Roboter og kunstig intelligens inntar byggebransjen

– Uten kompetanseheving blant prosjektledere og ingeniører vil IT-folk overta byggebransjen

Om ti år kan det være mulig å bygge uten mennesker på byggeplassen, mener sivilingeniør Håkon Reisvang.

– Robotene har sluttet å oppføre seg klønete, sier Håkon Reisvang.
– Robotene har sluttet å oppføre seg klønete, sier Håkon Reisvang. ( )

Om ti år kan det være mulig å bygge uten mennesker på byggeplassen, mener sivilingeniør Håkon Reisvang.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 235,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

– Omstillinger vil det bli uansett, enten vi liker det eller ikke, sier Håkon Reisvang, som er utdannet sivilingeniør med bachelor i konstruksjonsteknikk og master i integrert bygningsteknologi.

Etter noen år som byggkontrollør i et revisjonsfirma og prosjektleder i Probea, som driver med nybygg og rehabilitering, valgte han i januar i år satse på en karriere som konsulent og foredragsholder. Han har startet to konsulentfirmaer, I4 Technology og 10 X Construction, som skal hjelpe byggherrer og entreprenører med å ta i bruk digitale verktøy.

– Jeg ønsket å vie all min tid til den digitale utviklingen, som jeg synes er utrolig spennende. Vi står midt i en brytningstid, det er nå det skjer, sier han engasjert når TU Bygg møter ham på en byggeplass i Oslo. Håpet vårt er å få tatt noen bilder av AF-gruppens testrobot i Bispevika, men den viser seg å være hjemme i Spania for øyeblikket.

TU Bygg utfordrer Reisvang til å konkretisere hvordan han tror at byggeprosessen vil bli automatisert framover.

Robotene vi har sett som monterer gipsplater, maler fasader og borer hull i betongdekker, er bare en forsiktig begynnelse på hva vi kommer til å få se de neste årene, skal vi tro Reisvang.

Boring i betongtak er hardt arbeid. Nlinks robot kan gjøre at både montører og kiropraktorer får ledig kapasitet framover! En nyere versjon av roboten skal snart være klar for lansering. VIDEO: Årets gründer 2016/Nlink/Youtube

Begrensningene forsvinner

Den viktigste årsaken til at roboter og andre avanserte, autonome verktøy nå står foran et gjennombrudd, er den akselererende økningen av datakraft, mener han.

– Utviklingen er eksponentiell. Det vi si at den dobler seg innenfor et gitt tidsrom. For tiden er intervallene på cirka to år, men jeg tror de snart vil være nede på halvannet til ett år. I så fall kan prosessorene ha tusen ganger så mye kraft om ti år, forklarer Reisvang.

Teorien hans er at det kun er datakraft, ved siden av ren energi, som har lagt begrensninger for utviklingen.

– Etter hvert som datakraften fortsetter å doble seg, er min påstand at vi kan ha de første byggeplassene uten mennesker om ti år, slår han fast.

Nvidias gjennombrudd

Ifølge Reisvang er den andre store forutsetningen for robotenes inntreden på byggeplassene også på plass nå: IT-selskapet Nvidias grafikkprosessorer (GPU), som gjorde et kvantesprang i 2015 med såkalt GPU-akselerert datakraft.

– GPU-akselerert datakraft har bidratt til utviklingen av blant annet kunstig intelligens, virtual reality, skytjenester og blokkjedeteknologi. I deep learning-nivået av kunstig intelligens er datamaskinene blitt mer like den menneskelige hjernens oppbygning i form av nevrale nettverk.

Dette har igjen ført til at den kunstige intelligensen er kommet inn i en rivende utvikling, forklarer Reisvang.

Les også

– Det var etter at disse prosessorene kom, at robotene sluttet å oppføre seg klønete, eksemplifiserer han og viser til roboter som kan hoppe og danse med jevne, sammenhengende bevegelser og finne veien selv gjennom et råbygg med upåklagelig stedsans og trappeteknikk.

En maktdemonstrasjon fra «parkour-roboten» Atlas!

Her er Reisvangs begrunnelser for at menneskene på byggeplassen vil bli fortrengt av roboter og andre mer eller mindre kunstig intelligente maskiner de neste årene:

Programmert prosjektering

Vi har ofte fått høre at det er de repetitive håndverkeroppgavene som kommer til å automatiseres først. Reisvang tror at også mange administrative oppgaver på mellomledernivå står for fall.

– Antallet bidragsytere per prosjekt vil stupe. Behovet for prosjektledere og rådgivende ingeniører vil også avta voldsomt, men man vil alltid trenge beslutningstakere. Ingeniører med kunnskap om kunstig intelligens vil bli ettertraktet fremover, mener han.

Å opprette en livsløpsbim, en digital tvilling som følger bygget fra tegning til rivning, begynner å bli standard i norske byggeprosjekter.

– Konsulenter vil bli tilnærmet overflødige etter hvert som alle relevante data bakes inn i modellene. Kunstig intelligens vil sørge for at modellen tilfredsstiller alle krav og ønsker til byggene. Dette vil det naturligvis også være enormt å spare på. I et stort byggeprosjekt kan det gå med flere hundre årsverk til konsulenttjenester, sier Reisvang.

– Når alle forutsetninger for et forskriftsmessig bygg er lagt inn i arkitektenes designprogrammer, og fremdriften kontrolleres kontinuerlig av 3D-skannere, holder det å ha én hovedoperatør av byggeplassen, hevder han.

Og denne operatøren kan sitte hvor som helst. Meldinger om avvik vil komme som varsler på mobilen, med alle spesifikasjoner som trengs for å rette opp feilene.

Les også

– Hva om det inntreffer noe akutt eller uforutsett?

– Det er grenser for hvor akutt det kan bli når det ikke er mennesker til stede på byggeplassen. Men en heisekran ute av kontroll vil fortsatt kunne forvolde store skader. Selv om de vil bygges om til mobile, mekaniske robotarmer med sensorer og kunstig intelligens, må de være uhyre nøye programmert og for eksempel innstille arbeidet ved store vindkast. Iot-sensorer vil sørge for at utfordringer med været fanges opp i god tid. Jeg tror nok cybersikkerhet vil bli en større utfordring, sier Reisvang.

Hadrian X er mureren som aldri blir sliten i armene. VIDEO: Fastbrick Robotics

Arkitektene blir viktigere ...

Han mener arkitekten bør følge bygget mye lenger enn det som er vanlig i dag.

– Når bygget er ferdig tegnet, kravspesifikasjon på plass og søknader godkjent, legger byggherren oppdraget ut på anbud. I dette øyeblikket faller mange arkitekter av laget. Når byggherren har valgt en eller flere entreprenører, leier han også inn et antall kontrollører som skal følge med på at arbeidslagene gjør som de skal. Jeg mener det er irrasjonelt at den som har designet bygget, ikke er med hele veien. Når vi i tillegg vet at entreprenørenes arbeid vil overtas av maskiner, ville det vært fornuftig å overlate mer ansvar til arkitektene.

Les også

– Mener du at entreprenørene vil bli overflødige?

– De står i stor fare for å bli disrupted, ja. Etter hvert som kravspesifikasjonene blir mer vanntette, kan ikke lenger entreprenørene satse på inntjening i form av endringsarbeider underveis, noe som er utbredt i dag. Entreprenørene bør derfor satse på samspillentrepriser, hvor byggherren og entreprenøren samarbeider om felles verdimål. Samtidig vil robotprodusentene ta over mye av entreprenørenens livsgrunnlag. Derfor bør våkne entreprenørbedrifter i dag investere i robotfirmaer. Dersom entreprenørene ikke oppdaterer seg på den digitale utviklingen, vil IT-firmaer overta hele bransjen, advarer Reisvang.

... for så å bli erstattet

Hvorfor skal vi fôre byggefirmaene med programmene og kompetansen vår, kan vi ikke bare ta disse jobbene selv?

Håkon Reisvang

Han begrunner påstanden med at i en gjennomdigitalisert byggebransje er det ingenting i veien for at Boston Dynamics og andre robotprodusenter kan begynne å legge inn bud på byggeprosjekter.

– Når automatiseringen er kommet langt nok, vil de selvfølgelig spørre seg selv: Hvorfor skal vi fôre byggefirmaene med robotene og kompetansen vår, kan vi ikke bare ta disse jobbene selv?

Svært mye av arkitektenes arbeid kan også automatiseres. Reisvang bruker norske Spacemaker og amerikanske Testfit som eksempel. De utvikler kunstig intelligente verktøy for arkitekter og eiendomsutviklere.

– Programmene deres gjør planleggingsarbeidet mye enklere og raskere. Ved å legge inn et sett av ønskede faktorer i et prosjekt, som krav til lys eller utsikt, kommer den kunstige intelligensen opp med teknisk korrekte og forskriftsmessige alternativer til utforming av byggene. Foreløpig må en arkitekt designe et utgangspunkt, men maskinene vil snart lære å tegne bygg på egen hånd. Husk at den autonome, algoritmestyrte arkitekten har millioner av prosjekter å hente ideer fra, og hukommelsen er ubegrenset. Til slutt vil det å få tegnet en bygning bli like enkelt som å velge innredning til kjøkkenet, mener Reisvang.

Spacemakers reklamevideo fra mars 2018. Tønsbergselskapet får nå henvendelser fra hele verden.
Les også

Når så byggetegningene er i orden, og den digitale byggesøknaden er innvilget av myndighetenes algoritmer, kan byggherren sette i gang med gravearbeidene. Også det vil bli en jobb for programmerere.

Svermer av gravemaskiner?

– At gravearbeidene vil bli utført av selvkjørende maskiner om ikke lenge, er hevet over enhver tvil. Et selskap som Trimble utvikler programvare som gjør maskiner autonome med kunstig intelligens, som gjør en stor del av utgravingen fullstendig selvstyrt. En byggeplass er et avskjermet område og som skapt for samhandling mellom autonome kjøretøy. Her er det ingen trafikk eller fotgjengere å ta hensyn til. Ledende aktører som Caterpillar, Liebherr, Komatsu og Volvo er allerede godt i gang med å teste ut autonome gravemaskiner og dumpere. Volvo CE er kanskje de som satser mest på dette og har blant annet utarbeidet et fremtidskonsept for utgraving sammen med Lego.

Volvo har fått hjelp av Lego til å utvikle den selvkjørende gravemaskinen Zeux. VIDEO: Volvo CE/Lego

– Hva med bortkjøring av jord og avfall?

– Dette vil også bli automatisert, men neppe like fort. Her er det større utfordringer med infrastrukturen. Men det kommer.

Les også

– Og så da, når byggegropen er ferdig og bunnplata skal på plass?

– Dette vil være en forholdsvis enkel jobb for 3D-printere. Cazza er et selskap i Silicon Valley som har utviklet selvkjørende betongprintere. De er ikke alene. Og når det gjelder å binde armeringsjern, så har vi jo allerede roboter som kan gjøre den jobben, sier Reisvang.

Betong-printeren Cazza X1 er utviklet i dot-com-revolusjonens vugge Silicon Valley. VIDEO: Cazza

Bygge innenfra og ut

På dette punktet i byggeprosessen vil TU Bygg ha opp råbygget, men Reisvang er av en annen oppfatning. Han mener det er noe annet som skal på plass først.

– Det er så mye å spare på å bygge innenfra og ut at jeg tror det er det som vil bli fremgangsmåten fremover.

– Hva mener du med det?

– I stedet for å sette opp hele råbygget før du begynner med inventaret, kan man heise inn inventarmoduler aller først, sier han og nevner Future Haus som eksempel på en leverandør som er kommet langt med slike løsninger.

Les også

– Fabrikker vil lage mer eller mindre ferdige rom med alt som trengs av sensorer og teknologi. I et fabrikklokale er det lettere å legge til rette for roboter enn på en byggeplass. Der kan maskinene stå under tak og jobbe på flatt underlag. Så kan byggherrene velge hvor store og avanserte kjøkken, bad og stuer de vil ha.

Reisvang tror dagens etasjeskillere med hulldekker av betong vil bestå en stund, om de ikke blir utkonkurrert av krysslaminert limtre, som er den nye, modulære tre-trenden, og som har langt lavere utslipp av CO2 enn betong.

– Men de modulære rommene må nødvendigvis heises på plass før man monterer dekkene. Hva om det kommer kraftig nedbør, hvordan skal man holde inventaret tørt?

– Hvis man bygger etasje for etasje, vil det ikke ta lang tid før hulldekkene er på plass. De produseres off site allerede og kan ligge klare på byggeplassen når rommene ankommer. I mellomtiden må man finne en måte å dekke over bygget på, for eksempel med droner som holder et segl mellom seg, foreslår Reisvang.

Les også

Om ikke akkurat det blir løsningen, er han sikker på at bransjen vil finne ut av dette.

– Og vegger og tak, skal dronene løfte på plass det også?

– Ved å utstyre heisekraner med intelligens og sensorer vil veien være kort til at kranen blir en mekanisk robotarm. Med bildegjenkjenning og kunstig intelligens vil de overgå enhver menneskelig kranfører i effektivitet. Veggene som kommer til byggeplassen, vil ha isolasjon, rørføringer og elektro klart fra fabrikk, understreker Reisvang.

Futurehaus har laget et systemm der inventarmoduler klargjøres på fabrikk før de fraktes ut til byggeplassene. VIDEO: Virgin Tech Futurehaus

Slutt på feilmontasje

I dag er det mye feilmontasje som forsinker og fordyrer byggeprosessen, påpeker Reisvang. Når etter hvert alt på byggeplassen vil bli gjenstand for et laserovervåkningssystem, enten det er i form av rullende beltebiler eller robothunder, vil behovet for etterarbeid være minimalt. Laserskanning er langt mer nøyaktig enn mennesker som går på befaring.

Håkon Reisvang 10 X Construction AI kunstig intelligens konsulent
Selv om mange jobber vil forsvinne fra byggebransjen, vil det dukke opp nye muligheter, tror Håkon Reisvang. Foto: Knut Bjørheim

– Etter hvert vil de tredimensjonale laserskannerne bli så billige at de kan plasseres ut overalt, så slipper man mobile enheter som kompliserer logistikken. En 3D-skanner utklasser kameraer og film til denne bruken. Da vil alle avvik oppdages øyeblikkelig, og bim-operatøren vil få et varsel på mobilen eller på skjermen i kontrollrommet. Det at feilen oppdages med en gang, slik at man ikke bygger igjen feilen, er det enormt mye å spare på, sier Reisvang.

Norske Imerso har allerede utviklet en løsning for 3D-laserskanning på byggeplasser med mobiltelefon. Hos AF-gruppen i Bispevika tester de for tiden ut en hjulgående inspeksjonsrobot fra spanske Scaled Robotics. I likhet med den nevnte beltebilen til amerikanske Doxel og hunderoboten til Boston Dynamics er det et selvkjørende, algoritmestyrt kjøretøy som kan ta seg rundt på bygget og skanne døgnet rundt ved hjelp av kunstig intelligens.

– Sammen med droner med fotogrammetri vil disse robotene sørge for at byggeprosessen vil være totalovervåket til enhver tid. Foreløpig er dette dyrt utstyr, men som alt annet er det bare et tidsspørsmål før masseproduksjonen kommer i gang, sier Reisvang.

– Alt disse innovasjonene vil neppe bli tilgjengelige samtidig. Hvordan skal entreprenører og andre forholde seg i mellomtiden?

– Poenget mitt er at vi ikke kan stå med lua i hånda og vente til industri 4.0-infrastrukturen er klar. Det vil alltid komme nye innovasjoner, og vi må kaste oss på toget med en gang. Gjøre oss kjent med de nye mulighetene og ta dem i bruk litt etter litt, anbefaler Reisvang.

Les også

Han frykter at de i byggebransjen som ikke hever kompetansen på den nye teknologien, kommer til å falle av lasset. For dem som følger med i tiden og investerer i innovasjon, ser han derimot nye muligheter.

– Mange av de gamle jobbene vil bli borte, men det vil dukke opp nye markeder. Jeg håper og tror at vi kommer til å bruke arbeids- og tidsbesparelsene som robotene vil gi oss, til å lage vakrere, grønnere og mer komplekse bygg, sier Håkon Reisvang.

PS! Sliter du også med å forstå hvordan maskinlæring egentlig foregår? Her er et forsøk på å forklare det uforklarlige:

«Unaturlig utvelgelse» er nøkkelen til utviklingen av maskinenes intelligens. VIDEO: CGP Grey

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå