@book{a9eb731cdc124064a642ad12a7eec870,
title = "Rakentamisen sis{\"a}valmistust{\"o}iden robotisointi",
abstract = "Rakentamisen sis{\"a}valmistusty{\"o}t k{\"a}sittelev{\"a}t p{\"a}{\"a}asiassa sis{\"a}tilojen pintoja, v{\"a}liseini{\"a}, muita rakenteita ja varusteita. is{\"a}valmistusty{\"o}t ovat sek{\"a} kustannuksellisesti ett{\"a} ajallisesti merkitt{\"a}v{\"a} rakennusvaihe: niiden osuus rakennuskustannuksista on 20-50 % ja rakennusajasta 30-55 %. Sis{\"a}valmistuksen robotisoinnin keskeisi{\"a} perusteita ovat korkeat kustannukset, ammattitaitoisen ty{\"o}voiman saannin vaikeus, ty{\"o}turvallisuuskysymykset, pyrkimys lyhyemp{\"a}{\"a}n rakennusaikaan sek{\"a} onnistuneella automaatiolla saavutettava tasainen laatu. Ongelmana robotisoinnin kannalta on se, ett{\"a} sis{\"a}valmistusty{\"o}t koostuvat suuresta m{\"a}{\"a}r{\"a}st{\"a} lyhytkestoisia teht{\"a}vi{\"a} ja ett{\"a} ty{\"o}pisteiden sijainti muuttuu jatkuvasti. Prototyyppeja ja kehityshankkeita on lukuisista sis{\"a}valmistusroboteista. Ehk{\"a} pisimm{\"a}ll{\"a} ovat levytysmanipulaattorit, apuv{\"a}lineet sein{\"a} tai kattolevytyksen suorittamiseksi. Betonipinnan hiertoon on niinik{\"a}{\"a}n kehitetty useita tuotantok{\"a}ytt{\"o}{\"o}n soveltuvia laitteita. Tutkimusvaiheessa ovat muuraus, maalaus, tasoitety{\"o}t, materiaalink{\"a}sittely jne. Tuotantok{\"a}ytt{\"o}{\"o}n ei sis{\"a}valmistusrobotteja ole viel{\"a} saatu. Robottitekniikan kehittyminen ja halventuminen ja samanaikainen ty{\"o}n hinnan kallistuminen madaltavat kuitenkin kannattavuuskynnyst{\"a} jatkuvasti. Projektissa on tutkittu rakentamisrobotiikan soveltuvuutta laatoitusrobotin prototyypin avulla. Tavoitteena oli perustekniikoiden kehitt{\"a}minen ja kokeilu. Tavoitteeksi asetetun laitteistokokoonpanon mukainen j{\"a}rjestelm{\"a} ulottuu ty{\"o}kalullaan mihin tahansa 3,2 m korkean huoneen sis{\"a}pintaan. T{\"a}m{\"a} l{\"a}hes kokonaan valmiista komponenteista koottu j{\"a}rjestelm{\"a} sis{\"a}lt{\"a}{\"a} pienen s{\"a}hk{\"o}hydraulisen telaketjuajoneuvon, teollisuusrobotin, laastij{\"a}rjestelm{\"a}n sek{\"a} laattakasetin. T{\"a}h{\"a}n j{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}n erityisesti suunniteltuja osia ovat ultra{\"a}{\"a}ni ja voima/momenttianturein varustettu kahden laatan imukuppitarrain sek{\"a} laastinlevityssuutin, joka toimii kaupallisen laastinsekoitus ja pumppausj{\"a}rjestelm{\"a}n yhteydess{\"a}. Vaunu liikkuu ty{\"o}pisteiden v{\"a}lill{\"a} melko lyhyit{\"a} matkoja. Rakentamisen toleranssien pohjalta on vaunun paikoitusj{\"a}rjestelm{\"a}lle asetettu vaatimus: vaunun t{\"a}ytyy kyet{\"a} liikkumaan 10 x 15 m2 kokoisessa huonetilassa 50 mm ja yhden asteen tarkkuudella. Vaunun ohjausj{\"a}rjestelm{\"a}n ytimen{\"a} on PC laitteistopohjainen reaaliaikak{\"a}ytt{\"o}j{\"a}rjestelm{\"a}ll{\"a} varustettu ohjain. Kokeissa saavutettiin n. 17 sekunnin tahtiaika laattaa kohti. Laatan paikkatarkkuuden ja laastin levityksen tasaisuuden suhteen p{\"a}{\"a}stiin l{\"a}helle rakennusalan yleisi{\"a} laatuvaatimuksia. Vaunun paikoitusj{\"a}rjestelm{\"a}n todettiin kokeissa ylt{\"a}v{\"a}n riitt{\"a}v{\"a}{\"a}n tarkkuuteen huonetilassa. Robotisoitu laatoitus tavoitteeksi asetetulla laitteistolla on alustavien laskelmien mukaan yksivuoroty{\"o}ss{\"a} hieman kalliimpaa kuin k{\"a}sity{\"o}. Kaksivuoroty{\"o}ss{\"a} robotisoitu laatoitus on k{\"a}sity{\"o}t{\"a} edullisempaa. Prototyypin edelleenkehitt{\"a}minen tuotteeksi edellytt{\"a}{\"a} useiden osaj{\"a}rjestelmien pitk{\"a}j{\"a}nteist{\"a} jatkokehityst{\"a}. Kokeellinen ty{\"o} ja kirjallisuustutkimus antavat my{\"o}s viitteit{\"a} sis{\"a}valmistusrobotiikan edellytyksist{\"a} yleens{\"a}. Robotisointi edellytt{\"a}{\"a} toisaalta robottitekniikan, toisaalta rakennustekniikan kehitt{\"a}mist{\"a}. Robottien voimanl{\"a}hteiden, navigoinnin ja ohjausmenetelmien on kehitytt{\"a}v{\"a}, ja rakentamiseen soveltuvia robottiratkaisuja on luotava. Automaation tehokas k{\"a}ytt{\"o}{\"o}notto edellytt{\"a}{\"a} rakentamisen kehitt{\"a}mist{\"a} j{\"a}rjestelm{\"a}lliseksi, suunnitelluksi ja s{\"a}{\"a}nn{\"o}llistetyksi toiminnaksi. Rakennusj{\"a}rjestelm{\"a}, materiaalit sek{\"a} rakennussuunnitelma ja tuotantoprosessi on mukautettava kulloisessakin tilanteessa automatisoinnin vaatimuksiin.",
keywords = "robots, automation, automatic control equipment, surface finishing, machinery, ceramic tiles, preparation, building automation, construction, construction costs, construction equipment, walls, ceilings, prototypes, rooms, tolerances, product development, quality, building boards",
author = "Lauri Koskela and Taisto Kemppainen and Hannu Lehtinen and Mika Matikainen and Hannu Sainio and Karl-Johan Seren",
note = "Project code: YRT850311 ",
year = "1992",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-4140-5",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "1327",
address = "Finland",
}