Monta muuttujaa robotin ratkaistavaksi
Rakennusalan vuotuinen tuottavuus on kasvanut vain prosentin viimeiset parikymmentä vuotta, kertoo konsultointiyhtiö McKinseyn raportti. Tehottomuuteen ja hukkaan ei tulevaisuudessa ole enää varaa – paine kasvaa kaupungistumisen ja myös ilmastomuutoksen vuoksi. Suomalaiset tutkivat eturintamassa, voiko robotiikka olla ratkaisu pulmaan.
Karelics Oy on testannut robottiteknologiaa useissa erilaisissa rakennuskohteissa. Kuvassa Britney-robotti on työn touhussa uudessa kerrostalokohteessa Joensuussa. Kuva: Karelics Oy
Rakennusprojektit ovat yhä monimutkaisempia, monimutkaisuuden hallinnan työkalut puolestaan vanhentuneita. Tietoa hallitaan ja analysoidaan paljolti manuaalisesti. Kun tieto on pirstaleista eikä kulje, syntyy hukkaa. Lisäarvo liukenee viivästyksiin, materiaalien ja työkalujen etsiskelyyn, monenlaisten ongelmien selvittelyyn. Voisiko robotti auttaa?
– Kyllä voi, arvioi Karelics Oy:n ohjelmistokehittäjä Joni Pöllänen todeten, että ihan kädenkäänteessä tuottavuusloikkaa ei kuitenkaan tehdä.
Karelics on joensuulainen ohjelmistoyhtiö, jossa rakentamisen robotiikkaa on kaupallistamismielessä kehitetty ja testattu noin neljän vuoden ajan. Karelicsin robottikoira Britney on ehtinyt tepastella myös oikealla rakennustyömaalla dokumentoimassa töiden edistymistä ja lähettämässä dataa työmaan ammattilaisille. Britney-nimen saanut Spot on alkujaan yhdysvaltalaisen Boston Dynamicsin kehittämä robotti.
Tiedolla tuloksiin
Automaatiolla ja robotiikalla on monella toimialalla otettu valtavia tuottavuusloikkia. Mutta se, mikä on helppoa vaikkapa autotehtaan tuotantolinjalla, on vaikeaa rakennustyömaalla. Jokainen työmaa on omanlaisensa ja muuttuu rakentamisen edetessä. On väliaikaisia rakenteita, materiaaleja ja työkaluja, liikkuvia ihmisiä, roskia. Rakennusala on myös melko konservatiivinen; vakiintuneiden toimintamallien muuttaminen on hidasta. Automaatioon liittyy yhä myös pelko ihmistyöpaikkojen katoamisesta.
– Meillä on kaksi mahdollisuutta edetä. Voisimme muuttaa rakennustyömaita enemmän robottiystävällisiksi. Tämä on kuitenkin perin vaikeaa, koska rakennustyömaat ovat kovin erilaisia. Toinen vaihtoehto on edetä autonomiseen suuntaan. Tehdään robotteja, jotka pystyvät liikkumaan hyvin erilaisissa ympäristöissä ja tekemään monenlaisia asioita, Aalto-yliopiston apulaisprofessori Joni Pajarinen linjaa.
Pajarisen vetämä tutkimusryhmä vastaa Actor-projektin robottiryhmästä. Actor (Automatic Coordination of Construction Actors) on laaja tuotekehityskonsortio, jota johtaa Aalto-yliopisto ja rahoittaa Business Finland. Actoria edelsi Building 2030 -tutkimusyhteistyö. Siinä kiteytettiin rakentamisen toimialan kehittämistarpeen ydin: työmaille tarvitaan reaaliaikainen ja yhteinen tilannekuva. Tiedolla ja tiedon jakamisella pystytään taklaamaan hukkaa ja suitsimaan myös hiilidioksidipäästöjä.
Oppivainen koira
Karelicsin eteisaulassa Britneyn vierellä lepäilevät pyörillä kulkevat kuljetusrobotit Sampo ja Antero. Niihin verrattuna Britney-robotti on ketteryydessä ylivertainen – kuin neljällä jalalla tepasteleva koira. Koiramaista on myös se, että Spot oppii. Robotti kerää dataa. Työvaiheiden seurannan lisäksi voi robotilla pian tunnistaa vaikkapa seinän epäilyttävän halkeaman tai työturvallisuudelle vaaralliset esteet ja roskat.
– Miksipä robotti ei tulevaisuudessa voisi havaita myös taloteknisiä yksityiskohtia, komponentteja, läpivientejä riippuen siitä, millaisia ohjelmia robotin sisälle pannaan, Karelicsin Pöllänen sanoo.
Actor-konsortiossa on mukana myös kansainvälisiä tutkimuskumppaneita sekä iso joukko rakentamiseen ja teknologiakehitykseen liittyviä yrityksiä. Yksi keskeisistä yhteistyöyrityksistä on hissiyhtiö Kone. Kone on mukana ACTOR-projektissa osana The Flow of Urban Life -ekosysteemiohjelmaansa. Ohjelmaa rahoittaa Business Finland osana Veturi-hankettaan.
– Rakentamisen tuottavuusongelma on globaali. Ei kenenkään vika rakennustyömailla, vaan enemmänkin systeeminen ongelma tekemisen koordinoinnissa ja kommunikaatiossa. Me haluamme tuoda tekemiseen uusia työkaluja positiivisella kulmalla. Että asioita voitaisiin tehdä joustavammin ja sujuvammin niin, että tekeminen helpottuu ja on kaikille mukavampaa, Kone Oyj:n Digital Innovation Lead Janne Öfversten kiteyttää.
Öfversten painottaa datan keräämisen lisäksi datan jakamisen tärkeyttä.
– Meidän pitää löytää keinot standardoida data niin, että se on helposti integroitavissa eri järjestelmiin.
Voittopotti tarjolla
Monesti hissiä hyödynnetään työntekijöiden, työkalujen ja tavaroiden liikuttamisessa jo rakennusaikana. Sitä mukaa kun rakennus nousee, hissiä jatketaan pala kerrallaan ylöspäin. Kone opettaa Spot-robottia ja hissiä kommunikoimaan keskenään.
– Robotti osaa käyttää hissiä itsenäisesti. Robotti osaa tilata hissin. Hissi osaa kertoa robotille, milloin astua sisään, milloin ulos, pitää ovea auki riittävän pitkään. Parhaimmillaan hissi ja robotti pystyvät digitaalisen rajapinnan kautta juttelemaan keskenään monenlaisista asioista, Öfversten kuvailee.
Öfverstenin mielestä rakennustyömaalla voisi yön aikana tapahtua paljon asioita. Kun väki tulee aamulla töihin, päivä ei alakaan työkalujen ja materiaalien haeskelulla ympäri työmaata kuljeskellen. Robotit ovat hoitaneet kaiken tarvittavan yön aikana valmiiksi autonomisesti kulkien ja hissejä käyttäen.– Kehitys on joskus hidasta – eikä aina sillä, että teknologia olisi vaikeaa. Kokonaisuuteen liittyy myös niitä bisnessyitä, Koneen Öfversten muotoilee.
Kuinka kaukonäköisesti kannattavia ”bisnessyyt” lopulta ovat – sitä voi arvioida esimerkiksi McKinseyn tuottaman tiedon valossa. Laskelmien mukaan uusia toimintamalleja hyödyntäville rakennusyrityksille olisi globaalisti tarjolla peräti 220 miljardin euron vuotuinen voitto. Nopeat syönevät hitaat, rakennustyömaiden arvioidaan muuttuvan radikaalisti jo seuraavan kymmenen vuoden aikana.
