Bouwrobots: Het aanpakken van personeelstekorten met innovatie

Geconfronteerd met groeiende personeelstekorten, keert de bouwsector zich steeds vaker tot robots. Ontdek wat bouwrobots zijn en wat ze kunnen doen.

De wereldwijde uitgaven aan bouwgerelateerde goederen en diensten worden geschat op ongeveer 10 biljoen dollar in 2021. De bouwsector vertegenwoordigt ongeveer 13% van het mondiale BBP. Toch is de productiviteitsgroei in deze sector de afgelopen 20 jaar slechts ongeveer 1% per jaar geweest, volgens een studie van het McKinsey Global Institute. De bouwsector is traag in het adopteren van automatisering. Een van de redenen is de complexiteit van bouwwerkzaamheden, wat automatisering bemoeilijkt. De technologie was tot nu toe niet volledig aan de uitdaging gewassen.

Het aantal leveranciers van robotica voor de bouw is nog steeds klein. Robots kunnen momenteel slechts bepaalde taken uitvoeren.

Er zijn echter tal van toepassingen waarvoor de technologie rijp is. Dit artikel verkent bouwrobots aan de hand van de volgende onderwerpen:

• Metselrobots
• Robotica voor het binden van wapeningsstaaf
• Robots voor stucwerk afwerking
• Schilderrobots voor de bouw
• Geautomatiseerde architecturale en structurele uitleg
• Robotica voor locatie-inspectie
• Autonome aardverzetmachines
• Hoe u de ideale bouwrobot voor uw organisatie vindt

Metselrobots

Metselen is een zware klus. Sectorstudies tonen aan dat metselars de hoogste incidentencijfers onder bouwwerkers hebben. Robotische metselars kunnen het aantal ongevallen verminderen en de productiviteit met 400% of meer verhogen, zoals gebleken is uit een studie van de California Polytechnic State University.

De robot tillt de baksteen, brengt automatisch mortel aan en plaatst de steen met grote nauwkeurigheid. De robotische metselaar vervangt de menselijke metselaar echter niet. Een werker werkt samen met de robot om overtollige mortel te verwijderen en het uiterlijk te verbeteren. Het netto resultaat is een opmerkelijke toename van de productie gecombineerd met hogere kwaliteit, terwijl het werk voor de werknemers lichter wordt.

Een andere benadering is het ondersteunen van de metselaar bij het tillen. De leverancier levert een kleine werfterkraan die de metselaar helpt zware cementblokken in plaats te tillen. Werkers krijgen meer gedaan met minder vermoeiding en een lager risico op letsel.

Er zijn slechts een paar leveranciers die robotische metseloplossingen aanbieden. Toch hebben ze de technologie in de praktijk bewezen en lijkt deze klaar om op te schalen.

Vraag offertes aan voor metselrobots bij leveranciers

Robotica voor het binden van wapeningsstaaf

Gewapend beton vereist dat de wapeningsstaven met draad aan elkaar gebonden worden. Het binden van de wapeningsstaven verhoogt niet de structurele sterkte; het houdt de staven slechts op hun plaats tijdens het gieten van het beton. Hoewel noodzakelijk, is het een rugbrekend en repetitief werk. Het automatiseren van deze taak is een uitstekende toepassing voor robots met visiesystemen. De robotische apparatuur beweegt op rails aan weerskanten van de brug. Advanced Construction Robotics stelt dat hun Tybot 1.100 bindingen per uur kan maken.

Momenteel bestaat deze technologie alleen voor bruggen. Het aantal leveranciers lijkt beperkt tot één. Bouwbedrijven moeten wachten op robots die deze taak voor andere constructies kunnen uitvoeren.

Robots voor stucwerk afwerking

Werknemers die stucwerk afwerken, hebben een hoog percentage arbeidsongevallen. Amerikaanse overheidsinstanties melden dat stucwerkers het vaakst lijden aan overbelasting en vallen. Werken met stuc is bovendien een stoffige en vuilige klus.

Vroege resultaten bij het automatiseren van deze taak zijn veelbelovend. Een leverancier heeft een stucrobot die afwerking tot niveau 5+ kan leveren. Dit is het hoogste niveau voor gladheid en uiterlijk. De robot is echter niet volledig autonoom. Een werker stuurt de robot, brengt hem naar de werkplaats en voorziet hem van de juiste eindwerktuiging. Met behulp van AI-ondersteunde computervisie kan de robot voegen en spachtel aanbrengen en de wand schuren, waarbij 99,9% van het stof wordt opgevangen. Stofopvang maakt de werkplek veiliger en prettiger.

Eén werker kan meerdere stucmachines tegelijk beheren.

Op dit moment is dit robotische systeem slechts in een beperkte geografische regio beschikbaar. Nu het concept is bewezen, is het waarschijnlijk dat meer roboticaleveranciers het veld zullen betreden.

Vraag offertes aan voor stucwerkrobots bij leveranciers

Schilderrobots voor de bouw

Schilderrobots worden al jaren in de auto-industrie eingesetzt. Nu beginnen ze ook in de bouwsector door te dringen.

Voor interieurschilderwerk zijn er een goed aantal leveranciers die oplossingen aanbieden. De robots zijn batterijgedreven en hun robotarm kan de top van de meeste muren bereiken. Plafondschilderen is een zware klus voor mensen. Voor robotschilderen is dit geen probleem.

Interieurschilderrobots zijn uitgerust met camera's en scanners. Ze scannen de te schilderen oppervlakken en werken daarna zonder menselijke tussenkomst. Een persoon moet echter toezien. De werker vult de verf aan en plaatst de robot in positie voordat deze start. Één persoon kan meerdere robots beheren, wat de productiviteitswinst versterkt.

Interieurschilderrobots kunnen ook andere materialen aanbrengen, zoals een brandwerende afwerking. Deze afwerking is een mengsel van steenwol en cement. Het is een onprettige taak voor mensen en brengt gezondheidsrisico's met zich mee. Het gebruik van robots verlaagt het gezondheidsrisico en maakt het werk gemakkelijker en sneller.

Voor exterieurschilderwerk zijn er nog weinig keuzes. Drones zijn voorgesteld en getest voor exterieurschilderwerk, maar er lijken geen commerciële oplossingen te zijn. Exterieurschilderrobots zijn in ontwikkeling die de mogelijkheid hebben om muren op te klimmen. De robot gebruikt een vacuüm om zich aan de muur te hechten.

Vraag offertes aan voor schilderrobots bij leveranciers

Geautomatiseerde architecturale en structurele uitleg

Automatisering van de uitleg van een gebouw toont grote beloften voor het verhogen van de productiviteit.

Moderne architecten gebruiken Building Information Modeling (BIM) voor grote structuren. BIM creëert een 3D-computermodel van het gehele gebouw.

Op het juiste moment leggen werknemers de begane grondvloer. Vervolgens moet een timmerman een plattegrond op de vloer printen die aangeeft waar de muren geplaatst moeten worden. De gereedschappen die hiervoor gebruikt worden, zijn een meetlint en een kruitlijn. Bouwploegen gebruiken de lijnen als leidraad. Dit uitlegproces is zowel tijdrovend als foutgevoelig. Een foutje van zelfs een centimeter kan ertoe leiden dat een kast of apparaat niet in een ruimte past. Dergelijke fouten kunnen zeer kostbaar zijn.

Er bestaat nu een geautomatiseerde manier om de uitleg op de vloer te printen. Dit is hoe het werkt: eerst wordt het BIM voor het gebouw gedownload naar een autonom mobiele robot (AMR). De AMR beweegt over de betonnen vloer. Het legt lijnen neer die de exacte positie van de muren tonen. De robot print ook de locatie van mechanische, elektrische en sanitair (MEP) openingen. Het labelt deze openingen zelfs en voegt andere nuttige informatie toe.

Dit type AMR kan de tijd voor het produceren van een uitleg van één week naar twee dagen terugbrengen, volgens een werkvoorman van Swinerton, een commercieel bouwbedrijf in de Verenigde Staten. De timmermannen moeten voor elke verdieping van een hoogbouw een uitleg maken. De tijdsbesparing kan dus aanzienlijk zijn.

Robotische technologie toegepast op gebouwuitleg vermindert fouten en versnelt schema's.

Vraag offertes aan voor mobiele robots voor het printen van gebouwuitleg bij leveranciers

Robotica voor locatie-inspectie

Het inzetten van robots voor inspectie is gebruikelijk in veel sectoren. De bouwindustrie begint nu mee te doen. Verschillende leveranciers maken inspectierobots voor gebruik in de bouw.

Binnen een gebouw kunnen bouwbedrijven robotische rovers op wielen inzetten. Voor externe inspectie kunnen aannemers luchtvaartuigen (drones) gebruiken.

Veel bouwprojecten omvatten infrastructuur zoals wegen en bruggen. De bouwplaats strekt zich over een groot gebied. Drones kunnen over de hele site vliegen, foto's maken en video opnemen. Ze kunnen gemakkelijk de benodigde hoogte bereiken. Een regelmatig overzicht geeft planners de informatie die ze nodig hebben om problemen te signaleren. Zonder drone is zo'n inspectie duur, moeilijk of economisch niet haalbaar.

Vroegtijdige detectie van fouten kan helpen kostenoverloop te verminderen.

Geavanceerde kunstmatige intelligentie (AI) kan gedetailleerde kosten- en tijdanalyses opstellen. Deze analyses maken een nauwkeurige beoordeling van de projectvoortgang mogelijk. De data die de drone levert, is cruciaal.

Autonome Mobiele Robots (AMR's) kunnen binnen gebouwen rondrijden. Sommige inspectie-AMR's gebruiken wielen, anderen hebben poten. Uitgerust met laserscanners kunnen AMR's nauwkeurige metingen nemen en registreren. Bouwingenieurs kunnen de afmetingen zoals uitgevoerd vergelijken met hun plannen. Opnieuw geldt: fouten eerder detecteren maakt een enorm verschil. Niet alleen verlaagt vroege detectie kosten, het houdt het project ook op schema.

Robotische inspectie draagt bij aan verbeterde veiligheid. Locatie-inspectie toont aan waar puin of andere omstandigheden een gevaar kunnen vormen. AMR's kunnen gebieden betreden die te gevaarlijk of te krap voor mensen zijn.

Diverse soorten metingen zijn mogelijk. Locatieplanners kunnen AMR's uitrusten met thermische sensoren. Ultrasooninstrumentatie kan gaslekken detecteren. Stralingsmeetapparatuur kan gevaarlijke omstandigheden ontdekken.

Kortom, locatie-inspectie is een facet van de bouwindustrie waarvoor robots bestaan en veel voordelen bieden. Er zijn een aanzienlijk aantal leveranciers om uit te kiezen.

Vraag offertes aan voor inspectierobots bij leveranciers

Autonome aardverzetmachines

Autonome bouwvoertuigen zijn momenteel nog niet wijdverspreid in gebruik. In 2021 zullen ze een marktaandeel van minder dan 1% van de totale wereldwijde verkoop van bouwmachines hebben. Maar de groei in deze sector is exponentieel. De marktomvang wordt verwacht zich in de komende twee jaar te verdubbelen.

De Association of Equipment Manufacturers levert een deel van de hier gepresenteerde statistieken.

Grote fabrikanten hebben grote investeringen gedaan in het creëren van autonome aardverzetmachines. Dergelijke apparatuur is momenteel geconcentreerd in de mijnbouwsector. Daar is het goed gevestigd. In maart 2021 kondigde Caterpillar aan dat ze in de afgelopen zes jaar meer dan twee miljard ton hadden vervoerd. Caterpillar stelt dat hun autonome voertuigen meer dan 42 miljoen mijl hebben gereden. Dit zonder een verlies-tijd letsel. De autonome aardverzetmachines van Komatsu hebben meer dan drie miljard ton vervoerd.

Op basis van deze resultaten lijkt de technologie klaar voor de bouw. Misschien zijn de te nemen hurdels niet technologischer natuur, maar economischer.

Met focus op de economie hebben andere leveranciers een andere benadering gekozen. Ze bieden retrofit-diensten om handmatige aardverzetmachines om te zetten in autonome voertuigen. De leverancier installeert de AI, sensoren en besturingstechnologie in bestaande apparatuur. Retrofitting vermijdt de hoge kosten van nieuwe apparatuur.

Een andere benadering om de instapkosten te verlagen is het huren van de apparatuur. Door te huren kan de klant de apparatuur eerst uitproberen. Gebruikers kunnen de rendabiliteit van de investering (ROI) evalueren voordat ze kopen.

Andere automatiseringsniveaus kruipen in bouwmachines. Taken die hoge precisie vereisen, krijgen assistentiefuncties. Bijvoorbeeld: niveauwerk moet hun messen nauwkeurig instellen. De bestuurder moet veel aanpassingen maken om het goed te krijgen. Nu wordt deze apparatuur geleverd met een Real-Time Kinetic (RTK) GPS-eenheid. Het mes past zichzelf aan en kan meeveranderen met het terrein.

Nieuwe veiligheidsfuncties maken het onervaren bestuurders mogelijk om dure apparatuur met veel minder risico te bedienen. Camera's en botsingswaarschuwingsystemen voorkomen ongevallen. Versnellingsmeters en andere sensoren bieden vroegtijdige waarschuwingen tegen omvallen.

Vraag offertes aan voor automatisering van aardverzet bij leveranciers

Hoe u de ideale bouwrobot voor uw organisatie vindt

HowToRobot is een wereldwijd platform dat eindgebruikers verbindt met robot- en automatiseringsleveranciers over de hele wereld. We hebben de grootste directory ter wereld van robotica-bedrijven. Met onze gids kunt u het type robot vinden dat u nodig heeft, ideaal geschikt voor uw toepassing.

Als u op zoek bent naar het automatiseren van een taak binnen de bouw, kunt u op maat gemaakte oplossingsvoorstellen ontvangen van verschillende leveranciers. Beschrijf uw project en begin met het ontvangen van antwoorden.

U kunt ook offertes en productinformatie ontvangen voor specifieke bouwrobots, onderdelen, componenten, adviesdiensten, etc. U ontvangt productinformatie en prijzen van meerdere leveranciers.

Let op: er zijn onpartijdige HowToRobot-experts die u kunnen helpen bij het navigeren door het proces. Klik hier om een consultatie in te plannen met een expertadviseur.