Bijzondere Innovatie in de Bouwsector: Augmented Reality Metseltechnologie

Architecten: wil je een pionier worden en Augmented Reality (AR) gebruiken om je volgende design te realiseren?

Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
AI-metselen: de nieuwste innovatie in de bouw [Credit: ETH Zurich / Michael Lyrenmann]

Innovatie in de Bouw

Onlangs zijn we benaderd door de oprichters van incon.ai en we zoeken naar mogelijkheden om hun baanbrekende technologie te implementeren in een aankomend project.

Innovatie, Onderzoek en Ontwikkeling vormen de kern van alles wat we bij StoneCycling doen. We zijn altijd op zoek naar partners om mee samen te werken en de manier waarop onze producten worden gemaakt en gebruikt, te verbeteren.

Incon.ai ontwikkeld precisie AR voor bouwprojecten. Hun innovatieve begeleiding software stelt bouwers in staat om ter plaatse te communiceren met 3D-bouwmodellen. Computervisie en  augmented reality wordt gebruikt om smartphones, tablets of AR-headsets om te zetten in tools die intuïtieve instructies en real-time feedback geven.

Niet alleen maakt deze technologie gedrukte plannen en blauwdrukken overbodig, de robottechnologie voor metselen zorgt voor alle meet- en werkstappen, waardoor iedereen in staat is “het onmogelijke te bouwen”. Het is nu mogelijk om patronen en 3D-reliëfs te maken die met traditioneel metselwerk onmogelijk zijn te maken. Dit biedt spannende nieuwe mogelijkheden voor architecten en ontwerpers.

Vertel ons – wil jij de toekomst van de bouw veranderen? Dan is dit artikel iets voor jou en horen we graag van je om te kijken of we kunnen samenwerken. Bekijk de onderstaande video voor een snelle introductie:

Leerzame Constructie door AR

Technologie is een van de belangrijkste factoren voor innovatie, aangezien computermodellering betekent dat vrijwel alles wat kan worden gedroomd, kan worden ontworpen. Het biedt ook de tools om sneller en veiliger te bouwen. Dit alles zou de inherente risico’s moeten verminderen. Maar als het gaat om het adopteren van innovatie in bouwtechnologie, zien we vaak dat het conservatisme binnen de industrie bestaan. De meeste bedrijven zijn eerder geneigd te volgen dan te leiden.

Tijd voor wat disruptie!

Incon.ai is gevestigd in Zürich, Zwitserland en werd opgericht door Timothy Sandy (CEO), Fadri Furrer (CTO) en Abel Gawel (COO). Ze hebben elk een doctoraat in robotica constructie van ETH Zürich en zijn gepassioneerd door innovatief ontwerp en constructie. Hun doel is om mensen robot-visie te geven!

Of je nu werkt aan de assemblage van meubels of grootschalige bouwprojecten, incon.ai precisiegeleidingstools brengen technologische innovatie in de bouw naar een heel ander niveau.

Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
Disruptieve innovatie in de bouw: incon.ai door Timothy Sandy (rechts) en Fadri Furrer [Credit: ETH Zurich / Stefan Weiss]

Robotic Construction + Human Craftsmanship

Hoewel standaard robotsystemen zeer geschikt zijn om ingewikkelde metselwerk ontwerpen met een hoge efficiëntie te realiseren, hebben ze beperkingen zoals beperkte mobiliteit en behendigheid, of het hanteren van bepaalde bouwmaterialen zoals mortel.

De incon.ai software maakt het mogelijk om de voordelen van computer ontwerp en menselijk vakmanschap te combineren met technologie  die complexe bouwtaken nauwkeurig begeleidt. Het tilt robotica- en automatisering in de bouw naar een geheel nieuw niveau.

Nieuwe technologie moet niet alleen zorgen voor een hogere productiviteit in de bouw, maar moet ook creativiteit stimuleren om nog niet eerder getoonde constructies te bouwen — INCON.AI

Metselaars Geleid door Augmented Reality

Augmented Bricklaying combineert de voordelen van computationeel ontwerp met de behendigheid van mensen en ondersteunt een geheel nieuwe manier van fabricage.

 

Zo werkt het, stap voor stap:

  • Eerst maken de architecten het ontwerp van hun project als CAD-model (Computer-Aided Design) en laden de 3D-plannen in de software.
  • Terwijl ze ter plaatse werken, richten de metselaars een camera op het metselwerk. De software herkent de objecten en vergelijkt de positie van de afzonderlijke componenten met die in het virtuele ontwerp. Het relateert precies wat al fysiek is gebouwd aan het digitale model, en overtreft de nauwkeurigheid van conventionele holografische representaties.
  • Een monitor met vakspecifieke gebruikersinterface laat de metselaars precies zien hoe ze de afzonderlijke stenen moeten plaatsen door ze optisch te instrueren met intuïtieve visuele aanwijzingen via digitale aanwijzers. Het apparaat lokaliseert en volgt de geometrie van de constructie tijdens de constructie tot op de millimeter nauwkeurig. De metselaars zijn niet langer afhankelijk van fysieke sjablonen zoals 2D-blauwdrukken of handmatige meetinstrumenten.
  • De constructie wordt continu gecontroleerd om de bouwkwaliteit te verbeteren en kostbare fouten te voorkomen.
Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
Robotica gebruiken in de bouwsector [Credit: ETH Zurich / Michael Lyrenmann]
Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
De incon-software voor constructie automatisering en robotica vergelijkt de positie van de stenen met het virtuele ontwerp [Credit: ETH Zurich / Michael Lyrenmann]

Innovatie in de Bouwsector

De bouwsector is een van de oudste en grootste ter wereld en speelt een sleutelrol in de ontwikkeling en economische groei van alle geïndustrialiseerde landen. Toch gebruiken we op de een of andere manier nog steeds dezelfde basis bouwtechnieken die we al meer dan een eeuw hebben!

Door te kijken naar de toestand van onze planeet vinden wij dat het tijd is om duurzaamheid in de bouwsector prioriteit te geven. Afgezien van het ontwikkelen van nieuwe bouwmaterialen en het gebruik van energiebronnen die de efficiëntie maximaliseren en onze ecologische voetafdruk verkleinen, kan dit niet zonder technologische innovatie.

Technologie speelt een integrale rol bij het helpen van de bouwsector bij het realiseren van de doelstellingen voor duurzame ontwikkeling (Sustainable Development Goals) van de Verenigde Naties door verbeterd ontwerp, planning en constructie mogelijk te maken. Indien effectief toegepast, kan technologie, variërend van automatisering tot robotica in de bouw, ook een belangrijke impuls geven aan een sector die jarenlang niet in staat was de productiviteit te verbeteren.

Dat gezegd hebbende, toonde een onderzoek van KPMG uit 2016 aan dat de grootste hindernis voor de bouwsector bij het implementeren van innovatie de mentaliteit van de belanghebbenden is. Voor sommigen wegen de kosten en het risico van het toepassen van nieuwe technologieën op tegen de waargenomen voordelen. Anderen aarzelen misschien om uit hun comfortzone te komen en aarzelen als het gaat om innovaties zoals AI, AR, robotica en automatisering in de bouw.

Ondanks een toename van de projectcomplexiteit en de bijbehorende risico’s, valt slechts 8 procent van de bedrijven die deelnamen aan het onderzoek in de categorie “cutting-edge visionair“, terwijl 69 procent wordt beschouwd als “volgers” of “behind the curve“.

De tracking algoritmen stellen metselaars in staat om met verbeterde ruimtelijke precisie te werken, terwijl ze nog steeds hun vakmanschap en expertise in het hanteren van mortel bewaren en ervan profiteren. — INCON.AI

Maar er is ook positief nieuws:

De USG Corporation + U.S. Chamber of Commerce 2019 Q4 Commercial Construction Index (CCI) stelt dat 78% van de aannemers zegt dat technologie op de bouwplaats de projectvoering en arbeidsproductiviteit kan verbeteren, en anticipeert op een toenemend gebruik in de komende jaren.

Vooral als het gaat om Artificial Intelligence (AI, de technologie waarmee machines kunnen leren), blijkt uit onderzoek van accenture dat het de potentie heeft om de winstgevendheid tegen 2035 met gemiddeld 38 procent te verhogen en tot een economische boost van US$14 biljoen in 16 industrieën in 12 economieën tegen 2035.

Specifiek voor de bouwsector wordt de winstaandeel stijging tussen de basislijn en “AI steady state” in 2035 geschat op 71 procent, met een toename van de reële jaarlijkse bruto toegevoegde waarde van 1,1 procent en een stijging van de reële bruto toegevoegde waarde van 1,5 biljoen US$ in 2035. Het lijkt erop dat nieuwe innovaties in de bouwsector tot geweldige resultaten kunnen leiden!

Maar dit zal alleen gebeuren als organisaties een andere mindset aannemen en gedurfde en verantwoorde stappen nemen om nieuwe technologieën toe te passen op hun bedrijf.

Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
Ben jij klaar voor de technologische vooruitgang in de bouwsector? - Bron: KPMG Global Construction Survey 2016
Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
Voordelen van bouwconstructie technologie - Bron: 2019 Q4 CCI
Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
De waarde van technologische vooruitgang in de bouw

Een Gefragmenteerde Markt Verenigen met Robotica Bouwconstructie

De bouwsector moet de productiviteit verbeteren in het licht van de toenemende vraag en de toenemende complexiteit van bouwprojecten. Bij StoneCycling kunnen we zien hoe de incon.ai robot bouwconstructietechnologieën je in staat kunnen stellen om complexe projecten eenvoudiger, goedkoper en sneller op te leveren. 

Het maakt het mogelijk geheel nieuwe vormen en structuren te creëren en de intuïtieve AR-overlays kunnen niet alleen worden gebruikt voor metselen en metselwerk, maar ook voor boren, pleisteren of uitgraven.

De nieuwe technologie begeleidt complexe bouwtaken veel nauwkeuriger dan andere AR-oplossingen. Het detecteert en volgt bijvoorbeeld objecten ondanks verstopte weergaven of rommel op de achtergrond. Zelfs sterke camera trillingen of een herstart van het systeem zijn geen probleem. En natuurlijk kun je werken met zowel standaard als innovatieve bouwmaterialen, zoals onze WasteBasedBricks®.

Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
Credit: ETH Zurich / Michael Lyrenmann

Met Precisie Metselen

Van golfpatronen tot schaduwspel en akoestische effecten: bakstenen kunnen onder speciale hoeken worden geplaatst om esthetische architecturale ontwerpen te creëren die voorheen moeilijk of zelfs onmogelijk waren te bouwen, zowel voor buiten- als binnen projecten.

Het zou een enorme inspanning vergen om met conventionele bouwplannen en metseltechnieken een dergelijke precisie te bereiken (afzonderlijke stenen tot op de millimeter nauwkeurig positioneren). De volg algoritmen stellen metselaars in staat om met verbeterde ruimtelijke precisie te werken, terwijl ze hun ambacht en expertise in het hanteren van mortel behouden en benutten.

Door gebruik te maken van de volledig geïntegreerde add-ons voor gevestigde modelleringssoftware voor gebouwen, zal ook de stroom van digitale gegevens tussen de vele actoren in bouwprojecten worden verbeterd.

2019 Case Study

Bij de Kitrvs Winery in Griekenland realiseerden metselaars een ontwerp van ETH architecten uit Gramazio Kohler door het gebruik van de incon.ai-software, die voorheen alleen haalbaar was met robotsystemen.

Het semi-transparante ontwerp van de 225 m² grote gevel van de wijnmakerij is gebouwd met  13.596 handgemaakte bakstenen. Openingen tussen de afzonderlijke stenen zorgen voor ventilatie en regelen het sterke zonlicht dat het gebouw binnenkomt. Het ontwerp voor de bakstenen muren is tot stand gekomen door een verscheidenheid aan toegepaste mortel hoogtes, waardoor de mortel een bepalend element is in het uiterlijk van de gevel.

Dit project werd door lokale metselaars in minder dan drie maanden voltooid door het gebruik van een op maat gemaakt dynamisch optisch geleidingssysteem. Het is momenteel het grootste project dat volledig ter plaatse is geassembleerd met een interactief ontwerpsysteem en augmented reality-interface en is een finalist voor Industrieel bouwen van het jaar op ArchDaily.

meer over dit project

Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
Innovatie in de bouwsector: Kitrvs Winery in Griekenland - Credit: ETH Zurich / Michael Lyrenmann
Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
Credit: ETH Zurich / Michael Lyrenmann
Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
Credit: ETH Zurich / Michael Lyrenmann
Incredible Innovation in the Construction Industry: Augmented Bricklaying Technology || StoneCycling
Credit: ETH Zurich / Michael Lyrenmann

Word een Pionier in Augmented Metselen

Incon.ai onderzoekt momenteel hoe hun technologie in de markt kan worden gepositioneerd en wie er baat bij heeft.

Ze ontwikkelen apps voor zowel consumenten als professionele bouwers en blijven de technologie verfijnen door de software nauwkeuriger, stabieler en vooral gebruiksvriendelijker te maken. Ze werken er ook aan om het hele proces te versnellen, zodat computerondersteund bouwen uiteindelijk net zo snel gaat als conventionele methoden.

Ben jij ook enthousiast over innovatie in de bouw? Wil je jouw volgende project onderscheiden door spannende en esthetische ontwerpen aan klanten aan te kunnen bieden? Neem dan zeker contact met ons op om dit mogelijk te maken

We zijn op zoek naar architecten die met ons willen samenwerken bij het ontwerpen van creatieve bakstenen gevels of interieurs, maar ook naar projectontwikkelaars of opdrachtgevers die een dergelijk project willen laten uitvoeren.

Onthoud: je wordt alleen beperkt door je eigen verbeeldingskracht!