Tekoäly vauhdittaa automaatiota elementtituotannossa – tehokas automaatio edellyttää ennen kaikkea luotettavaa dataa
Tekoälyn kehitys tuo uusia mahdollisuuksia rakennustuotetehtaiden automaatioon ja rakentamisen prosessin digitalisaatioon. Valtavaa datamäärää voidaan hyödyntää koko tehtaan toiminnan ja osapuolten välisen tiedonhallinnan optimointiin.
”Tekoäly avaa paljon mahdollisuuksia elementtien valmistusprosessin entistä tehokkaampaan tuotannonohjaukseen ja tuottavuuden parantamiseen koko rakentamisen ketjussa”, Elematic Oyj:n ohjelmistomyynnin johtaja Minna Arola sanoo.
Ohjelmistoja on aiemmin tehty globaalisti melko yleiskäyttöisiksi. Nyt tekoäly mahdollistaa Arolan mukaan datan monipuolisemman ja tehokkaamman hyödyntämisen sekä personoinnin juuri kyseisen tuotantolaitoksen ja rakennushankkeen tarpeisiin.
Suomalainen Elematic on yksi maailman johtavista betonielementtiteollisuuden tuotantolinjoja, laitteita, teknologiaa ja automaatioratkaisuja kehittävistä ja toimittavista yrityksistä.
Kun tekoälyn avulla analysoidaan tuotantoon ja rakennushankkeisiin liittyvää dataa, voidaan esimerkiksi ennakoida ja estää pullonkauloja, tehdä ennakoivaa huoltoa, parantaa käyttöastetta, tehostaa prosessia ja laadunvalvontaa sekä vähentää virheitä.
Minna Arola korostaa, että datan luotettavuus jo suunnittelusta lähtien on projektin osapuolten välisen digitalisaation ja koko prosessin tehokkaan automaation edellytys. Rakennuksen tietomallin on oltava laadukas ja tekoälyä on opetettava luotettavilla parametreilla.
”Huonosti opetetulla tekoälyllä voi onnistua sotkemaan tuotannon moneksi päiväksi, jolloin menetetään paljon rahaa ja aiheutetaan ongelmia koko rakennushankkeeseen.”
Arolan mukaan tekoälyn hyödyntäminen on kasvava suuntaus rakentamisen tuottavuuden ja tehokkuuden parantamisessa. Hän ajattelee, että hyödyntämällä tekoälyä viisaasti voidaan säästää paljon työtunteja sellaisissa tuotannon ja toimiston työtehtävissä, jotka voidaan automatisoida.
Automaatioaste korkealla
Ontelolaattojen valmistuksessa sekä niiden tuotantoteknologiassa ja automaatiossa Suomi on maailman johtava maa. Ontelolaattateknologian tuotejohtaja Jani Eilola Elematicilta kertoo, että automaation avulla tuhannen ontelolaattaneliön valmistamiseen tarvittavat työtunnit on saatu laskettua 150 tunnista 35 tuntiin.
Ontelolaatat valmistetaan elementtitehtaalla pitkillä teräksisillä valupedeillä liukuvalutekniikalla korkealuokkaisesta jäykästä betonista. Prosessissa vedetään ensin raudoituksena toimivat esijännitetyt vaijerit, valetaan betoni liukuvalukoneella, katkaistaan laatat määrämittoihin ja lopuksi sahataan ja porataan aukot ja kavennukset. Menetelmällä saadaan valmistettua kevyet, pitkät ja kantavat laatat rakennusten väli-, ala- ja yläpohjiin.
Elematic on automatisoinut betonin kuljetuksen, valun ja tiivistyksen sekä aukkojen merkitsemisen ja tekemisen, sahauksen sekä valmiiden ontelolaattojen kuljetuksen varastoon.
”BIM-tietomallien käytön yleistyminen on ollut yksi tärkeä tekijä automaation edistämisessä. Tietomallista saadaan tieto esimerkiksi aukkojen paikat ontelolaattoihin merkitseville plottereille, jotka ovat yleistyneet elementtitehtailla viime vuosien aikana. Kone, joka tekee suunnitelmissa olevat aukot ontelolaattoihin ja kierrättää niistä poistettavan betonin uudelleen tuotantoon on esimerkki täysin automatisoidusta tuotantovaiheesta”, Eilola kertoo.
Plotteri voi vähentää yhden henkilön ja aukot työstävä kone kahden tai kolmen henkilön työvoimatarpeen ontelolaattojen valmistuslinjalla. Jani Eilolan mukaan laitteiden ja tuotantolinjojen tehokkuuden ja automaation lisäämisessä ei ole rajoja. Esimerkiksi Elematicin uusin valukone on 30–70 prosenttia aiempia valukoneita nopeampi.
Vientiä Intian suurhankkeisiin
Viime vuonna 98 prosenttia Elematicin valmistamista tuotteista meni vientiin. Yhtiöllä on kokoonpanotehdas Toijalassa ja konepajat Riihimäellä, Intiassa ja Kiinassa sekä tytäryhtiöt Saksassa, Yhdysvalloissa ja Intiassa.
”Aiemmin sanottiin, että tästä on tulossa Kiinan vuosisata, kun Kiinassa rakennettiin ennätyksellisen paljon, mutta viime aikoina on alettu puhua Intian vuosisadasta. Intiassa rakennetaan niin suuren mittakaavan hankkeita ja asuntotuotantoa, että automaattisia valmistuslinjoja tarvitaan valtavien tuotantovolyymien saavuttamiseksi, vaikka työvoimakustannukset ovat Intiassa edelleen melko alhaiset”, Eilola kertoo.
Vaikka suomalainen ontelolaattateknologia edustaa maailman kärkeä, on esimerkiksi seinäelementtien valmistuksessa hyödynnettävä automaatio pidemmällä muualla. Elematicin Saksasta ostama yritys, Vollert Precast Solutions, joka toimii nykyään osana Elematic-konsernia, on keskittynyt vaakavaluna valmistettavien seinäelementtien kiertomuottilinjoihin. Monia työvaiheita on automatisoitu.
”Robotti asentaa muottilaidoituksen varastosta poimimistaan erikokoisista teräslaidoista, ja laaduntarkistus tehdään linjalla automaattisesti. Suomessa julkisivuelementtien valmistuksessa sarjat ovat hyvin pieniä ja käsityötä on paljon puisista muottilaudoituksista lähtien”, seinäelementtiteknologian tuotejohtaja Toni Koitmaa Elematicilta sanoo.
Koitmaan mukaan Keski-Euroopassa automaatiota on ollut helppo lisätä seinäelementtien tuotannossa, koska siellä käytetään enimmäkseen tuplakuorielementtiä. Siinä kuoret ovat saman paksuisia ja reunaprofiili on yksinkertainen, jolloin muottilaidat ovat profiililtaan samoja.
”Näin ollen laitavarastoa on huomattavasti helpompi hallita verrattuna Suomessa käytettävien Sandwich-elementtien monimutkaisiin ja vaihteleviin laitaprofiileihin.”
Teksti: Sampsa Heilä