Mätning för en byggrobot – genuint samarbete mellan människa och maskin

Av: Richard Ostridge

Varje gång jag går igenom mina flöden i sociala medier ser jag minst ett inlägg om artificiell intelligens eller maskininlärning. Nyligen läste jag om en precis lika viktig teknikrevolution som dock verkar underrepresenterad i sådana diskussioner – nämligen byggrobotar.

Tidigare tekniska framsteg har redan minskat den ansträngning som krävs för att bygga – grävmaskiner, cementblandare, borrhammare, elektriska borrmaskiner och skruvdragare, för att bara nämna några, förenklar byggarbetet. Under de senaste åren har dock ytterligare en viktig utveckling hamnat i fokus – automatisering.

Automatiserad syntes

En artikel från World Economic Forum med titeln ”Built by Robots: This Swiss Company Could Change the Construction Industry Forever” fick mig att tänka på hur snabbt byggbranschen håller på att förändras från grunden. Artikeln tar upp koncepthuset ”DFAB” med tre våningar i Schweiz, med 3D-utskrivna tak, energieffektiva väggar och träbjälkar monterade av robotar på plats. En forskare med ansvar för projektet som citeras i artikeln, Matthias Kohler, hade en tydlig vision om hur maskiner och människor skulle kunna samarbeta i framtiden. Enligt Kohler ska vi inte förvänta oss att robotar syntetiserar mänskligt hantverk, utan människor bör omstrukturera designen så att robotar kan bygga material och strukturer som passar deras förmågor.

Prefabricering av hus utanför byggarbetsplatsen är inget nytt – under de senaste 20 åren har varumärken som Huf Haus väckt nytt liv i allmänhetens intresse för prefabricerade byggnader. Det som skiljer sig med DFAB-huset är den omfattande användningen av 3D-utskrifter och byggrobotar, vilket tydligt minskar den arbetsbörda som måste utföras av människor. Naturligtvis krävs fortfarande en del mänsklig montering. Men om arkitekter och byggare fullständigt tar till sig Kohlers vision, kan byggnadsdesignen förenklas så pass att robotar kan utföra även denna del.

Automatiserat montage

Automatiserat montage kommer kanske inte att slå igenom stort inom de närmaste 20 åren, men det finns allt fler exempel på att robotar kan betydligt mer än att enbart utföra kinetiska arbetsuppgifter. Ett exempel är den halvautomatiska murarroboten Sam100 från Construction Robotics, som för närvarande används på en handfull byggplatser över hela USA. Roboten kan påföra murbruk på tegel av alla storlekar och placera tegelstenar i 8,5-sekunderstakt. På åtta timmar kan Sam100 följaktligen lägga mer än 3 000 tegelstenar, jämfört med 300–600 för en mänsklig murare. Videoklipp med Sam100 i arbete lockar miljontals tittare på videodelningsplattformar, vilket tyder på att det finns intresse och begeistring för detta ämne.

Före Sam100 fanns Hadrian X från Fast Brick Robotics i Australien, som sköter såväl 3D-utskrifter som stenläggning. Denna robot kan slutföra en bärande konstruktion för ett murat hus på bara två dagar. Ett annat intressant exempel på en avancerad byggrobot är den robotdrivna varmtrådsskärroboten från det danska företaget Odico, som använder eluppvärmd tråd för att skära genom industriskum baserat på geometrin i en given CAD-modell. EffiBOT från Effidence i Frankrike kan följa efter personal och bära med sig verktyg och material. Självklart finns det inom alla branscher en viss tveksamhet till att automatisera fler arbetsuppgifter med hjälp av robotar. Trots de fantastiska exempel som beskrivits ovan kommer det att dröja ett tag innan robotar kan bygga hus i större skala. Självklart har användningen av robotar tydliga fördelar – från kostnad- och tidsbesparing till påverkan på miljön. Samtidigt finns det lika tydliga nackdelar. Frågor som omskolning av delar av arbetskraften är avgörande för långsiktig acceptans och framgång.

Som mättekniker tänker jag inte omedelbart på effekterna på byggprojekt när jag läser om denna teknik. Istället funderar jag på vad denna automatisering kan innebära för mätbranschen? De goda nyheterna är att allt större förväntningar på bättre design och snabbare byggnation enligt min mening kommer att skapa stora möjligheter för företag som tillhandahåller övervakningstjänster till byggföretag.

Hybrida mättekniker

För att en robot ska kunna framställa ett objekt behöver den korrekt storleksinformation. För att en robot ska kunna placera ett objekt på rätt plats behöver den korrekt positionsinformation.

Toleranserna kommer att vara snäva, kraven på noggrannhet och precision stora och kompromisser otänkbara – och det är här som mätteknikerna kommer in i bilden.

Medan människorna på byggarbetsplatsen kan upptäcka små avvikelser och instinktivt vet hur man hanterar dem, är jag inte övertygad om att en robot skulle kunna lösa sådana problem själv. Den kanske skulle kunna upptäcka problemet och sedan tillkalla mänsklig hjälp – och därmed minska den effektivitetsvinst som initialt var en av orsakerna till användning av robotar. Det bästa sättet att maximera effektiviteten hos robotar är onekligen att ge dem information av hög kvalitet som representerar verkligheten exakt.

Kommer mätningar då någonsin att utföras utan mänsklig inblandning? I vissa datainsamlingsscenarier ser vår roll redan lite annorlunda ut. Tidigare valde vi till exempel exakt vilka punkter som skulle mätas, medan vi numera väljer område och densitet och låter instrumentet sköta resten. Detta beror främst på framsteg, acceptans och användning av teknik, såsom 3D-laserscannern Leica RTC360, eller mobil teknik, såsom Leica BLK2GO, som automatiskt registrerar 3D-punktmoln medan användaren tar sig runt på en plats.

Datainsamling utan mänsklig inblandning – kanske. Men mätning (inklusive leveransklara resultat) – nej. Vi kan dock behöva anpassa definitionen av begreppet ”mättekniker”.

Framtidens mätteknik

Mätteknikerns uppgift har länge varit att bestämma var instrumentet ska sättas upp, vilka styrningselement som ska användas och vilka kontroller som ska byggas in. På senare tid har fokus även legat på använd teknik, mätmetod och behandling av data.

Nästa generations mättekniker kommer troligtvis att lägga ännu större vikt vid att utvinna väsentlig information från data, identifiera kvalitet, förstå vad som är relevant och bestämma hur man presenterar det.

Arbetet kommer kanske att ha större fokus på hur man bestämmer vilka kontroller som ska byggas in, eller på hur man utvärderar och bearbetar data. Och troligen kommer större fokus att läggas på att avgöra vilka data som är relevanta och hur och när man ska presentera dem.

Jag tror att tiden nu är inne för att vi ska se över våra arbetsflöden, utvärdera nya metoder och anamma ny teknik. På så sätt kan vi etablera oss som de tjänsteleverantörer som producerar bäst data, som man kan lita på när det gäller bedömning och verifiering av kvaliteten på övriga data och som kan ta fram meningsfulla resultat från alltihop.

Om vi utför dessa uppgifter korrekt kommer vi att kunna trygga vår egen sysselsättning på kort sikt, men också säkra framtiden för hela mätbranschen – även om det är byggrobotar som kommer att använda data från våra mätningar.