Tillverkning i den digitala eran
Vågen av digitalisering sveper över industrin och förändrar vårt sätt att bygga. Olika digitala verktyg som AI, 3D-printing, machine learning och generativ design vinner mark och kan göra tillverkningen både smartare, snabbare och mer hållbar.
Utvecklingen av och intresset för AI, artificiell intelligens, accelererar i en allt högre takt och så även inom byggbranschen. Ett AI-område är machine learning, maskininlärning, det vill säga maskiner som genom komplexa datorsystem blir självlärande, intelligenta och vet när det är dags för underhåll, att byta ut komponenter och liknande. En spännande utveckling sker också genom generativ design. Inom generativ design förses programvaran med förutsättningar för önskat slutresultat. Parametrar som vikt, material, styrka och kostnad matas in och låter sedan molnets kraft och algoritmisk beräkning generera hundratals eller kanske tusentals förslag tillbaka, samtliga anpassade efter vad du vill åstadkomma och baserade på de villkor som matats in. Teknologin gör det också möjligt att lösa problem som vi tidigare inte kunnat ta oss an där vi i kombination med tillverkningstekniker som just 3D-printing kan skapa helt nya typer av konstruktioner.
– AI och generativ design kan till exempel användas för att optimera materialförbrukning, det vill säga minskad materialåtgång samtidigt som kraven för hållfasthet och slitage bibehålls, säger Joachim Dekker, Autodesk Sverige.
Möjligheter till effektivisering
Det finns flera exempel på hur teknikerna kan göra tillverkningen snabbare och mer hållbar, menar han.
– AI och machine learning kan ses som att vi får mer relevant information som gör att man kan ta bättre beslut, än om man inte hade haft informationen. Detta kan leda till stora effektiviseringar och en mer hållbar produktion. AI kan även tänka i bredare banor, till exempel ge förslag som kan vara mer hållbara, byta ut material som använts i designen till något som är mer hållbart, eller ge förslag på utformning som är mer energieffektiv.
AI kan även användas till effektivisering av materialhantering. Ett exempel är AMP Robotics som utvecklar ett AI-drivet robotsystem för återvinning av material och avfall. Robotarna kan identifiera, sortera, plocka upp och bearbeta såväl metall och trä som elektronik och betong.
3D-revolution
Det pågår också såväl forskning som innovation världen över inom 3D-printing. Tekniken används för att tillverka tredimensionella objekt och innebär att du kan få ut en 3D-modell som du har skapat i datorn som ett fysiskt objekt. 3D-skrivare kan hantera material som plast, metall, glas och trä och numera kan enorma 3D-skrivare användas för att skriva ut hus i betong. På internationell nivå har printandet av hela hus fått stor uppmärksamhet i bland annat Kina och Dubai där det satsas rejält på tekniken. Redan 2016 invigdes Office of the Future, världens första 3D-tryckta kontor, och till 2025 ska åtminstone 25 % av varje ny byggnad i Dubai vara 3D-printad.
I Nederländerna pågår också innovation inom 3D-området. Eindhoven University of Technology ska tillsammans med arkitektfirman Houben & Van Mierlo Architecten under de kommande fem åren bygga 3D-printade hus i nederländska Meerhoven. En stor robotarm med ett munstycke trycker ut lager med cement utifrån en färdig ritning. Designen av husen baseras på oregelbundna block, förverkligade tack vare 3D-skrivarens förmåga att kunna konstruera i princip vilken form som helst, uppger universitetet. I Amsterdam ska också världens första 3D-utskrivna stålbro installeras. Den 3D-utskrivna bron är skapad av det nederländska robotteknikföretaget MX3D. I England kanske bostadsbristen i London kan lösas med hjälp av tekniken. Vinnaren i tävlingen London Affordable Housing Challenge är ett förslag på flerbostadshus framställda med just 3D-printing.
I Sverige har förslag på 3D-printade byggnader varit aktuella och vi har redan sett exempel där delar av hus har printats liksom komponenter för byggindustrin. Uppsalaföretaget VBN Component har till exempel under tio års tid utvecklat nötningståliga legeringar som blir till industriella komponenter genom 3D-printning.
– Det kan nog dröja ett eller två år till innan vi ser de första helt 3D-printade husen i Sverige, säger Joachim Dekker.
Behov av strategi
Men även om utvecklingen går snabbt framåt släpar bygg- och fastighetssektorn efter. Färre än fyra av tio företag inom bygg och fastighet har en digitaliseringsstrategi, visar en rapport från Siemens som publicerades förra året.
– Vissa ser digitalisering som en möjlighet, andra som ett komplext, dyrt hot. Byggbranschen är konservativ, men den är också ganska begränsad av höga risker och relativt låg marginal. Dessa förutsättningar brukar inte gynna innovation, påpekar Joachim Dekker. Men samtidigt är just digitalisering en möjlighet att få bättre lönsamhet och minska risker, genom bland annat bättre förutsägbarhet och kontroll. Det finns också uppstickare som ser innovation som ett starkt konkurrensmedel. För att vara riktigt innovativ i dagens samhälle bör man ha en genomtänkt digitaliseringsstrategi, som man är villig och beredd att genomföra.
Med 3D-printing möjliggörs snabbare och billigare konstruktion men även friare form. Lianjie Wus förslag på flerbostadshus i London är ett exempel på det, som nyligen vann London Affordable Housing Challenge. Illustration: Lianjie Wu/Beebreeders
