3D Print i fremtidens byggeri. Jakob M. Jørgensen, Teknisk Chef - 3D Printhuset

Transkript

1 3D Print i fremtidens byggeri Jakob M. Jørgensen, Teknisk Chef - 3D Printhuset

2 3D print anvendt i byggeriet 3D Print i byggeriet Hvorfor er det interessant 25 års udvikling Globalt overblik THE BOD projektet i Nordhavn Oprindelse Process, og udfordringer Udvikling og fremtidens konstruktion Status Automatisering Fremtidens arbejdsplads

3 Hvorfor er 3D print interessant i byggeriet? 5 Største Fordele i fremtiden: Designfrihed ( kompleksitet er gratis ) Automatisering Lavere omkostninger / Højere produktivitet Markant færre fejl Bedre sikkerhed Højere precision Mere direkte vej fra tanke til produkt. Hurtigere byggetid Reduktion af affald / spild Nye materialer (genbrug) 3

4 3D Print i Byggeriet

5 De første 15 år : Professor Berok Khoshnevis of University of Southern California in LA takes out patent on ceramic extrusion 2000: Khoshnevis focuses on 3D construction printing and makes the concept Contour Crafting 2003: Ruper Soar, Loughborough University gets funded for upscaling 3D printing to construction purposes 2008: Loughborough begins to 3D print concrete (Skanska) and Khoshnevis got funding for NASA project. 2005: Enrico Dini, Pisa, Italy, takes out patent for the D-Shape technology (binder jetting) 5

6 Eksponentiel vækst de seneste 10 år

7 Europa overblik 2018 Europe s first 3D printed building The BOD Building On Demand, 3D Printhuset The Yhnova social housing Nantes University/Batiprint 7

8 Asien overblik 2018 Pavilion Chinese courtyard house Mansion, m2 All by Winsun, China 8 6 storey appartment building Curved house (not complete) Office of the future, Dubai

9 Asien overblik 2018 Villa, Huashang Tsenda, China Hotel suite, Total Kustom, Manilla, Philippines Villa, Specavia, Yaroslavl, Russia 9 House, Apis Cor, Moscow, Russia Drone Laboratory, Cybe, Dubai

10 USA overblik 2018 Army barack, US Military ICON, Marts

11 THE BOD Europas første 3D printede hus

12

13 Byggeriets Faser

14 1 2 Udgravning til fundament Armering til fundament + pælefundering 3 Støbning af pladefundament

15 4 3D Printer monteres on site 5 3D Print af Sokkel 6 Traditionel udstøbning af terrændæk og installationer / vand

16 D Print af for- og bagmur PrimeWool genbrugspapirisolering fyldes i hulmur. Søjler støbes ud Tag og vinduer isættes

17

18 Fremtidens Byggeri med 3D print

19 5 7 3D print af sokkel og mure lag p

20 Mod fuld autonomi - Kvalitetskontrol af materiale lag p

21 Mod fuld autonomi - Kvalitetskontrol af materiale - - Automatisering af blanding - kontinuert eller batch Automatisering af pumpe Lukket Feedback loop: - Sensor i printer - Sensorer der måler materialeegenskaber Rensning og klargøring lag p

22 Mod fuld autonomi - Kvalitetskontrol af materiale Automatisering af blanding - kontinuert eller batch Automatisering af pumpe Lukket Feedback loop: - Sensor i printer - Sensorer der måler materialeegenskaber Rensning og klargøring Sensorer: - Materialefremføring, viskositet, tixotropi - Optiske camera + 3D scan - Encoder: Motor-position - Temperatur, fugtighed -??? Overvågning af eksternt miljø personer, fugle. AI der kan tage beslutninger baseret på ovenstående lag p

23 3D Construction Printing - Status 3D konstruktionstype / kategorier Markedets modenhed Now Exploration Growth Maturity Saturation Revenue Introduction Decline En do f li Audience fe Innovators Early Adopter Every Majority Late Majority Laggard Small Expanding High Peaked Contracting Price Very High High High Medium Low Sales Low Expanding High Flattening Moderate Competition Low Increasing Moderate High Moderate Market share Customer Retention Transition Market Business Focus Awareness Growth 23

24 Gartners hype cycle Forventning (forudsigelse!!) 3D Construction Printing 2017/18 Bound to happen if information is not provided more seriously. Need to align expectations to what is realistic! Predicted to happen in Examples of hype - 3D Printed house in 24 hours, Apis Cor - 3D Print skyscrabers in 2022, Cazza - 3D printing of the office of the future,winsun Predicted to happen in 2020 Explanation: A potential technological breakthrough Starts things off Early publicity produces a Number of success stories Reduced interest as experiments and projects fail to deliver More instances of how the technology can benefit start to crystalise and become more widely understood Mainstream adaptation starts to take off

25 3D Construction printing Hype vs virkelighed Indtil nu, har 3D print i byggeriet kun adresseret en lille del af det samlede byggeri, både økonomisk og tidsmæssigt. Indenfor de 35 %, har ingen endnu 3D printet Tag, Dæk eller gulv. Så vi snakker måske i virkeligheden omkring 20 % af det totale byggeri som bliver 3D printet

26 Fremtidens jobs Source: Ahmed, Sherif & Emam, Hassan & Farrell, Peter. (2014). Barriers to BIM/4D Implementation in Qatar /RG Produktionsbranchen har opnået et højt niveau af digitalisering og automation Hvorfor har byggebranchen ikke opnået det samme? De fleste bygninger er prototyper Byggeri er i høj grad stadig en manuel process Byggebranchen bruger BIM (3D) værktøjer, men håndværkeren på pladsen får en plantegning (2D) Meget komplekse projekter Mange spillere, meget kommunikation Automation har faktisk trukket produktion og jobs TILBAGE til dk, som tidligere har været outsourcet. Automation øger uddannelseskravet generelt Forventningerne til

27 Hvilke kompetencer er vigtige på fremtidens byggeplads? Robott e r arbejd er auton omt, me n de ska Håndværkere s udvikles tadig l, bygges Mere maskintekniske, mere uddannelse, styres og vedlig Styring og vedligehold af robotter eholdes Opsætning, nedtagning, overvågning af process Gradvist mindre manuelt arbejde Deltager i højere grad i udvikling af teknologi Entreprenører, byggeledere og site engineers Mere digital og autonom logistik. Nye standarder og metoder for kvalitetssikring Live bug fixing - Intet software uden bugs Arkitekter og Rådgivere Større krav til BIM software Meget kendskab til digital fremstilling Høje krav til tekniske tegnere / digitale modeller Høj grad af simulering / FEM / Topopt

28 STORT TAK til vores sponsorer og samarbejdspartnere lag p