VISTACON-projektets officielle titel er ”Integrating in-line vision technology and AI for improved concrete production”. Det løber frem til 2028 og har et samlet budget på 14,4 millioner kroner. Heraf har Innovationsfonden investeret 10,2 millioner kroner.
Illustration: Teknologisk InstitutAt det er nødvendigt at have styr på kvaliteten af betonen, inden den hældes i støbeformen, er der næppe nogen, som kan være uenige i. I dag er processen typisk således, at det endelige kvalitetscheck foretages efter, at betonen er blandet. Derfor siger det sig selv, at det vil være lidt af et paradigmeskift i betonbranchen, hvis det bliver muligt at justere og dermed sikre kvaliteten, mens betonen bliver blandet.
Med forsknings- og innovationsprojektet VISTACON er Teknologisk Institut, Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Unicon A/S, Videometer A/S og SKAKO Concrete A/S nu gået sammen om at udvikle et intelligent system, der kan overvåge og styre betonproduktion i realtid. Systemet skal både gøre det muligt at optimere betonens indhold af cement med henblik på at reducere CO2-aftrykket og at sikre kvaliteten med henblik på at mindske spild.
VIGTIGT SKRIDT IND I FREMTIDEN
”Vores ambition med projektet er, at vi ved hjælp af ny, digital teknologi kan gøre betonproduktionen langt mere præcis. Det vil give besparelser på både CO2- og råvarekontoen samt bringe branchen et vigtigt skridt nærmere både de danske og de internationale klimaambitioner,” siger projektleder og konsulent ved Teknologisk Institut, Søren Lundsted Poulsen.
I dag baseres kvalitetssikring i betonproduktionen som oftest på manuelle stikprøver og målinger, hvor variationer i materialernes egenskaber kan føre til enten overforbrug af cement eller spild. Gennem VISTACON-projektet er det målet at gøre det muligt løbende at monitorere væsentlige materialeegenskaber såsom fugtindhold samt kornstørrelser og på den baggrund automatisk justere betonblandinger med høj præcision.
Videometer leverer den hardware i form af et multispektralt kamerasystem, som takket være ny sensor- og optikteknologi kan scanne indholdet af betonblandingen i realtid. Den skal nu testes af, først hos Teknologisk Institut, senere hos Unicon og SKAKO Concrete.
Foto: Per SøgaardNYESTE TEKNOLOGI TAGES I BRUG
Det skal ske ved hjælp af sensorløsninger, hvor avanceret kamerateknologi kombineres med kunstig intelligens (Artificial Intelligence) til automatisk analyse af billeddata. Projektets AI-modeller udvikles primært af Danmarks Tekniske Universitet, mens teknologileverandøren Videometer A/S står for udvikling af sensor- og billedanalyseteknologien. Over de senere år er udviklingen af AI eksploderet, og denne udvikling gør det muligt at anvende hardwareteknologien på helt nye måder.
”Vi tager vi et multispektralt kamerasystem i brug, som takket være ny sensor- og optikteknologi kan måle over et langt bredere lysspektrum (400–1.700 nanometer) end tidligere. Det giver mulighed for mere præcis karakterisering af væsentlige egenskaber i betonens råmaterialer, for eksempel fugt, kornstørrelse og kemisk sammensætning,” forklarer Michael Carstensen, der er stifter af og administrerende direktør i Videometer A/S.
UDVIKLING FRA FRØ TIL BETON
Han siger videre, at Videometer har udviklet sine hardwareløsninger over de seneste 25 år, og at man har specialiseret sig i det, han kalder for granulære produkter, primært korn og fødevarer. Rent analysemæssigt er springet herfra til de granulære tilslag, der skal blandes i beton, imidlertid ikke så stort, så egentlig kan man sige, der været tale om en ganske naturlig udvikling i udnyttelsen af teknologien.
”Om vi skal analysere spinatfrø eller grus til beton gør ikke den store forskel,” påpeger Michael Carstensen, der sammen med Videometer tidligere har været involveret i et andet forsøg sammen med Teknologisk Institut omkring selvkompakterende beton. VISTACON-projektet har han store forventninger til, især når det gælder om at sikre kvaliteten af betonen i en tid, hvor det handler om at optimere brugen af vores ressourcer.
VISTACON-projektet kan betyde flere fordele. Dels en reduktion af cementmængden i den færdige beton, dels en sikring af kvaliteten af den færdige betonblanding i takt med, at eksempelvis genbrugsmaterialer anvendes som tilslag.
Foto: Jakob LercheEN TID MED NYE MATERIALER
Nye muligheder for at reducere cementindholdet vil formentlig blive taget imod med kyshånd i betonbranchen. Ikke blot i forhold til de materialer, man kender, men især også i forhold til mere uprøvede samt ikke mindst nye typer af materialer. Det er fint at kunne måle på for eksempel fugtindholdet af sand og grus alt efter, om det har ligget i en silo eller på en åben plads, men i fremtiden bliver det endnu mere vigtigt at kunne måle på materialernes karakteristik.
”Det er ikke kun nok at kunne måle, hvor meget vand, der skal tilsættes betonen. Vi ser ind i en tid, hvor ressourceknaphed på de jomfruelige råstoffer betyder, at betonproducenterne vil opleve større variation i de materialer, de kommer til at arbejde med. Det kan betyde et overforbrug af cement med henblik på at sikre betonens kvalitet, men dette overforbrug håber vi på at kunne undgå ved at overvåge betonkvaliteten i realtid under blandeprocessen,” uddyber Søren Lundsted
SKAL NU I GANG MED MÅLINGER
I VISTACON-projektet vil partnerkredsen arbejde tæt sammen om at udvikle og teste nye løsninger. Først i laboratoriet, hvor AI-modeller og sensorløsninger optimeres under kontrollerede forhold. Dernæst skal teknologierne integreres og afprøves i fuld skala i virkelige produktionsmiljøer, så resultaterne fra laboratoriet kan omsættes til praktiske, driftssikre løsninger med reel effekt i industrien.
”En ny kamerateknologi giver os mulighed for at arbejde med et bredere spektrum af bølgelængder samt mere præcise målinger af sand og grus. Derfor bliver det en ny version af Videometers udstyr, vi skal arbejde med. Lige nu skal vi i gang med en større målekampagne her hos os i Teknologisk Institut, blandt andet på baggrund af en række materialer, vi har indsamlet med assistance fra Unicon,” forklarer Søren Lundsted.
SKAKO Concrete har en global kundekreds. VISTACON-projektet kan meget vel være med til at gøde nye forretningsmuligheder for processtyringssystemet SKAKOMAT.
Foto: SKAKO ConcreteSTORT POTENTIALE FOR BRANCHEN
Det giver et datagrundlag at arbejde videre med, og her kommer DTU i spil med henblik på at udvikle AI-modellen. Ambitionen er, at der skal opbygges en database, der kan gøre modellen klogere over tid, og når den er klar til for alvor at blive testet af, vil der blive installeret et forsøgssetup på en af Unicons produktionsfaciliteter i Københavns området. Det venter teknologichef i Unicon, Ib Bælum, sig meget af.
”Det giver mulighed for at opsamle reelle produktionsdata. Gennem VISTACON-projektet er det ambitionen, at vi får demonstreret mulighederne for at få sensorer og AI integreret direkte ind i produktionen. Det gør os i stand til at reagere på råmaterialernes variationer i realtid og optimere cementforbruget samt reducere den mængde af beton, der kasseres. Jeg ser et kæmpe potentiale i at kunne monitorere betonkvaliteten i realtid,” siger Ib Bælum.
SER OGSÅ GLOBALE PERSPEKTIVER
Han vægter desuden vigtigheden af, at hele betonbranchens værdikæde er med i dette forskningsprojekt, og ganske som Søren Lundsted fra Teknologisk Institut ser han det som en klar fordel at kunne kvalitetssikre alle de typer af materialer, som betonindustrien kommer til at arbejde med i fremtiden. Det samme gør René Aborrelund, der er teknisk direktør hos SKAKO Concrete. Han ser projektet som et vigtigt skridt mod mere effektiv betonproduktion:
”VISTACON-projektet ligger i naturlig forlængelse af vores løbende udvikling af SKAKOMAT; vores proceskontrolsystem til betonproduktion. Projektet bringer os tættere på en ny måde at optimere produktionen på, hvor data og automatisering løfter både kvalitet og effektivitet. Som leverandør af turnkey løsninger til det globale betonmarked er det stort for os at være med i det her projekt,” siger René Aborrelund.
