Digitalisierung : AI am Bau: das Zusammenspiel von Mensch und Maschine macht's

Dieses Bild macht sich Midjourney nach einer von ChatGPT generierten Beschreibung eines «modernen, zukunftsfähigen Bahnhofs».

Dieses Bild macht sich Midjourney nach einer von ChatGPT generierten Beschreibung eines «modernen, zukunftsfähigen Bahnhofs».

- © Midjourney/ChatGPT

Einleitung: Neue Denkweisen befruchten - AI kann dabei eine wichtige Rolle spielen

"Probleme kann man niemals mit derselben Denkweise lösen, durch die sie entstanden sind." - Dieses Zitat von Albert Einstein betont, wie wichtig es ist, neue Perspektiven und Denkansätze bei der Lösung von Problemen zu finden. Oftmals sind wir so sehr in unsere eigenen Gedanken verstrickt, dass wir allein nicht mehr weiterkommen. In solchen Situationen kann es hilfreich sein, andere Meinungen und Ideen einzuholen, sei es von Kollegen, Freunden, Experten – oder einer künstlichen Intelligenz (KI oder auch AI) wie ChatGPT.

Chatbots, also textbasierte Dialogsysteme wie der aktuelle Shootingstar vom US-Unternehmen OpenAI, können uns dabei unterstützen, unsere Fragen zu beantworten, Ideen zu sammeln und alternative Lösungsansätze zu entwickeln. Das System kann auf eine Vielzahl von Informationen zugreifen und ist dadurch besonders hilfreich bei der Beantwortung komplexer Fragestellungen. Indem wir ChatGPT nutzen, können wir unsere Denkweise erweitern und uns auf neue Wege einlassen, um innovative Lösungen zu finden. Letztendlich kann die Zusammenarbeit mit künstlicher Intelligenz wie ChatGPT zu einer schnellen und effektiven Lösung führen. Gerade in der Bauindustrie, wo komplexe Bauprojekte eine große Herausforderung darstellen, kann künstliche Intelligenz wie ChatGPT ein wertvolles Instrument sein.

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Nicht zuletzt kann die Anwendung dazu beitragen, die Hemmschwelle für die Nutzung technologischer Hilfsmittel zu senken und den Einstieg in die Automatisierung von Aufgaben zu erleichtern. ChatGPT bietet die Möglichkeit, auch Personen ohne tiefes technisches Fachwissen bei der Automatisierung von Aufgaben zu unterstützen. Ein alltägliches Beispiel aus der Baubranche ist die häufige Arbeit in Excel, wo oft wiederholende Tätigkeiten durch ein einfaches programmiertes Script automatisiert werden könnten. ChatGPT übernimmt solche Programmierungen und hilft damit auch den unbedarfteren Kolleg:innen bei der Umsetzung solcher Automatisierungslösungen. Die so gewonnene Zeit können sie dann für wichtigere Aufgaben nutzen.

Tali Bhor erstellte diesen Artikel unter der Mithilfe von ChatGPT.

Grenzen des AI-Hypes: reale Tätigkeiten, Emotionen & Co.

Was beim momentanen Hype um KI und ChatGPT ein bisschen zu kurz kommt: Diese digitalen Anwendungen haben auch ihre Grenzen. Als Sprachmodell ist ChatGPT beispielsweise nicht in der Lage, physische Aufgaben wie den Bau von Gebäuden oder den Betrieb von Baumaschinen auszuführen. Es kann auch Schwierigkeiten haben, menschliche Emotionen und Nuancen in der Sprache zu verstehen, was zu ungenauen Ergebnissen oder Missverständnissen führen kann.

Es ist daher wichtig, bei der Auswahl des passenden Werkzeugs für den jeweiligen Use-Case kritisch zu hinterfragen, welche Technologie die besten Ergebnisse liefert. Für sehr komplexe Vorgänge wie die Bauablaufplanung, datenbasiertes Risikomanagement oder die Optimierung von Ressourceneinsatz und Materialverwaltung sind KI- oder Machine-Learning-Modelle sinnvoller, die speziell für diesen Einsatzzweck trainiert wurden. Solche Tools und Software gibt es bereits. Kurz: Es ist wichtig, die richtigen Technologien für die jeweiligen Use-Cases auszuwählen und zu evaluieren, wie die Nutzung von KI-Tools am effektivsten in den Arbeitsprozess integriert werden kann.

Antwort von ChatGPT auf die Frage nach “potenziellen AI-Systemen in der Baubranche"

Die Anwendung von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Baubranche hat das Potenzial, viele Zweige der Branche zu revolutionieren. Hier sind jedoch einige Bereiche, die heute am meisten von der KI-Entwicklung profitieren können:

  1. Bauplanung und -design: KI kann bei der Planung und dem Design von Bauprojekten helfen, indem sie bei der Optimierung von Materialien und Ressourcenverteilung, der Analyse von Daten und der Identifizierung von Kosten- und Zeiteinsparungen unterstützt. KI-Systeme können auch bei der Entwicklung von digitalen Zwillingen von Bauprojekten helfen, um deren Leistung und Effizienz zu optimieren.
  2. Bauüberwachung und -kontrolle: KI kann bei der Überwachung und Kontrolle von Bauprojekten helfen, indem sie bei der Überwachung von Arbeitsfortschritt und der Qualitätssicherung unterstützt. KI-Systeme können auch bei der Identifizierung von Fehlern und Mängeln helfen, um deren rechtzeitige Behebung zu ermöglichen.
  3. Vorausschauende Wartung: KI kann bei der vorausschauenden Wartung helfen, indem sie bei der Erkennung von potenziellen Ausfallquellen und der Vorhersage von Wartungsbedarf unterstützt. Dies kann dazu beitragen, unvorhergesehene Ausfallzeiten und Reparaturkosten zu vermeiden.
  4. Baustellenlogistik: KI kann bei der Optimierung der Baustellenlogistik helfen, indem sie bei der Planung und Organisation von Arbeitsabläufen und Ressourcenverteilung unterstützt. KI-Systeme können auch bei der Automatisierung von Aufgaben wie der Lieferung von Materialien und der Planung von Transportwegen helfen.
  5. Baustellen-Sicherheit: KI kann auch bei der Verbesserung der Baustellensicherheit helfen, indem sie bei der Identifizierung von potenziellen Gefahrenquellen und der Schulung von Arbeitern zur Sicherheitspraxis unterstützt.

Eigene Erfahrungen mit ChatGPT: gut für komplexere Fragen

Meine Erfahrung mit ChatGPT hat gezeigt, dass es wichtig ist, es nicht als Small-Talk-Partner zu verwenden, sondern es für größere, komplexere Fragen zu nutzen. Es hilft, sich vorzustellen, dass man mit einem Coach oder einem Experten auf dem entsprechenden Fachgebiet spricht, um Hilfe zu bekommen. Durch die Konversation mit einer KI müssen wir uns genau überlegen, welche Fragen wir stellen wollen, denn die Antworten, die wir erhalten, sind nur so gut wie die Fragen, die wir stellen. Je mehr Informationen wir über den Kontext geben, desto hilfreicher wird die Antwort sein. Das Gespräch mit ChatGPT kann uns also nicht nur wertvolles Wissen vermitteln, sondern auch dazu beitragen, unsere eigenen Gedanken zu klären und uns auf die wesentlichen Aspekte zu konzentrieren.

Im Rahmen meiner Arbeit als Entwicklerin von Use-Cases in einem Eisenbahnbauunternehmen bin ich täglich damit beschäftigt, innovative Lösungen zu entwickeln, die unser Unternehmen voranbringen und unsere Prozesse effizienter gestalten. In den vergangenen drei Monaten habe ich ChatGPT als wertvolles Werkzeug kennengelernt und war beeindruckt von der Unterstützung, die es mir geboten hat. Besonders bewährt hat sich der Chatbot als Sparringspartner, als Software- und Frontend-Developer, Storyteller sowie Presentation Specialist. In der Rolle als Sparringpartner konnte ich ChatGPT nutzen, um Ideen zu generieren und relevanten Input für meine Probleme zu erhalten. So konnte ich beispielsweise ChatGPT bitten, mir Ideen für eine Präsentation zu einem beliebigen Thema zu geben oder mich bei der Suche nach neuen Fähigkeiten unterstützen, um ein bestimmtes Problem zu lösen. Als Research-Werkzeug unterstützte das Programm mich dabei, technische Informationen zu Geschäftsproblemen zu übersetzen oder neue Geschäftsmodelle zu finden. Auch beim Texten konnte ChatGPT mir helfen, indem es Zusammenfassungen oder formelle Schreibweisen für bestimmte Themen generierte. Beim Coding spielte die Anwendung ihre Stärke beim Lösen technischer Problem aus, beispielsweise bei der Automatisierung von Aufgaben oder beim Schreiben von Code in der Programmiersprache Python. In der Rolle als Kreativ-Partner konnte ich ChatGPT nutzen, um visuelle Unterstützung für meine Präsentationen zu erhalten oder um Ideen für Bilder zu generieren, die ich dann mit einem AI-basierten Bildgenerierungstool erstellt habe.

Besonders beeindruckt hat mich die «Text Summarize»-Funktion, also die Funktion des Chatbots, die längere Texte und Artikel auf eine vorgegebene Länge verdichtet. Hier hat sich gezeigt, dass ChatGPT für das Schreiben von Angeboten eine wirklich wertvolle Unterstützung und Zeitersparnis bietet. Es hilft immens dabei, Texte zu reduzieren, zusammenzufassen und so innerhalb der Größenbeschränkungen der zulässigen Antwort zu bleiben. Und noch etwas anderes hat mich bei der Arbeit mit dem Text Summarizer begeistert: Um den Kolleg:innen im operativen Bereich die Arbeit mit ChatGPT zu erleichtern und ihnen auch erste Berührungsängste zu nehmen, wollte ich eine besonders nutzerfreundliche Oberfläche programmieren, in die bequem ein Text eingegeben und dieser dann automatisch zusammengefasst werden kann. Und dies, obwohl ich über praktisch keine Webentwicklungskenntnisse verfüge. Aber: Ich verfügte über ChatGPT. Und der Chatbot wiederum verfügt über die Programmierkenntnisse, die nötig sind, um ein solches Interface zu kreieren und funktionsfähig zu machen. Damit war es letztendlich tatsächlich sehr einfach. Das Programm hat mir geholfen, die notwendige Ordnerstruktur zu verstehen, die Dateien zu erstellen und die erforderlichen Elemente in den Dateien zu ergänzen. Zudem hat es den zur Verfügung gestellten Code sauber kommentiert, um ein besseres Verständnis dafür zu vermitteln, was in jedem Abschnitt passiert. Am Ende hatte ich einen funktionierenden Prototyp und ein tieferes Verständnis in Webentwicklung.

Der RSRG Text Summarizer: «einen funktionierenden Prototyp und ein tieferes Verständnis in Webentwicklung».

- © Screenshot

Das große Ganze: auch in strategischen Themenbereichen hat ChatGPT großes Potenzial: 2 Beispiele

Frage 1: Gib mir eine Liste mit mehreren Fähigkeiten, die in der Bauindustrie nicht weit verbreitet sind, aber helfen könnten, die Bauindustrie innovativer zu machen und nachhaltig voranzutreiben.

  • Kenntnisse in neuen Materialien wie z. B. Verbundwerkstoffen, die widerstandsfähiger, langlebiger und nachhaltiger sind.
    Erfahrung in der Nutzung von Automatisierung und Robotik, um die Effizienz auf der Baustelle zu steigern und die Arbeitssicherheit zu erhöhen.
  • Kenntnisse im Bereich der erneuerbaren Energien und ihrer Anwendung in der Baubranche.
  • Kenntnisse in der Umsetzung von Zero-Waste-Konzepten und der Wiederverwendung von Materialien.
    Erfahrung in der Implementierung von Smart-Home-Technologien, um die Energieeffizienz von Gebäuden zu verbessern und den Nutzerkomfort zu erhöhen.
  • Kenntnisse im Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) und der Anwendung von Datenanalyse-Tools zur Verbesserung von Planungsprozessen und zur Optimierung von Bauprozessen.
    Erfahrung in der Umsetzung von biophilen Designprinzipien, die die Gesundheit und das Wohlbefinden der Nutzer verbessern.
  • Kenntnisse in der Nutzung von Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) zur Verbesserung der Zusammenarbeit und Kommunikation zwischen verschiedenen Fachleuten und zur Verbesserung der Planung und Ausführung von Bauprojekten.

Frage 2: Gib mir jetzt eine Tabelle mit den Fähigkeiten aus, du sollst für mich die folgenden Punkte für eine durchschnittlich intelligente Person von 1 bis 5 Sternen bewerten:

  1. Wie anspruchsvoll ist es, diese Fähigkeit zu lernen?
    Wie viel Zeit muss ich investieren, bis ich die Grundlagen beherrsche?
  2. Wie viel Zeit muss ich investieren, um 80% zu meistern?
  3. Wie wertvoll ist diese Fähigkeit in der Baubranche?
  4. Wie weit verbreitet ist diese Fertigkeit in der Baubranche?
  5. Wie hoch ist der Nutzen für die Umwelt?
  6. Wie hoch ist der wirtschaftliche Nutzen?
  7. Wie ist die gesellschaftliche Akzeptanz in dem Bereich?

Die Antwort finden Sie in der Abbildung oben!

Die Ergebnisse gaben und geben uns in der RSRG wertvolle Impulse für die weiterführende Diskussion. So hat uns beispielsweise überrascht, dass es für die meisten der als nützlich erkannten Fähigkeiten zwar wenig Aufwand bedarf, um sie zu erwerben, dass sie aber dennoch nicht sehr verbreitet sind. Warum ist das so? Hier steckt definitiv Potenzial.

Antwort von ChatGPT auf die Bitte, die zukünftig in der Baubranche benötigten Fähigkeiten zu bewerten.

- © OpenAI

Fazit: Zeit sparen, Ressourcen nutzen

Durch die Nutzung von ChatGPT können wir uns auf komplexe und kreative Aufgaben wie Strategieentwicklung und Innovation konzentrieren, während einfache oder repetitive Aufgaben automatisiert werden. Dadurch können wir Zeit sparen und Ressourcen effektiver nutzen. Darüber hinaus kann die Verwendung von ChatGPT auch dazu beitragen, die Einstiegshürde für technologische Innovationen zu senken und Mitarbeiter:innen mit unterschiedlichem technischem Hintergrund den Zugang zu modernen Tools zu erleichtern. Die effektive Integration von ChatGPT in die Arbeitsprozesse kann zu einer höheren Effizienz, Produktivität und Kreativität in der Bauindustrie beitragen.

Neben ChatGPT gibt es noch weitere Open-Source-Tools, die für Interessierte von großem Nutzen sein können. Ein Beispiel ist Microsofts Bing, das kürzlich den "KI-basierten Copilot für das Web" veröffentlicht hat. Diese Erweiterung der Suchmaschine ermöglicht es Benutzern, Fragen in natürlicher Sprache zu stellen und liefert verlässliche Quellen als Antwort. Zudem gibt es Tools, die es ermöglichen, durch natürliche Sprache Bilder zu generieren. Beispiele dafür sind DALL-E (auch von OpenAI wie ChatGPT), Midjourney oder Stable Diffusion. Diese Tools arbeiten mit sogenannten Generative Adversarial Networks (GANs), die in der Lage sind, Bilder auf der Grundlage von Textbeschreibungen zu erstellen.

Unterstützung kann KI auch bei Renderings und der Illustration von Grundrissen für Wohnraum bieten.

- © Screenshot

Über die Rhomberg Sersa Rail Group

Die Rhomberg Sersa Rail Group entstand 2012 aus dem Zusammenschluss der Schweizer Sersa Group mit der österreichischen Rhomberg Bahntechnik. Seitdem hat sich das Bahntechnik-Unternehmen zu einem internationalen Komplettanbieter weiterentwickelt, der über ein nahezu lückenloses Leistungsspektrum in den Bereichen Bahnbau, Ausrüstung und Service verfügt. Zu den Kunden zählen Nah- und Fernverkehrsbahnen, Güterverkehrsstrecken sowie private Infrastrukturen.
Die Rhomberg Sersa Rail Group verfolgt die Vision, die Bahn als führende Mobilitätslösung der Zukunft zu etablieren. Dafür setzt sie auf die Chancen technologischer Entwicklungen und der Digitalisierung sowie auf Partnerschaften.
Das Unternehmen beschäftigt ca. 2 700 Mitarbeitende. Im Geschäftsjahr 2021/2022 erwirtschaftete die Gruppe in acht Ländern auf drei Kontinenten (Europa, Australien, Nordamerika) einen Umsatz von rund 574 Millionen Euro.
Weitere Informationen: www.rhomberg-sersa.com.