Roboter-KI-Prototyp eines britischen Konsortiums ist der „erste“ für Tunnel

ARTIS, ein Roboter-KI-Prototyp für Tunnelarbeiten, der von einem Konsortium aus fünf britischen Organisationen entwickelt wurde. (Bild: Andrei Zota/Costain)

Der Prototyp mit dem Namen ATRIS (Automated Tunnel Robotic Installation System) kann selbstständig Halterungen auswählen, ihre Endposition entlang einer Tunnelwand lokalisieren und sie installieren.

„Dabei kann die automatisierte Lösung die Gesundheit und Sicherheit vor Ort verbessern, indem sie die mit der Handarbeit an der Tunnelfront verbundenen Risiken verringert“, sagte Costain, eines der am Projekt beteiligten Unternehmen. „Beispielsweise Arbeiten in der Höhe in engen Räumen und Hand-Arm-Vibrationen, denen die Arbeiter während der Installation ausgesetzt sind.“

Costain sagte, dass die traditionelle und manuelle Ausführung dieser Arbeiten in Tunneln ein höheres Gefahrenpotenzial birgt und arbeitsintensiver und zeitaufwändiger sein kann.

„Sobald das fertige System vollständig entwickelt ist, kann es im Tunnelbau in verschiedenen Sektoren eingesetzt werden, darunter Verkehr, Wasser und Energie“, fügte Costain hinzu. „Es wird erwartet, dass es die Produktivität durch eine schnellere Installation um 40 % steigert, die Installationskosten für neue mechanische und elektrische Systeme um 30 % senkt und die Bewegungen der Baumaschinen um 40 % reduziert, um den Kohlenstoffausstoß zu verringern.“

Roboter-KI-Tunnelbaulösungen für einen schwierigen Arbeitsmarkt

Der Prototyp wurde außerdem entwickelt, um einen Beitrag zur Bewältigung der Herausforderungen zu leisten, die der schwache Markt für qualifizierte Arbeitskräfte mit sich bringt.

Steve Nesbitt, Cheftechnologe für gebaute Umgebungen beim Konsortiumsmitglied Manufacturing Technology Centre (MTC), sagte: „Wie viele andere Branchen auch, gab es in den letzten Jahren auch in der Baubranche Probleme mit den Arbeitskräften. Dies hat zu einem größeren Interesse an der Nutzung von Robotern zur Lösung dieser Probleme über die Fertigung und Logistik hinaus geführt.

Nesbitt hofft, dass weitere Fortschritte in der Robotik und Automatisierung im Tunnelbausektor dem globalen Segment zugute kommen könnten.

„Wir ebnen den Weg für Bauunternehmen, Technologien einzuführen, die ihnen eine bessere Kontrolle und Strukturierung der Arbeiten auf der Baustelle ermöglichen und so die Bereitstellung von Infrastruktur sicherer, produktiver und nachhaltiger machen“, sagte er.

Über das ARTIS-Konsortium

Insgesamt sind fünf Organisationen – Costain, MTC, Tunnel Engineering Services (TES), i3D Robotics (i3D) und VVB Engineering – an der Entwicklung von ATRIS beteiligt, wobei alle Konsortien ihren Hauptsitz in Großbritannien haben.

Costain sagte, das 22-monatige Projekt werde teilweise durch den Smart Grant von Innovate UK finanziert und von TES geleitet, das das ursprüngliche Konzept in Partnerschaft mit dem Konsortium entwickelte. MTC war federführend bei der Entwicklung und Herstellung der Endeffektoren des Roboters, während i3D die Visualisierungssoftware für die Navigation entwickelte. Costain und VVB steuerten Branchenkenntnisse und Expertise in den Bereichen Tunnelbau und Ausstattungsanforderungen bei.

Lee Bateson, Maschinenbau- und Ingenieurmanager sowie Leiter der Robotik bei Costain, äußerte sich wie folgt zu der Initiative: „Den Robotern scheinbar einfache Aufgaben beizubringen – etwa, wie man ein Überdrehen der Schrauben in den Steckschlüsseleinsätzen vermeidet – war dank des kooperativen Geistes des Konsortiums äußerst erfüllend.“

„Dies ist eine bahnbrechende Technologie, die den Kunden, für die wir Tunnel bauen, enorme Vorteile bringen wird.“