Institutsbericht Institut für Baubetrieb 2007-2009

Dipl.-Ing. Matthias Bergmann
Multiagentensimulation von Montageprozessen im Bauwesen
Ausgangssituation
Montageprozesse erfordern eine detaillierte
Planung, um alle beteiligten Ressourcen
optimal aufeinander abzustimmen. Bei
Fertigteilen im Bauwesen ist vor allem die
Verzahnung mit den Prozessen der Baulogistik
von Bedeutung.
Während in der stationären Industrie hierzu
leistungsstarke Simulationssoftware
zum Einsatz kommt, basiert die Arbeitsvorbereitung
im Bauwesen noch weitgehend
auf traditionellen Methoden.
Hintergrund
Beispielhaft wird im Rahmen der Forschung
eine agentenbasierte Bauablaufsimulation
für ein neuartiges modulares
System zur energetischen Fassadenmodernisierung
implementiert.
Abb. 1: Transport eines Fassadenmoduls
Ein Agent ist eine virtuelle Entität, die autonom
ist, selbstbestimmt handelt und
sich in einer Umwelt befindet, auf die sie
reagiert.
Abb. 2: Eigenschaften von Agenten
Eine Multiagentensimulation (MAS) ist
eine individuenbasierte Computersimulation,
in der viele Agenten untereinander und
mit einer simulierten Umwelt interagieren,
um das Verhalten eines realen Multiagentensystems
nachzubilden.
Mit der Multiagentensimulation ist es
möglich einen inhomogenen Raum, Interaktionen
und Rückkopplungseffekte sowie
eigenständiges Verhalten der Agenten
darzustellen.
Ziele
Ziel der Forschung ist die detaillierte agentenorientierte
Modellierung und Simulation
des Prozesses der Montage eines modularen
Fassadensystems. Insbesondere
sollen die Kooperation und Kommunikation
sowie Unterbrechungen und andere
produktivitätshemmende Faktoren betrachtet
werden. Zugleich wird die Einbindung
zeitnaher Baustellendaten untersucht.
Es werden folgende Resultate angestrebt:
• Identifikation und Nutzung von
Optimierungspotentialen
• Integration von zeitnahen
Baustelleninformationen
• Realitätsnahe Abbildung von
Leistungseinflussfaktoren
Vorgehensweise
Beim strukturierten Erstellen eines Modells
der Prozesse beginnt man zunächst
mit einer abstrakten Modellierung. Diese
wird danach in ein ausführbares, reales
Modell überführt, das als Grundlage für
die Simulation dient.
Abb. 3: Modellbildung und Simulation
Einen besonderen Stellenwert hat die Kalibrierung
des Modells, um realitätsnahe
Simulationsergebnisse zu erhalten.
Die Integration arbeitswissenschaftlicher
Techniken nach REFA ermöglicht die
Übertragung erprobter baubetrieblicher
Methoden und vorhandener Erkenntnisse.
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