Obrada betona: Digitalizacija stvara inovacije

Obrada betona: Digitalizacija stvara inovacije

Beton se općenito smatra najkorištenijim građevinskim materijalom u cijelom svijetu - nije ni čudo jer je građevinski materijal i robustan i svestran. No, beton je također vrlo zahtjevan za obradu, te se u cijelom svijetu velikom brzinom radi na daljnjem razvoju materijala. Tradicionalno čisto mehanička disciplina postaje visoko tehničko područje koje karakteriziraju digitalne tehnologije, održive inovacije i inteligentna rješenja za automatizaciju. Industrija je suočena s izazovom kombiniranja tradicionalnih vještina s vrhunskom tehnologijom uz ispunjavanje sve većih zahtjeva za održivošću, učinkovitošću i kvalitetom. Tvrtke kao što su Husqvarna Construction, Tyrolit i Hilti pokreću razvoj inovacijama, dok distributeri kao što je Kuhn osiguravaju strojeve, a pružatelji specijaliziranih usluga kao što je Dima's servis za bušenje i piljenje betona koriste rješenja na gradilištima.
Sve veća raznolikost modernih vrsta betona - od betona visokih performansi do recikliranih mješavina - povećava zahtjeve za alate i strojeve. Tyrolit na to odgovara, primjerice, alatima koji su posebno izdržljivi i osiguravaju visoku kvalitetu rezanja čak i kod iznimno tvrdih materijala. Još jedno problematično područje je zdravlje zaposlenika: prašina i buka među najvećim su opterećenjima u svakodnevnom radnom životu. Posljednjih su godina proizvođači kao što su Husqvarna Construction i Hilti dosljedno razvijali sustave koji smanjuju prašinu putem mokrog rezanja ili integriranog odsisavanja i istovremeno smanjuju zagađenje bukom.
Uz ove tehničke aspekte, ekonomski pritisak također ostaje visok. Građevinski projekti moraju biti realizirani u najkraćem mogućem roku; zastoji zbog istrošenosti alata ili nepreciznih rezova skupi su za mnoge tvrtke. Precizne i brze metode obrade s malom prašinom sada su često odlučujući kriterij odabira za klijente. Ergonomija također igra sve veću ulogu – uređaji moraju biti lakši, lakši za rukovanje i manje vibracija.

Prevladavanje tradicionalnih pristupa

Prema stručnjacima iz industrije, primjena inovativnih koncepata, kao što su digitalna proizvodnja betona i automatizacija procesa, ima potencijal za ogromnu promjenu standardnih tehnologija za proizvodnju betona i donosi značajna povećanja učinkovitosti, kao i ekonomske i ekološke koristi betonskoj konstrukciji. Informacijsko modeliranje zgrada (BIM) etablirao se kao važna ključna tehnologija. Kroz trodimenzionalnu vizualizaciju i simulaciju konkretnih procesa obrade, planeri i izvršitelji mogu identificirati potencijalne izazove i razviti rješenja u ranim fazama projekta. Integracija BIM-a s modernim strojevima za obradu betona omogućuje izvođenje parametara obrade izravno iz digitalnih modela i njihov prijenos na strojeve.
Vidljiva je promjena u pogonima, na primjer. Dok su uređaji na benzin već dugo dominantni, proizvođači kao što su Hilti i Husqvarna Construction sve se više oslanjaju na baterije i električne sustave. Prednosti su očite – manje emisije, niža buka i fleksibilna uporaba čak iu zatvorenim prostorijama. Ovaj razvoj ide ruku pod ruku s većom digitalizacijom uređaja. Tyrolit, na primjer, oprema svoje sustave senzorima koji prate trošenje ili kvalitetu rezanja u stvarnom vremenu i tako pomažu u smanjenju kvarova.
Platforme temeljene na oblaku također se mogu koristiti za znatno poboljšanje nadzora i kontrole konkretnih projekata obrade. Takva rješenja omogućuju kontrolu, proizvodnju i nadzor u stvarnom vremenu – i općenito veću transparentnost. Između ostalog, tu su i razne mogućnosti daljinskog nadzora gradilišta, optimizacije radnih procesa i preventivnog održavanja strojeva.

AI kao svjetionik nade

Jedno polje u kojem se razvoj gura naprijed je umjetna inteligencija (AI). Njihova uporaba u obradi betona još je u ranoj fazi, ali već pokazuje obećavajuće pristupe. Sustavi umjetne inteligencije mogu prepoznati obrasce u velikim količinama podataka koji nisu očiti ljudskim stručnjacima. Prediktivno održavanje omogućuje prediktivno održavanje, pri čemu inteligentni algoritmi kontinuirano analiziraju podatke o stroju kao što su vibracije, temperature i potrošnja energije kako bi predvidjeli potrebe održavanja prije nego što dođe do skupih kvarova. Ovo ne samo da smanjuje vrijeme zastoja, već i optimizira troškove održavanja.
Sustavi računalnog vida, pak, mogu analizirati betonske površine u stvarnom vremenu i otkriti nepravilnosti ili nedostatke kvalitete koji bi ljudskom oku promaknuli. Time je moguće odmah napraviti ispravke i tako osigurati jednoliku obradu. Algoritmi strojnog učenja koji mogu učiti iz povijesnih podataka o projektu i dati preporuke za optimalne parametre obrade također pomažu. Cilj su učinkovitiji radni procesi i smanjenje rasipanja materijala.
Automatizacija obrade betona također bilježi veliki napredak. Moderni robotski sustavi već preuzimaju zadatke koje su prije obavljali isključivo kvalificirani radnici. Razvoj, između ostalog, ubrzava i nedostatak kvalificiranih radnika u građevinarstvu. Autonomni strojevi za obradu betona sada mogu samostalno obavljati određene zadatke obrade. GPS kontrola i laserska tehnologija omogućuju precizne rezultate rada i stalnu kvalitetu, posebno za zadatke koji se ponavljaju. Istodobno, mogu raditi 24 sata dnevno i ne pogađa ih fizički umor.

Autonomni roboti

Kolaborativni roboti rade ruku pod ruku s ljudskim operaterima. Ovi sustavi preuzimaju teške, monotone ili po zdravlje opasne zadatke, dok ljudi preuzimaju kreativne aktivnosti i aktivnosti rješavanja problema. Prednost: Smanjuje se opterećenje zaposlenika, a istovremeno povećava produktivnost.
Na primjer, Husqvarna Construction želi revolucionirati obradu betona s "Autogrinderom". Prema proizvođaču, samopogonska brusilica za podove dizajnirana je kako bi građevinskim tvrtkama ponudila "slobodu bez presedana". To bi korisnicima omogućilo ne samo transformaciju svakog kata, već i “svoju cijelu tvrtku” i time povećanje produktivnosti i profitabilnosti.
"Vrlo smo ponosni što možemo predstaviti uređaj koji će doista promijeniti način na koji se planiraju i izvode radovi na brušenju i poliranju poda. Husqvarna Autogrinder je revolucionarna inovacija na tržištu obrade betona," objašnjava Stijn Verherstraeten, viši potpredsjednik za kategoriju i operacije u Husqvarna Construction. Autogrinder 8 D temelji se na "PG 8 DR", planetarnom stroju za brušenje podova s ​​tehnologijom dvostrukog pogona. Husqvarnin "jedinstveni navigacijski sustav" i sigurnosne postavke dizajnirane su kako bi omogućile autonomnu navigaciju stroja tijekom brušenja i poliranja, omogućujući operaterima da se usredotoče na druge zadatke obrade tla.
"Naši terenski testovi i povratne informacije od operatera potvrđuju da Autogrinder predstavlja važan napredak. Jasno je da smo sada uveli novu eru u brušenju podova," naglašava Joakim Leff-Hallstein, potpredsjednik upravljanja proizvodima za pripremu površine u Husqvarna Construction.

Vežu više ugljičnog dioksida

Osim toga, klimatske promjene i stroži ekološki propisi tjeraju industriju betona na preispitivanje. Cilj je proizvesti građevinski materijal što je moguće klimatski neutralnije; organizacije kao što je Fraunhofer institut za građevinsku fiziku IBP rade na tome. Prema istraživačima, "pirougljen", na primjer, važan je ključ za stvaranje klimatski prihvatljivijeg betona. Tijekom proizvodnje, biljni ostaci ili druge organske tvari poput metana obrađuju se u atmosferi siromašnoj kisikom. Do 40 posto ugljika sadržanog u biljkama pohranjuje se kao krutina u obliku pirougljena. Integracijom se u betonu veže više ugljičnog dioksida nego što se emitira tijekom proizvodnje. Istraživači su također razvili proces granulacije pirouglja. S proizvedenim agregatima (manjim od dva milimetra, nap.a.) zamjenjuju pijesak u betonu, čineći građevinski materijal ne samo klimatski prihvatljivijim, već i znatno lakšim. To bi zauzvrat moglo uštedjeti dodatne troškove prijevoza.
U potrazi za betonom budućnosti vrijedi baciti pogled i na prošlost - prema Fraunhoferu, rimski beton korišten u antičko doba ispunjava sve kriterije za suvremene, održive građevinske materijale. Ne sadrže cement, sastoje se od lokalno dostupnih izvora kao što je vulkanski pepeo, izdržljivi su i otporni na mnoge vanjske utjecaje. Nažalost, prema istraživačima, recepti na kojima su se temeljili izgubljeni su. U projektu Roman Inspired Cement Innovation by Multi-Analytical Enhanced Research (RICIMER) stručnjaci istražuju moguće recepte kako bi dešifrirali izvorne formulacije, uključujući aditive, i prenijeli ih na suvremene građevinske materijale.
Alkalno aktivirana veziva, takozvani geopolimeri, još su jedno rastuće polje istraživanja. Sa svojstvima kao što su otpornost na koroziju, visoka čvrstoća i izvrsna otpornost na temperaturu, nude širok raspon mogućih upotreba, posebno u građevinarstvu. U Fraunhofer IBP-u, na primjer, razvijen je proces za proizvodnju punopravnog i prije svega klimatski prihvatljivog građevinskog materijala od obnovljive sirovine Typha (rogoz), takozvane "Typhaboard". Svestrani izolacijski i zidni materijal sastoji se od listova rogoza i mineralnog veziva koji su prešani u višenamjenske ploče. Typhaboard kombinira mnoga svojstva koja ga čine produktivnim građevinskim materijalom. Stabilan je, nudi dobru zvučnu izolaciju, izvrsna svojstva vlage, otporan je na plijesan, ima visok izolacijski učinak i također nudi visoku razinu zaštite od požara.