Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017

Eine Lokalisierungstechnologie wie GPS gibt es für den Indoor-Bereich nicht. Dies macht die Ortung vor allem in Werften schwierig. Die Umgebung im Schiffbau verändert sich durch den Bauprozess stetig. Zudem erschwert die metallische Umgebung die für eine Lokalisierung notwendige drahtlose Kommunikation. Mittels des neuen Ortungssystems, welches das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und seine Partner Meyer Werft und VOMATEC Innovations im Rahmen des Projektes SchiV 3.0 entwickelt haben, können Personen sich nun auch in einer dynamischen Umgebung innerhalb einer Halle verorten.

Anders als in der Automobilindustrie mit ihren fixen Produktionsstraßen werden Schiffe im „Blockbau-Prinzip“ gefertigt. Aus kleinen Teilen entstehen immer größere Einheiten. Diese sind teilweise schon begehbar, werden mit Kabeln und Rohren ausgestattet und werden schließlich zu Sektionen zusammengefügt. Zehn Sektionen wiederum bilden einen Block, der weiter ausgerüstet und schließlich in die Werfthalle transportiert wird. Ein Kreuzfahrtschiff zum Beispiel besteht aus 90 solcher Blöcke.


Routengänger auf Werften sollen in Zukunft digitale Informationen über Baufortschritt und Sicherheitsmängel zeitnah liefern.

Bild: M. Wessels / MEYER WERFT

„Die Lokalisierung von Personen und die zeitnahe Weitergabe von sicherheitsrelevanten Informationen ist in einer solchen Situation extrem schwierig“, erklärt Wilhelm Stork, Leiter des Instituts für Technik in der Informationsverarbeitung des KIT.

Derzeit geschehen etwa die Erfassung und Weitergabe von Sicherheitsmängeln und -risiken, zum Beispiel fehlende Geländer, freiliegende Kabel oder leicht entflammbare Bauabfälle wie Farben und Konservierungsstoffe manuell. Routengänger laufen das Schiff ab und erfassen kritische Zustände wie brennbare Materialien in der Nähe von Heißarbeiten auf Papierformularen. Am Ende ihres Kontrollgangs geben sie diese Informationen bei ihrem Vorgesetzten ab, der wiederum die notwendigen Maßnahmen einleitet.

„Das Innovationspotenzial ist riesig, wenn man Abläufe mit Hilfe digitaler Technologien regelt“, sagt Frank Hartmann vom Institut für Technik in der Informationsverarbeitung des KIT. Im Rahmen seiner Promotion hat Hartmann ein Lokalisierungssystem entwickelt, das nicht nur die schnellere Behebung von Sicherheitsrisiken und die Steigerung von Arbeitssicherheit ermöglicht.

Es hilft auch die Logistik – also den vorrauschauenden Transport von Baumaterial an den Einbauort im Inneren des entstehenden Schiffes – zu optimieren und den Baufortschritt – also die Abnahme von Gewerken – zeitnah zu dokumentieren. Sein System verfolgt einen hybriden Ansatz: Zusammen mit der notwenigen Infrastruktur der Baustelle – wie etwa der Stromversorgung – werden Antennen für ein Nahbereichs-Funkkommunikationssystem verlegt.

Aus der Messung des Abstandes zu mehreren Antennen lässt sich mittels Trilateration die Position bestimmen. Ist der Funkkontakt zu den Antennen im verwinkelten, stählernen Schiffsbauch zu schwach, wird die Position mittels der Bewegungs- und Beschleunigungssensoren eines mobilen Endgeräts und Koppelnavigation geschätzt. „So erreichen wir eine ausreichende Positionsgenauigkeit bei vertretbarem Installationsaufwand“, erklärt Hartmann die Kosten-Nutzen-Abwägung.

Das auf der Meyer-Werft in Papenburg erfolgreich erprobte System der läuft komplett digital. Sicherheitsmitarbeiter fotografieren in den Schiffsteilen Mängel, Risiken oder Baufortschritt und erfassen sie mittels einer vom Kooperationspartner VOMATEC entwickelten mobilen App als Arbeitsprozess - zum Beispiel „Abfall beseitigen“ - auf einem Smartphone. Das System erfasst gleichzeitig die Positionsinformationen und verkoppelt sie mit dem erforderlichen Arbeitsprozess. Beide Informationspakete werden in Echtzeit per Mobilfunk oder WLAN übertragen, als „Vorfall“ auf einem Server hochgeladen und können sofort weiter bearbeitet werden.

In einem klar definierten Bereich von rund 1200 Quadratmetern eines im Bau befindlichen Kreuzfahrtschiffes hat Hartmann mit seinem Prototypen auf der Meyer Werft bereits verschiedene Anwendungsszenarien durchgespielt. Über den Schiffbau hinaus sind der Tiefbau oder Flugzeugbau weitere denkbare Anwendungsfelder.

Das Projekt SchiV 3.0 wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie und dem Projektträger Jülich gefördert. Konsortialpartner waren neben dem KIT die Meyer Werft GmbH und Co.KG und die VOMATEC Innovations GmbH. Das Projekt lief vom 2013 bis 2016.

Details zum KIT-Zentrum Information · Systeme · Technologien (in englischer Sprache): http://www.kcist.kit.edu

Weiterer Kontakt:
Kosta Schinarakis, Themenscout, Tel.: +49 721 608 41956, Fax: +49 721 608 43658, E-Mail: schinarakis@kit.edu

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) verbindet seine drei Kernaufgaben Forschung, Lehre und Innovation zu einer Mission. Mit rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern sowie 25 000 Studierenden ist das KIT eine der großen natur- und ingenieurwissenschaftlichen Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas.

KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft

Das KIT ist seit 2010 als familiengerechte Hochschule zertifiziert.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: http://www.kit.edu

Weitere Informationen:

http://www.kcist.kit.edu

Monika Landgraf | Karlsruher Institut für Technologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Maximale Sonnenenergie aus der Hausfassade
23.11.2017 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

nachricht Roboterzelle bereichert Forschung zur Holzbearbeitung
17.11.2017 | Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Im Focus: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Kinderanästhesie aktuell: Symposium für Ärzte und Pflegekräfte

23.11.2017 | Veranstaltungen

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher verwandeln Diamant in Graphit

24.11.2017 | Physik Astronomie

Dinner in the Dark – ein delikates Wechselspiel der Mikroorganismen

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

24.11.2017 | Physik Astronomie