu werden die Artikel beispielsweise beim Transport zu einer neuen Baustelle gezählt und erfasst. Dies verringert den Aufwand und spart deutlich Zeit.

Strich- und QR-Codes für Maschinen und Material

Grosse und kleine Maschinen und Geräte per Telematik verwalten ist ja schön und gut, aber wohin verschwinden denn immer unsere ganzen Schaufeln und Strassenbesen? Was geschieht mit unserem ganzen Material? Haben wir noch genügend Zement, wurde die morgens abtransportierte Palette Pflastersteine aus dem Lagerbestand ausgebucht und auf der Zielbaustelle eingebucht? 

Manche Lager- und Baustellenleiter wünscht sich hierfür eine bessere Lösung als die übliche Zettelwirtschaft. Und die gibt es auch. Unterhalb der Telematik-Ebene via Satellit plus Funknetz beziehungsweise der tieferen Telematik-Ebene via Bluetooth oder NFC plus Smartphone gibt es nämlich noch eine Ebene. Und das sind simple Barcodes und Scanner, wie wir sie aus der Lagerlogistik kennen.

Quelle: MTS

Baugeräte und Material lassen sich mit «MTS-SMART» über QR-Codes digital erfassen. Das steigert den Überblick über den Gerätebestand.

Quelle: MTS

Auch Schadensmeldungen können vor Ort erfasst und direkt an den Service geschickt werden. Das System lässt sich mit einem Modul für automatisiertes Tracking über GNSS erweitern. Mit einem weiteren Modul können Dispositionsfunktionen integriert werden: Geräte können dabei von Mitarbeitern direkt auf der Baustelle angefordert und die Bestellungen vom Disponenten weiterverarbeitet werden. Die Beschaffung von Arbeitsmaterialien, die Bestellung von Maschinen und Geräten und die Organisation der Logistik werden dadurch wesentlich schneller und effizienter.

Beispiel Nummer zwei: Das deutsche Unternehmen Vemcon, das auf Baumaschinen-Assistenzsysteme spezialisiert ist, bietet satellitengestützte Tracker mit günstigen GSM-Modulen sowie mit Bluetooth-Konnektivität. Die kann man etwa an einem Anbauverdichter anbringen und die Tracker vermitteln dann dem Baggerführer die richtige Kombination aus Druck sowie Durchflussmenge und helfen über zusätzliche Sensorik mit, ein Überverdichten oder Schäden an Gebäuden zu vermeiden.

Beispiel Nummer drei: Allu, Hersteller von Anbauseparatoren für Bagger, rüstet seine Demo- und Mietmaschinen mit GPS-Trackern aus, um sie jederzeit lokalisieren zu können. Über Bluetooth-Tracker wird die Konnektivität auf der Baustelle hergestellt. Via Allu-App können Daten vom Anbaugerät auf das Smartphone gezogen werden. Hier hat der Anwender Zugriff auf Spezifikationen der Maschinen wie Gewicht (ohne Adapter), Betriebszeiten, optimale Arbeitswinkel des Transformers, Gerätezustand einschliesslich der Aufforderung zu Wartung und zum Austausch von Verschleissteilen, Garantiestatus sowie Möglichkeiten zur Störungsbeseitigung.

Quelle: Vemcon

Der «Tooltracker» von Vemcon – hier auf einem Schwenklöffel. Der deutsche Anbieter sucht noch nach Distributoren in der Schweiz.

Einen Barcode kann man wirklich nahezu überall draufkleben, sei es auf eine Baumaschine oder ein Baugerät, einen Pflanzkübel oder eben die besagte Pflasterpalette. Mit robusten Folien halten diese Strichcodes ein Maschinenleben lang, und mit stabilen Barcode-Scannern haben Bauleiter und Lagerlogistiker sämtliche Maschinen und Materialien im Griff. 

Wenn morgens alles eingescannt wird, was das Lager verlässt, wissen die Beteiligten, wer es auf welche Baustelle mitgenommen hat und die Verantwortung dafür trägt. Bei der Firma Integer Solutions etwa bietet man eine solche Systematik für Bauunternehmen und schätzt, dass auch Garten- und Landschaftsbaubetriebe ab einer Betriebsgrösse von 50 Beschäftigten oder mit einer ganzen Anzahl an Baustellen davon profitieren können.

Ihre handlichen Datenterminals sind robust genug für den harten Baustellenalltag ausgelegt, stecken starke Temperaturwechsel locker weg, lassen sich auch noch bei starkem Sonnenlicht ablesen und arbeiten so schnell, dass die Maschinen- und Materialerfassung nicht den Arbeitsalltag bremst. Man kann damit auch telefonieren. Und weil sie mit dem Betriebssystem Android arbeiten, kann man darauf sogar Apps installieren. Die eingebaute Kamera ermöglicht es zudem, unterwegs Lieferscheine zu scannen oder Baustellen zu fotografieren. Im Büro lassen sich die erfassten Daten in der Betriebssoftware weiterverarbeiten.

Die Systematiken lassen sich kombinieren

Man kann alle diese Formen der Maschinen- und Gerätevernetzung auch kombinieren, wie einige Beispiele zeigen. Beispiel Nummer eins: Der schwäbische Digitalisierungsspezialist MTS Maschinentechnik Schrode AG verfolgt einen elektrooptischen Ansatz mit der hauseigenen Lösung «MTS-Smart». Dahinter verbirgt sich die digitale Erfassung von Geräten über QR-Codes. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter können diese mit Hilfe einer Smartphone-App scannen. Dies erfordere laut MTS zwar einen gewissen Aufwand seitens der Mitarbeitenden, steigere aber den Überblick über den Gerätebestand massgeblich und verbessere gleichzeitig die zielgerichtete Kommunikation.

Beispiel Nummer vier: Der junge deutsche Anbieter Sharemac, der gerne auch in der Schweiz Fuss fassen will, bietet mit seiner Software «SAM» (Smart Asset Manager) eine gesamtheitliche Übersicht und Verwaltung aller Projekte, Geräte, Maschinen sowie von Personal und Kolonnen. Um das Equipment ins System zu bekommen, können sowohl externe Telematikgeräte als auch die von Sharemac selbst entwickelten IoT-Lösungen genutzt werden. Dabei spielen sowohl das «LoRa Beacon» als auch passive Trackingmöglichkeiten eine Rolle (RFID, QR, NFC), von denen es passend für jedes Gerät eine Vielzahl gibt.

Welches Potenzial steckt in der Telematik und der Digitalisierung von Maschinen und Inventar? Ab welcher Betriebsgrösse lohnt sich das? Grundsätzlich schon bei einem Einmannbetrieb mit einem Bagger, der durch Maschinenüberwachung mittels GSM-Modul vor Diebstahl geschützt wird. Was Digitalisierung betrifft, bleibe in einem Betrieb mit fünf Beschäftigten und jeweils 20 Inventarstücken die Menge der Stunden- und Inventarzettel auch noch überschaubar. 

Aber Betriebe mit zehn bis fünfzehn oder mehr Beschäftigten können durch eine vollständige Digitalisierung, die neben Telematik und Inventarisierung auch die digitale Zeiterfassung, Auftrags- und Vergabemanagement sowie Leistungsnachweise umfasst, erheblich mehr Transparenz entwickeln, Reibungsverluste verringern, Arbeits- und Ergebnisqualität erhöhen und Kosten sparen.