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Stand der Technik
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In der
WO 2013134615 A1 ist bereits ein System zum Sammeln von Daten und ein Verfahren für ein Flottenmanagement von Handwerkzeugmaschinen beschrieben.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines Arbeitsfortschritts einer Baustelle, wobei im Bereich der Baustelle zumindest eine Erfassungseinheit angeordnet ist, die zumindest einen Betriebsparameter einer Handwerkzeugmaschine erfasst und an eine Auswerteinheit übermittelt. Es wird vorgeschlagen, dass basierend auf den erfassten Betriebsparametern Kenngrößen ermittelt werden, die für den Arbeitsfortschritt relevant sind, wobei die Kenngrößen auf einer Anzeigeeinheit angezeigt werden. Vorteilhaft wird dadurch eine dynamische Baustellenüberwachung und -planung ermöglicht.
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Unter einer Handwerkzeugmaschine soll dabei insbesondere ein handgeführtes, motorisch angetriebenes Werkzeug zur Bearbeitung von Material und Oberflächen verstanden werden. Die Handwerkzeugmaschine kann beispielhaft als Bohrer, Schrauber, Hammer, Bohrhammer, Winkelschleifer, Trennschleifer, Säge, Stichsäge, Säbelsäge, Schleifer, Exzenterschleifer, oszillierendes Multifunktionswerkzeug oder eine andere dem Fachmann bekannte Handwerkzeugmaschine ausgebildet sein.
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Die Erfassungseinheit kann in der Handwerkzeugmaschine fest integriert und elektronisch mit einer Elektronik der Handwerkzeugmaschine verbunden sein. Vorteilhaft wird über die Erfassungseinheit zumindest ein Betriebsparameter erfasst, aus dem sich zumindest eine Kenngröße bezogen auf die Nutzungsdauer der Handwerkzeugmaschine ableiten lässt. Die Erfassungseinheit kann zumindest teilweise als eine Elektronik zur Steuerung der Handwerkzeugmaschine, insbesondere zur Steuerung der Antriebseinheit der Handwerkzeugmaschine, ausgebildet sein, die die Stromaufnahme, die Betriebszeit oder die Drehzahl eines Elektromotors der Antriebseinheit erfasst. Vorteilhaft wird über die Erfassungseinheit alternativ oder zusätzlich zumindest ein Betriebsparameter erfasst, aus dem sich zumindest eine Kenngröße bezogen auf den Arbeitsort der Handwerkzeugmaschine ableiten lässt. Die Erfassungseinheit kann hierzu ein Positionsbestimmungselement aufweisen, das beispielhaft über GPS die Position der Handwerkzeugmaschine bestimmt. Es ist ebenfalls denkbar, dass eine Veränderung der Position über integrierte Sensoren, wie beispielsweise einem Beschleunigungssensor, erfasst wird. Unter einer Veränderung der Position soll dabei insbesondere eine Veränderung der Position der Handwerkzeugmaschine durch ein Bewegen der Handwerkzeugmaschine in der Ebene und/oder in der Höhe verstanden werden. Vorteilhaft wird über die Erfassungseinheit zusätzlich zumindest ein Betriebsparameter erfasst, aus dem sich zumindest eine Kenngröße bezogen auf die Art des Gewerkes ableiten lässt. Beispielhaft erfasst die Erfassungseinheit die Art der Handwerkzeugmaschine, beispielsweise Hammer zur Gesteinsbearbeitung oder Stichsäge zur Holzbearbeitung. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Erfassungseinheit die Art des Einsatzwerkzeugs erfasst. Vorteilhaft lässt sich über die Art des Gewerks bestimmen, ob beispielsweise Elektriker oder Schreiner in dem Bereich der Baustelle arbeiten.
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Es ist ebenfalls denkbar, dass die Erfassungseinheit in die Handwerkzeugmaschine einsetzbar und/oder an die Handwerkzeugmaschine anbringbar ist und über eine elektronische Schnittstelle mit der Elektronik der Handwerkzeugmaschine kommunizieren kann. Es ist auch denkbar, dass die Erfassungseinheit beabstandet von der Handwerkzeugmaschine auf der Baustelle angeordnet ist und über eine elektronische Schnittstelle mit der Elektronik der Handwerkzeugmaschine kommunizieren kann. Vorteilhaft ist die elektronische Schnittstelle der Erfassungseinheit drahtlos ausgebildet, sodass Daten zwischen der Handwerkzeugmaschine und der Erfassungseinheit ohne physischen Kontakt übermittelt werden können. Vorteilhaft können über eine nicht integrierte Erfassungseinheit zumindest dieselben Betriebsparameter, wie bei der integrierten Erfassungseinheit, erfasst werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist die Erfassungseinheit dazu ausgebildet, zumindest einen Betriebsparameter optisch zu erfassen. Die Erfassung kann beispielsweise über eine Kamera erfolgen, die kontinuierlich oder in festgelegten Zeitintervallen Aufnahmen der Baustelle oder eines Bereichs der Baustelle erzeugt. Vorteilhaft weist die Erfassungseinheit oder die Auswerteinheit eine Recheneinheit auf, über die auf Basis der Aufnahmen zumindest ein Betriebsparameter, wie beispielsweise Position im Raum, Handwerkzeugmaschine aktiv, Art der Handwerkzeugmaschine, Art des Einsatzwerkzeugs, Beschädigung des Einsatzwerkzeugs / der Handwerkzeugmaschine erfassbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Erfassungseinheit dazu ausgebildet, zumindest einen Betriebsparameter akustisch zu erfassen. Über charakteristische Geräusch, die während des Betriebs unterschiedlicher Handwerkzeugmaschinen auftreten, lassen sich ebenfalls Betriebsparameter, beispielsweise die Dauer des Einsatzes der Handwerkzeugmaschine, die Art der Handwerkzeugmaschine, etc. erfassen. Als eine weitere Alternative kann die Erfassungseinheit dazu ausgebildet sein, zumindest einen Betriebsparameter mittels elektromagnetischer Strahlung zu erfassen. Denkbar sind in diesem Zusammenhang beispielsweise Radarsensoren oder Lasersensoren. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Erfassungseinheit zumindest einen Ultraschallsensor umfasst.
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Unter einer Kenngröße, die relevant für den Arbeitsfortschritt ist, soll im Zusammenhang dieser Anmeldung insbesondere eine aus zumindest einem Betriebsparameter ermittelte Kenngröße verstanden werden, anhand derer ein Fachmann den Arbeitsfortschritt auf einer Baustelle überwachen beziehungsweise beurteilen kann. Die Kenngrößen werden basierend auf den Betriebsparametern von der Erfassungseinheit, der Auswerteeinheit oder der Anzeigeeinheit ermittelt und auf der Auswerteinheit gespeichert.
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Die Auswerteinheit kann beispielsweise als ein Server oder ein Rechennetzwerk ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Anzeigeeinheit über eine drahtlose Verbindung mit der Auswerteinheit verbunden. Die Anzeigeeinheit ist bevorzugt als eine tragbare Recheneinheit, wie beispielsweise ein Smartphone oder eine Smartwatch, ausgebildet. Es ist allerdings auch denkbar, dass die Anzeigeeinheit aus einem Laptop oder einem System aus einem Rechner mit Monitor besteht. Die Anzeigeeinheit weist einen Bildschirm auf, über den die Kenngrößen einem Benutzer verständlich dargestellt werden. Insbesondere weist die Anzeigeeinheit eine Eingabeeinheit auf, über die die Anzeige der Kenngrößen den Bedürfnissen des Nutzers angepasst werden kann.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass jeweils zumindest ein Betriebsparameter einer Vielzahl von Handwerkzeugmaschinen erfasst und an die Auswerteinheit übermittelt werden. Vorteilhaft können durch diese Maßnahme Informationen bezüglich einer Flotte beziehungsweise eines Verbands an Handwerkzeugmaschinen angezeigt werden. Beispielhaft kann dadurch die Bewegung der Verbands an Handwerkzeugmaschinen überwacht, über welche wiederum Rückschlüsse über den Arbeitsfortschritt auf der Baustelle getroffen werden können. Des Weiteren ist auch denkbar, über die Anzeige auch Information bezüglich defekter oder fehlender Handwerkzeugmaschinen innerhalb des Verbands angezeigt werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Erfassungseinheit an die Handwerkzeugmaschine gekoppelt wird. Vorteilhaft kann dadurch die Überwachung verbessert werden. Die Kopplung der Handwerkzeugmaschine mit der Erfassungseinheit kann elektronisch beispielsweise über eine Steckverbindung zumindest eines Teils der Erfassungseinheit mit der Handwerkzeugmaschine erfolgen. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Erfassungseinheit, insbesondere eine Kommunikationsschnittstelle der Erfassungseinheit, über einen drahtlosen Kopplungsprozess miteinander verbindbar sind. Beispielsweise kann von der Kommunikationsschnittstelle eine Anfrage zur Kopplung mit der Handwerkzeugmaschine gesendet werden, die von der Handwerkzeugmaschine akzeptiert oder abgelehnt werden kann. Über die Kopplung der Handwerkzeugmaschine mit der Erfassungseinheit können die erfassten Betriebsparameter beziehungsweise die ermittelten Kenngrößen der Handwerkzeugmaschine eindeutig zugeordnet werden. Vorteilhaft können dadurch die Betriebsparameter beziehungsweise die daraus ermittelten Kenngrößen auch zu einer Kostenabrechnung verwendet werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kenngrößen in einer zeitlichen Abhängigkeit angezeigt werden. Vorteilhaft kann dadurch die Effizienz der Überwachung erhöht werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Kenngrößen in einer örtlichen Abhängigkeit angezeigt werden. Vorteilhaft kann dadurch die Effizienz der Überwachung weiter erhöht werden. Bevorzugt werden die Kenngrößen in einer zeitlichen und örtlichen Abhängigkeit angezeigt.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kenngrößen auf einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Karte angezeigt werden. Vorteilhaft ist über eine derartige Darstellung die dargestellte Information einfach zugänglich gestaltet. Die Karteninformationen können dabei extern an den Server oder die Anzeigeeinheit übermittelt werden oder alternativ durch die Erfassungseinheit erfasst werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Kenngrößen mit einer Plangröße verglichen werden. Vorteilhaft kann hierdurch die Überwachung verbessert werden. Die Plangröße stellen dabei insbesondere Kenngrößen bezogen auf einen geplanten Arbeitsfortschritt dar.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass eine Fehlerinformation ausgegeben wird, falls die Kenngrößen von der Plangröße um einen Schwellenwert abweichen. Vorteilhaft kann hierdurch die Überwachung weiter verbessert werden.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass mittels des zumindest einen Betriebsparameters die Art des Gewerks ermittelt und auf der Anzeigeeinheit (30) angezeigt wird. Vorteilhaft können über die Art des Gewerks Rückschlüsse bezüglich des Arbeitsfortschritts auf der Baustelle gezogen werden. Insbesondere ist die Kenngröße als Art des Gewerks ausgebildet. Die Plangröße kann Informationen bezüglich einer bestimmten Art des Gewerks in einem bestimmten Zeitraum und in einem bestimmten Ort enthalten. Falls die ermittelte Kenngröße von der Plangröße um mehr als einen Schwellenwert, beispielsweise mehr als einen Tag, abweicht, so kann vorteilhaft eine Warninformation zur Warnung über die Anzeigeeinheit angezeigt werden.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Handwerkzeugmaschinensystem zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Das Handwerkzeugmaschinensystem umfasst zumindest eine Handwerkzeugmaschine mit einer Erfassungseinheit.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Erfassungseinheit in oder an der Handwerkzeugmaschine, bevorzugt beabstandet von der Handwerkzeugmaschine, angeordnet ist.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung einen maschinenlesbarer Speicher mit einem Computerprogramm wie zuvor beschrieben.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Systems aus einer Handwerkzeugmaschine, einer Erfassungseinheit, einer Auswerteinheit und einer Anzeigeeinheit;
- 2 eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Überwachung eines Arbeitsfortschritts auf einer Baustelle;
- 3 eine schematische Ansicht einer Anzeige;
- 4 eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zur Überwachung eines Arbeitsfortschritts auf einer Baustelle.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine schematische Ansicht eines Systems aus einer Handwerkzeugmaschine 10, einer Erfassungseinheit 12, einer Auswerteinheit 14 und einer Anzeigeeinheit 16 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Erfassungseinheit 12 teilweise in der Handwerkzeugmaschine 10 integriert ausgebildet.
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Die Handwerkzeugmaschine 10 ist beispielhaft als Bohrhammer ausgebildet. Die Handwerkzeugmaschine 10 weist eine Elektronik 18 auf, die dazu ausgebildet ist, einen Elektromotor der Handwerkzeugmaschine 10 zu regeln oder zu steuern. Des Weiteren weist die Handwerkzeugmaschine 10 zumindest ein Positionsbestimmungselement 20 auf, das dazu ausgebildet ist, eine Position der Handwerkzeugmaschine 10 beispielsweise über GPS zu bestimmen. Zusätzlich weist die Handwerkzeugmaschine 10 ein Bewegungssensor 22 auf, der dazu ausgebildet ist, eine Bewegung, eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung und/oder eine Lage der Handwerkzeugmaschine 10 zu erfassen. Beispielhaft ist der Bewegungssensor 22 als Beschleunigungssensor ausgebildet.
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Die Handwerkzeugmaschine 10 weist eine Schnittstelle 24 auf, über die ein der Erfassungseinheit 12 zugeordnetes Kommunikationselement 26 in die Handwerkzeugmaschine 10 einsetzbar und elektronisch verbindbar ist. Insbesondere ist das Kommunikationselement 26 elektronisch mit der Elektronik 18 der Handwerkzeugmaschine 10 derart verbunden, dass die von der Elektronik 18 der Handwerkzeugmaschine 10, dem Positionsbestimmungselement 20 und dem Bewegungssensor 22 erfassten Betriebsparameter über das Kommunikationselement 26 an die Auswerteinheit 14 übermittelt werden können. Die Auswerteinheit 14 ist beispielhaft als ein Rechennetzwerk ausgebildet. Die Übermittlung der Betriebsparameter an die Auswerteinheit 14 kann über ein Mobilfunknetzwerk, WLAN oder dergleichen erfolgen. Vorteilhaft übermittelt das Kommunikationselement 26 die Betriebsparameter zunächst über Nahfunk-Technik wie beispielsweise NFC oder Bluetooth an einen Zugangspunkt, wie beispielsweise an ein Smartphone, welcher wiederum die Betriebsparameter über ein Mobilfunknetzwerk, WLAN oder dergleichen an die Auswerteinheit 14 übermittelt. Aus den erfassten Betriebsparametern werden von der Auswerteinheit 14 Kenngrößen ermittelt, die relevant für den Arbeitsfortschritt auf der Baustelle sind. Die ermittelten Kenngrößen werden an eine Anzeigeeinheit 16 übermittelt, die einen Bildschirm zur Anzeige der Kenngrößen aufweist. Die Anzeigeeinheit 16 ist beispielhaft als Smartphone ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist die Anzeigeeinheit 16 eine Einheit mit dem Zugangspunkt.
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In 2 ist eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Überwachung des Arbeitsfortschritts auf einer Baustelle gezeigt. In einem Schritt 100 werden Betriebsparameter der Handwerkzeugmaschine 10 von der Elektronik 18 der Handwerkzeugmaschine 10, dem Positionsbestimmungselement 20 und dem Bewegungssensor 22 erfasst. Falls die Erfassungseinheit 12, insbesondere das Kommunikationselement 26, mit der Handwerkzeugmaschine 10 gekoppelt ist, werden die Betriebsparameter in einem Schritt 102 in regelmäßigen zeitlichen Abständen an die Auswerteinheit 14 übermittelt. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Betriebsparametern um die Bestromung des Elektromotors der Handwerkzeugmaschine 10 in Abhängigkeit von der Zeit und dem Ort der Handwerkzeugmaschine 10. Basierend auf den Betriebsparametern der Handwerkzeugmaschine 10 ermittelt die Auswerteinheit 14 in einem Schritt 104 die Kenngrößen, die für den Arbeitsfortschritt relevant sind. Die Betriebsparameter und/oder die Kenngrößen werden vorteilhaft in einem Schritt 106 in der Auswerteinheit 14 gespeichert. In einem Schritt 108 werden die auf der Auswerteinheit 14 gespeicherten Daten der Anzeigeeinheit 16 zur Verfügung gestellt. Dies kann beispielhaft über ein automatisches Übermitteln der Kenngrößen an die Anzeigeeinheit 16 oder auch über von der Anzeigeeinheit 16 ausgelöste Anfragen an die Auswerteinheit 14 erfolgen. In einem Schritt 110 werden die Kenngrößen über die Anzeigeeinheit 16 angezeigt.
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In 3a-c sind mögliche Darstellungsformen der Anzeigeeinheit 16 gezeigt. Die von der Anzeigeeinheit 16 angezeigten Kenngrößen umfassen Informationen bezüglich des Einsatzorts und der Einsatzzeit der Handwerkzeugmaschine 10 auf der Baustelle. Um eine möglichst intuitive Anzeige zu gewährleisten, sind in der Auswerteinheit 14 oder in der Anzeigeeinheit 16 Karteninformationen, wie beispielsweise der Grundriss der Baustelle, hinterlegt. In 3a ist der Grundriss der Baustelle von der Anzeigeeinheit 16 angezeigt und zusätzlich ist die kumulierte Einsatzzeit der Handwerkzeugmaschine 10 in Abhängigkeit des Orts am Ende des ersten Arbeitstags auf der Baustelle dargestellt. Vorteilhaft werden die kumulierten Einsatzzeiten farblich differenziert dargestellt. Beispielhaft ist in dem Bereich 1 über den Tag hinweg unter 10 min mit der Handwerkzeugmaschine 10 gearbeitet worden, im Bereich 2 wurde die Handwerkzeugmaschine 10 über 10 min eingesetzt. In 3b ist die Darstellung analog zu der Darstellung in 3a mit dem Unterschied dargestellt, dass die kumulierte Einsatzzeit der Handwerkzeugmaschine 10 in Abhängigkeit des Orts am Ende des zweiten Arbeitstags auf der Baustelle dargestellt ist. Im Vergleich zu der Darstellung des ersten Arbeitstags ist unmittelbar zu erkennen, dass sich der Schwerpunkt der Arbeiten verschoben hat, womit davon ausgegangen werden kann, dass die Bauarbeiten am Einsatzort des ersten Arbeitstages vollendet wurden. In 3c ist eine Darstellung der kumulierten Einsatzdauer der Handwerkzeugmaschine 10 über eine Woche dargestellt. Diese Darstellung ermöglicht es, auf einfache Weise zu überprüfen wo bereits Arbeiten stattgefunden haben.
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In 4 ist eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Überwachung des Arbeitsfortschritts auf der Baustelle gezeigt. Das Verfahren umfasst die bereits in 2 beschriebenen Verfahrensschritte und zusätzlich einen Schritt 112, in welchem nach der Ermittlung der Kenngröße durch die Auswerteinheit 14 und der Speicherung im Schritt 106 die ermittelte Kenngröße mit einem Planwert verglichen wird. Der Planwert ist vorteilhaft auf der Auswerteinheit 14 gespeichert. Der Planwert umfasst beispielhaft Informationen über eine Mindesteinsatzdauer der Handwerkzeugmaschine 10 in Abhängigkeit der Zeit und des Orts. Über einen Vergleich der Kenngrößen mit dem Planwert kann somit ermittelt werden, ob der Arbeitsfortschritt auf der Baustelle nach Plan verläuft oder nicht. Falls der Arbeitsfortschritt nicht nach Plan verläuft, wird vorteilhaft in einem Schritt 114 eine Fehlerinformation über die Anzeigeeinheit 16 angezeigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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