Gritt ja MasTec tuovat fyysisen tekoälyn aurinkovoimaloiden rakentamiseen yhteistyöllä

Gritt ja MasTec laajentavat fyysisen tekoälyn käyttöä uusiutuvan energian rakennustyömailla. Yhteistyö käynnistyy useissa Yhdysvaltain osavaltioissa toteutettavista suurista aurinkovoimahankkeista. Siinä Grittin robottijärjestelmät yhdistyvät MasTec Renewablesin rakennustyöryhmiin, jolloin tekoäly siirtyy suunnitteluohjelmistoista materiaalien siirtämiseen ja asentamiseen.

Tiedotteen mukaan MasTec arvioi Grittiä käynnissä olevissa hankkeissa, joissa järjestelmät auttoivat asentamaan megawattien edestä aurinkopaneeleja. Yhtiöt suunnittelevat nyt useita käyttöönottoja ja selvittävät mahdollisia sovelluksia myös muilla infrastruktuurialoilla. Ne eivät kertoneet sopimuksen taloudellisista ehdoista eivätkä yksilöineet hankkeiden rakennuspaikkoja.

Rakennusrobotiikan kannalta merkittävää on toimintaympäristö. Aurinkovoimalassa on tuhansia toistuvia asennustehtäviä, mutta niitä tehdään vaihtelevassa säässä, epätasaisella maalla ja liikkuvien työkoneiden keskellä, lähellä työskenteleviä ihmisiä.

Robottivarusteet työryhmien jo käyttämille työkoneille

Grittin lähestymistavassa tekoäly yhdistyy tavallisiin rakennuskoneisiin kiinnitettäviin robottivarusteisiin. Julkistustiedotteessaan yhtiö kuvaili robottikäsivarsien liittämistä esimerkiksi liukuohjattuihin kuormaajiin ja trukkeihin materiaalien käsittelyä ja kokoonpanoa varten. Näin automaatio saadaan käyttöön tutuissa työkoneissa ilman, että urakoitsijoiden tarvitsee ottaa käyttöön kokonaan uutta ajoneuvoalustaa.

Yhtiö tuli julkisuuteen heinäkuussa saatuaan 32,4 miljoonaa dollaria siemen- ja A-sarjan rahoitusta. Summaan sisältyi Obvious Venturesin johtama 26 miljoonan dollarin A-sarjan rahoituskierros. MasTec-sopimus on solmittu julkistuksen jälkeen, ja sitä edelsi aurinkovoimaloiden rakentamista koskeva yhteistyö Burns & McDonnellin kanssa.

Grittin aurinkoenergiatuotteen sivulla paneelien poiminta ja asettelu mainitaan nykyisenä käyttökohteena. Laajennuskohteisiin kuuluvat orrekokoonpano, komponenttien kuljetus ja valvonta. Sivun mukaan asennettuja paneeleja on yli 35 000 ja asennettua aurinkovoimakapasiteettia yli 18 MW. Erikseen ilmoitettu 2,8 GW:n sopimuksiin perustuva rakennusmäärä kuvaa tulevaa sopimustyötä, ei jo valmistuneita asennuksia.

Näin Gritt opettaa koneet toimimaan muuttuvilla työmailla

Arkkitehtuurinsa teknisessä kuvauksessa Gritt kertoo rakennusympäristöjen merkityillä ja merkitsemättömillä kuvilla ja videoilla koulutetusta perusmallista. Tämä yhteinen esitysmuoto tukee tehtäväkohtaisia malleja, kuten ohjauspolitiikkoja, segmentointia ja kuuden vapausasteen asennon arviointia, jossa määritetään kohteen sijainti ja suunta kolmiulotteisessa avaruudessa.

Yhtiö yhdistää oppimisen toiminnan tarkistamiseen. Havainnointijärjestelmät arvioivat epävarmuutta ja varmistavat ehdotettujen toimintojen sopivuuden, ja uudet mallit toimivat ensin varjotilassa ennen ohjausvastuun ottamista. Hallinnan siirto- ja palautumismekanismit mahdollistavat työn jatkumisen, kun järjestelmä tarvitsee apua, ja tuottavat esimerkkejä myöhempää koulutusta varten.

Gritt kuvailee myös todellisesta ympäristöstä simulaatioon ja takaisin todellisuuteen etenevää prosessia: työmaan kuvat ja videot auttavat rakentamaan näkymiä uudelleen, ja niistä muodostetaan simuloituja koulutus- ja validointijaksoja. CAD-mallien, uudelleen rakennettujen kohteiden ja satunnaistettujen olosuhteiden avulla yhtiö voi palata harvinaisiin tilanteisiin joutumatta kokonaan odottamaan niiden toistumista oikealla työmaalla.

Nämä mekanismit vastaavat keskeiseen käyttöönoton haasteeseen: robotin on selviydyttävä ennestään tuntemattomista olosuhteista aiheuttamatta jokaisesta odottamattomasta tapahtumasta vaurioitunutta komponenttia tai keskeytynyttä hanketta. Tavoitteena on luotettava suoritus vaihtelevissa olosuhteissa, ei pelkästään onnistunut esittely.

Miksi MasTec on sopiva kumppani käyttöönottoon

MasTec Renewablesin aurinkoliiketoiminta kattaa kehitystyön ja suunnittelun sekä rakentamisen ja käytön. Yhtiön osaamiseen kuuluvat aurinkosähköjärjestelmien mallintaminen, materiaalilogistiikka, perustustyöt, sähkönkeruujärjestelmät, sähköasemat ja suurjänniteyhteydet. Se asentaa sekä kiinteästi asennettavia järjestelmiä että yksi- ja kaksiakselisia seurantajärjestelmiä.

Näin laaja toiminta asettaa robottien tekemän paneeliasennuksen osaksi paljon suurempaa toimitusprosessia. Koneen asennusnopeudella on merkitystä vain, jos työryhmien, materiaalien, perustusten ja sähkötöiden yhteensovitus toimii. Hyvin itsenäisesti toimivan lisälaitteen on silti sovittava urakoitsijan työjärjestykseen sekä huolto- ja turvallisuuskäytäntöihin.

MasTec Renewablesin rakentamisesta vastaava varatoimitusjohtaja Rob Turner sanoi yhtiön arvioinnin osoittaneen mahdollisuuden yhdistää sen henkilöstön kokemus Grittin teknologiaan. Yhtiöt kuvailevat käyttöönoton tavoitteeksi ammattitaitoisten työryhmien tukemisen: ihmiset jatkavat työn ohjaamista ja sen oikeellisuuden varmistamista.

Työntekijöiden tunnistaminen on osa teknistä haastetta

Grittin julkaisema tutkimus havainnollistaa myös, miksi ulkorobotiikan turvallisuus edellyttää koulutusprosessin huolellista tarkastelua. Työntekijöiden tunnistamista käsittelevässä analyysissä yhtiö tutki, miten automaattiset datan laatua valvovat suodattimet voivat hylätä suhteettoman usein kuvia, joissa ihmiset polvistuvat, kyykistelevät tai jäävät osittain muiden kohteiden peittoon.

Nämä asennot ovat rakennustyömailla tavallisia, vaikka niitä esiintyisi suodatetussa aineistossa harvoin. Rajauslaatikko voi tunnistaa työntekijän oikein, vaikka asennonestimellä olisi vaikeuksia rekonstruoida henkilön nivelten sijainteja. Koko esimerkin hylkääminen voi poistaa juuri ne tapaukset, jotka käyttöön otetun robotin on tunnistettava.

Gritt kertoi, että louhituissa työasennoissa esiintyvien simuloitujen työntekijöiden lisääminen paransi matalissa asennoissa olevien työntekijöiden havaitsemisherkkyyttä 1,6 prosenttiyksikköä todelliselta työmaalta kuvatussa aineistossa. Tulos koskee kyseistä havainnointikyvyn arviointia; se ei mittaa MasTecin käyttöönoton kokonaisturvallisuutta.

Paneelien asentamisesta työmaan ymmärtämiseen

Grittin laajempi tavoite on yhdistää fyysinen toteutus työmaan todentamiseen ja suunnitteluun. Sen järjestelmät keräävät tietoa työn aikana, mikä mahdollistaa jo rakennetun vertaamisen siihen, mitä hankkeessa odotetaan saatavan seuraavaksi valmiiksi.

MasTecille välitön käyttökohde on edelleen aurinkovoimaloiden rakentaminen. Grittille toistuvat käyttöönotot tarjoavat keinon mukauttaa teknologiaansa yhä useampiin tehtäviin ja olosuhteisiin. Kumppanuuden seuraava koetinkivi on käytännön toteutus: pystytäänkö hyödyllinen automaatio ottamaan käyttöön johdonmukaisesti eri hankkeissa säilyttäen samalla rakennustyöryhmien tuoma harkinta ja koordinointi.