Artırılmış Gerçeklik ve Robot Kol, İnşaat Sektörüne Destek Olabilir
Yıllık harcamaların sadece ABD’de bir trilyon dolardan fazlaya (2022’ye kadar 1,5 trilyon dolara ulaşması öngörülüyor) ulaştığı devasa inşaat sektörü, Küresel Mali Kriz sırasında durgun geçen yılların ardından sıçrama yaptı. Sektörün bugün ABD GSYİH’si içindeki payı yüzde 4,3.
Sektör, bundan on yıl öncesine kadar hayal bile edilemeyecek dijital ve robotik ilerlemeler sayesinde kendini, cesur, yepyeni bir olasılıklar dünyasında buldu. Değeri 2016 yılında neredeyse 900 milyar dolara yaklaşan ABD özel inşaat sektörünün, en yeni teknolojilerin sağladığı zaman ve maliyet tasarruflarının üstüne atlamaya hazır olduğunu düşünebilirsiniz; ancak, mühendis ve mimar Lauren Vasey, engellerin gayet farkında.
Vasey şunları söylüyor: “Herkes inşaat sektörünün daha fazla dijital olmasını istiyor ama bunun önünde birçok engel var. Müteahhitler, tasarımcılar ve imalatçılar gibi bina yapımında rol alan unsurların ve süreçlerin, bölümlere ayrılması söz konusu. Bu unsurlar kendi aralarında dijital bir iş akışına sahip değil ve farklı bileşenler arasında hiçbir geri bildirim yok.”
Vasey’in Bilgisayarlı Tasarım ve İnşaat Enstitüsünden (ICD) çalışma arkadaşı, araştırma görevlisi Ondrej Kyjanek ise, sektörde herkesin, “Vay canına, mükemmel bir şey bu” diyeceği bir gelişmeyi beklediğini söylüyor.
CRoW projesi, Vasey ve Kyjanek’in, ICD ekip üyeleri Bahar Al Bahar ve Benedikt Wannemacher ile birlikte, inşaat sektöründe “vay canına” dedirtmek üzere başlattığı bir girişim. Collaborative Robotic Workbench (CRoW), üretimsel tasarım iş akışını, parçaları tutan, taşıyan ve yerleştiren bir KUKA LBR iiwa robotik koluyla bir araya getiriyor. Proje, gerçek dünya etkileşimi temasıyla her yıl düzenlenen robot yarışması 2018 KUKA Innovation Awards için geliştirildi.
Ancak, projedeki asıl unsur artırılmış gerçeklik (AG) kullanıcı başlığı. Malzemeler ve yapı bakımından AG, kullanıcının sonraki parçanın yerleşimini dijital olarak planlamasına, alternatifleri denemesine ve verileri önceden değerlendirmesine imkan tanıyor. Robotik kolun hassas hareketleri, sonraki parçayı tam olarak konumlandırıyor. Kullanıcıya, sadece parçayı çivi tabancasıyla sabitlemek kalıyor.
CRoW, bu yılki Hannover Fuarında boy gösterdi. Fuar kapsamında devam eden üretimde, göz alıcı bir ahşap heykel yapıldı. Cihaz, geleneksel olarak insan eliyle yapılan ölçme, taşıma ya da tutma gibi görevleri yerine getirirken, aynı zamanda 3B modelle karşılaştırma yaparak, yapıyı sensörler yardımıyla sürekli tarıyor ve değerlendiriyor. Yazılım, model bilgisi sayesinde, sonraki parça için AG başlığının görüş açısındaki en iyi pozisyonu bile önerebiliyor. Kyjanek, “Bir tasarımcı olarak yapının son şekline etki edebilirsiniz; ancak, imalat sırasına da etkide bulunma imkanına sahipsiniz,” diyor.
AG sistemi, bir projenin 3B modelinden sonsuz veri toplayabilir. Robotun mafsallı eklemlerinin her bir ekseninde tork ölçüm sensörleri bulunur. Bu sensörler, her bir ekleme uygulanan kuvvetin yanı sıra, görsel olarak, amaçlanan hareketin uygun olup olmadığını gösterir. Robotun A noktasından B noktasına gitmek için kullanacağı yolu önceden görüntülemek, kullanıcının olası çarpışmalara ya da müdahalelere karşı planlama yapmasına izin verir. Aynı zamanda, bir projenin belli bir anda ön izlemesini yapmak; ve projeyi, henüz yerleştirilmemiş parçalarla, hatta yapının son haliyle karşılaştırmak mümkündür.
CRoW’u eylem halindeyken gördüğünüzde, bu iş akışını paylaşmayı ve ölçeklendirmeyi zihninizde canlandırmak çok kolaydır. Sistemin endüstriyel ölçekteki bir versiyonu, bir ev, apartman ya da gökdelen inşa ettiğinde, robotik kolun hareketleriyle oluşturulan veri dosyası kaydedilebilir ve düzeltilebilir; bilahare, farklı konumlarda tekrar tekrar uygulanabilir. Böylece yapı ustaları her seferinde, kesinlikle mükemmel bir şekilde tekrarlanan sonuçlar elde ederler.
Hatta mimarlar ya da yapı ustaları, doğru teknik bilgi sayesinde, hareketlerde, bağlantı parçalarında ya da basınç noktalarında ince ayarlar yapmak üzere, verileri araştırabilir ve bunları, son ürünün koşullarına göre ayarlayabilir.
Innovation Awards gösterimi sırasında CRoW ekibi, sorun teşhis etmek amacıyla LBR iiwa’nın hareketlerini kaydetti. Vasey, bunun bir satış noktası olabileceğini söylüyor. “İnsanların yalnızca robotu satın alması ve tasarımları indirmesi gerekiyorsa ve onları üretimsel ya da bilgisayarlı iş akışıyla idare edebileceklerse, o zaman asıl zeka, arka planda çalışan yazılım olacaktır.”
Ancak, ne kadar gelişmiş olursa olsun, inşaat sektöründeki kökleşmiş uygulamaları değiştirmek kolay olmayacaktır. Çünkü sektör, mevcut uygulamaları belli bir seviyeye getirmek için, ciddi yatırımlar yapmıştır. CRoW, ilgi çekici yeni bir teknoloji olmasının dışında, bir inşaat şirketi için doğru ölçekte neler sunabilir ki?
Kyjanek, “Aslında hem bizim yaptığımız araştırma, hem de AG ile çalışan diğer araştırma kurumları, böyle çalışmanın çok daha hızlı olduğunu kanıtladı,” diyor. “Evet, köklü bir değişiklik getiriyor. Ama bileşenleri ve yapıyı sadece planlarda değil de bizzat önünüzde görebildiğiniz zaman, böyle çalışmanın çok daha sezgisel olduğunu fark ediyorsunuz. İnşaat işçilerini AG ile çalışma konusunda eğitmek, onlara planları okumayı öğretmekten çok daha kolay.”
CRoW, yeni bir teknolojinin yarattığı heyecan için sınırlı olabilecek yaşam döngüsünün bir diğer örneği. 3B baskı gibi AG de; şehir parklarında ve sokaklarda koşturarak, Pokemon Go karakterlerini arayan tüketiciler arasında, kısa süreli bir şöhret yakaladı. Ancak, nasıl düşük maliyetli 3B masaüstü yazıcılar pek de gerçeğe dönüşmediyse, bu günlerin de sonu gelmiş gibi görünüyor.
Yine de tarih, erken tüketici heyecanının pazarlama açısından bir deneme alanı olabileceğini gösteriyor. 3B baskı, endüstri sektörünü sessizce dönüştürüyor. Kyjanek ve Vasey, AG’nin de vaktinin geldiğini düşünüyor.
CRoW, amaçlandığı gibi çalıştığını kanıtlamış durumda. Kyjanek, bunu ticarileştirmek için henüz bir plan olmadığını ve sonraki olası adımların daha fazla gelişime odaklanılarak atılacağını söylüyor. “Süreç içinde, öncelikle çözüme kavuşturulması gereken birçok yeni sorun ve zorluk ortaya çıktı,” diyor.
Vasey, ICD’nin görevinin, mevcut temel araştırmadan yararlanarak, yeni teknolojilerin mevcut inşaat süreçlerini ve protokollerini ne şekilde sınayacağını yeniden düşünmek olduğunu sözlerine ekliyor. Enstitü, gelecek vaat eden geniş bir araştırma ağı içerisinde, akademi ve sektör arasında kapsamlı işbirliğini mümkün kılan disiplinler arası iş ortakları buluyor.
Gerçek dünyadaki inşaat sektöründe AG devrimi için henüz erken olabilir. Ama gelecekte bir ev ya da ofis binası inşa edeceğiniz zaman, yapı ustalarını baret ve alet kemerinin yanı sıra, bir de eklemli robotik kol için AG başlığıyla çalışırken görürseniz sakın şaşırmayın.