Sverige och Norge lär vara världsledande på 3D-maskinstyrning. Det är därför inte konstigt ett av de första systemen i världen med anläggningsmaskiner som kommunicerar med varandra och en gemensam kontrollcentral testas i just Sverige. Effektivitetsvinsterna lär vara enorma och de flesta är överens om att det här är framtiden - inte bara inom maskinstyrning utan kanske för hela byggbranschen. Nordisk Geomatik var på plats när ett av dessa ”maskinernas internet” demonstrerades för första gången.
Maskinstyrning innebär i korthet att olika anläggningsmaskiner, alltifrån grävskopar och väghyvlar till spårläggningsmaskiner, styrs av mätinstrument. Mätinstrumenten rationaliserar bort behoven av utsättning av flukter. Vanligtvis styrs maskinerna av GNSS, en kombination av GPS-, GLONASS- och de framtida Galileo-satelliternas signaler. Korrektionsdata kan överförs från en basstation som sätts upp i närheten av byggarbetsplatsen och kan då öka positionsnoggrannheten till centimeternivå. Korrektionsdata kan också skickas via nätverks-RTK, och då behövs ingen basstation. Andra metoder för att styra mätinstrumenten är med totalstationer eller laser.
Med maskinstyrning får man snabbt en överblick av hur mycket anläggningsmaskinerna arbetat. Man sparar tid och pengar och anläggningsmaskinerna kan vara köras mer effektivt.
3D- maskinstyrning
I nästa steg, 3D-maskinstyrning, använder sig maskinerna av så kallade anläggningsmodeller i sina maskinstyrningsdatorer. En anläggningsmodell är, enligt Vägverkets definition, en 3D-modell av en projekterad konstruktion eller anläggning som ofta visas tillsammans med en omgivande markmodell.
På det viset kan en grävmaskinförare med grävskopan försedd med GNSS-sensorer se på sin display exakt var hans maskins gräver i anläggningsmodellen. Men när anläggningsmodellen måste bytas ut för att en ritning ändrats eller uppdaterats sker detta fortfarande manuellt genom att en utsättare åker ut med ett USB-minne och sätter in det i maskinstyrningsdatorn. Grävmaskinerna kommunicerar med satelliter och basstationer, men inte med varandra eller med ett centralt kontrollcenter.
Likheter med BIM
3D- maskinstyrning kan jämföras med BIM (Building Information Modeling) som är ett välkänt begrepp bland byggkonstruktörer och arkitekter där det står för 3D-projektering av husbyggnad. Vid bygget av vägar eller tunnlar eller annan infrastruktur är 3D-projektering inte lika vanligt. Det har säkert att göra med att det inte är lika lätt att definiera ett infrastrukturprojekt längs x- y- och z-axlarna som ett hus. Men det är i just infrastrukturprojekt, kända för att vara rena stafettloppen i vinstmaximering, som 3D- maskinstyrning kan göra som mest nytta eftersom det leder till så stora effektivitetsvinster.
Det menar NCC Constructions mätchef Johan Korsvik som efter att ha testat Site Link, det ”uppkopplade” 3D- maskinstyrningssystem som haft världspremiär i Sverige (mer om det längre fram), säger att systemet lämpar sig bäst i stora infrastrukturarbeten där man snabbt måste kunna byta data och grävmaskiner.
– I exploateringsområden där det händer mycket, där det nästan är löpande projektering och mycket löses på plats, kan jag också tänka mig att Site Link kan komma att användas.
Scanlaser dominerar i Norden
I Norden dominerar Scanlaser marknaden för maskinstyrningssystem och har nästan en monopolställning när det gäller maskinstyrning för asfaltläggning. Men Site Link är inte deras uppfinning utan är utvecklat av Topcon, som annars framför allt är ett hårdvaruföretag som utvecklar GNSS-utrustning.
Top Position, svensk återförsäljare av Topcons instrument, har installerat Site Link i ett befintligt anläggningsprojekt, Lövstatippen i Hässelby som är en deponi med förorenade massor. Här har NCC under ett par månader förra året skyfflat bort förorenade massor för att kapsla in dem.
Det låter inte särskilt uppseendeväckande, men det är det här projektet som kan komma att skriva världshistoria då det är första gången som 3D-maskinstyrning används i maskiner som kommunicerar trådlöst med varandra i skarpt läge. På olika håll i världen har liknande system testats, men då har det varit på en testsajt som inte använts för något annat ändamål, hävdar Claes Berger, vd på Top Position.
"Sätter ut internets fördelar i schaktmaskiner"
Mjukvaran till Site Link är fortfarande under utveckling och Topcons mjukvaruutvecklare sitter i Australien, men de har varit i kontinuerlig kontakt med Top Position för att kunna följa med i hur systemet fungerar på Lövstatippen. Det handlar framför allt om att göra mjukvaran så användarvänlig och intuitiv för maskinförarna som möjligt.
Vid årets Bauma-mässa, anläggningsmaskinernas stora fackmässa i Tyskland i vår, kommer Site Link att lanseras officiellt.
– Site Link tar Internets fördelar och sätter ut dem i schaktmaskiner, säger Johan Korsvik.
Men Site Link har ingen anslutning till internet, inte ännu. Det kan närmast beskrivas som ett intranät eller en kommunikations- och serverlösning. I stället för att någon åker ut med ett USB-minne och byter ut anläggningsmodellen när den har uppdaterats, skickas den nya anläggningsmodellen trådlöst till grävmaskinsdatorn.
Aha-upplevelse för byggbolagen
Grävmaskinerna kan också kommunicera med varandra via textmeddelanden, en funktion som två av grävmaskinförarna på Lövstatippen, en far och en son, använde sig flitigt av, som SMS.
Information om grävmaskinernas läge, mätning av schakt och fyllning kan delas med alla användare och med de andra maskinerna och uppdateringar skickas ut i realtid till maskinerna.
– Alla som vi visat systemet för har blivit intresserade, framför allt de stora byggbolagen. För dem har det varit lite av en aha-upplevelse för, berättar Claes.
Fjärrstyrda maskiner?
En annan finess med Site Link är att det går att fjärrstyra grävmaskinsdatorn. Medan grävmaskinföraren gräver kan nya ritningar installeras på datorn utan att maskinföraren märker det.
– Med fjärrskrivbordsmöjligheten kan du verifiera att maskinen kör på den nya anläggningsmodellen, du ser vilken fil den jobbar mot. Och om föraren känner sig osäker på installationen kan utsättaren ta över grävmaskinens dator och öppna rätt fil. Sedan kan maskinföraren sitta och titta på skärmen vilka knappar man trycker på för att få fram rätt fil, förklarar Claes Berger.
Skulle maskinerna kunna styras helt utan bemanning – som ett slags obemannade flygplan?
– Tekniskt är det möjligt men det är inte försvarbart ekonomiskt . Sedan kan vi för säkerhetens skull inte ha helt fjärrstyrda maskiner, säger Claes Berger.
Nyttan av historisk data
En viktig fördel med Site Link och det gäller 3D- maskinstyrning i allmänhet är att all data om maskinernas rörelser lagras i en databas. Med den kan man sedan ta fram skräddarsydda applikationer. Till exempel kan man göra automatiska volymberäkningar i realtid, räkna ut hur många kubikmeter anläggningsmaskinerna schaktar per timme. Historisk data kan också användas för att bestämma vilken typ av maskiner som behövs för ett visst arbete, om det behövs fler maskiner eller om några kan undvaras.
– Man kan också ta fram kalkylunderlag inför nästa jobb. Genom att kolla på historiska data ser man vad det har det kostat att göra olika saker. En annan viktig sak är kvalitetssäkring vid till exempel miljösanering. Speciellt i storstäderna blir det allt vanligare att man bygger på gammal industrimark. Då kan det vara bra att inför en miljösanering kunna se hur djupt maskinerna har varit och var de varit, resonerar Claes Berger.
Byggbolagens invändningar
Men byggbolagen har också invändningar mot Site Link. Enligt Claes Berger handlar det om att systemet är för övergripande, för många personer blir inblandade.
– Tidigare var kanske bara platschefen involverad. Nu kommer kalkylavdelningen med på ett hörn och när man börjar ett nytt bygge bredvid det gamla blir det plötsligt möjligt att samköra det. Erfarenhetsmässigt tar det längre tid att ta beslut om projekt som fler personer är involverade i.
Ambulansförare saboterade GNSS-system
Något annat som kan sätta käppar i hjulen för systemet är att maskinförarna inte gillar övervakningen det innebär. Den kan upplevas som integritetskränkande. Under en pressvisning på Top Positions huvudkontor i Sollentuna berättade Top Position utan omsvep att andra GNSS-system de installerat saboterats av personalen av just den anledningen. Ett GNSS-system som installerats i ambulanser för att kunna kontrollera hur ambulanserna körde förstördes av ambulansförarna.
– Det fanns en muntlig överenskommelse bland ambulansförarna att sätta sig på ett fik och vänta tills larmet gick så man fick omförhandla avtalet innan man kunde installera systemet.
Man kan dra en parallell med AIS (Automatic Identification System), systemet som alla båtar över ett visst bruttotonnage eller i tjänst måste ha för att identifieras av andra båtar. Många båtar stänger av AIS-en då de inte vill vara synliga för andra båtar.
Men när det gäller maskinstyrning handlar nog motviljan mot att vara övervakad mindre om integritetsfrågor i allmänhet och mest om att det blir så lätt att avslöja maskning på arbetet.
– De som missbrukar sin arbetsställning klagar på systemet, men de som ingen sett och som gör sitt jobb får bekräftelse, avslutar Claes Berger.
