Der er masser af muligheder for at automatisere projekter, der skal udføres med sprøjtebeton. Her er en medarbejder fra Christiansen & Essenbæk ved at støbe en 40 meter bred og 16 meter høj betondome midt i Aarhus, der nu fungerer fungere som et underjordisk udstillingsrum for kunstmuseet Aros.
Foto: Christiansen & EssenbækDen 4. industrialisering, der ofte kaldes Industri 4.0, er præget af massiv integration af robotteknologi, kunstig intelligens (AI), dataudveksling samt automatisering i en lang række produktionsprocesser. Robotterne er ikke længere kun mekaniske arme, der udfører gentagne opgaver; de er intelligente, forbundne og samarbejdende enheder, som ikke blot reducerer arbejdsbyrden for os som mennesker, men også gør det muligt at udføre arbejdet mere smart.
Det har man naturligvis fået øjnene op for i byggeriet, og entreprenørvirksomheden Christiansen & Essenbæk A/S har deltaget i et Research & Innovation Action Projekt under European Commission Horizon Program. Af andre danske aktører i projektet kan nævnes COBOD, der udvikler og markedsfører udstyr til 3D-betonprint, samt Danmarks Tekniske Universitet og Syddansk Universitet.
En del af RoBétArmé projektet foregik i de franske alper. Her trækker en scanner en trailer med en robot, der både kan svejse eksisterende armering eller 3D-printe ny armering direkte på stedet, inden den friske beton påføres.
Foto: RoBétArméHÅNDVÆRK OG TEKNOLOGI
Det overordnede mål med ikke blot dette, men også en række andre Horizon Europe projekter er at øge Europas innovationskapacitet, konkurrenceevne og beskæftigelse. Af andre projekter med relation til byggebranchen kan nævnes robotbaserede køretøjer, f.eks. frontlæssere, exoskeletter til medarbejderne på byggepladsen samt droner, der kan hjælpe med at scanne, kortlægge og overvåge en byggeplads.
”Vores motivation for at deltage har været at komme på forkant med nye arbejdsmetoder, få adgang til ny teknologi, at gøre arbejdsmiljøet bedre og aflaste vores medarbejdere. Så kan de være erhvervsaktive længere, lige som vi gør branchen mere attraktiv for de yngre generationer, når vi kan tilbyde en blanding af håndværk og teknologi,” siger projektleder Jonas Bentzen fra Christiansen & Essenbæk.
EN AUTONOM SPRØJTEROBOT
Projektet har kørt siden juni 2022 og blev afsluttet i februar i år. I alt har 19 partnere fra 12 forskellige europæiske lande deltaget, herunder fem forskningsinstitutioner og otte teknologifirmaer. Ifølge Christina Buxtorf, der ligeledes er projektleder i Christiansen & Essenbæk, var formålet at udvikle en intelligent robot til autonom sprøjtebeton samt at skabe et AI-baseret realtids detektionssystem til at overvåge arbejdet.
En skitse over arbejdet i RoBétArmé projektet, der illustrerer, hvorledes flere teknologier, herunder to robotter kan arbejde sammen. Ud over Christiansen & Essenbæk samt COBOD deltog også Danmarks Tekniske Universitet og Syddansk Universitet i projektet.
Foto: RoBétArmé”Derudover skulle vi være med til at undersøge muligheden for et fleksibelt samarbejde mellem mennesker og robotter, lige som vi skulle levere BIM-baserede værktøjer (Building Information Model) til hurtigere, mere klimavenligt og automatiseret byggeri. Endelig skulle vi udvikle et Digital Twin program til overvågning, analyse og koordinering af byggeprocesser, forklarer Christina Buxtorf. Målet gennem hele projektet har altså været at holde fokus på det intelligente byggeri.
ROBOTSAMARBEJDE I FOKUS
Det blev døbt RoBétArmé, og hovedformålet var som nævnt at udvikle en intelligent robot til autonom sprøjtebeton og at automatisere påføring af sprøjtebeton i fire anvendelsesområder på forskellige byggepladser. Nemlig opførelse af byggegrubeindfatninger og støttemure, reparation af søjler og bjælker, reparation af broer og efterspændte brodragere samt opførelse af tunneller og skybrudssikring. Men det handlede også om at få forskellige robotter til at arbejde sammen.
”Nemlig en robot til digital scanning og 3D-modellering af byggepladsen (Inspection Reconnaissance - IRR) og en robot til at udføre sprøjtebeton præcist på baggrund af 3D-modellen samt afrette og pudse overfladen (Shotcrete & Finishing - SFR),” forklarer Jonas Bentzen. Som yderligere et raffinement var det en del af projektet, at IRR-robotten også skulle kunne genkende armering, rust og skader samt være i stand til at 3D-printe ny armering direkte på stedet.
Her ses BOD2 fra COBOD, der kan meget mere end blot at 3D-printe beton. Den kan nemlig også arbejde med sprøjtebeton. Hos COBOD har man altså set mulighederne i at videreudvikle i retning af en multifunktionel byggerobot således, at 3D-betonprint blot er en del af den samlede produktpalet.
Foto: COBODALLE DATA GEMMES I SKYEN
Endelig skulle man i en Digital Twin model simulere og indsamle data, sammenligne registrerede data med simuleringen samt påvise eventuelle fejl i udførelsen. Hele processen blev monitoreret via et DSS-interface (Decision Support System) med AR-briller (Augmented Reality). Så kom ikke og sig, at den fjerde industrielle revolution ikke er på vej ind i byggebranchen. Det er den så sandelig og ovenikøbet i fuld fart.
Faktisk har man via projektet indhentet erfaring, der kan anvendes bredt i arbejdet med sprøjtebeton. Også i forbindelse med mere almindelige typer af opgaver, f.eks. pudsning af vægge i et byggeri. Ved hjælp af teknologier såsom LiDAR og stereokamera kan der blandt andet skabes en såkaldt PointCloud, der måler og viser dybde samt overfladestruktur i den pudsede overflade. En række af disse forsøg er i øvrigt foretaget hos Christiansen & Essenbæk i Glostrup.
Håndværk og teknologi
Ved hjælp af teknologier såsom LiDAR og stereokamera kan der blandt andet skabes en såkaldt PointCloud, der måler og viser dybde samt overfladestruktur i den pudsede overflade. LiDAR (Light Detection and Ranging) er en avanceret sensorteknologi, der bruger laserlys til at måle afstande og skabe præcise 3D-modeller af omgivelserne.
Ved hjælp af disse kamerateknologier er det muligt at måle dybden af sprøjtebetonen, lige som en tryksensor gør det muligt at måle den kraft, der er nødvendig for at pudse betonoverfladen. Hvad enten det er en robot eller en medarbejder, der påfører sprøjtebetonen og pudser overfladen, er det via et digitalt interface muligt at monitorere lagets tykkelse, måle hvor jævn overfladen er, samt hvor der skal afrettes eller pudses.
Her måles tykkelsen af den påførte sprøjtebeton angivet med farverne blå og hvid.
Her måles, hvor jævn overfladen er, og hvor der skal afrettes eller pudses angivet ved farven grøn.
