Robotiikka ja tekoäly rakentamisessa

TARINA

Vuosituhannen vaihteessa Yhdysvalloissa oli neljä rakennustyömaarobottia, jotka olivat pilotointivaiheessa. Japanissa niitä oli satakunta, käytössä. Uhkaava työvoimapula kiihdytti Japanissa kehitystyötä tälläkin alalla.

Rakennustyömaalla kaikki on päinvastaista kuin robotiikan alkutaipaleella. Kaikki rakennukset ovat prototyyppejä, robotiikka sopii hyvin samanlaisen tehtävän toistoon. Teollisuusrobotit tarvitsevat turva-alueen, jolle ihmiset eivät saa mennä; rakennuksella robotit ja ihmiset työskentelevät toistensa läheisyydessä. Teollisuusrobotti pysyy paikoillaan, rakennuksilla pitää robottien liikkua tai olla liikuteltavia; painollakin on merkitystä. Teollisuudessa mittatarkkuus on hyvä, rakennuksilla muutamaa kertaluokka huonompi. Teollisuudessa robotit ovat vakioiduissa oloissa sisällä, rakennuksissa myös ulkona säälle alttiina.

Rakentamisessa on paljon aivan erityyppisiä erillisiä tehtäviä, joten on todennäköistä, että yleisrobotin ohella on tarkoituksenmukaista käyttää tiettyyn erityistehtävään suunniteltuja robotteja.

Teknologian kehittyessä robotiikkaa tulee yhä useampiin tehtäviin. Joissain tapauksissa ihminen on silti yhä toimivampi vaihtoehto. Rakentamisessa kehityksen suunta on myös siihen, että työmaalla tehtäisiin vähemmän ja esivalmistuksessa enemmän.

Rakentamisessa prosessin hallinta on keskeisessä asemassa. Selvitykset osoittavat, että odottamiseen ja turhiin työvaiheisiin kuluu paljon aikaa. Osa rakentamisen kustannuksista on aikasidonnaisia; nopeus tuo säästöjä. Robottien ei tarvitse pitää taukoja, ja työt voivat edetä yöaikana ja viikonloppuina.

AI hoitaa dokumentoinnin, työsuunnittelun, tehtävälistat, tilanneseurannan ja raportoinnin sekä tuottaa huoltokirjan. Se koostaa työmaakokousten pöytäkirjat. Suunnitelmat ovat saatavilla kaikkialla työmaalla. Viranomaistarkastukset voidaan suorittaa dokumentoinnin pohjalta etänä. Rakennusvalvonnalle tuli tähän omat AI-sovelluksensa.

AI laatii työmaasuunnitelman loogisesti, jotta materiaalia ei jouduta siirtelemään tarpeettomasti työmaalla. Se ohjaa saapuvan materiaalin vastaanoton, tarvittaessa täsmäyttää sen saapumisajan työmaalle, kun töitä tehdään usein ahtaissa oloissa.  

Työmaan turvallisuusjärjestelmä hoidetaan AI:llä. Olosuhteet ja häiriöiden uhat muuttuvat työn aikana. Rakennuksen paloturvallisuus on heikoimmillaan juuri rakentamisen aikana. Kosteusanturitvarmistavat sääsuojauksen aukottomuuden.

Robotiikka auttaa kuljetuksissa työmaalla. Painavat, särkyvät ja hankalan kokoiset pakkaukset ja tavarat on varmempi kuljettaa roboteilla. Ne voivat myös käyttää itsenäisesti tavarahissiä.

Prosesseja voidaan muuttaa hyödyntämään uutta tekniikkaa. Esimerkiksi muurausrobotin ei tarvitse käyttää laastikauhaa, kun laastin voi pursottaakin paikoilleen, juuri oikein annosteltuna.

Sisäkaton käsittely ja levytys ovat ihmisille hankalia, ja niissä on apua robotiikasta. Robottimaalari kehittyy varmaan nopeasti niin, että se pystyy kaikkiin tarvittaviin tehtäviin.

Rakennuksilla on paljon tasoitettavaa, lattioita, seiniä, kattoja. Robotit suoriutuvat optimaalisesti ja hyvin tarkasti näitä tehtävistä.

Lisätty todellisuus tuli asennustehtäviin – eli työn tekijä näki lopputuloksen ja kunkin yksittäisen työvaiheen työtä aloittaessaan.  Toinen uusi tulokas oli 3D-tulostus, josta oli hyötyä, kun tarvittiin standardimitoituksesta poikkeavia rakennusosia, vaikkapa kylpyhuoneen pesuallastasoja. Perinteisiä rakenteita voitiin myös korvata tulostamalla kevyempiä ja vahvempia.

Työmaa pyritään aina pitämään siistinä onnettomuuksien välttämiseksi. Järeämpi robotti-imuri pystyy auttamaan tässä, kunhan se voi kutsua isomman robotin siirtämään pois asiaankuulumattomia tavaroita.

Robotit voivat testata asennuksia ja järjestelmiä koko ajan rutiininomaisesti. Kun rakennuksella tapahtuu jotain yllättävää, on kyse jostain kielteisestä. Sellaiselle ei pidä jättää tilaa.

Robotit tulivat jo muualle vartiointitehtäviin, ja työmailla niitä ehdittiinkin jo kaivata. Rakennuksilla on muutakin turvallisuuden varmistamista, jossa roboteistakin on hyötyä.

Japanin roboteissa oli yksi erikoisuus, julkisivuja pitkin kiipeävät robotit, jotka tarkistivat julkisivulaattojen kiinnityksen. Korkean rakentamisen yleistyminen ja uudet tekniikat nostivat tämän ongelman esille Suomessakin. Ulkoikkunoiden pesu saattaa olla hoidettavissa paremmin robotiikalla kuin ihmistyönä. Uusien rakennusten julkisivuihin asennetaan kiinnitystapit, joiden varassa robotit voivat liikkua seiniä pitkin.