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KI für eine digitale Baulieferkette

KI für eine digitale Baulieferkette

KI-Unterstützung für eine digitale Lieferkette von Bauprodukten

Die Lieferketten bei Bauprojekten sind durch die Vielzahl an Schnittstellen, den Datenfluss und die Datenmenge sehr komplex. Die Lieferanten und Bauunternehmen nutzen viele heterogene Datenverarbeitungssysteme; eine allgemein formulierte und zugängliche digitale Lösung existiert derzeit nicht. Mit SDaC digitalisieren wir die heterogenen Lieferketten von Bauprodukten durch die Nutzung unserer KI-getriebenen Plattform, vereinheitlichen und standardisieren heterogene Datenformate. In dieser digitalen Lieferkette sind Informationen jederzeit verfügbar und daher einfach zu kontrollieren. Papierdokumente können nachhaltig reduziert und manuelle Dokumentations- und Suchaufwände reduziert werden.

Die Reduktion der Komplexität des Informationsflusses, minimiert repetitive Aufgaben und schafft Freiraum für wertschöpfende Tätigkeiten!

Im folgenden geben wir einen kurzen Einblick, wie wir vorgehen. Wer mehr von unseren Anwendungsfällen und von KI im Bau erfahren möchte, dem empfehlen wir unseren Newsletter.

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Ein Blick in einen Baucontainer auf einer Baustelle zeigt schnell, dass hier sehr viel mit Papier gearbeitet wird. So ist die gedruckte Form noch immer mit der sicherste Weg Informationen innerhalb einer Baustelle zu transportieren. Der Austausch von Bauprodukten in der Wareneingangskontrolle wird daher nahezu ausschließlich über ausgedruckte Lieferscheine realisiert. Bei einer großen Baustelle können sich hier sehr schnell, sehr viele Lieferscheine ansammeln. Diese sind zudem oft verknittert, verschmutzt und mit handschriftlichen Notizen ergänzt. Derzeit ist eine konsequente Digitalisierung der Lieferkette aufgrund der Fragmentierung der Hersteller und des fehlenden Standards an vielen Stellen schwierig.

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Um nicht kleine Bauprodukthersteller auszuschließen, hat sich SDaC für für folgenden KI-Ansatz entschieden: Mittels eines kombinierten OCR (Optical Character Recognition) und Machine Learning (ML) Algorithmus können Lieferscheine rückwirkend wieder digitalisiert werden. Der Algorithmus erkennt Schrift und ordnet die Inhalte automatisiert in einer festgelegten Zielstruktur ein. Es entsteht dadurch ein Datensatz, der optimal für z.B. Prozesse der Rechnungsprüfung oder der Dokumentation ausgelesen werden kann.

In einer ersten Pilotierung wurden Betonlieferscheine mit dem OCR-Algorithmus aufbereitet. Die Abbildung zeigt, dass bereits viele Inhalte erkannt werden. In einem zweiten Schritt werden diese Inhalte über eine Zieltabelle in einen Datensatz transferiert. Dieser Datensatz kann anschließend für z.B. die ÜK2/ÜK3 Betonüberwachung verwendet werden.

KI im Bau – Zusammen transformieren wir die Bauindustrie! Unser Weg zur digitalen Baustelle

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KI im Bau – drei unserer KI-Anwendungsfälle​

KI im Bau - drei unserer KI-Anwendungsfälle

KI- Anwendungen für den Nutzer - den Nutzer kennen und verstehen!

Einer unserer ersten Schritte zur Entwicklung humanzentrierter Anwendungen war die Erstellung von Personas für jeden KI-Anwendungsfall. Eine Persona ist eine mehrdimensionale Beschreibung eines fiktiven und typischen Individuums, das zu einer Gruppe von Menschen mit gemeinsamen Interessen gehört. Personas helfen, die Bedürfnisse und Schmerzen der Benutzer zu verstehen und dadurch Ihre Anwendung so zu erstellen, wie der Benutzer sie tatsächlich benutzen möchte.

Der Benutzer entscheidet, was ein Produkt oder eine Dienstleistung tun soll und wie es sich verhalten soll!

In den folgenden drei Videos stellen wir Euch drei unserer Anwendungsfälle aus der Perspektive des zugehörigen Nutzers vor. Wer mehr von unseren Anwendungsfällen und von KI im Bau erfahren möchte, dem empfehlen wir unseren Newsletter.

Normal 0 21 false false false DE DE AR-SA /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normale Tabelle"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:8.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:107%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-fareast-language:EN-US;} Anwendungsfall Objekterkennung

Die Quelldaten von Bauprojekten liegen oft nur in Papierplänen oder veralteten CAD-Modellen vor. Es fehlen die notwendigen Strukturen, um diese Daten als Grundlage für BIM zu verwenden. In SDaC entwickeln wir KI-Modelle, um diese Eingangsdaten zu verarbeiten und Objekte zu erkennen und zu beschriften. Zu Beginn konzentrieren wir uns speziell auf die Erkennung von elektronischen Symbolen in Bauplänen.  Zu diesem Zweck trainieren wir sogenannte „Convolutional Neural Networks“, die diese Symbole erkennen und beschriften.

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Aufbauend auf den Anwendungsfall „Objekterkennung“ wollen wir im nächsten Schritt, basierend auf der Identifizierung von Objekten, auch Muster in digitalen Modellen identifizieren. Dies wird Planern helfen, identische Komponenten und Module zu finden, zu optimieren und zu kategorisieren. Dieser Prozess reduziert die Komplexität von Plänen und Konstruktionen.

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Auf der Grundlage von Regeln und Nutzervorgaben wollen wir künftig Raumlayouts automatisch generieren. Dieser KI-gestützte Plangenerator erstellt schnell einen Bauplan, der dem Nutzer als Grundlage dient. Innerhalb der Generierung kann auch die Konformität mit Normen und Regeln überprüft werden.

KI im Bau – Zusammen transformieren wir die Bauindustrie! Unser Weg zur digitalen Baustelle

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Aufsetzen einer digitalen Kooperationsstruktur

Aufsetzen einer digitalen Kooperationsstruktur

Nicht nur auf Grund von COVID-19 haben wir beschlossen, unser Projekt in digitale Weise abzuwickeln!

Aufgrund der aktuellen Situation sind heutzutage viele Unternehmen mit Software für die digitale Zusammenarbeit konfrontiert. Indem die direkte Kommunikation auf eine digitale Kommunikation umstellt wird, erleben Nutzer eine völlig neue Art gemeinsam zu arbeiten.

In diesem Beitrag möchten wir unsere Erfahrungen mit Euch teilen, die wir gemacht haben und damit einen kurzen Einblick geben, in die Art und Weise wie wir im Projekt kommunizieren.


Die von uns verwendete Software ist Microsoft Teams. In MS Teams kommunizieren wir per Chat, speichern unsere Daten, behalten den Überblick über unsere täglichen Aufgaben oder starten eine Telefonkonferenz.

Aufgrund der Projektgröße haben wir beschlossen in Gruppen zu arbeiten. Jede Gruppe hat einen anderen Schwerpunkt, an dem gearbeitet wird. Zum Beispiel kümmert sich „Team Plattform“ um alle Themen, die mit der Plattformarchitektur zusammenhängen: Datenverarbeitung, Metadatenstruktur, Webdienste usw.

Auch wenn es verschiedene Gruppen gibt, ist es äußerst wichtig, dass wir eng zusammenarbeiten. Jede Gruppe muss wissen, an was die anderen Gruppen gerade arbeiten. Ein Schlüsselindikator für die Schaffung eines solch transparenten und offenen Arbeitsumfelds ist MS-Teams. Wie man auf dem Screenshot unten sehen kann, findet sich die Gruppenstruktur auch in MS-Teams wieder.

Wenn diese kurze Einführung euer Interesse geweckt hat, zögert nicht uns zu kontaktieren. Wir freuen uns sehr, unsere Erfahrungen mit euch zu teilen.

Bisher sind wir mit unserer Lösung mehr als zufrieden und konnten ohne größere Probleme in der geplanten Weise verfahren.

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Eine so große Gruppe von Partnern in einem Projekt zusammen zu halten, ist eine Herausforderung, der wir uns gerne stellen!

Zusammen transformieren wir die Bauindustrie!

#ReduktionVonKomplexität #KI #KünstlicheIntelligenz #Plattform #Digital #Bau #KIT #Airteam #Cyberforum #betonverein #DigitalesBauen #DIN #FARO #Fraunhofer #Goldbeck #GÜB #IGP #Metis #Xitaso

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Der Weg zu humanzentrischen Anwendungungen

Der Weg hin zu humanzentrischen Applikationen

Was sind die Bedarfe unserer zukünftigen Nutzer?

Bei vielen Software Applikationen wird ein intensives Training vom Anwender verlangt, um ein ausreichendes Verständnis von der Software und ihren Möglichkeiten zu erhalten. Die Software und nicht das menschliche Wesen an sich ist der Fokus der Applikation.

In unserem Projekt nutzen wir Design Thinking Methoden, um damit die Basis für eine humanzentrische und nutzerorientierte Anwendungen zu setzen.

Am 30.04 hatten wir hierzu unseren ersten gemeinsamen Kick-Off Workshop mit dem Konsortium von SDaC. Der Workshop fand dabei komplett digital statt. Über MS Teams und Zoom wurden verschiedene Kommunikationsformate (Präsentationen, Gruppenaufgaben und Diskussionen) realisiert.

Am Vormittag befasste man sich thematisch mit den Erwartungen an das Projekt, der Vision und Mission von SDaC sowie der Festlegung eines einheitlichen Plattformverständnisses.

SDaC-Team-Icon

Am Nachmittag vertieften wir uns in dem Themenbereich „Design Thinking“. In kurzen Sitzungen wurden Personas für die einzelnen Anwendungsfälle skizziert, die wir zuvor definiert hatten. Eine Persona repräsentiert einen Teilnehmer in der Wertschöpfungskette des Bauwesens und damit einen typischen Anwender von SDaC. Indem wir ihre Interessen, Eigenschaften und Bedürfnisse identifizieren, können wir unsere Anwendungen gezielt und menschenzentriert entwickeln. Die Personas sind nun der Ausgangspunkt, um in den kommenden Wochen intensive Interviews und Beobachtungen mit potenziellen Anwendern durchzuführen.

Die Vielzahl der einzelnen Nutzer mit ihren unterschiedlichen Bedürfnissen und Interessen werden auf SDaC zusammengeführt. Das Ergebnis sind menschenzentrierte, intelligente Anwendungen.

Normal 0 21 false false false DE DE AR-SA /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Normale Tabelle"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:8.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:107%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri",sans-serif; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi; mso-fareast-language:EN-US;} Interessiert? Dann folgt uns auch über die sozialen Netzwerke!   

Die erste Woche von drei spannenden Jahren hat begonnen!

Zusammen transformieren wir die Bauindustrie!

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3, 2, 1… und Start

3, 2, 1 … und Start

Gestern am 01. April 2020 hat das Forschungsprojekt offiziell gestartet!

Gestern war endlich der große Tag: Der offizielle Start unseres Forschungsprojekts! In den nächsten drei Jahren werden wir gemeinsam an der Entwicklung einer KI-Plattform für die Baubranche arbeiten und acht Assistenzsysteme dafür entwickeln. So werden beispielsweise Assistenzsysteme für die Bauwerksplanung, die Bauausführungsplanung, die Baurealisierung und die Lieferkette der Baustelle entworfen.

Nicht nur ausschließlich aufgrund der aktuellen Situation nutzen wir digitale Medien zur Kooperation zwischen den Konsortialpartnern. Vielmehr aufgrund der geographischen
Verteilung über Deutschland (Karlsruhe, Stuttgart, Bielefeld, Dortmund, Berlin und Augsburg), sind wir auf digitale Meetings, eine Dokumentenmanagementplattform und eine Kommunikationsplattform angewiesen.

Mehr als 20 Personen haben heute am offiziellen Start über Microsoft Teams teilgenommen. Wir alle alle überaus motiviert!

Die kommenden Wochen werden wir mit dem Strukturieren der Arbeitspakete für dieses Jahr verbringen. Dabei ist einer der ersten Schritte die detaillierte Analyse der Nutzeranforderungen. Das Ziel ist es bis Ende des Jahres die ersten Prototypen mit unseren Nutzern testen zu können.  


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Die erste Woche von drei spannenden Jahren hat begonnen!

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