Idén 13. alkalommal szálltak versenybe építőipari gyártók, kivitelezők és kutatóintézetek a bauma Innovációs Díjért. A versengés a világ legnagyobb szakvásárát megelőzően zajlik le, öt fő kategóriában zajlik. Összesen 133 jelentkezést fogadtak be, amelyből a szakmai előzsűri 41 pályázatot engedett tovább. A második körös előzsűri 3-3 jelöltet juttatott be az öt kategória végső jelöltjei közé. Ezeket fogjuk bemutatni a következő cikkekben.

5. kategória: kutatás. A döntőbe az alábbi jelöltek jutottak be:

• ROBETON, az Aacheni RWTH Egyetem félautomata épületbontási megoldása
• A Drezdai Műszaki Egyetem munkaterület-irányítási rendszere
• A Freibergi Egyetem mélytengeri mintavételi projektje

ROBETON, az Aacheni RWTH Egyetem félautomata épületbontási megoldása

Az Aacheni RWTH Egyetemen biztonságos, kontrollált bontási eljárást fejlesztenek, melyhez egy bontógépet digitális technológiák bevetésével félautomata robottá alakítanak. A ROBETON elnevezésű kutatási projekt egyik nagy előnye, hogy lehetővé teszi a betonelemek újrahasznosítását másodlagos nyersanyagként.

Becslések szerint a meglévő épületek és infrastruktúrák mintegy 28 milliárd tonna építőanyagot tartalmaznak, ami jelentős erőforrást képviselhet, amennyiben megoldjuk az újrahasznosítást. Amikor egy épületet élettartamának végéhez érve lebontanak, a potenciális építőanyagok 77%-át útalapokhoz használják, vagy egyszerűen hulladék keletkezik belőlük, holott építőanyagként való újrahasznosításuk jelentősen csökkentené a keletkező szén-dioxid mennyiségét – azonban a hagyományos bontási eljárások mindezt nem teszik lehetővé. A ROBETON projekt erre a kihívásra keres megoldást a bontási folyamat automatizálása és a beton újrahasznosítása által. Ehhez az Aacheni Egyetemen egy BROKK 170 típusú bontógépet alakítanak át digitálisan vezérelt bontórobottá.

fotó: RWTH

A munkaterületről készült BIM épületinformációs modelleket a robot egy új fejlesztésű felhasználói felületen keresztül kapja meg. Ezen túlmenően a gép munkáját segíti egy második mobil robot is, melynek a környezet érzékelésében és a betonelemek felismerésében jut szerep.

Annak érdekében, hogy a BROKK bontógép pontos automata mozgásokat végezhessen, a hidraulikus mozgások összetett koordinációjára van szükség, ami további kihívás a hagyományos robotikai mozgástervezéshez képest. Itt ugyanis az összetett mozgásokat nem elektromotorok vezérlik önállóan, hanem hidraulikus aktuátorok, melyekkel nem lehetséges a mozgások előzetes és pontos összehangolása. Ezt áthidalandó, a ROBETON projekt keretében a BROKK bontógép automatizálását érzékelők és gépi tanulás segítségével igyekeznek megoldani.

Az átalakítás azzal válik teljessé, hogy az anyagok visszanyerése érdekében egy Hilti vágóeszközt szerelnek a robotra. Az automatizált BROKK bontógép és a Hilti betonvágó mozgásait előre megtervezik, és az adott munkaterület kívánalmaihoz igazítják.

A Drezdai Műszaki Egyetem munkaterület-irányítási rendszere

A Drezdai Műszaki Egyetem munkaterület-irányítási rendszere (SITE EXECUTION SYSTEM, azaz SES) lényege, hogy az építőipari munkaterületen a gépekre és a folyamatokra vonatkozó adatok összegzése révén vezérli az automatizált építőgépflottákat. Az SES-platform figyelembe veszi a tervezési adatokat, majd ezeket hozzárendeli az automata gépek feladatleírásához. A munka eredményét a rendszer szintén dokumentálja, ezt követően pedig összekapcsolja a feladatleírásokkal és a vonatkozó tervezési adatokkal. Az építésvezetők, műszaki ellenőrök és a megrendelő képviselői ezzel párhuzamosan valós időben kísérhetik figyelemmel a munkaterületet és hangolhatják össze a kivitelezési folyamatokat.

Napjainkban a Drezdai Műszaki Egyetem egy közös kutatási projekt keretében az építőipar 4.0 kihívásaira keres megoldásokat. Ennek részeként a Müncheni Műszaki Egyetemmel és 22 iparági partnerrel együtt fejlesztik az építőipari környezetet az automatizált és a hálózatba kötött építőgépekre, illetve felhőalapú megoldásokra szabva. A koncepció egyik lényeges pontja, hogy a különböző gyártóktól származó gépek adatait egy adatközpontba integrálják, így az információk folyamatosan elérhetők a munkaterületen. Ez lehetővé teszi a nagyszámú eszköz kiszolgálását és az automatizált építőgépek vezérlését, emellett pedig tájékoztatással szolgál a munkaterülettel kapcsolatban biztonságos webes felületeken keresztül.

A munkaterületet kiszolgáló helyi szintű hálózatokra az adatbiztonság és az adatok rendelkezésre állása miatt esett a választás. A Drezdai Műszaki Egyetem szerint most első ízben valósult meg valós idejű digitális hozzáférés a munkaterületen használt gépekhez.

Az ütemezés, a logisztikai folyamatok és a kiszolgálás optimalizálását segítő telemetria-adatok mellett az SES juttatja el a szabványosított feladatleírásokat az automatizált gépekhez. Ez kotrók esetében például digitális térképeket jelent a munkaterületről, előre meghatározott pályákat a daruk automatizált mozgásához vagy épp útvonalakat a homlokrakodók számára. Az automatizált gépek mindegyikének rendelkezésére álló általános térképek olyan lényeges információkat tartalmaznak, mint a tiltott területek, a raktárak helyei, illetve a behajtásra vonatkozó információk. A feladatleírások továbbításán túl a rendszer jelentések továbbítására is alkalmas az építőipari folyamatokról – ilyenek például a megvalósulási rajzok, geodéziai pontok, de említhetjük a beépített mennyiségeket, az üzemórák számát vagy az üzemanyag-fogyasztást is.

A projektvezetők egy webes felületen keresztül érik el a rendszert, így összevethetik a célokat és a valós adatokat költségek, idő, anyagok vagy geometria tekintetében.

A Freibergi Egyetem mélytengeri mintavételi projektje

A 2000 méternél is mélyebben fekvő mélytengeri üledékek kutatása és kitermelése egyre újabb eszközöket és technológiákat igényel, az új mélytengeri mintavételi projekt pedig ebből a felismerésből indul ki.

A Freibergi Bányaipari és Műszaki Egyetem (TU Bergakademie Freiberg) Gépészmérnöki Intézetén kívül a projektben részt vesz a Rostocki Egyetem, a Friedrich–Alexander Egyetem (Erlangen-Nürnberg), valamint a Krebs und Aulich GmbH és a Bauer Maschinen GmbH. Rajtuk kívül a támogatók sorában megtalálható a német Szövetségi Földtudományi és Nyersanyagintézet (BGR) és a Mélytengeri Bányászati Egyesülés (DSMA) is.

A 2021-ben indult és a tervek szerint 2024-ben véget érő kutatási projekt keretében – a felszínre való koncentrálás helyett – egy kompakt résfalazó átalakításával intelligens, félautomata függőleges fejtőgépet készítenek.

Az eszköz közvetlenül a tengerfenéken választja le és osztályozza a kitermelt anyagot. Ez nem csupán az erőforrások hatékony kiaknázását teszi lehetővé minimálisan invazív módszerekkel, de zárt folyamatról lévén szó a munka által létrehozott vízzavarodást is korlátozza.

A mélytengeri mintavételi technológia fejlesztése során számos kihívásra kell megoldást találni: példának okáért a tengerfenéken a víznyomás elérheti a 400 bar értékét, nem is szólva a teljes sötétségről és az 1 Celsius-fok körüli hőmérsékletről.

A DÍJAT NYERTE: A FREIBERGI EGYETEM MÉLYTENGERI MINTAVÉTELI PROJEKTJE

Maép összeállítás