Konkretna obdelava: Digitalizacija ustvarja inovacije

Konkretna obdelava: Digitalizacija ustvarja inovacije

Beton na splošno velja za najpogosteje uporabljen gradbeni material po vsem svetu – ni čudno, saj je gradbeni material hkrati robusten in vsestranski. Vendar pa je beton tudi zelo zahteven za obdelavo in po vsem svetu se pospešeno dela na nadaljnjem razvoju materiala. Tradicionalno povsem strojna disciplina postaja visoko tehnično področje, za katerega so značilne digitalne tehnologije, trajnostne inovacije in inteligentne rešitve avtomatizacije. Industrija se sooča z izzivom združevanja tradicionalnih veščin z najsodobnejšo tehnologijo ob izpolnjevanju vse večjih zahtev po trajnosti, učinkovitosti in kakovosti. Podjetja, kot so Husqvarna Construction, Tyrolit in Hilti, spodbujajo razvoj z inovacijami, medtem ko distributerji, kot je Kuhn, zagotavljajo stroje, ponudniki specializiranih storitev, kot je Dima's servis za vrtanje in žaganje betona, pa rešitve uporabljajo na gradbiščih.
Vse večja raznolikost sodobnih vrst betona – od visoko zmogljivega betona do recikliranih mešanic – povečuje zahteve glede orodij in strojev. Tyrolit se na to odziva na primer z orodji, ki so posebej vzdržljiva in zagotavljajo visoko kakovost rezanja tudi pri izjemno trdih materialih. Drugo problematično področje je zdravje zaposlenih: prah in hrup sta med največjimi obremenitvami v vsakdanjem delovnem življenju. V zadnjih letih so proizvajalci, kot sta Husqvarna Construction in Hilti, dosledno razvijali sisteme, ki zmanjšujejo prah z mokrim rezanjem ali integriranim odsesavanjem in hkrati zmanjšujejo onesnaženje s hrupom.
Poleg teh tehničnih vidikov ostaja velik tudi gospodarski pritisk. Gradbeni projekti morajo biti izvedeni v najkrajšem možnem času; izpadi zaradi obrabe orodja ali nenatančnih rezov so za številna podjetja dragi. Maloprašne, natančne in hitre metode obdelave so zdaj pogosto odločilno merilo pri izbiri strank. Vse večjo vlogo ima tudi ergonomija – naprave morajo biti lažje, enostavnejše za uporabo in imeti morajo manj tresljajev.

Premagovanje tradicionalnih pristopov

Po mnenju strokovnjakov iz industrije lahko uporaba inovativnih konceptov, kot sta digitalna proizvodnja betona in avtomatizacija procesov, močno spremeni standardne tehnologije za proizvodnjo betona in prinese znatno povečanje učinkovitosti ter gospodarske in ekološke koristi betonski konstrukciji. Informacijsko modeliranje stavb (BIM) se je uveljavilo kot pomembna ključna tehnologija. S tridimenzionalno vizualizacijo in simulacijo konkretnih procesov obdelave lahko načrtovalci in izvajalci prepoznajo potencialne izzive in razvijejo rešitve v zgodnjih fazah projekta. Integracija BIM-a s sodobnimi stroji za obdelavo betona omogoča izpeljavo parametrov obdelave neposredno iz digitalnih modelov in njihov prenos v stroje.
Pri pogonih je na primer vidna sprememba. Medtem ko že dolgo prevladujejo naprave na bencin, se proizvajalci, kot sta Hilti in Husqvarna Construction, vse bolj zanašajo na baterije in električne sisteme. Prednosti so očitne – manj emisij, nižji hrup in prilagodljiva uporaba tudi v zaprtih prostorih. Ta razvoj gre z roko v roki z večjo digitalizacijo naprav. Tyrolit na primer svoje sisteme opremi s senzorji, ki spremljajo obrabo ali kakovost reza v realnem času in tako pomagajo zmanjšati napake.
Platforme v oblaku se lahko uporabljajo tudi za izjemno izboljšanje spremljanja in nadzora konkretnih projektov obdelave. Takšne rešitve omogočajo nadzor, proizvodnjo in spremljanje v realnem času – in na splošno večjo preglednost. Med drugim so na voljo različne možnosti daljinskega nadzora gradbišč, ​​optimizacije delovnih procesov in preventivnega vzdrževanja strojev.

AI kot svetilnik upanja

Eno od področij, na katerih se razvija razvoj, je umetna inteligenca (AI). Uporaba le-teh pri obdelavi betona je še v začetni fazi, vendar že kaže obetavne pristope. Sistemi AI lahko prepoznajo vzorce v velikih količinah podatkov, ki človeškim strokovnjakom niso očitni. Prediktivno vzdrževanje omogoča predvideno vzdrževanje, pri čemer inteligentni algoritmi nenehno analizirajo strojne podatke, kot so vibracije, temperature in poraba energije, da bi predvideli potrebe po vzdrževanju, preden pride do dragih okvar. To ne samo zmanjša čas nedelovanja, ampak tudi optimizira stroške vzdrževanja.
Sistemi računalniškega vida pa lahko analizirajo betonske površine v realnem času in zaznajo nepravilnosti ali napake v kakovosti, ki bi jih človeško oko spregledalo. To omogoča takojšnje popravke in s tem enotno obdelavo. Pomagajo tudi algoritmi strojnega učenja, ki se lahko učijo iz preteklih projektnih podatkov in nudijo priporočila za optimalne parametre obdelave. Cilj so učinkovitejši delovni procesi in manj materialnih odpadkov.
Tudi avtomatizacija obdelave betona močno napreduje. Sodobni robotski sistemi že prevzemajo naloge, ki so jih prej opravljali izključno usposobljeni delavci. Razvoj med drugim pospešuje pomanjkanje kvalificiranih delavcev v gradbeništvu. Avtonomni stroji za obdelavo betona lahko zdaj samostojno izvajajo določene naloge obdelave. GPS nadzor in laserska tehnologija omogočata natančne rezultate dela in konstantno kakovost, še posebej pri ponavljajočih se nalogah. Hkrati lahko delajo 24 ur na dan in nanje ne vpliva fizična utrujenost.

Avtonomni roboti

Sodelujoči roboti delajo z roko v roki s človeškimi operaterji. Ti sistemi prevzemajo težke, monotone ali zdravju nevarne naloge, ljudje pa kreativne dejavnosti in dejavnosti reševanja problemov. Prednost: Zmanjša se obremenitev zaposlenih, hkrati pa se poveča produktivnost.
Na primer, Husqvarna Construction želi revolucionirati obdelavo betona z »Autogrinder«. Po navedbah proizvajalca je bil samodejni brusilnik tal zasnovan tako, da gradbenim podjetjem ponuja »svobodo brez primere«. To bi strankam omogočilo ne le preoblikovanje vsakega nadstropja, ampak tudi "svoje celotno podjetje" in s tem povečanje produktivnosti in dobičkonosnosti.
"Zelo smo ponosni, da lahko predstavimo napravo, ki bo resnično spremenila način načrtovanja in izvajanja brušenja in poliranja tal. Husqvarna Autogrinder je prelomna inovacija na trgu obdelave betona," pojasnjuje Stijn Verherstraeten, višji podpredsednik za kategorije in operacije pri Husqvarna Construction. Autogrinder 8 D temelji na "PG 8 DR", planetarnem stroju za brušenje tal s tehnologijo dvojnega pogona. Husqvarnin »edinstveni navigacijski sistem« in varnostne nastavitve so zasnovane tako, da omogočajo stroju samostojno navigacijo med brušenjem in poliranjem, kar operaterjem omogoča, da se osredotočijo na druga opravila obdelovanja tal.
"Naši terenski testi in povratne informacije operaterjev potrjujejo, da Autogrinder predstavlja pomemben napredek. Jasno je, da smo zdaj vstopili v novo dobo brušenja tal," poudarja Joakim Leff-Hallstein, podpredsednik produktnega vodstva za pripravo površin pri Husqvarna Construction.

Vežite več ogljikovega dioksida

Poleg tega podnebne spremembe in strožji okoljski predpisi industrijo betona silijo v premislek. Cilj je izdelava gradbenega materiala čim bolj podnebno nevtralna; organizacije, kot je Fraunhoferjev inštitut za gradbeno fiziko IBP, delajo na tem. Po mnenju raziskovalcev je "pirooglje" na primer pomemben ključ do tega, da je beton podnebju prijaznejši. Med proizvodnjo se rastlinski ostanki ali druge organske snovi, kot je metan, predelajo v atmosferi, ki je revna s kisikom. Do 40 odstotkov ogljika, ki ga vsebujejo rastline, je shranjenega kot trdna snov v obliki pirooglja. Z integracijo se v betonu veže več ogljikovega dioksida, kot ga izpusti med proizvodnjo. Raziskovalci so razvili tudi postopek za granulacijo pirooglja. S proizvedenimi agregati (manjšimi od dveh milimetrov, op. ured.) nadomeščajo pesek v betonu, zaradi česar je gradbeni material ne le podnebju prijaznejši, ampak tudi bistveno lažji. To bi lahko prihranilo dodatne transportne stroške.
Pri iskanju betona prihodnosti se velja ozreti tudi v preteklost – po Fraunhoferjevih besedah ​​rimski beton, ki so ga uporabljali v antiki, izpolnjuje vsa merila za sodobne, trajnostne gradbene materiale. So brez cementa, sestavljeni so iz lokalno dostopnih virov, kot je vulkanski pepel, so trpežni in odporni na številne zunanje vplive. Na žalost so se po mnenju raziskovalcev recepti, na katerih so temeljili, izgubili. V projektu Roman Inspired Cement Innovation by Multi-Analytical Enhanced Research (RICIMER) strokovnjaki raziskujejo možne recepte, da bi dešifrirali originalne formulacije, vključno z dodatki, in jih prenesli v sodobne gradbene materiale.
Alkalno aktivirana veziva, tako imenovani geopolimeri, so drugo rastoče področje raziskav. Z lastnostmi, kot so odpornost proti koroziji, visoka trdnost in odlična temperaturna obstojnost, nudijo široko paleto možnih uporab, zlasti v gradbeništvu. Pri Fraunhofer IBP so na primer razvili postopek za proizvodnjo polnopravnega in predvsem podnebju prijaznega gradbenega materiala iz obnovljive surovine Typha (rogoz), tako imenovane »Typhaboard«. Vsestranski izolacijski in zidni gradbeni material je sestavljen iz listov mačjega repa in mineralnega veziva, ki sta stisnjena v večnamenske plošče. Typhaboard združuje številne lastnosti, zaradi katerih je produktiven gradbeni material. Je stabilen, nudi dobro zvočno izolacijo, odlične lastnosti vlage, je odporen na plesen, ima visok izolacijski učinek in nudi tudi visoko stopnjo požarne zaščite.