Entwicklung von Prozessen zur automatisierten Planung und Herstellung von Stahlbetonbauteilen

Die Industrie 4.0, Digitalisierung und Automatisierung haben das Potenzial, den Werkstoff Stahlbeton unter anderem in Hinblick auf Ressourcenschonung, Vorfertigung, Dauerhaftigkeit, Qualität der Ausführung sowie viele weitere Aspekte entscheidend weiterzuentwickeln. Bereits jetzt können in Fertigungshallen immer häufiger Roboter und Robomaschinen angetroffen werden. In Anlehnung an diesen Trend werden im vorliegenden Beitrag derzeit durchgeführte Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der Firmengruppe Max Bögl und der Universität der Bundeswehr München, Institut für Konstruktiven Ingenieurbau, vorgestellt. Die ersten erklärten Entwicklungsziele dieses Verbunds betreffen die Implementierung von Treibern der Digitalisierung und der Industrie 4.0 in die Planung und Herstellung von Stahlbetonfertigteilen. Hierzu wird in der digitalen Planung ein Prozess zur parametrischen 3D-Modellierung und Bahnplanung für Roboteranwendungen entwickelt. Die entstehenden Datensätze werden anschließend in der technischen Umsetzung unter Verwendung von Industrierobotern einerseits zur individuellen Fertigung von Bewehrungskörben, andererseits zur Herstellung alternativer Bauteilgeometrien mittels eines Beton-3D-Druck-Verfahrens verwendet.

Development of processes for the automated planning and production of individual reinforced concrete elements
Industry 4.0, digitalisation and automation are the topics of high interest for research and development in the construction industry and related institutions these days. As a result, robots and robotic machines can be found more and more frequently in production halls. Following this trend, this paper presents research and development work currently being carried out by the Max Bögl Group and the Institute of Structural Engineering of the Universität der Bundeswehr in Munich. The first declared development goals of this collaboration concern the implementation of drivers of digitalisation and Industry 4.0 in the planning and production of precast reinforced concrete elements. For this purpose, in digital planning, a process for parametric 3D modeling and path planning for robotic applications is being developed. The resulting data sets are then used in the technical implementation using industrial robots for the individual production of reinforcement cages on the one hand and for the production of alternative component geometries using a concrete 3D printing process on the other hand.