Planung, Fertigung und Qualitätskontrolle im Holzbau mit Augmented Reality
In der Architektur, dem Ingenieurwesen und der Baubranche verwendet das Fachpersonal heute 2D-Papierpläne für die Fertigung, obwohl oft detaillierte 3D-Modelle des Entwurfs zur Verfügung stehen. Im Holzbau kann Augmented Reality (AR) diese traditionellen Papierpläne ersetzen oder ergänzen und dadurch Zeit und Kosten sparen. Zusätzlich kann die Qualität der Fertigung erhöht werden. Allerdings gibt es derzeit keine CAD-Software, die es erlaubt, direkt AR-fähige Modelle und Anleitungen zu erstellen, zu überprüfen und zu überarbeiten. Dies stellt die Holzbauunternehmen vor grosse Herausforderungen bei der Integration von AR in ihrer Fertigung.
Ein optimierter openBIM-basierter Prozessfluss zwischen CAD-Konstruktion und AR-gestützter Produktion kann die Effizienz und Fehleranfälligkeit erheblich verbessern. Durch die Integration von CAD und AR können beispielsweise Planende die Modelle in Echtzeit visualisieren und anpassen, was zu einer verbesserten Kommunikation, Koordination und Kollaboration zwischen den Projektbeteiligten führen kann.
Im Rahmen des Innosuisse-Projekts “Integrated planning and quality control for timber construction using Augmented Reality” entsteht die erste am Markt verfügbare AR-Planungssoftware. Die Innovation zielt darauf ab, den Prozessfluss zwischen CAD-Konstruktion und AR-gestützter Produktion zu optimieren.
Dies erfolgt innerhalb der AR-Planungssoftware über die «Incon App», welche hierfür entsprechende Schnittstellen (APIs) zur Verfügung stellt. Die AR-Planungssoftware verarbeitet dabei IFC-Daten und unterstützt somit vollumfänglich die openBIM-Methode. Dies ermöglicht eine nahtlose Integration und Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Software-Tools und Plattformen.
Mit dem Plugin für cadwork 3d sind Planer*innen in der Lage, AR-fertige Modelle und Anweisungen direkt in ihrer CAD-Umgebung cadwork 3d zu erstellen und zu bearbeiten.
AR Bauplan mit automatisch generierten Montageinstruktionen von incon.ai, dargestellt in cadwork 3d mit dem Open Source AR Plugin “Monosashi”.
Die so erstellten AR-Baupläne können dann in der Produktion auf mobilen Geräten angezeigt und von Projektoren auf die Produktion Oberfläche projiziert werden. Durch die intuitiven Schritt-für-Schritt-Anweisungen wird der Informationsfluss strukturiert und vereinfacht und den Mitarbeiter werden nur die für den aktuellen Montageschritt notwendigen Instruktionen angezeigt. Bei Unklarheiten kann das 3D-Modell direkt auf dem mobilen Gerät betrachtet werden. Dadurch wird die Fehlerquote verringert und die Produktionseffizienz erhöht.
Incon.ai AR Smartphone App mit den Montageinstruktionen.
Das Projektteam besteht aus der bekannten CAD Softwarefirma Cadwork Holz AG (cadwork.swiss), dem AR-Technologie Startup Instructive Construction AG (incon.ai) und dem Lehrstuhl für Architektur und Digitale Fabrikation, Gramazio Kohler Research/ ETH Zürich.
