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BLK Showroom

BLK ARC and Boston Dynamics Spot dog on a building's rooftop

Der Leica BLK ARC und der BLK2GO machen die autonome Realitätserfassung zu einem unverzichtbaren Werkzeug für das Bauunternehmen Turner Construction Company.

Von Christopher Curley

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10/27/2022

Als Pionier bei der Verwendung von Stahlbeton im allgemeinen Bauwesen zu Beginn des 20. Jahrhunderts und als einer der Pioniere bei der Verwendung von Gebäudedatenmodellierung (BIM) als Grundlage für Bauprojekte zu Beginn des 21. Jahrhunderts, hat sich die Turner Construction Company stets für Innovationen in einem Bereich eingesetzt, den viele als solide, aber unflexibel betrachteten.

Es ist daher nicht verwunderlich, dass sie zu den ersten gehörten, die zwei hochmoderne Scanning-Lösungen integrierten, um ihr 3D-Mapping-Portfolio zu erweitern: Das autonome Laserscanning-Modul Leica BLK ARC, das auf dem berühmten viralen mobilen "Roboterhund" Spot von Boston Dynamics montiert ist, sowie den ersten bildgebenden Handlaserscanner von Leica Geosystems, den Leica BLK2GO.

Dem Unternehmen ist das Laserscanning nicht fremd, denn es verfügt über spezialisierte Teams, die bereits Produkte wie den 3D-Laserscanner Leica RTC360 als Teil ihres Werkzeugs für Gebäudedatenmodellierung (BIM) verwenden.

BLK2GOWährend der RTC360 eine höhere Präzision und Detailgenauigkeit bietet, ist der BLK2GO klein und wendig und eignet sich daher perfekt für schwer zugängliche Bereiche. Dies eröffnet daher die Möglichkeit, auch dort zu scannen, wo Stative und andere schwere Geräte nicht einsetzbar sind.

"Das gibt uns Flexibilität, die wir vorher nicht hatten", erklärte Kris Wahl, Projektleiter der Abteilung Innovationen bei Turner. "Wir können den mit dem Scannen verbundenen Zeit- und Arbeitsaufwand reduzieren und unseren Außendienstteams die kritischen Daten schneller zur Verfügung stellen, damit sie fundierte Entscheidungen treffen können.  

Turner ist führend in Lean Construction - Vermeidung von Verschwendung in Arbeitsprozessen und Effizienzsteigerung durch kontinuierliche Verbesserungen. Dies wird u. a. dadurch erreicht, dass ihre Teams vor und während des Bauprozesses detaillierte 3D-Modelle ihrer Projekte entwickeln und diese dann mit Ergebnissen von Echtzeitscans ergänzen.

"Herkömmliches Laserscanning kann arbeitsintensiv und zeitaufwändig sein", sagte Wahl. "Und wir müssen uns wirklich auf unsere Virtual Design and Construction (VDC)-Mitarbeiter verlassen, da sie über einzigartige Kenntnisse im Umgang mit komplexer Realitätserfassungstechnologie verfügen."  

Hier kommt die Dynamik des BLK2GO ins Spiel.

"Mit dem BLK2GO braucht man diese technischen Kenntnisse nicht", so Wahl. "Jeder Außendienstmitarbeiter oder Ingenieur kann schnell und einfach genaue Daten erfassen, sodass wir viel häufiger scannen können."  

Sehen Sie, wie Spot läuft

Die Nachfrage nach schneller Autonomie ist da und Innovatoren wie Turner beweisen deren Erfolg.

Auch wenn es immer verschiedene Scanner für unterschiedliche Anforderungen geben wird, konnte das Unternehmen Turner durch die Fusion des BLK2GO mit Spot und später durch die Verwendung des voll integrierten BLK ARC auf Spot autonomes Scannen in seine Arbeitsabläufe integrieren und so hunderte von Arbeitsstunden einsparen.

"Autonomie ist im Bauwesen wirklich wichtig, denn wenn wir Prozesse automatisieren, stellen wir sicher, dass sie konsistent und routinemäßig ablaufen, unabhängig davon, was sonst auf der Baustelle passiert", erläuterte Wahl. "Die Daten, die wir durch das Scannen erfassen, sind wirklich wichtig, aber die eigentliche Arbeit, die Baustelle abzulaufen und zu scannen, ist nicht die beste Nutzung der Zeit und Fähigkeiten unserer Mitarbeiter", so Wahl weiter. "Wenn Spot das Scannen übernimmt, haben unsere Mitarbeiter mehr Zeit für Aufgaben, die mit der Einhaltung des Zeitplans, der Qualität und der Sicherheit eines Projekts zu tun haben.    

Der BLK ARC bietet zwar nicht die gleiche Detailgenauigkeit wie der RTC360, ist aber wendiger als sein größerer Cousin. Und das hat ihm einen einzigartigen Platz in Turners Scan-Repertoire eingebracht.  

"Wir dachten, dass wir in den meisten Fällen Daten in RTC360-Qualität benötigen würden, also saubere und genaue Daten, erklärte Chris McKee, Leiter für Realitätserfassung bei Turner. "Und dann haben wir den ARC auf Spot verwendet und eine Überraschung erlebt: 'Wir sehen immer noch alles und können auch noch alle Messungen durchführen. Es ist also wie die Arbeit mit einem Hammer oder einem Skalpell. Der ARC ist der Hammer, denn wir betreten den Projektbereich und erledigen den Großteil der Arbeiten; zwar mit weniger Genauigkeit und weniger Qualität, aber wir können nach wie vor große Entfernungen ermitteln. Und sollten wir doch einmal genauere Daten benötigen, so kommt der RTC360 zum Einsatz.      

Der BLK ARC wird zu einem kosten- und zeitsparenden Teil des Turner-Teams

BLK ARCTurner setzt nun auf dauerhaftere Lösungen für dieses dynamische Duo aus Laserscanner und Roboter, um Routinearbeiten zu minimieren, die Sicherheit auf Baustellen zu erhöhen und Mitarbeiter für komplexere Aufgaben freizusetzen. Zu diesem Zweck hat das Unternehmen einen BLK ARC gekauft, der ab sofort ein fester Bestandteil seines Scan-Arsenals ist.

"Es erleichtert uns die Erfassung des Ist-Zustandes und das kontinuierliche Überwachen des Fortschritts und der Qualität der Arbeiten", sagte Wahl. "Spot erfasst routinemäßig und selbstständig Scandaten, die unsere VDC-Teams dann mit dem koordinierten BIM-Modell abgleichen, um sicherzustellen, dass alles wie geplant installiert wurde.  

Und genau so wird es bei der Geschäftseinheit von Turner in Ohio gehandhabt, wo ein BLK ARC auf Spot eingesetzt wird, um vor Ort die täglichen Arbeiten und wichtigen Überprüfungen von Installationen und Komponenten durchzuführen und die Scanzeiten drastisch zu verkürzen. Zuvor war für diese Aufgabe ein RTC360 im Einsatz. Dieser Hochleistungsscanner ist zwar nach wie vor ein wichtiger Bestandteil von Turners Arsenal zur Realitätserfassung, doch die größere Mobilität des BLK ARC und sein autonomer Erfassungsprozess machten ihn zur ersten Wahl für diese Aufgabe.  

"Um ein Beispiel zu nennen: Für einen 32 x 23 m2 großen Raum, für den wir mit dem RTC360 vier bis fünf Stunden Zeit zum Scannen brauchen", sagte McKee, der Arbeiten im Bereich Realitätserfassung am Standort in Ohio leitet. "Mit dem ARC haben wir das jedoch in 15 Minuten geschafft."  

Sie verwenden den BLK ARC, montiert auf Spot, auch dazu, um wichtige Überprüfungen an ihrem Modell vorzunehmen und große und kleine Fehler aufzuspüren, was für ein insgesamt reibungsloseres Projekt mit weniger Überraschungen sorgt.

"Das Modell soll beispielsweise widerspiegeln, wie die Dinge gebaut werden sollten. Wenn wir also den Scan mit dem Modell vergleichen, können wir erkennen, ob etwas installiert wurde, was nicht geplant war, z. B. ein zusätzliches Rohr, oder ob etwas Notwendiges überhaupt nicht installiert wurde", sagte er. "Aber mit diesem Arbeitsablauf ist es einfach, den Überblick zu behalten."  

Diese Bemühungen zahlen sich bereits aus. Regelmäßige Einsätze des BLK ARC auf Spot haben nicht nur Brandkammern an der falschen Stelle und vom Plan abweichende elektrische Einheiten aufgedeckt, sondern auch Unstimmigkeiten innerhalb eines Feuerlöschsystems, die im Brandfall eine effektive Abdeckung der Installationen verhindert hätten.  

"Das war das Wichtigste", fügte McKee hinzu. "Als wir die Position der Feuerlöschanlage mit dem Modell verglichen, stellten wir fest, dass sie in einigen Bereichen um 15 bis 30 cm Zentimeter versetzt war. Wären die Sprinkler entsprechend der geplanten Position der Feuerlöschleitungen installiert worden, hätte es einen Versatz von 30 cm und nicht die erforderliche Abdeckung gegeben."    

Der BLK ARC und SPOT, der Roboterhund von Boston Dynamics, auf dem Dach eines Gebäudes

Abschied von Routinearbeiten

In seinem Unternehmensleitbild erklärt Turner, dass sein "wertvollstes Gut der Mensch ist" und Leicas autonome Roboterlösung wird diesem Grundsatz in zweierlei Hinsicht gerecht. Zum einen geht es darum, Menschen vor potenziell gefährlichen Umgebungen zu schützen.  

Wir können Spot in enge oder gefährliche Bereiche lassen, wohin wir unsere Mitarbeiter jedoch nicht entsenden wollen", erklärt Wahl. "Eine der häufigsten Anwendungen des Scannens ist die Erfassung des Ist-Zustands vor Beginn eines Renovierungs- oder Abrissprojekts", sagt Wahl.  

"Wir verbringen viel Zeit mit der Renovierung alter Gebäude, die Asbest oder andere Gefahren aufweisen. Mit dem robotergestützten Scannen vermeiden wir die Gefährdung von Menschen während der Datenerfassungsphase. Diese Daten werden dann zur besseren Planung der Arbeiten verwendet, was auch unserer Sicherheit zugute kommt.  

Zum anderen sollen sich die Mitarbeiter von Turner wieder auf das konzentrieren, was sie am Besten können: komplexe Probleme mithilfe von Intuition und Kreativität zu analysieren.

"Wenn wir bei Turner darüber sprechen, was wir uns von Innovationen für uns und für die Bauindustrie erhoffen, kommen wir immer wieder auf das Ziel zurück, Langeweile und Ineffizienz zu beseitigen, damit die Mitarbeiter ihr volles Potenzial ausschöpfen und eine lohnende und wertvolle Arbeit leisten können", fügt Wahl hinzu. "Robotik und Automatisierung sind nur eine Möglichkeit, dies zu erreichen. Fallen wiederholende und zeitraubende manuelle Aufgaben weg, so können unsere Mitarbeiter ihre Fähigkeiten und ihren Einfallsreichtum für das nutzen, was wirklich wichtig ist.    

McKee stimmte dem zu. Mit der wachsenden Flotte von Leica Geosystems Sensoren - einschließlich der neuen autonomen Scanner - ist Turner in der Lage, die Scanner jeweils so einzusetzen, damit die Produktivität maximiert wird.  

"Im Augenblick haben wir den auf Spot befestigten BLK ARC wegen der vielen erhaltenen Daten und der Zeitersparnis in unseren essenziellen Arbeitsablauf integriert", sagte er. "Nehmen wir einmal an, wir müssten ein Gebiet scannen. Es ist weniger zeitaufwändig, den ARC auf Spot zu befestigen, den zu scannenden Ort aufzusuchen, Spot über ein sehr großes Gebiet fahren zu lassen sowie die Daten herunterzuladen und sie zu verarbeiten als einen Mitarbeiter loszuschicken, um mit dem RTC360 das Scannen zu verrichten. Ersteres dauert etwa ein Drittel bis ein Viertel der Zeit", fährt er fort. "Wir sind an einem Punkt angelangt, an dem wir nicht mehr ohne ihn auskommen können.      

Das RIESIGE Bild

Die Fähigkeit von Turner, mehr Scans durchzuführen und detailliertere und umfassendere Bestandsmodelle zu erstellen, kommt seinen Kunden auch noch lange nach Abschluss der Bauarbeiten zugute. Auch wenn die Kunden von Turner innovative Wege finden, um die Modelle, zum Beispiel für eine Notfallplanung, wirksam einzusetzen, werden sie meist für die Instandhaltung und Nachrüstung von Gebäuden genutzt.  

"Bestandsmodelle können verwendet werden, um hinter Wände und über Decken zu blicken. Dadurch wissen Sie genau, wo Verbindungen zwischen bestehenden und zukünftigen Systemen hergestellt werden müssen. Das macht alles viel einfacher.", erklärt McKee. Der BLK ARC optimiert tatsächlich unsere Fähigkeit, Ergebnisse zu erzielen, welche einem Eigentümer bei der Verwaltung und Instandhaltung seiner Anlage, über den gesamten Lebenszyklus hinweg, hilft.