Smart auf dem Bau

Feinmotorischer Handwerker
Roboter «YuMi» ist ABBs Vision der Zukunft. Um den Anforderungen an eine vollflexible Fertigung in der Elektronikindustrie und weiteren Industrien gerecht zu werden, hat das Hightech-Unternehmen einen kollaborativen Zweiarm-Roboter für die Kleinteilmontage entwickelt. Die Roboterlösung umfasst flexible Greifhände, Teile-Zuführsysteme, kamerabasierte Teileerkennung sowie eine leistungsfähige Robotersteuerung. Das Kunstwort «YuMi» bedeutet «you and me – wir arbeiten zusammen»; diese intelligente Manufacturing-Maschine eröffnet gemäss Erbauer unendlich viele neue Möglichkeiten für alle Industriebranchen. Sein Design ist auf Sicherheit ausgelegt: Sensoren spüren auch feine Berührungen an der Oberfläche; sie stoppen die Bewegung sofort, um allfällige Unfälle zu vermeiden.
new.abb.com/products/robotics

Der Roboter «YuMi» soll die Kleinteilmontage nachhaltig verändern.

Fleissiger Geselle
Das japanische «National Institute of Advanced Industrial Science and Technology» AIST hat den HRP-5P entwickelt. Dieser ist nicht der erste humanoide Roboter aus den Labors des AIST, aber der erste Prototyp für die Bauwirtschaft. Dieser orientiert sich selbstständig in seiner Umgebung, erkennt die Objekte und kann Trockenwände gemäss Planung aufbauen. Er versetzt die Wandelemente und fixiert sie mit Schraubendreher. Der Roboter des AIST verfügt über so viel Bewegungsfreiheit wie ein Mensch und bringt dazu die idealen Voraussetzungen für seine spezifischen Arbeiten. Auch Korrekturen sind in der Ausführung möglich. Durch ein eingeschränktes Gesichtsfeld wird seine Arbeit nicht beeinträchtigt. Der AIST-Roboter arbeitet methodisch und nimmt dabei Rücksicht auf sein Umfeld. Diese Human-Roboter könnten ausser bei typischen Bauarbeiten auch bei der Montage von Flugzeugen und Schiffen zum Einsatz kommen. Das Forscherteam strebt eine Zusammenarbeit mit privaten Unternehmen an sowie mit anderen Stellen, die den HRP-5P weiterentwickeln möchten. aist.go.jp/index_en.html

In Japan sind humanoide Roboter beliebt – wie dieser «Bauarbeiter».

Erweitert die Möglichkeiten
Bei den österreichischen Steinmetzmeistern von Kienesberger ermöglichen modernste Maschinen und entsprechendes Fachwissen das Ausführen kompliziertester Werkstücke. Durch die enge Zusammenarbeit mit führenden Maschinenherstellern seit mehr als 15 Jahren verfügt das Unternehmen über speziell anpassbare Maschinen. So entstehen dank der Seilsäge «Breton Fuego Multiaxis » in diesen Werkstätten solche Werkstücke, wie sie in ihrer Komplexität bisher so nicht produzierbar waren. Natürlich gehört das traditionelle Steinmetzhandwerk weiterhin zum zentralen Geschäft, dazu kommen nun aber moderne, CNC-gesteuerte Maschinen und Fertigungsprozesse, die von der Bearbeitung des Rohblocks bis zur Endfertigung zur Verfügung stehen. Als Weltneuheit verfügt das Unternehmen nun über eine multiachsige Seilsäge zum Schneiden und Bearbeiten von Steinblöcken – womit verblüffende Resultate erzielt werden.
kienesberger-stein.at/handwerk-hightech

Modernste CNC-Maschinen und eine multiachsige Seilsäge sind bei Kienesberger am Werk.

Totalstation wird Roboter
Im Unterschied zur bisher bekannten Totalstation benötigt die Roboter-Totalstation nicht mehr als eine Person. Die robotergesteuerte Totalstation verfolgt das Ziel automatisch und misst die Distanzen und Winkel, woraus sich die dreidimensionale Messung für die Planerstellung ergibt. Das System kann direkt mit dem globalen Webdienst «Magnet Enterprise» verbunden werden, um die Zusammenarbeit zwischen Innen- und Aussendienst zu verbessern. Ausserdem lässt sich jederzeit die automatische Zielverfolgung nachrüsten, wenn verstärkt Robotikfunktionen benötigt werden. Die GT-503M ist mit Ultraschallmotoren mit Direktantrieb ausgestattet. Diese sorgen für eine reibungslose, rasante und exakte automatische Prismenanzielung sowie hohe Drehgeschwindigkeiten. Das Instrument kann ein Prisma im Sichtfeld erkennen und erfassen, um dem Bediener das Anzielen und Fokussieren abzunehmen. Die wasserfeste Totalstation enthält «TS Shield» für mehr Sicherheit und Firmwareaktualisierungen.
topconpositioning.com

Die Robotik-Totalstation tastet ihre Punkte selbständig ab.

Bauen mit Robotern und 3D-Druckern
Auf dem Nest-Gebäude der Empa und Eawag in Dübendorf bauen acht Professuren der ETH Zürich im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunktes NFS, Digitale Fabrikation, gemeinsam mit Wirtschaftspartnern das dreigeschossige «dfab House». Es handelt sich um das weltweit erste Haus, das weitgehend mit digitalen Prozessen entworfen, geplant und auch gebaut wird. Mit diesem Pilotprojekt wollen die ETH-Professoren herausfinden, inwiefern digitale Technologien das Bauen nachhaltiger und effizienter machen und das gestalterische Potenzial erhöhen können. Die einzelnen Bauteile wurden auf Basis des Entwurfs digital aufeinander abgestimmt und werden nun direkt ab diesen Daten fabriziert.
dfab.ch

Die Bauarbeiten für das «dfab House» sind in vollem Gang.

Neue Mitarbeiter
Um einen 30 Stockwerke hohen Büroturm zu errichten, braucht es etwa eine halbe Million Manntage. Diese Vorgabe hatte sich im Laufe vieler Jahre nicht wesentlich geändert, da die Baustelle von den Fortschritten der Automatisierung weitgehend unberührt blieb. Dies wurde für Bauunternehmen in Japan zu einem Problem. Ausserdem trug die Branche Bau in Japan die Hauptlast des anhaltenden Arbeitskräftemangels und sie erwartet, dass sich die Situation verschärft, wenn mindestens eine Million Menschen in den nächsten zehn Jahren aus dem Beruf ausscheiden oder in den Ruhestand gehen. Shimizu Corp., ein japanischer Generalunternehmer, der vor mehr als 200 Jahren gegründet wurde, versucht, den Schlag zu mildern, indem er Roboter einführt, die Balken schweissen, Vorräte transportieren und Deckenverkleidungen montieren können.
shimz.co.jp/en | www.ntu.edu.sg

Der Bauroboter von Shimizu Corp – Foto von Koji Sasahara/AP Photo.

Durchgehend digitalisiert
Die Forscher der ETH Zürich nutzen eine neuartige Methode, um reale Holzprojekte in digitaler Produktion zu realisieren. Am «dfab House» werden die tragenden Holzmodule zuerst durch Roboter vorgefertigt und daraus mit Robotern am Bauplatz montiert. Dies ist für die durch die ETHZ aufgebauten Roboteranlagen für Häuser bis zu zwei Stockwerken möglich. In Zusammenarbeit der ETH mit dem «National Center of Competence in Research» NCCR ergab sich eine durchgehend digitalisierte Holzbauweise, von der CAD-Planung bis zum Zusammenbau durch die Roboteranlage.
dfab.ch | ethz.ch

Der Grossroboter arbeitet wie ein 3D-Drucker im Holzbau.

Kanalroboter in Kleinstformat
Tausende Kilometer Rohrleitung unter der Erde erfüllen wichtige Aufgaben und müssen zuverlässig funktionieren. Kontrolle und Instandhaltung sind aber bisher nur bei grossen Rohrdurchmessern von innen her möglich. Kleinere Kanäle bieten keinen Raum für Menschen, hier half bei Schäden bisher nur die teure Freilegung betroffener Rohrabschnitte. Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Elektronik und Antriebstechnik erlauben jetzt aber auch die «innere» Kontrolle und Wartung kleiner Kanäle. Da im Abwasserbereich alle Werkzeuge bei Zuverlässigkeit und Leistungsstärke erheblich gefordert werden, muss der Antrieb solcher Kanalroboter sehr robust ausfallen. Moderne DC-Glockenankermotoren erfüllen auch die gehobenen Ansprüche für den Einsatz im Rohrnetz.
faulhaber.com

Ein Schwenk- und ein Fokussier-Motor im Kamerakopf sorgen für punktgenaue Bilder.

Erstellt Backsteinhäuser
Die österreichische Wienerberger Gruppe, einer der führenden Baustoffproduzenten in Europa, ist eine Partnerschaft mit Fastbrick Robotics Limited – kurz FBR –, einem an der australischen Börse gelisteten Unternehmen, eingegangen. FBR hat sich auf die Entwicklung von Baurobotern für Ziegelmauerwerk spezialisiert. Ziel der Partnerschaft ist das Entwickeln, Erproben und Herstellen von Ziegeln, die speziell für den Bauroboter Hadrian X von Fastbrick optimiert sind. Der Bauroboter Hadrian X misst die Bewegungen durch Wind, Vibrationen oder Gegenbewegungen in Echtzeit und gleicht sie aus. So errichtet er direkt vor Ort vollautomatisiert Wohnbauten mit höchster Präzision und Qualität bei gleichzeitig optimiertem Materialeinsatz. Die Montage des ersten Hadrian X wurde im Sommer 2018 abgeschlossen. Derzeit befindet sich das erste Gerät in der Prüfungs- und Inbetriebnahmephase.
www.fbr.com.au | wienerberger.com

Der Bauroboter Hadrian X wurde für die Arbeit im Freien entwickelt.

Unerschrocken im Abbruch
Wenn eine Tätigkeit zu anstrengend, zu schwierig oder zu zeitraubend für Menschen ist, dann sind diese ferngesteuerten dreiphasigen elektrischen Roboter die perfekten Kollegen. Die DXR-Abbruchroboter entsprechen der neusten Technologie des schwedischen Werkzeuge- und Baumaschinenkonzerns Husqvarna. Sie zeichnen sich durch hohe Leistung, geringes Gewicht und funktionales Design aus. Sie sind die erste Wahl für Anwender, die eine äusserst wendige, aber gleichzeitig extrem leistungsfähige und robuste Maschine mit langer Reichweite brauchen. Das Gerät von A. Soltermann AG in der Schweiz ist knapp 80 Zentimeter breit, 200 Zentimeter lang und 105 Zentimeter hoch und wiegt mit Werkzeug um die zwei Tonnen. Er fährt auf Gummiraupen, kann so auch Treppen steigen, und sein Arm hat, je nach montiertem Werkzeug, eine Reichweite von fast fünf Meter. Das Gerät wird elektrisch angetrieben und über Funk ferngesteuert.
bebete.ch | husqvarnacp.com/ch-de

Das Schweizer Bauunternehmen A. Soltermann AG ist mit Husqvarna-Abbruchrobotern unterwegs.