Een robot als collega? Het is niet langer science fiction

Een aannemingsbedrijf uitbouwen, was altijd de grote droom van Jente Van Genechten. Na zijn studies aarzelde hij dan ook geen moment om in het wereldje te stappen. Helaas kreeg hij al snel het deksel op zijn neus: uitbreiding bleek ontzettend moeilijk te zijn. “Het aanbod aan gekwalificeerde metsers is erg gering”, vertelt hij. “Wie beschikbaar is, kiest liever voor een gevestigde waarde – meestal de grotere aannemers die op het vlak van stabiliteit en financiën meer kunnen bieden. Dagelijks op mijn eentje op werven staan, was nu niet bepaald het toekomstbeeld dat ik voor ogen had. Opgeven zit echter niet in mijn natuur, dus begon ik na te denken over een alternatief. In deze tijden van technologische evolutie leek automatisering me het te volgen pad. Toch wou ik niet aan de traditionele manier van werken raken. Zo is bijvoorbeeld 3D-printing een interessant gegeven, maar volgens mij nog niet klaar om op grote schaal door de bouwsector te worden omarmd omdat het een totaal ander proces is. Ik wou robotica die zich in de huidige processen kon integreren. Mijn neef Maarten, een industrieel ingenieur, zag wel brood in mijn ideeën. En zo besloten we vorig jaar om samen de zoektocht naar een dergelijke oplossing aan te vatten.”

Niks bruikbaars op de markt

Het duo speurde de markt af naar bestaande oplossingen, maar kwam van een kale reis terug. “Weliswaar bestaan er wereldwijd wel enkele systemen”, vertelt Maarten Gielkens. “Helaas blijken het stuk voor stuk geen commerciële successen te zijn. Vooral hun kostprijs en geringe flexibiliteit liggen aan de basis van hun falen. Zo zijn er constructies die over het gebouw heen moeten worden geplaatst: een dure oplossing die zoveel tijd in opbouw vraagt dat er geen effectieve winst is – noch financieel, noch op het vlak van personeelsinzet. Wij wilden een klein en licht systeem dat wél deze voordelen oplevert. Uiteindelijk besloten we zelf iets te ontwikkelen met een bestaande robot die in de industrie wordt gebruikt.”

Keuze valt op co-bot

De neven wilden zich focussen op een oplossing voor de activiteit waarin Jente zich had gespecialiseerd: het bouwen van binnenmuren met snelbouwstenen. “Een volautomatisch alternatief leek ons niet haalbaar”, aldus Maarten Gielkens. “Daarom kozen we voor een co-bot die in duo met een operator werkt. Helaas hadden de beschikbare toestellen op de markt een onvoldoende groot bereik. Uiteindelijk hebben we dit opgelost door een extra as in de voet te plaatsen zodat de co-bot zich ook verticaal kan bewegen. Op die manier kan onze ‘Wally’ nu muren tot 3,50 m bouwen.”

Sneller dan twee vaklui

Dankzij een uitgekiende programmatie kan ‘Wally’ op een uiterst precieze manier bouwen: de co-bot heeft een afwijkingsgraad van 0,1 mm. “Met andere woorden: onze oplossing bouwt kwalitatief beter dan een mens kan”, verduidelijkt Jente Van Genechten. “Het proces verloopt ook sneller. ‘Wally’ en zijn operator presteren op één dag evenveel als drie arbeiders. Vandaag… want het is de bedoeling om het tempo nog verder op te drijven. Ook qua omvang en gewicht zijn we in onze opzet geslaagd. De co-bot heeft een voetafdruk die gelijkaardig is aan een Europallet én hij weegt amper 900 kg. Dit zorgt ervoor dat het toestel met een gewone vrachtwagen en kraan op zijn locatie kan worden gebracht en vervolgens met een transpalet verplaatst.”

Veilig en uiterst nauwkeurig

Het samenwerken met deze machine van 900 kg gebeurt bovendien op een uiterst veilige manier. “Co-bots zijn ontwikkeld om interactie met mensen toe te laten”, legt Maarten Gielkens uit. “Ze beschikken over erg gevoelige sensoren en schakelen zichzelf bij de minste weerstand of detectie van obstakels uit. Dezelfde technologie zorgt trouwens ook voor een perfecte verlijming van de stenen. De combinatie van de sensoren en software maakt immers dat de co-bot de snelbouwstenen op de millimeter juist in de lijm dompelt.”

Interessantere taken voor operator

‘Wally’ wordt op de werf geleverd als een gesloten doos op een Europallet. Eenmaal op de juiste locatie neemt de operator de kappen weg en sluit hij het toestel aan op het elektriciteitsnet (230V is voldoende). Vervolgens kalibreert hij het systeem, waarna de co-bot autonoom het stuk muur bouwt dat binnen zijn bereik ligt. “Dit is mogelijk omdat de aansturing gebeurt op basis van een BIM-model dat we ofwel van de architect krijgen, ofwel zelf uitwerken”, vertelt Jente Van Genechten. “In dit model berekenen we op voorhand hoeveel standaard stenen nodig zijn en op welke plaatsen exemplaren zijn vereist die op maat moeten worden geslepen – inclusief de exacte afmetingen. Dit slijpen, alsook het mengen/bijvullen van de lijm, het verplaatsen/kalibreren van de co-bot, het wegnemen van kapotte stenen in de voorraad en de kwaliteitscontrole zijn de taken van de operator. Kortom, de co-bot neemt het repetitieve en zware werk voor zijn rekening, terwijl zijn menselijke collega op een rustig tempo en zonder ergonomische belasting het interessantere werk kan uitvoeren.”

Nog verdere optimalisering nodig

Intussen hebben de neven ‘Wally’ voor een eerste keer in de praktijk uitgetest, dit op een werf in Koersel. Een succes, die een veelbelovende toekomst voor de co-bot belooft. Toch kwamen ook nog enkele kinderziektes naar boven die de initiatiefnemers nu eerst willen wegwerken. “Zo bleek de kalibratie nog te veel tijd in beslag te nemen”, geeft Maarten Gielkens toe. “In de komende maanden willen we daar een mouw aan passen en ook nagaan hoe we de snelheid verder kunnen opdrijven. Daarnaast willen we extra functionaliteit ontwikkelen op basis van de data die ‘Wally’ verzamelt en ook door de toepassing van artificiële intelligentie. Zo experimenteren we met visualisatie om de robot zo optimaal mogelijk te lokaliseren en dus onnodige verplaatsingen en de daarbij horende kalibratie te vermijden. Een ander streefdoel is de hoeveelheid steenafval op de werf te minimaliseren. En een derde piste is de ontwikkeling van een AI-model dat de lijmlaag via een foto controleert telkens ‘Wally’ een steen in de lijm dompelt.”

Aangeboden als service

Helaas is ‘Wally’ geen kip met enkel gouden eieren. Eerst en vooral is een volledig autonome werking zo goed als uitgesloten. “Dan zouden we de co-bot telkens moeten herprogrammeren in functie van de werf”, vertelt Maarten Gielkens. “Daarnaast moeten de lintelen van ramen en deuren nog door een menselijke professional worden gerealiseerd. Dit is één van de redenen waarom we hebben besloten om ‘Wally’ enkel in een ‘as-a-service’-formule met een vaste prijs per m2 aan te bieden. Want dan kunnen wij deze taak voor de opdrachtgever uitvoeren indien hij dat wenst. Ook focussen we ons op de kleinere aannemers die particuliere huizen bouwen en niet meteen over het budget beschikken om onze co-bot aan te kopen. Tenslotte komt er bij het commercialiseren van zo’n oplossing heel wat te kijken, zeker op het vlak van certificeringen en logistiek. Toch kijken we met een open blik naar de toekomst. Alles zal afhangen van de marktvraag - we kunnen ons inbeelden dat de grotere aannemers misschien liever hun eigen toestel hebben. Als dat het geval zou zijn, willen we de verkoop van ‘Wally’ zeker overwegen.”

Nog heel wat ander potentieel

Op de vraag of ‘Wally’ in de toekomst ook voor het metselen van buitenmuren zal kunnen worden ingezet, krijg ik een volmondig ‘neen’ als antwoord. “Dat is een totaal andere métier die echt vakmanschap vereist”, verduidelijkt Jente Van Genechten. “Het is precies dat type werk waar de metsers nog echte voldoening uithalen en daar willen we niet in tussenkomen. Er bestaan nog genoeg andere repetitieve en ergonomisch belastende taken die een co-bot perfect zou kunnen opvangen. Denk maar bekisten, stutten, klinkeren… en natuurlijk ook het bouwen van binnenmuren met andere types materiaal, zoals gipsblokken. Als we nog een ‘Wally’ voor andere toepassingen ontwikkelen, zal dit eerder voor dit type van werk zijn.”