Maanmittaus rakennusrobotille – todellinen ihmisen ja koneen välinen yhteistyö

Kirjoittaja: Richard Ostridge

Joka kerta kun katson sosiaalisen median syötteitäni, näen ainakin yhden postauksen tekoälystä tai koneoppimisesta. Luin kuitenkin äskettäin yhtä vaikuttavasta teknologiavallankumouksesta, joka näyttää olevan aliedustettu tällaisissa keskusteluissa – robottien rakentajista.

Aiemmat tekniset edistysaskeleet helpottavat jo rakentamista – kaivurit, sementtisekoittimet, vasarat, sähköporat ja ruuvitaltat, mainitakseni vain muutaman rakennustyötä yksinkertaistavista laitteista. Muutaman viime vuoden aikana on kuitenkin alkanut nousta esiin toinen merkittävä edistysaskel – automaatio.

Automatisoitu synteesi

Maailman talousfoorumin artikkeli nimeltä "Built by Robots: This Swiss Company Could Change the Construction Industry Forever” sai minut miettimään, kuinka rakentamisen perusteet muuttuvat nopeasti. Artikkelissa esitellään kolmikerroksinen "DFAB"-konseptitalo Sveitsissä, jossa on 3D-painetut katot, energiatehokkaat seinät ja robottien paikan päällä kokoamat puupalkit. Artikkelissa esitetyllä projektipäälliköllä ja tutkijalla Matthias Kohlerilla oli selkeä näkemys siitä, miten koneet ja ihmiset toimivat yhdessä tulevaisuudessa. Kohlerin mukaan robottien ei pitäisi odottaa syntetisoivan ihmisen käsityötaitoa, vaan ihmisten pitäisi uudistaa suunnittelu niin, että robotit voivat rakentaa vahvuuksilleen sopivia materiaaleja ja rakenteita.

Rakentaminen muualla kuin kohteessa ei ole uusi asia – viimeisten 20 vuoden aikana Huf Hausin kaltaiset tuotemerkit ovat lisänneet yleisön innostusta elementtirakennuksista. DFAB-talo poikkeaa 3D-tulostuksen ja perustason robottiasennuksen mittavalla käytöllä, minkä ansiosta jää pois kokonainen vaihe ihmisen ponnisteluista rakennuselementtien luomisessa. Tietenkin nämä elementit vaativat edelleen ihmisen tekemää kokoamistyötä, mutta jos arkkitehdit ja rakentajat soveltavat täysin Kohlersin näkemystä, rakennussuunnittelua voidaan yksinkertaistaa niin, että jotta robotit voivat myös tehdä osan tästä kokoamisesta.

Automatisoitu kokoaminen

Automatisoitua kokoamista ei odoteta tapahtuvan suuressa mittakaavassa seuraavan 20 vuoden aikana, mutta on yhä enemmän esimerkkejä robottien reunatapauksista, jotka tekevät enemmän kineettistä työtä. Esimerkiksi Construction Roboticsin Semi-Autonomous Mason, Sam100, työskentelee tällä hetkellä muutamalla rakennustyömaalla eri puolilla Yhdysvaltoja. Se voi levittää laastia minkä tahansa kokoisille tiilille ja latoa tiiliä 8,5 sekunnin välein. Siellä missä muuraaja voi latoa 300–600 tiiltä kahdeksan tunnin työvuoron aikana, Sam100 voi latoa niitä yli 3 000. Sam100:n toimintaa kuvaavat videot saavat miljoonia katselukertoja videonjakoalustoilla, mikä osoittaa, että aihetta kohtaan on paljon kiinnostusta.

Sam100 liittyy Hadrian X:ään Australian Fast Brick Roboticsista, joka sekä tulostaa 3D-muodossa että asettelee tiiliä ja pystyy viimeistelemään perinteisen muuratun kodin päällysrakenteen kahdessa päivässä. Toinen mielenkiintoinen esimerkki edistyneestä rakennusrobotista on tanskalaisen Odicon robotti, joka leikkaa teollisia vaahtomuoveja sähköilämmitteisellä vaijerilla ja toistaa geometrian tietyllä CAD-mallilla. Myös ranskalaisen Effidencen EffiBOT voi seurata työntekijöitä kantaen työkaluja ja materiaaleja. Luonnollisesti kaikilla toimialoilla on epäröintiä robottien automatisoimisesta suurempaa työtaakkaa varten. Siitä huolimatta yllä kuvatuista hämmästyttävistä esimerkeistä huolimatta robotit eivät rakenna taloja suuressa mittakaavassa moneen vuoteen. Tietenkin monet positiiviset seikat ovat helposti tunnistettavissa – kuten kustannukset, aika ja ympäristövaikutukset. Sama pätee kuitenkin myös joihinkin haittapuoliin, joista esimerkiksi työvoiman uudelleenkoulutus on kriittinen tekijä pitkän aikavälin hyväksynnän ja menestyksen kannalta.

Kun mittaajana luen tälläisestä tekniikasta, en heti ajattele sen vaikutuksia rakennusprojekteihin. Sen sijaan mietin, mitä tämä automaatio merkitsee mittausalalle? Hyvä uutinen on, että kun odotukset parempaan ja nopeampaan rakentamiseen kasvavat, rakennusyrityksiä palveleville maanmittausyrityksille tulee varmasti tarjolle runsaasti mahdollisuuksia.

Hybridimittaajat

Jos robotti aikoo tuottaa esineen, vaaditaan tarkat kokotiedot. Jos robotti aikoo sijoittaa jotain oikeaan paikkaan paikan päällä, tarvitaan tarkat sijaintitiedot.

Toleranssit ovat tiukat, tarkkuutta vaaditaan eikä kompromissi ole vaihtoehto – ja se kuulostaa minusta mittaajan työltä.

Vaikka ihminen rakennustyömaalla näkee pieniä poikkeavuuksia ja osaa vaistomaisesti käsitellä ongelmaa, en ole vakuuttunut, että robotti pystyisi ratkaisemaan ongelman itse paikan päällä. Ehkä se havaitsisi ongelman ja pyytäisi sitten ihmisen apua – mikä vähentäisi tehokkuusetua, joka oli yksi robottien käytön tarkoituksista. Kiistatta paras tapa maksimoida robottien tehokkuus on tarjota niille laadukasta ja todellisuutta vastaavaa tietoa.

Tallennetaanko mittauksia sitten koskaan ilman ihmistä? No, joissakin tiedonkeruuskenaarioissa voidaan sanoa, että roolimme on jo hieman muuttunut — esimerkiksi siirtymällä tarkan mittauspisteiden valitsemisesta kohti alueen ja tiheyden valitsemista, jotta koje voisi tehdä tallennuksia. Tämä johtuu pääasiassa tekniikan, kuten Leica RTC360 3D -laserskannerin, tai mobiilitekniikan, kuten Leica BLK2GO:n, edistymisestä, hyväksymisestä ja käytöstä, minkä ansiosta 3D-pistepilviä tallennetaan automaattisesti käyttäjän kävellessä kohteen läpi ja sen ympärillä.

Tiedonkeruu ilman ihmistä voi ehkä toteutua, mutta mittaus (mukaan lukien lopputuotteet) ei. Meidän mittaajien on luultavasti kuitenkin mukauduttava mittaajan uuteen rooliin.

Mitä mittaajat voivat odottaa seuraavaksi?

Vuosien ajan mittaajia on arvostettu heidän päättäessään mittauskohdetta, tarvittavia säätöjä ja tarkastuksia. Viime aikoina on kiinnitetty enemmän huomiota siihen, mitä tekniikkaa käytetään, miten mitataan ja miten tietoja käsitellään.

Seuraavan sukupolven mittaajien kannalta näyttää todennäköiseltä, että entistä enemmän painoarvoa asetetaan tietojen seulomiseen, laadun tunnistamiseen, merkityksellisten asioiden ymmärtämiseen ja niiden esitystapaan.

Työssä voi olla entistä tärkeämpää määrittää, mitä tarkistuksia tulee toteuttaa tai miten tietoja arvioidaan ja käsitellään. Todennäköisesti yhä tärkeämpää on kyky päättää, mitkä tiedot ovat merkityksellisiä ja miten ja milloin ne esitetään.

Uskon, että nyt on oikea aika arvioida työnkulkujamme ja uusia menetelmiä sekä omaksua uutta teknologiaa. Voimme sitten vakiinnuttaa asemamme palveluntarjoajina, jotka tuottavat parasta dataa, pystyvät luotettavasti arvioimaan ja todentamaan muun tiedon laatua, sekä tuottamaan merkityksellisiä lopputuotteita.

Jos toimimme oikein, pystymme suojelemaan omaa työllisyyttämme lyhyellä aikavälillä sekä varmistamaan mittausalan tulevaisuuden – myös silloin, kun teemme mittauksia rakennusroboteille, jotta ne voisivat käyttää tietojamme.