Je zou het een kraamkamer met robots kunnen noemen. In de zogeheten Pilot Cells van BouwLab R&Do staan diverse robotarmen die de (woning)bouwproductie kunnen helpen versnellen en efficiënter maken. De innovatiehub is een laagdrempelige proeftuin voor het bedrijfsleven om te experimenteren met innovatieve technologie om het bouwproces te digitaliseren en automatiseren én om die technologie in co-creatie met het BouwLab R&Do te ontwikkelen. Desondanks blijkt die lage instap voor het mkb in de bouwsector lastig om daadwerkelijke pilotprojecten aan te gaan.
Het is een druilerige grijze dag als de verslaggever van Aannemer zijn auto het kleine industrieterrein in Haarlem-Oost opdraait. Hier staan overwegend verouderde fabrieksgebouwen en kleine loodsen die al dan niet een herbestemming hebben gekregen. Eén gebouw springt ertussenuit door haar moderne look: het Living Lab van BouwLab R&Do met een harmonicavormig dak en buitengevels bekleed met biocomposiet, gerecyclede kunststof panelen en golvend metselwerk.
Die parametrisch ontworpen gevel is zo later blijkt met behulp van een industriële robotarm opgebouwd. Achter de vliesgevel wenken twee grote robotarmen als het ware de bezoeker naar binnen. De freesrobot en printrobot – samen één multitaskrobot – zijn voortdurend in ontwikkeling en worden volop getest, onder meer op hun inzetbaarheid voor de bouw en het 3D-printen van biobased bouwmaterialen. Achter de robots staat één van de laatste 3D-prints klaar voor oplevering: een turbine met vezelversterkt kunststof.
Digital manufacturing
Naast het Living Lab is in een voormalige garageloods BouwLab R&Do gevestigd. Het is een officieel fieldlab dat in kader van de Smart Industry agenda gesubsidieerd wordt door het ministerie van Economische Zaken en Klimaat. Hier zijn werkruimtes en verschillende onderzoeklabs ingericht voor het aanjagen en ontwikkelen van innovatieve vormen van digital manufacturing voor de bouwsector.
Er worden concreet nieuwe technologieën ingezet: 3D-printing, parametrisch ontwerpen, configuratoren voor 1:1 aansturing, in BIM gemodelleerde 3D-modellen, blockchains, sensoren en digital twins, ontwikkeling van robots, 3D-scanning en zo voort. Bedrijven uit de bouw, van klein tot groot, kunnen hun vraagstuk of plan om (deels) de supply chain van operationele en logistieke processen te automatiseren en digitaliseren, neerleggen bij BouwLab. Engineers gaan er vervolgens in co-creatie met de opdrachtgever mee aan de gang.
Pilot Cells
Eén van de afdelingen binnen BouwLab R&Do zijn de zogeheten Pilot Cells. Daar worden -zoals de naam al zegt- op individuele basis innovatieve pilotprojecten ontgonnen. Aan de hand van een plan of vraag van een bedrijf wordt een robotopstelling gebruikt om softwarematige applicaties te ontwerpen voor de digitale aansturing van de productie. Daarna wordt met de hard- en software volop getest en geëxperimenteerd. Uitgangspunt daarbij is dat het concept technisch haalbaar en betaalbaar is, met de juiste kwalitatieve output.
De meeste aanvragen van middelgrote en kleine bouwbedrijven betreffen het 3D-printen van bouwproducten. “Deze zijn niet in de bouwmaterialenhandel voorhanden”, vertellen innovatie en business development manager Michael John Sweers en robot-engineer Max van Honschoten van BouwLab R&Do. “Zo kregen we een aanvraag om een bepaalde handvorm dakpan te 3D-printen, evenals een unieke raamdorpel die nergens in de handel werd verkocht. Ook hebben we een keer kozijnstijlen van biobased materiaal 3D-geprint.”
“Een case is geslaagd als een robot minder faalkosten maakt en de workflow korter is”
Innovatie- en business development manager Michael John Sweers
In de bouwsector staat het experimenteren met robotmatige fabricage nog in de kinderschoenen. Afgezien van bovenvermelde opdrachten werken bedrijven nauw samen met BouwLab R&Do aan de ontwikkeling van robots die producten als prefab bouwelementen volautomatisch bewerken. De freesrobot wordt al toegepast en er is een boorrobot in ontwikkeling. Uiteindelijk moeten dit soort ontwikkeltrajecten uitmonden in een robotstraat die alle repetitieve bewerkingen tijdens de productie van de mens overneemt.
Minder fouten en verkorting van workflow
Bouwlab R&Do onderzoekt in feite de praktische haalbaarheid van een plan of vraagstuk. Dat onderzoek mondt uit in de realisatie van een prototype product, productieproces of machine die verder uitgewerkt wordt tot een functioneel en technisch werkbare versie. De prototypen worden in de praktijk getest in een pilot. Sweers vult aan: “Mocht de businesscase haalbaar zijn, dan kan de opdrachtgever zelf machines kopen, programmeren en/of de productiecapaciteit opschalen. Wanneer een case geslaagd is? Als we hebben aangetoond dat een robot minder fouten maakt dan de mens en de workflow aanzienlijk kan verkorten. Robotisering is ook een middel om in te spelen op het personeelstekort. En vaak ontdekken opdrachtgevers onverwachte, extra kansen: dat er meer met een robot kan dan ze in eerste instantie dachten.”
Aanvragen mkb
Cruciaal voor de slagingskans van robotisering in de bouw is het gedrag van het mkb. Zij vertegenwoordigt immers veruit de grootste groep in deze sector. Uit deze hoek valt het aantal aanvragen voor een onderzoeks- of ontwikkelingstraject tot dusver tegen. Nieuwe innovatievouchers moeten daar verandering in brengen.
Van Honschoten: “De komende twee jaar hebben bedrijven de kans om kosteloos bij BouwLab R&Do te experimenteren met digital manufacturing. Het ministerie van Economische Zaken vergoedt 100% van de kosten bij een inventarisatie- of haalbaarheidsvoucher, tot respectievelijk 5.000 en 10.000 euro. Bij een pilotvoucher wordt 50% van de investeringskosten vergoed. De interesse is er, want we krijgen hier regelmatig bouwbedrijven, zowel aannemers als toeleveranciers, op bezoek bij events en rondleidingen. Met de vouchers kunnen ze eerst testen en hoeven ze pas te investeren als ze zeker weten dat de innovatie interessant is.”
Cultuuromslag nodig
Dat voorbehoud is aantrekkelijk voor met name het mkb. Van Honschoten legt uit: “Voor deze categorie bedrijven is het een grote stap om te investeren in het digitaliseren van repetitieve taken in het productieproces. Het gaat daarbij niet alleen om de aanschaf van een robot en deze in gebruik nemen. Voordat je gerobotiseerd kunt produceren moet het proces van ontwerp en werkvoorbereiding ook volledig gedigitaliseerd zijn. Veel bouwbedrijven zijn nog niet zo ver. Wij helpen bedrijven ook met de inrichting en implementatie van dit soort processen, dus bijvoorbeeld het 3D-modelleren van producten en het creëren van een Bouw Informatie Model. Dat heeft een grote procesverandering en cultuuromslag binnen de organisatie tot gevolg. Het betekent dat een werkgever zijn personeel op een andere manier moet laten werken. Er komt soms meer bij kijken dan je op het eerste gezicht denkt.”
Laagdrempelig
Desalniettemin is BouwLab R&Do een laagdrempelige faciliteit voor een mkb-onderneming om ideeën en plannen voor digitalisering en automatisering van het productieproces uit te proberen. Bepaalde robot- en cobotopstellingen staan er en de kennis van de engineers is aanwezig om een vraagstuk op te lossen. Afhankelijk van hoe ver een opdrachtgever is met de digitalisering en automatisering van het productieproces kan het maanden tot jaren duren voordat de robot of bepaalde software-applicatie in gebruik kan worden genomen. Een traject wordt verdeeld over kleine, kortcyclische projecten. Een opdrachtgever legt zich dus nooit voor jaren vast bij BouwLab.
Uitdaging
De grootste uitdaging bij de ontwikkeling van een robotopstelling? Dat hangt er vanaf aan wie je het vraagt. De opdrachtgever zal aanhikken tegen de onzekerheden rondom opbrengsten, kosten, tijdsduur en technische haalbaarheid en de time-to-market die soms heel lang kan zijn. Daarnaast, zo zegt Sweers, hebben kleine aannemers vaak vooral oog voor de waan van de dag en (te) weinig kennis voor het uitstippelen en begeleiden van dit soort onderzoeks- en ontwikkelingstrajecten. “BouwLab is dan een soort buitenboordmotor die helpt in te schatten welke kansen er zijn. Voor ons is het de uitdaging om een kwalitatieve output te krijgen die naar wens is van de klant en die structureel op een hoog niveau ligt.”
BouwLab R&Do ook proeftuin voor circulaire innovaties
Naast digital manufacturing is BouwLab R&Do ook een proeftuin voor circulaire en duurzame innovaties. In het Living Lab kunnen bedrijven in co-creatie experimenteren met hergebruik van bouwmaterialen en constructies, het gebruik van andere materialen en het gebruik van data om het productieproces te verbeteren en de levenscyclus te verlengen. Het gebouw bestaat uit een overgehevelde donorconstructie en de gevels zijn bekleed met circulaire materialen, waaronder gerecycled kunststof en biocomposiet panelen. Via sensoring wordt de levenscyclus van het hergebruikte gebouw verrijkt met data en ingezet in digital twinning.
Discussie zien we graag op Aannemervak, maar wel met respect voor elkaar. Wij vragen daarom om onder volledige naam te reageren. Lees onze andere regels voor discussie hier. Met het plaatsen van een reactie verklaart u zich akkoord met deze regels.