Platform over technologie en uitvoering van beton

Digitaal beton: niet omdat het kan, maar omdat het moet!
Kansen en uitdagingen voor het printen van beton
Theo Salet, Zeeshan Ahmed

di 4 februari 2020
artikel

Beton wordt mooi door de vorm die eraan wordt gegeven. De mogelijkheden om vormen te ontwerpen zijn het afgelopen decennia sterk toegenomen met de opkomst van digitale tekenprogramma's. Het is echter vaak niet mogelijk deze vormen daadwerkelijk te realiseren tegen een redelijke prijs. Waar in bijzondere gevallen nog een beroep kan worden gedaan op vakmanschap om zo een unieke bekisting te realiseren, is dit maatwerk geen oplossing voor bijvoorbeeld de woningbouw of een doorsneebrug in een nieuwbouwwijk. De huidige kloof tussen ontwerp en uitvoering kan alleen worden gedicht door ook de uitvoering te digitaliseren en dus te robotiseren, een pad dat in andere industrieën al eerder met succes is bewandeld.

Industriële revolutie

De ontwikkeling van de industrie kenmerkt zich door een aantal fasen van revolutie. De eerste industriële revolutie gaat gepaard met de komst van de (stoom)machine, waarbij spierkracht wordt vervangen door machines. In de bouw zien we dit bijvoorbeeld terug in kranen en materieel voor grondverzet. De tweede industriële revolutie introduceert de lopende band, waaraan seriematig en in massa aan producten wordt gewerkt. Een voorbeeld hiervan in de bouw is de prefab-betonindustrie. Daar waar de tweede industriële revolutie tot massaproductie heeft geleid, brengt de derde industriële revolutie industrieel maatwerk door de komst van robots. Robots onderscheiden zich (alleen) van ‘gewone’ machines door de mogelijkheid tot programmeren. Omdat elke unieke handeling met hetzelfde gemak kan worden uitgevoerd zonder de machine zelf aan te passen, leidt industrieel maatwerk tot gematigde prijzen voor unieke producten. De bouw kent, in verhouding tot zijn omvang, nog slechts een gering aantal robots. Enkele voorbeelden zijn freesmachines voor de vervaardiging van mallen, lasrobots en een toenemende mate van digitalisering in de productie van lijnvormige prefab-betonelementen. Momenteel staan we aan de vooravond van een nieuwe en vierde industriële revolutie waarin robots niet meer vooraf worden geprogrammeerd, maar over de intelligentie beschikken om zelf te acteren op signalen van sensors in de omgeving via het Internet of Things. De bouw kan grofstoffelijk worden getypeerd als een industrie 1.0 of 2.0. Een directe consequentie van de lage industrialisatiegraad is de focus op het te realiseren eindproduct zonder dat de opgedane ervaring weer automatisch leidt tot een verbetering van het ontwerp. De digitale ontwerpomgeving en de machinale – maar daarmee nog steeds ambachtelijke wijze – van uitvoering zijn nog niet op elkaar aangesloten. Per project wordt een uniek team van ingenieurs, toeleveranciers en een aannemer geformeerd om het betreffende ontwerp te realiseren. Het resultaat van deze ‘adhocratie’ is per definitie een prototype, met geheel begrijpelijke risico’s in termen van tijd, geld, kwaliteit en dus ook lage marges. Er is in zo’n situatie weinig ruimte voor onderzoek en innovatie omdat de kosten daarvan op één object moeten worden terugverdiend.

Dit kan worden voorkomen door ons als sector door te ontwikkelen naar een industrie 3.0 of hoger. Digitaal ontwerpen én maken, waarbij de focus niet langer ligt op het eindproduct maar juist op het proces waarmee het product tot stand komt. Het totale proces van ontwerpen, maken en assembleren ligt vast in een digitale tweeling (digital twin ofwel een virtuele representatie van een product) van het te maken gebouw of kunstwerk. Fouten leiden tot aanpassingen in het digitale proces en worden geen tweede keer gemaakt. Het proces wordt geparametriseerd, wat niet veel anders betekent dan dat overal de ruimte wordt gezocht om tot een maximale ontwerpvrijheid te komen, zonder daarbij in een onbekend gebied te belanden. De eindgebruiker is hier stellig bij gebaat en, ook niet onbelangrijk, investeren in onderzoek loont omdat de inzet kan worden terugverdiend over meerdere gebouwen en kunstwerken.

Volledig
artikel lezen?
het volledige artikel is gratis beschikbaar
voor onze leden. Nog geen lid? meld u
aan bij ons netwerk.

Reacties

Filip Props - O.B.B.C. 19 februari 2020 09:26

"Download artikel als PDF" is artikel "Welke prestaties heeft mijn beton?" ipv "Digitaal beton: niet omdat het kan, maar omdat het moet!"

xMet het invullen van dit formulier geef je Betoniek en relaties toestemming om je informatie toe te sturen over zijn producten, dienstverlening en gerelateerde zaken. Akkoord

Copyright 2020 Aeneas Media

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren