- Built Robotics transformeert elke gewone graafmachine in een autonome versie
- Stapelmuren bouwen zonder menselijke tussenkomst? Dat kan de nieuwe HEAP-machine
- SafeAI presenteert: de eerste volledig zelfrijdende en elektrische dumptruck
Er is een verandering gaande in de bouwwereld. De vertrouwde menselijke bouwvakkers en machinebedieners maken geleidelijk plaats voor een nieuw soort arbeider: autonome machines. Deze geavanceerde systemen, die zijn uitgerust met sensoren, camera’s en slimme software, worden langzaam maar zeker onmisbaar in het bouwproces. De opmars van autonome bouwapparatuur is geen nieuwe of plotselinge ontwikkeling, maar het resultaat van jarenlang onderzoek en ontwikkeling om efficiëntie, veiligheid en nauwkeurigheid op de bouwplaats te verbeteren. Bouwbedrijven staan steeds meer onder druk om meer te doen met minder middelen, waardoor de inzet van autonome machines een aantrekkelijke optie wordt. Door gevaarlijk of saai werk over te laten aan deze slimme systemen, verbeteren ondernemingen niet alleen de veiligheid, maar kunnen ze ook hun mensen efficiënter inzetten — bijvoorbeeld bij taken waar menselijk talent of creativiteit voor nodig is. In dit artikel duiken we in de boeiende wereld van autonome bouwmachines en hoe ze de sector opnieuw kunnen vormgeven. We laten je kennismaken met de belangrijkste spelers op dit gebied, bespreken de technologieën die in deze machines gebruikt worden en kijken naar de uitdagingen waar we mee te maken krijgen als we het maximale uit deze machines willen halen.
“Ik denk dat de toekomst van de bouw steeds autonomer zal worden. Omdat je hier veel ongelukken mee kunt voorkomen, zullen veel bedrijven de autonome weg inslaan”.
Clayton Maute, ROE-operator
Built Robotics transformeert elke gewone graafmachine in een autonome versie
Het uitgraven en verplaatsen van aarde is letterlijk de basis van elk bouwproject. Dit cruciale voorbereidende werk legt de fundering voor alles wat daarna komt — van gigantische wolkenkrabbers tot uitgestrekte woonwijken. Toch wordt graafwerk vaak gezien als een simpele, rechtlijnige klus die iedereen met een machine kan klaren. Maar niets is minder waar. Het proces van het graven en verplaatsen van grond kent ook uitdagingen en risico’s. Het is tijdrovend werk dat makkelijk mis kan gaan, bijvoorbeeld door menselijke fouten, slecht weer of onverwachte obstakels. En als er fouten worden gemaakt, kan dat flinke financiële gevolgen hebben en tot enorme vertragingen leiden. Gelukkig biedt de autonome graafmachine van Built Robotics oplossingen voor deze uitdagingen. Met gebruik van geavanceerde technologie als computer vision, machine learning en hoogwaardige sensoren, heeft het bedrijf een machine ontwikkeld die met ongekende nauwkeurigheid en consistentie kan graven. De machine kan zich zelfstandig over het bouwterrein verplaatsen, obstakels ontwijken en diverse taken met minimale menselijke hulp uitvoeren.
Autonome graafmachines bieden allerlei voordelen. Ze kunnen bijvoorbeeld het risico op ongelukken en letsel op bouwplaatsen flink verminderen. De bouw staat bekend als één van de gevaarlijkste sectoren in de VS waar jaarlijks duizenden ernstige incidenten en ongelukken plaatsvinden. Door menselijke arbeiders als het ware uit het proces te halen en in plaats daarvan slimme machines in te zetten, kan de veiligheid op bouwterreinen aanmerkelijk verbeterd worden. Maar dat is niet alles. Deze machines kunnen ook de efficiëntie en productiviteit een aanzienlijke boost geven. Ze kunnen namelijk continu doorwerken, zonder pauzes te hoeven nemen, en klussen daardoor veel sneller klaren dan menselijke arbeiders. En omdat ze nauwkeurig geprogrammeerd zijn, graven ze geulen en funderingen ook met veel meer precisie — waardoor weer minder fouten en vertragingen ontstaan.
We moeten ons echter wel realiseren dat de technologie van de huidige generatie autonome graafmachines nog in de kinderschoenen staat en dat er ook taken zijn die deze machines nog niet kunnen uitvoeren. Zo kan de machine weliswaar zelfstandig graven, maar alleen rechte sleuven. Ook is het apparaat momenteel nog afhankelijk van menselijke operators om de werkplek voor te bereiden, de uit te voeren werkzaamheden te bepalen en toezicht te houden op het proces. De machine kan geen complexe beslissingen nemen of op onverwachte veranderingen in de omgeving inspelen. Daarnaast zijn er zorgen over banenverlies en vragen over aansprakelijkheid en regelgeving. Sommigen vrezen dat de massale inzet van deze technologie ertoe zal leiden dat banen voor ervaren vakmensen volledig zullen verdwijnen. Maar ondanks deze uitdagingen en beperkingen zijn voorstanders ervan overtuigd dat autonome machines op den duur nieuwe kansen kunnen creëren voor werknemers. Zoals ROE-operator Clayton Maute zegt: “Ik denk dat de toekomst van de bouw steeds autonomer zal worden. Omdat je met deze machines veel ongelukken kunt voorkomen, zullen veel bedrijven de autonome weg inslaan”.
Stapelmuren bouwen zonder menselijke tussenkomst? Dat kan de nieuwe HEAP-machine
Op het eerste gezicht zou je HEAP (Hydraulic Excavator for an Autonomous Purpose) voor een gewone graafmachine aan kunnen zien, het soort apparaat dat al decennialang op bouwplaatsen te vinden is. Maar als je goed kijkt zie je dat dit geen doorsnee werkpaard is. Onder de robuuste buitenkant schuilt een complex netwerk van sensoren en besturingssystemen, waarmee het apparaat taken kan uitvoeren die voorheen voorbehouden waren aan menselijke arbeiders. Eén zo’n taak is de constructie van stapelmuren — muren die opgebouwd zijn van ‘droog’ gestapelde stenen of keien, zonder gebruik van cement of mortel. Dit is een eeuwenoude techniek waarvoor je een goed (timmermans)oog, een vaste hand en een intuïtief begrip van de eigenschappen van elke steen nodig hebt. Voor een menselijke werknemer is het bouwen van zo’n stapelmuur een moeizame, nauwgezette klus die veel fysieke kracht en mentale scherpte vergt.
Maar voor HEAP, een robot die ontwikkeld is door een team van het Zwitserse onderzoeksinstituut ETH, is dat een veel soepeler proces. Met behulp van LIDAR-sensoren, computer vision en geavanceerde algoritmes kan deze geavanceerde machine de bouwplaats scannen, een gedetailleerde 3D-plattegrond maken en de bouwmaterialen lokaliseren. Vervolgens tilt hij elke steen, kei of brokstuk zorgvuldig op, weegt het en analyseert de vorm en het zwaartepunt om de optimale positie te bepalen. Het resultaat is een staaltje technisch vernuft dat zelfs voor een menselijke arbeider indrukwekkend zou zijn, laat staan voor een machine. In een aantal sessies kan HEAP een 6 meter hoge en 65 meter lange stapelmuur bouwen, waarbij hij tussen de 20 en 30 brokken of keien (elk tot enkele tonnen zwaar) per keer plaatst. Doordat de robot lokale materialen kan gebruiken, vervalt ook de noodzaak om zware stenen van ver aan te voeren — wat de kosten terugdringt en minder belastend is voor het milieu.
SafeAI presenteert: de eerste volledig zelfrijdende en elektrische dumptruck
Een baanbrekende samenwerking tussen SafeAI, een bedrijf uit Santa Clara dat zware machines ombouwt tot autonome voertuigen, en de Japanse bouwgigant Obayashi, heeft een unieke vrachtwagen opgeleverd. In deze geavanceerde truck worden volledig autonoom rijden en elektrische aandrijving met elkaar gecombineerd. Deze innovatieve mix van geavanceerde technologieën gaat een belangrijke rol spelen in de toekomst van de bouw — waarbij zware machines niet alleen zelfstandig aan het werk gaan, maar ook een minimale ecologische voetafdruk hebben. Bibhrajit Halder, de visionaire oprichter en CEO van SafeAI, benadrukt het belang van deze doorbraak: “Dit is echt de eerste keer dat onze vrachtwagen zo is omgebouwd dat deze zowel elektrisch als autonoom is”. De succesvolle integratie van SafeAI’s autonome technologie met de volledig elektrische aandrijflijn van AVIA Engineering is een mijlpaal voor de sector. Het bewijst dat zelfs bestaande voertuigen in machines getransformeerd kunnen worden die zowel state-of-the-art als duurzaam zijn. Bedrijven die hun bestaande machines en materialen upgraden of recyclen, kunnen een groenere bouwmethodiek omarmen zonder dat dit ten koste gaat van de efficiëntie.
Autonome technologie alleen kan de milieuprestaties al met 13 procent verbeteren. En door diesel door elektriciteit te vervangen kunnen de netto levenscyclusemissies met wel 60 procent omlaag. Naast het verkleinen van de CO2-voetafdruk op de bouwplaats, draagt deze groene aanpak ook bij aan een gezonder, schoner leefklimaat — zowel voor werknemers als omwonenden. Ook de veiligheid — een topprioriteit in de bouw — krijgt dankzij deze nieuwe machine een flinke boost. Doordat menselijke bestuurders niet meer aan gevaarlijke rijsituaties blootgesteld hoeven te worden, neemt het risico op ongelukken en letsel sterk af. Bovendien maakt de elektrische aandrijving het voertuig wendbaarder, waardoor het nauwkeuriger door nauwe ruimtes kan navigeren. Halder legt uit: “Wat betreft productiviteit heb je twee hoofdvoordelen: uiteraard is er de brandstofefficiëntie, maar ook het feit dat deze truck veel nauwkeuriger rijdt. En wat betreft de autonomie: deze truck doet precies wat je wilt, en ook nog volgens schema. Als je deze factoren met elkaar combineert, levert dat zo’n 20 procent meer productiviteit op”.
Een laatste overweging
Naarmate de bouwsector blijft evolueren, wordt de integratie van autonome machines en duurzame technologieën van steeds groter belang. De voordelen van autonome bouwmachines zijn duidelijk: ze zijn veiliger, efficiënter en minder milieubelastend. Maar de weg naar een volledig autonome bouwsector kent natuurlijk ook uitdagingen. Naarmate de technologie zich verder ontwikkelt, moeten we ons bijvoorbeeld ook buigen over vraagstukken als banenverlies, aansprakelijkheid en regelgeving. De sector zal samen moeten werken aan oplossingen die niet alleen bedrijven maar ook hun werknemers ten goede komen, om zo een soepele transitie naar deze nieuwe manier van werken in de constructiesector mogelijk te maken. Het is interessant om te bedenken op welke manieren menselijke inventiviteit en vindingrijkheid in de toekomst hun stempel zullen drukken op de bouwsector. Want nu we een tijdperk tegemoet gaan waarin we steeds meer gebruikmaken van slimme, autonome machines, zullen óók de unieke talenten en ideeën van ontwerpers, ingenieurs en ambachtslieden nog steeds nodig zijn om onze leefomgeving op creatieve en inspirerende manieren vorm te geven.
