Tulevaisuudessa eksoskeleton lisää työturvallisuutta ja robotti tulostaa valut – rakennusalalla riittää kirittävää teknologian käyttöönotossa

Neljä esimerkkiä rakennusalalta vauhdittaa hitaasti digitalisoituvan alan teknologiakehitystä. Eksoskeletonit, robotit, kiertotalousinnovaatiot ja tekoäly lisäävät työn tuottavuutta lähitulevaisuudessa.

Hyperion Roboticsin robotti tulostaa betonia pilottiprojektiin Tanskan Odensessa. Kuva: Hyperion Robotics.

1 Globaalin verkkokauppajätti Amazonin uuteen logistiikkakeskukseen pitää asentaa 30 000 sprinkleripistettä 200 päivässä. Päivävauhdin pitää olla vähintään 150 asennusta, jos viikonloputkin lasketaan mukaan. Työhön on tarjolla rajoitettu määrä alan ammattilaisia, joiden pitää pysyä kunnossa koko urakan ajan.

”Kuvitelkaa, mikä rasitus kohdistuu asentajien olkapäihin, yläselkään ja niskaan”, Levitate Technologiesin perustajiin kuuluva Joseph Zawaideh sanoo.

San Diegossa Kaliforniassa sijaitseva Levitate Technologies on kehittänyt pitkään eksoskeletoniksi kutsuttua ja työntekijän päälle puettavaa niin sanottua ulkoista tukirankaa, jonka tarkoitus on tukea koko kehoa tai vain ylä- tai alaraajoja käyttötarkoituksesta riippuen. Tukirangasta on hyötyä raskaissa ja toistuvissa työtehtävissä, jotka rasittavat kehoa. Niitä käytetään jo esimerkiksi erilaisissa asennustehtävissä autoteollisuudessa.

Tukirangan käyttö lisää esimerkiksi sprinkleriasentajan kestävyyttä läpi työpäivän ja auttaa keventämään yläselkään ja käsiin kohdistuvaa kuormitusta. Esimerkiksi Toyotan ja Fordin autotehtaissa tukirankoja on otettu kokeiluun työntekijöille, jotka autoja kootessaan joutuvat nostamaan kätensä pään ylle jopa satoja kertoja päivässä.

”Iowan yliopistossa suoritetussa eksoskeletoneihin liittyvässä tutkimuksessa hitsaaja teki ilman tukirankaa yhden työpäivän aikana 112 laatukriteerit täyttävää hitsausta. Eksoskeletonin avulla hän ylsi 208 laadukkaaseen saumaan”, Zawaideh kertoo.

Käyttöliittymä töissä

Levitate Technologiesin kehittämässä tukirangassa on ilmatäytteiset tukityynyt. Osa eksoskeletoneista on kevyitä ja helposti päälle puettavia ja osa on rakenteeltaan raskaampia ja käyttötarkoitukseltaan erilaisia. Energialähteenä voi toimia esimerkiksi sähkö. Ne voivat olla moottoroituja ja mekaanisia, ja ne voidaan jakaa energiatarpeen mukaan passiivisiksi ja aktiivisiksi.

”Eksoskeletonin anturit tunnistavat, kun kädet nousevat, ja silloin ilmatyynytuet aktivoituvat. Kun kädet lasketaan alas, tyynyt tyhjentyvät.”

Avainasemassa on käyttöliittymä, jonka avulla käyttäjä voi itsenäisesti ja helposti hallita tukirankaa. Erilaisiin tarpeisiin mukautuvat eksoskeletonit räätälöidään aina tehtävien mukaisesti. Käyttömukavuus ja tarvittava tuki saadaan aikaan eksoskeletoniin yhdistetyn tietokoneen ja erilaisten sensoreiden avulla.

”Aasiassa eksoskeletoneita käytetään paljon myös liikuntavammaisten kuntoutuksessa ja ylipäätään myös muissa työtehtävissä. Olennaisinta tukirangan käytössä on sen keveys, akkujen kestoikä ja ilmatyynyjen toimivuus.”

Kymmenen taloa vuodessa

2 Hyperion Robotics on espoolainen startup-yritys, joka on kehittänyt automaatiota edistäviä ohjelmistoja betonin 3D-tulostusta varten. Tulevaisuudessa kaupallisesti toimiviin ratkaisuihin on toki vielä matkaa. Betonin 3D-tulostus on teollisuuden puolella vielä varhaisessa vaiheessa, esimerkiksi kesällä järjestetyssä alan kansainvälisessä etätapahtumassa esitetty vanhin projekti oli vuodelta 2016.

”3D-tulostus on kymmenen kertaa nopeampi ja viisi kertaa turvallisempi tapa rakentaa verrattuna perinteiseen rakentamiseen. Lisäksi materiaalin hukka on erittäin pientä verrattuna tavanomaiseen rakentamiseen”, Hyperion Roboticsin yksi perustajista, suunnittelujohtaja ja arkkitehti Ashish Mohite kertoo.

3D-tulostuksen avulla rakentamiskustannukset voivat olla jopa 50 prosenttia pienemmät kuin tavallisessa rakentamisessa.

”Tulostamisen avulla voimme saavuttaa jopa kymmenen kertaa paremman optimoinnin tason.”

Hyperion Roboticsin kehittämän teknologian avulla tietomalliin perustuvat suunnitelmat voidaan konvertoida 3D-tulostukseen sopiviksi.

Yritys rakentaa tällä hetkellä itse robotit, tekee niihin sopivat ohjelmistot ja konsultoi 3D-tulostuksesta kiinnostuneita rakennusalan yrityksiä.

Mohite uskoo, että muutaman vuoden kuluttua Suomessa nähdään ensimmäiset aidot suuremmat pilottiprojektit. Yhtiöllä on jo käynnissä erilaisia pilottihankkeita esimerkiksi Australiassa, Espanjassa ja Yhdysvalloissa. Suurinta potentiaalia voidaan nähdä kehitysmaissa, joissa rakentamisen sääntely sallii helpommin erilaiset kokeilevat hankkeet.

”Yksi robotti maksaa noin 150000–400000 euroa. Sijoitetulle pääomalle alkaa saada tuottoa, kun sen avulla pystyy rakentamaan kymmenisen taloa vuodessa.”

Nopeammin käyntiin

3 Olkiluodon kolmosvoimala, Berliinin lentoasema ja Tottenhamin uusi jalkapallostadion kuuluvat kansainvälisesti käytettyjen esimerkkien joukkoon, kun halutaan esitellä rajusti viivästyneitä rakennushankkeita tai osin epäonnistunutta projektinhallintaa.

Rakennushankkeet pitää saada vauhtiin nopeammin, tehokkaammin ja helpommin. Kiinteistö- ja rakennusalalle uusia innovaatioita kehittävät yritykset ovat hokeneet tätä mantraa vuosikymmeniä, mutta työn tuottavuus ja tehokkuus ei ole varsinaisesti räjähtänyt kasvuun.

”Digitalisaation avulla voidaan ratkaista monia kiinteistö- ja rakennusalan tehokkuuden kehittymistä estäviä ongelmia. Rakennusala kuuluu kansainvälisissä vertailuissa myös vähiten digitalisoituneiden teollisuuden alojen joukkoon, joten tuottavuuden kasvulle on olemassa paljon mahdollisuuksia”, globaalisti toimivan itävaltalaisyhtiö Planradarin perustajiin kuuluva varatoimitusjohtaja Ibrahim Imam kertoo.

Yli 46 maassa toimiva Planradar on kehittänyt koko rakennushankkeen työnkulun digitalisoivan palveluohjelmiston erilaisten rakennusprojektien dokumentointiin ja viestintään. Sitä käytetään esimerkiksi dokumentaatioon, tehtävien ja puutteiden tai korjausten hallintaan, sertifiointiin, ylläpitoon ja luovutuksiin. Ohjelmiston avulla hankkeet saadaan käynnistettyä nopeasti.

”Aloitukset käynnistyvät helposti. Ongelmia ja haasteita ei synny, koska esimerkiksi asiakas voi helposti kommunikoida haluamansa muutokset suunnitteluvaiheen alusta lähtien työmaavaiheeseen saakka. Niitä on helppo seurata ja ottaa huomioon niin suunnittelussa kuin työmaallakin. Yhteinen alusta ja osallistaminen säästää käyttäjiemme mukaan keskimäärin seitsemän tuntia työaikaa viikossa.”

Tämän vuoden maaliskuussa yhtiö ilmoitti saaneensa noin 30 miljoonan euron sijoituksen New Yorkissa sijaitsevalta teknologiasijoitusyhtiöltä. Investointi käytetään laajentumiseen nykyisille ja yhdeksälle uudelle markkinalle.

Kiertotalouden uudet elementit

4 Tanskalaisarkkitehti Anders Lendagerin perustama Lendager-konserni on sitoutunut edistämään kiertotalouden menetelmiä. Konserniin kuuluvat kestävään kehitykseen erikoistunut arkkitehtitoimisto, rakennusalan kierrätysmateriaaleihin erikoistunut yritys ja kiertotalouteen erikoistunut konsulttiyhtiö.

”Meidän pitää tehdä parhaamme, että varmistamme sen, että rakennettu ympäristö on yhtä

Lendagerin uudiskohteessa käytettiin hyväksi purettuja tiiliä, joista rakennettiin esimerkiksi julkisivuelementtejä. Kuva: Lendager.

innovatiivinen kuin muidenkin alojen tuotteet”, Lendagerin kierrätysyhtiön johtaja Ditte Lysgaard Vind sanoo.

Lysgaard Vindin mukaan digitaalisen muutoksen pitää astua esille, jotta suunnittelua voidaan toteuttaa kiertotalouden ehdoin.

”Esimerkiksi purkujäte pitää nähdä resurssina, ja voimme korvata neitseellisten materiaalien käytön kierrättämällä. Jopa 70 prosenttia maailman neitseellisistä materiaaleista käytetään rakennusalalla, ja puolet rakennuksen hiilidioksidipäästöistä syntyy materiaalien kautta”, Lysgaard Vind sanoo.

Lendager on suunnitellut Kööpenhaminaan kiertotalouden ehdoin toteutetun hankkeen.

Kiinteistösijoitusyhtiö Nrepin kohteeseen luotiin kierrätysjulkisivuelementtejä ja -ikkunoita. Materiaalien käyttö ja turvallisuus optimoitiin tekoälyn avulla.

”Kohteessa käytettiin 45-prosenttisesti kierrätysbetonia ja 50–85-prosenttisesti kierrätysikkunoita. Loimme ikkunoita varten lasinkäytön optimointiohjelman yhdessä ikkunavalmistajan kanssa.”

”Projekti osoitti, että kiertotaloudessa ei tarvitse tehdä kompromisseja laadussa, aikatauluissa tai hinnoissa. Euroopassa on 11 miljoonaa tyhjillään seisovaa rakennusta, joten potentiaali on valtava.”

Tätä artikkelia ei ole kommentoitu

0 vastausta artikkeliin “Tulevaisuudessa eksoskeleton lisää työturvallisuutta ja robotti tulostaa valut – rakennusalalla riittää kirittävää teknologian käyttöönotossa”

Jätä kommentti