Samenvatting
Dit artikel bespreekt de opkomst van innovaties in de bouwsector, zoals autonome voertuigen, exoskeletten en augmented reality. Hoewel dergelijke technologische sprongen plotseling kunnen lijken, zijn ze het resultaat van jaren van incrementele ontwikkeling. Er worden enkele voorbeelden gepresenteerd van hoe deze technologieën nu worden gebruikt en hun potentiële impact op de toekomst van de bouwsector.
Autonome voertuigen, bijvoorbeeld, worden al toegepast in de mijnbouw en zullen waarschijnlijk ook op bouwplaatsen verschijnen. Exoskeletten, hoewel nog in de vroege stadia van ontwikkeling, hebben het potentieel om de manier waarop bouwvakkers werken fundamenteel te veranderen. Augmented reality, tenslotte, belooft een revolutie teweeg te brengen in de manier waarop bouwprojecten worden gepland en uitgevoerd.
Het artikel wordt ondersteund door een reeks van concrete voorbeelden en bevat een prognose van wanneer deze technologieën massaal gebruikt zullen worden.
Bouwinnovatie: Stille Revolutie van Technologieën
Innovatie lijkt vaak plotseling te gebeuren. Het ene moment heeft u nog nooit van een smartphone gehoord, het volgende moment -moet- u een iPhone 4 hebben om de nieuwste apps te kunnen gebruiken. Van de ene op de andere dag zit iedereen op WhatsApp, gebruikt men Google Maps om te navigeren en speelt iedereen Fruit Ninja in de pauze of op de Dixie.
Maar hoe komt innovatie zo plotseling? Nou, eigenlijk is dat niet zo plotseling, het lijkt alleen maar zo. Want in de jaren voorafgaand aan de iPhone 4 werd er al gewerkt aan touchscreen, betere batterijen, 3G en andere technologieën die noodzakelijk waren voor het succes van de iPhone. Het punt is dat al deze technologieën in relatieve stilte kleine stapjes vooruit maakten, tot ze op een gegeven moment dusdanig goed waren en geschikt voor massaconsumptie.
Wij zien een soortgelijke adoptie-explosie van technologie en een enorme verandering in de manier van werken in de bouwsector. Deze sector, de belangrijkste sector in Nederland, waarschijnlijk de oudste sector in het land (ik bedoel, wanneer zijn we begonnen met bouwen?), staat op het punt om radicaal te veranderen.
Dit artikel brengt deze radicale verandering voor u in beeld. Dit doen wij door u op de hoogte te brengen van drie relatief nieuwe technologieën en een innovatie in de vierde. Omdat wij niet geloven in gebakken lucht, zullen we bij elk element voorbeelden geven, zodat u zelf kunt beoordelen of deze innovatie vandaag de dag al mogelijk is, of dat we hier nog even op moeten wachten (uiteraard geven wij ook hierover onze stellige mening!).
We hopen dat u hier iets van leert en dat dit vragen bij u oproept. Vergeet niet, dit is deels informatief en deels een verkooptruc. Uiteindelijk willen wij graag met u in gesprek komen over uw bedrijf, de raakvlakken van deze innovaties en hoe u uw bedrijf hierop kunt voorbereiden.
Met dat gezegd hebbende, wensen we u veel leesplezier en we horen graag van u!
Autonome voertuigen
Dit is waarschijnlijk geen nieuwe informatie voor u: de mijnbouwsector heeft al autonome voertuigen geadopteerd als oplossing voor veiligheid, efficiëntie en nauwkeurigheid. De mijnbouw, een van 's werelds gevaarlijkste operaties, brengt talloze risico's met zich mee voor zowel werknemers als apparatuur.
Dankzij technologische vooruitgang worden deze uitdagingen aangepakt met innovatieve oplossingen. In plaats van uitsluitend op menselijke arbeid te vertrouwen, kunnen mijnbouwoperators nu gebruikmaken van autonome mijnbouwapparatuur. Deze apparatuur vermindert drastisch de risico's op letsel, ziekte en rampen.
De machines werken onvermoeibaar, melden zich nooit ziek en kunnen geoptimaliseerd worden door een klein team van ingenieurs zonder dat daarbij sociale of leiderschapsvaardigheden nodig zijn. De machines communiceren onderling en genereren grote hoeveelheden gegevens die geoptimaliseerd kunnen worden door ingenieurs, zonder dat zij rekening hoeven te houden met menselijke factoren.
Autonome voertuigen zijn doorgaans kleiner dan niet-autonome voertuigen, omdat er bijvoorbeeld geen ruimte hoeft te worden gereserveerd voor een cabine. Hierdoor zijn autonome voertuigen eenvoudiger en goedkoper te verplaatsen, wat goed samengaat met een bouwsector waar centrale planning en logistiek een steeds grotere rol spelen.
Hoewel de mijnbouwsector meer voorspelbaar is dan een bouwplaats, innoveren en worden machine learning en AI in een steeds hoger tempo geadopteerd. De vooruitgang die bedrijven als Volvo, Sandvik en Liebherr boeken, laat zien dat het niet de vraag is óf autonome voertuigen hun intrede zullen doen op de bouwplaats, maar wanneer. Het is echter belangrijk op te merken dat het niet alleen gaat om autonome voertuigen, maar ook om autonome apparatuur die bouwvakkers ondersteunt bij hun werkzaamheden.
Hoewel het moeilijk is om exacte tijdlijnen te voorspellen, verwachten we dat zowel bouwrobotica als autonome voertuigen binnen 2-5 jaar in grootschalige bouwprojecten zullen worden gebruikt. Binnen twee jaar zullen de eerste toepassingen zichtbaar zijn, en binnen vijf jaar zal de participatie groter zijn. Naarmate deze bouwrobots en autonome voertuigen beter en uiteindelijk goedkoper worden, zullen ze beschikbaar worden voor steeds meer projecten, wat naar verwachting over 10-15 jaar het geval zal zijn.
Er wordt overigens ook gespeculeerd over de rol van drones in de bouwsector. Wij zien drones niet als dagelijkse hulpmiddelen die een significante bijdrage zullen leveren aan de bouw. Wij verwachten dat drones voornamelijk worden gebruikt voor (na)controle of andere vormen van inspectie.Voordelen van robotica en autonome voertuigen:
- Onvermoeibaar werken
- Geen ziektedagen
- Minder ongevallen en als ze zich voordoen, geen verlies van mensenlevens of gezondheid
- Voorspelbare planning
- Hogere nauwkeurigheid en mogelijk snellere uitvoering
- Voortdurende verbeteringen
- Werken in elke omgeving, inclusief die met geluid, stof en andere milieufactoren
- Profiteren van vooruitgang op andere technologiegebieden
Nadelen:
- Duur
- Vereist ander soort werknemers (meer technische vaardigheden, minder fysieke arbeid)
- Beperkte beschikbaarheid
- Machines die door mensen worden bediend en menselijke bouwvakkers kunnen zich aanpassen tijdens het werk.
Voorbeelden van autonome voertuigen en machines
- Volvo HX2
- Caterpillar 777
- FrontRunner Autonomous Haulage System (AHS)
- Build Robotics RPD 35
- Hyundai Construction Equipment (HCE) prototype
- Construction Robotics SAM
Exoskeletten
Er wordt nog niet veel over exoskeletten in de bouwsector gesproken, noch door werknemers op de werkvloer noch door leidinggevenden. Dit is begrijpelijk, want tot op heden hebben we nog geen serieuze concurrentie op het gebied van exoskeletten gezien. Tot dusver heeft het leger weinig vooruitgang geboekt en de medische sector is nog maar net begonnen. Desalniettemin zijn exoskeletten iets dat in opkomst is. Sterker nog, acht jaar geleden werden ze al voorspeld:
Wat zijn exoskeletten? Stel je eenvoudigweg een robotachtig skelet voor dat om je lichaam past. In essentie stelt dit een mens in staat om bovenmenselijke kracht en nauwkeurigheid te bezitten. Je zou in staat zijn om zware objecten op te tillen en ze met extreme precisie te verplaatsen. Dit maakt het mogelijk voor iedereen, zelfs zij die aan het einde van hun fysieke vermogens zijn (vanwege leeftijd of letsel bijvoorbeeld), om te blijven werken in de bouwsector. Deze skeletten zullen ook bescherming bieden tegen vallen en andere verwondingen.
Wat we nog niet in productie hebben gezien, hoewel er enkele prototypes bestaan, zijn hulpmiddelen die in de exoskeletten zijn ingebouwd. Je zou bijvoorbeeld een multifunctionele motor kunnen hebben in een van de handdelen van het exoskelet. Bouwvakkers kunnen hier verschillende apparaten zoals schroeven, boren of zagen in plaatsen en er direct mee werken.
Alle exoskeletten zullen apparaten hebben om gegevens vast te leggen. Deze gegevens kunnen vervolgens worden geanalyseerd en processen kunnen worden geoptimaliseerd. Exoskeletten zullen fundamenteel de manier veranderen waarop bouwvakkers werken. Ze zullen niet langer fysiek vermoeid raken, in staat zijn om zwaardere objecten te tillen en te verplaatsen, nauwkeuriger kunnen werken en minder vatbaar zijn voor letsel.
Wij voorspellen dat exoskeletten hun intrede zullen doen binnen 5-7 jaar, als we optimistisch zijn. Een iets sceptischer en realistischer voorspelling zou een periode van 10-12 jaar zijn. Onze redenering is eenvoudig. Acht jaar geleden werden deze exoskeletten al aangekondigd, zoals je kunt zien in de eerder getoonde video. Echter, tot op heden zijn we nog niet op het punt waarop de beloftes worden waargemaakt. Hieronder vind je het meest recente exoskelet van Festool:
Voordelen van exoskeletten:
- Zwaardere lasten tillen
- Meer nauwkeurigheid
- Onvermoeibaar werken
- Veelzijdigheid
- Combinatie van het beste van mens en robot
Nadelen:
- In het begin zal het erg duur zijn
- Vereist infrastructuur zoals oplaadstations
- Leercurve
- Stigma rondom werknemers die exoskeletten dragen en gezien worden als minder sterk, minder getalenteerd of minder mannelijk
Voorbeelden van exoskeletten:
- Festool ExoActive
- Sarcos Guardian XO
- Ekso Bionics
- Levitate Technologies Airframe
- SuitX ShoulderX en BackX
- Human Universal Load Carrier (HULC) Lockhead Martin
Augmented reality (AR)
Herkent u de Google Glass nog? De Google Glass is een voorbeeld van de derde verschuiving die we hebben geïdentificeerd. Sinds Google Glass heeft deze technologie veel groei doorgemaakt en staan we vandaag de dag al veel dichterbij regelmatig gebruik.
Augmented reality ziet er als volgt uit: stel u voor dat u een bril draagt, een gewone bril, maar in plaats van de wereld te zien zoals hij is, ziet u de wereld met een beetje extra. Als u naar een ruimte kijkt waar net beton is gestort, kunt u bijvoorbeeld het plan voor de vloerverwarming zien. U kunt in feite zien wat er nog niet is. Dit is uiterst handig als u iets op of in het beton wilt plaatsen dat de vloerverwarming kan verstoren. U kunt het nu doen zonder metingen of giswerk. U kunt het gewoon zien.
Bovendien kunt u, nadat de vloerverwarming is aangebracht en bedekt, de vloerverwarming zien via uw augmented reality-bril. U kunt ook digitale objecten verplaatsen. Dit betekent dat u kunt simuleren wat er zou gebeuren als u het vloerverwarmingsplan verplaatst en anders structureert, voordat u het daadwerkelijk plaatst. U kunt dat nieuwe plan vervolgens delen met collega's op de bouwplaats of het voorstellen aan het centrale management, dat uw nieuwe voorgestelde plan kan zien in hun centrale digitale oplossing.
Daarnaast kunt u met een augmented reality-bril supersnel meten, informatie over materiaal dynamisch weergeven, een blauwdruk vergelijken met de huidige status en nog veel meer.
Apple's augmented reality-bril is nog maar de eerste generatie van dergelijke apparaten, maar producten zoals de Hololens zijn al in volle productie. Het is aannemelijk dat deze technologie goedkoper en breder toegankelijk zal worden. We voorspellen dat het nog 5 jaar duurt voordat augmented reality wijdverspreid wordt gebruikt. Deze voorspelling is niet omdat de technologie nog niet klaar is, maar omdat de bijbehorende architectuur en processen dat nog niet zijn. We spreken van wijdverspreid gebruik omdat augmented reality veel minder duur is dan andere oplossingen, maar directe voordelen kan bieden.
Voordelen van augmented reality:
- Minder fouten
- Snellere communicatie
- Mogelijkheid om direct aanpassingen te doen en deze direct te delen met collega's
- Het kunnen zien van het eindresultaat voordat het voltooid is
- Enorme tijdsbesparing
Nadelen:
- Ziet er nogal gek uit in deze fase
- Vereist meer technische kennis en bereidheid om ermee om te gaan
- Vereist aanzienlijke architectuur om goed te kunnen functioneren
- Digitalisering
Voorbeelden van augmented reality
Digitalisatie
De laatste sector van innovatie is digitalisatie. Nu hoor ik u zeggen: "Dat is geen nieuws!" Inderdaad, dat klopt, het is geen nieuws. Maar waarom wij het wel willen aankaarten, is omdat de digitalisatie van de bouwsector in een enorme stroomversnelling gaat raken. Deze stroomversnelling gaat komen omdat de eerdergenoemde technologieën simpelweg het beste functioneren in een digitale omgeving.
We zien bijvoorbeeld bij grote bouwprojecten dat er veel gebruik wordt gemaakt van BIM, oftewel Building Information Modelling. In grote lijnen is dat een digitale representatie van een bouwproject. BIM maakt het mogelijk om meerdere personen tegelijk aan een bouwproject te laten werken in dezelfde omgeving. Ook is een digitale BIM omgeving veel dynamischer dan een bouwtekening.
Het voorbeeld van BIM werkt nu nog in isolatie. Wat we daarmee bedoelen is dat een BIM op een centrale locatie wordt uitgewerkt, en vervolgens krijgen de werknemers op de werkvloer instructie om deze uit te voeren. Echter, met augmented reality, zouden de bouwers de BIM in real-time kunnen zien. Ze kunnen dus ook gelijk zien waar het wel of niet goed gaat en dit terug communiceren. Het effect hiervan is dat er een kortere, snellere lijn zit tussen de werkvloer en centrale planning.
Er wordt ook een enorme hoeveelheid data verzameld op deze manier en als u dit combineert met het feit dat er autonome voertuigen (machines voor gegevensverzameling), autonome apparatuur (meer gegevensverzameling) en exoskeletten (meer gegevens) zijn die gegevens genereren, spreekt het voor zich dat digitalisering nog sneller zal verlopen. Om al deze processen te sturen en inzicht te krijgen, is een digitale omgeving noodzakelijk.
Dit is slechts een van de tientallen, misschien wel honderden innovaties die gaan plaatsvinden in de bouwsector op het gebied van digitalisatie. Voor uw beeldvorming kunt u ervan uit gaan dat door de ontwikkelingen op het gebied van augmented reality, robotica, exoskeletten en autonome voertuigen, de noodzaak van een digitale omgeving waarin meerdere partijen kunnen samenwerken steeds belangrijker gaat worden.
Indien u meer wilt lezen over digitalisatie in de bouw, hebben we dit concept uitgebreid uitgewerkt in dit artikel van vorige week
Conclusie
Eerder hebben we besproken hoe het 'iPhone-moment' kan leiden tot een explosie van innovatie. We omschrijven dat simpelweg als 'innovatie drijft innovatie'. Wat we proberen over te brengen, is dat wij verwachten dat deze explosie van innovatie ook zal plaatsvinden in de bouwsector. Deze innovatie wordt gedreven door vier ontwikkelingen die in verschillende maten al zijn doorgevoerd. Wat hierin belangrijk is, is dat de combinatie van deze technologieën het zo speciaal maakt.
Jarenlang was de innovatie in de bouw het lineair verbeteren van machines en gereedschap. Elke handboor heeft een net iets betere motor, een net iets betere batterij. Innovatie binnen de bouw ging langzaam maar gestaag. Natuurlijk is dit allemaal nog toekomstmuziek, over 5 jaar of misschien wel 10 jaar. Maar het komt eraan, en wanneer het zover is, zal het een iPhone-moment zijn voor de bouwplaats. We gaan de meest radicale en snelle verandering in de bouwsector in de geschiedenis van de mensheid zien.
Elk bedrijf is anders en onze missie is om bedrijven voor te bereiden op een toekomst die er heel anders uitziet dan de bouwsector van vandaag. Wilt u met ons praten over wat de impact gaat zijn op uw bedrijf? Wacht niet langer en stuur ons een bericht of bel Robin of Paul! We staan 24/7/365 voor u klaar.
