Neue Ära mit Baurobotern – Ayushmoy Roy

Satish Shukla: Hallo liebe Hörerinnen und Hörer, herzlich willkommen zu einer brandneuen Folge von RawBotics. Ich freue mich sehr, heute Ayushmoy Roy begrüßen zu dürfen, einen jungen Enthusiasten im Bereich Robotik und Mechatronik. Er ist einer der wenigen, die ich kenne, der zwei Masterabschlüsse besitzt und über umfassende Erfahrung in der Automatisierungstechnik sowie in der Luft- und Landrobotik verfügt. Ayushmoy ist Mitbegründer von Pace Robotics, einem Unternehmen, das Innovationen und Expertise in der Baumaschinenbranche vorantreibt. Herzlich willkommen, Ayushmoy, in der Sendung!

Ayushmoy Roy: Vielen Dank, dass Sie mich eingeladen und mir diese Gelegenheit gegeben haben.

Satish Shukla: Also Ayushmoy, was hat dich als Kind dazu inspiriert, in dieses Gebiet der Robotik einzusteigen?

Ayushmoy Roy: Ja, also für mich fing alles an, als ich ungefähr drei oder vier Jahre alt war. Mein Vater arbeitete in der Automobilindustrie und hatte damals eine Fabrik in Italien, wo Lenkungs- und Fahrwerkskomponenten hergestellt wurden. Eines Samstags nahm er mich mit in seine Fabrik, um mir zu zeigen, was er dort macht und wie die Dinge in einer Fabrik ablaufen. Ich erinnere mich noch sehr gut daran, wie ich diese orangefarbenen Roboterarme sah – ich weiß heute, dass es KUKA-Arme waren. (Die Knickarmroboter.) Sie hoben diese riesigen Bauteile an, platzierten sie, befestigten Schrauben daran und schweißten sie. Dann gab es diese riesigen Portalkräne, die die Teile zur und von der Montagelinie transportierten. Die Bediener arbeiteten an diesen vollautomatischen CNC-Maschinen, wo ein Knickarm die Teile in die 6-Achs-CNC-Maschine einlegte und wieder entnahm. Das Faszinierendste daran war für mich, dass so kleine Menschen mithilfe von Robotern so große Maschinen und Teile bewegten. Das ist also eine Sache, die mir im Gedächtnis geblieben ist.

Satish Shukla: Also, für Sie war es wirklich Liebe zum Sehen.

Ayushmoy Roy: Genau. So kann man es ausdrücken. Schon als Kind war ich ein großer Fan der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Ich erinnere mich, dass ich als Jugendlicher immer Autozeitschriften gekauft habe. Dadurch bin ich zum Maschinenbau gekommen. Nach meinem Maschinenbaustudium an der Universität hat mich unter anderem die Interdisziplinarität des Fachgebiets für die Robotik begeistert. Um ein Beispiel zu nennen: Da wir im Bereich der Baurobotik arbeiten, handelt es sich im Grunde um eine Mischung aus Maschinenbau, Elektronik und Elektrotechnik. Aber auch Elemente des Bauingenieurwesens sind enthalten. Im Maschinenbau geht es nicht nur um Mechanik, Kinematik und Festigkeitslehre, sondern auch um Strömungslehre, Strömungsmechanik und Thermodynamik. Für jemanden wie mich, der gerne mit vielen verschiedenen Dingen arbeitet und dazulernt, war das eine bessere Berufswahl als eine Spezialisierung auf ein einzelnes Gebiet.

Satish Shukla: Da Sie all diese Bereiche erwähnt haben, möchte ich Ihnen nur kurz mitteilen, dass meine drei Mitgründer Sangeet, Prateek und Bir alle Chemieingenieure sind. (Okay.) Und sie alle betonen, dass auch die Thermodynamik eine Rolle spielt und viele weitere Faktoren für die Funktionsfähigkeit eines Roboters notwendig sind. Es ist im Grunde genommen interdisziplinäre Ingenieursarbeit. (Ja.) Das, was Sie ansprechen, deckt sich also mit dem, was sie mir ebenfalls mitgeteilt haben. Genau.

Ayushmoy Roy: Das war also der Grund, warum ich zur Robotik gekommen bin und einen Abschluss in Robotik gemacht habe, und seitdem bin ich auf dem Gebiet der Robotik tätig.

Satish Shukla: Großartig, das ist wirklich inspirierend. Wie kam es denn zu der Idee für Pace Robotics? Wie sind Sie auf die Idee der Baurobotik gekommen? Könnten Sie unsere Zuhörer bitte durch diesen Prozess führen?.

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Hören wir mehr über Bauroboter

Ayushmoy Roy: Ja, also bevor wir 2021 mit Paced Robotics anfingen, arbeitete ich etwa zweieinhalb Jahre bei Mahindra in der Abteilung für Agrarrobotik. Davor war ich bei Schaeffler, einem Automobilhersteller, in der Mechatronik-Abteilung tätig. Das passt gut zu meiner Erfahrung im Bereich Agrarrobotik. Eine der Herausforderungen bestand darin, Roboter auf indischen Bauernhöfen einzusetzen, wo die Bereitschaft, für diese Technologie zu bezahlen, sehr gering war. Außerdem fanden diese Einsätze in sehr abgelegenen ländlichen Gebieten statt, wo der Zugang zu Maschinen für Upgrades, Wartung und regelmäßige Kontrollen extrem schwierig war. Deshalb wollte ich etwas im urbanen Raum machen, wo ähnliche Probleme wie in der Landwirtschaft bestehen: Fachkräftemangel, geringe Produktivität und explodierende Kosten. Im Baugewerbe fand ich einen Sektor, der – wenn man Landwirtschaft und Robotik betrachtet – wahrscheinlich zwei der größten Wirtschaftszweige Indiens und der Welt ist. (Ja, und beide Sektoren müssen dringend zulegen, um erfolgreich zu sein.) Ja, und ich glaube, es gibt eine Statistik, die besagt, dass die Baubranche in den letzten Jahrzehnten die niedrigste jährliche Produktivität aller Sektoren, einschließlich der Landwirtschaft, aufweist. Außerdem habe ich in meiner Umgebung beobachtet, wie viele der Praktiken, die ich aus meiner Kindheit kenne, sich seit Jahren nicht verändert haben. Das hat mich dazu inspiriert, mir den Bausektor genauer anzusehen. Dann sprach ich mit meinem Mitgründer Shrinivas, der selbst aus der Baubranche kommt und über viel Erfahrung verfügt. Er kannte also viele der Probleme aus erster Hand. Das hat uns dazu angeregt, uns den Sektor im Allgemeinen genauer anzusehen. So kamen wir schließlich auf die Idee für Pace Robotics: Wir begannen, uns mit dem Ausbaubereich zu beschäftigen. Der Ausbau im Hochbau ist wahrscheinlich eine der arbeitsintensivsten manuellen Tätigkeiten. Nach Kundeninterviews und -gesprächen konzentrierten wir uns schließlich auf diesen Bereich.

Satish Shukla: Okay, das war ein sehr strukturierter Ansatz, um den gewünschten Sektor und das gewünschte Produkt auszuwählen. Normalerweise hört man ja von Leuten, die etwas erlebt haben usw. Aber dieser strukturierte Ansatz ist tatsächlich eine sehr gute Methode, um die weitere Vorgehensweise zu planen. Ein typischer Anstrichprozess umfasst verschiedene Schritte: die Wand vorbereiten, die Farbe anmischen, spachteln, grundieren, zwei Anstrichschichten auftragen usw. Wie trägt Ihr Bauroboter zu diesen Prozessen bei?

Ayushmoy Roy: Ja, unser Roboter ist im Grunde ein Wandbearbeitungsroboter für den Innenausbau. Wir konzentrieren uns hauptsächlich auf Wohnräume. Der Prozess der Wandbearbeitung beginnt mit dem Ausgleichen des Untergrunds, also dem Verputzen. Dabei wird entweder Gipsputz oder Zementmörtel verwendet. Anschließend folgen die Feinarbeiten mit Zement- oder Acrylspachtelmasse. Zum Schluss werden Grundierung und Farbe aufgetragen, um die dekorativen Elemente zu streichen. Unser Roboter übernimmt aktuell den gesamten Prozess vom Spachteln bis zum letzten Anstrich, wir arbeiten aber auch an der gleichzeitigen Bearbeitung des Verputzens. Der größte Vorteil des Roboters in einem Projekt ist die zehnfache Produktivitätssteigerung im Vergleich zu einem Team aus einem Maler oder Maurer und einem Helfer. Dadurch sinken die Kosten um das Dreifache. Selbst im indischen Kontext, wo die Baukosten bekanntlich hoch sind, sind die Kosten für die Wandbearbeitung sehr niedrig. Sie können die Kosten weiterhin senken und gleichzeitig die üblichen Vorteile der Robotik nutzen, wie z. B. erhöhte Sicherheit und großflächige Qualitätsstandards. Sie sind nicht mehr vollständig auf menschliche Arbeitskraft angewiesen. Da menschliche Arbeitskräfte meist ungelernte oder ungeschulte Fachkräfte sind, die sich das nötige Wissen erst aneignen müssen, erhalten Sie hier die Vorteile, die Sie in einem Projektabschnitt erzielen. Das ist im Wesentlichen der Vorteil.

Satish Shukla: Und wie gibt man diesem Roboter Befehle?

Ayushmoy Roy: Wir haben also eine HMI (Human Machine Interface), eine sehr einfache Benutzeroberfläche. Ja, quasi eine App für den Roboter. Der Benutzer wählt den gewünschten Bearbeitungsprozess aus, also Decke oder Wand. (Ihr Roboter kann also auch die Decke bearbeiten.) Richtig. Bis zu etwa drei Meter. (Super!) Ja. Der Benutzer wählt also Decke oder Wand und anschließend den gewünschten Prozess aus. Gegebenenfalls müssen Sie beim Wechsel vom Spachtel zum Endwerkzeug die Aufsätze wechseln. Wenn Sie beispielsweise Wandschleifen auswählen, wählen Sie „Wand“ und dann „Schleifen“. Der Roboter erledigt dann den gesamten Prozess.

Satish Shukla: Wie navigiert der Roboter? Denn er muss sich bewegen, während er die Wandabschnitte fertigstellt.

Ayushmoy Roy: Ja. Der Roboter ist mit einem LiDAR-System ausgestattet und navigiert intuitiv. Er erstellt eine Karte und versucht dann, sich an der Wand auszurichten, wenn er dort arbeitet. Bei Arbeiten an der Decke berechnet er seine eigene Bahn und folgt dieser dann millimetergenau.

Satish Shukla: Okay. Und dann erhält es mithilfe von Sensoren usw. die Rückmeldung, wann es die Aufgabe abschließt.

Ayushmoy Roy: Richtig. Ja. Wir haben also viele Abstandssensoren und Feedback-Sensoren, die erfassen, wie das Werkzeug an der Wand ansetzt, aus welcher Entfernung wir sprühen usw. Basierend darauf korrigiert der Roboter ständig Fehler.

Satish Shukla: Das ist sehr interessant. Wer sind also die Endverbraucher dieses Roboters?

Ayushmoy Roy: Wir zielen im Wesentlichen auf mehrstöckige Wohngebäude ab. Unsere Endkunden wären also Maler oder Maurer. Käufer wären hingegen große Bau- oder Immobilienunternehmen, die nach großen Hochhauskomplexen suchen – das sind die idealen Projekte für uns.

Satish Shukla: Okay. Was denken Sie, wie viel des Bauprozesses in naher Zukunft durch Robotik automatisiert werden kann?

Ayushmoy Roy: Ich denke, eine große Herausforderung für Bauroboter ist die Unstrukturiertheit des Bauwesens. Auch wenn die Arbeiten oft repetitiv erscheinen, gibt es häufig kleinste Unterschiede. Jede Wand, jede Etage ist anders. Hinzu kommen Hindernisse wie herumliegende Ziegel, Steine ​​und Sand, die die Arbeiter umgeben. Daher ist der Einsatz von Robotik im Bauwesen meiner Meinung nach sehr schwierig. Gleichzeitig sehe ich aber auch ein enormes Potenzial für den Einsatz von Robotik im Bauwesen. Gerade in letzter Zeit hat die Mechanisierung und Automatisierung im Hochbau stark zugenommen. Im Bereich der Wände hat sich jedoch noch nicht viel getan. Für jeden Ausbauprozess benötigen wir Wand- und Bodenbeläge sowie Arbeiten an der Mechanik und Elektrik. Ich denke, das wird die nächste Herausforderung für die Robotik im Bauwesen sein. Auch Vermessungsarbeiten und ähnliches bergen großes Potenzial. (Ja, man könnte wahrscheinlich auch LIDAR für Vermessungsarbeiten einsetzen.) Drohnen für Vermessungsarbeiten. Es handelt sich um automatisierte Bagger und ähnliches. (Erdbewegungsmaschinen könnten autonom arbeiten.) Das stimmt.

Satish Shukla: Eine der Anwendungsmöglichkeiten liegt also auch heute noch in der Vermessung und Überwachung. Es gibt auch Vierbeiner, die Feedback geben und in Gebiete vordringen können, die Menschen meiden. Richtig. Es gibt also definitiv viele Anwendungsmöglichkeiten für diese Technologie.

Ayushmoy Roy: Und dann gibt es, wie Sie schon sagten, auch LIDAR-Systeme für Vermessungszwecke. Es gibt Firmen, die solche Rucksäcke herstellen. Ja. Oder helmgestützte Vermessungsgeräte, die aus LIDAR-Systemen und Kameras bestehen. Das ist also auch eine zweite Möglichkeit, vielleicht eine Alternative zu Drohnen und ähnlichem.

Satish Shukla: Das stimmt. Sie haben ja bereits erwähnt, dass Sie als Drei- oder Vierjähriger von dem beweglichen Belohnungssystem fasziniert waren. Gibt es denn außerhalb Ihrer Branche eine vielversprechende Anwendung im Bereich Robotik, die Sie besonders inspiriert oder beeindruckt?

Ayushmoy Roy: Ich denke, die Landwirtschaft war für mich eine wichtige Inspirationsquelle, mich mit Robotik und Baurobotern zu beschäftigen. Es gab zum Beispiel Unkraut- und Ernteroboter, die mich damals sehr faszinierten. Sie waren also eine große Motivationsquelle für mich. Ich habe mich auch schon immer für Bergbaumaschinen interessiert. Viele Dinge, wie die autonomen Muldenkipper von Caterpillar, die vor Jahrzehnten entwickelt wurden, haben mich sehr interessiert. Ja, ich würde sagen, diese beiden Bereiche waren meine Inspirationsquellen – Inspirationsquellen jenseits der traditionellen Anwendungsgebiete von Robotik.

Satish Shukla: Großartig. Angenommen, Sie entwickeln einen Bauroboter, richtig? Die gesamte menschliche Zivilisation ist ja bekannt für ihre Bauweise. Wenn Sie also mit Ihrem Bauroboter in die Vergangenheit reisen könnten, an welchem ​​historischen Projekt würden Sie am liebsten arbeiten und warum?

Ayushmoy Roy: Ja, ich denke, etwas wie der Burj Khalifa wäre sehr interessant für uns gewesen. Ich weiß, er besteht hauptsächlich aus Stahl und Glas. Daher entfällt der ganze Aufwand mit Streichen und Feinarbeiten. Aber allein die Vorstellung, Roboter zum Bau des höchsten Gebäudes der Welt einzusetzen, wäre fantastisch gewesen.

Satish Shukla: Also, Sie hätten wahrscheinlich gesagt, ich würde einen Roboter bauen, der ein höheres Gebäude errichtet. Ja, das wäre es gewesen. Das ist ein guter Ansatz. Ja. Damit würden Sie viel PR bekommen. Ja. Wir haben ja schon mal über ein Projekt gesprochen. Wenn Sie in Zukunft ein Projekt realisieren müssten, an dem Ihr Roboter beteiligt sein könnte, welches wäre das?

Ayushmoy Roy: Ja, also ich finde das interessant, aber ich meine, es ist nicht sehr praktikabel. Es gibt da diese Stadt. (Lassen Sie Ihrer Fantasie freien Lauf.) Ja, also diese Stadt namens Neom in Saudi-Arabien. Dort gibt es ein Projekt namens „Die Linie“. Dabei wird eine ganze Stadt auf einer Länge von etwa 200 Kilometern in einer einzigen Linie gebaut. Es wird also sehr lange Mauern geben. Und da wir den gesamten Mauerwerksprozess – 3000 Quadratfuß Mauerwerk – an einem Tag abschließen können, wären wir in der Lage, solche Projekte mindestens zehnmal schneller als mit menschlichen Arbeitskräften zu realisieren. Ich glaube also nicht, dass dort viel gestrichen werden muss. Es wird größtenteils aus Fertigteilen bestehen, schätze ich. Aber ja, das wäre wirklich gut.

Satish Shukla: Mit 3000 Quadratfuß Mauer, die Ihr Roboter an einem Tag errichten könnte, hätte Donald Trump, etwas spät dran, damit die berühmte Mauer bauen können, die Sie bauen wollten. Ja, ja. Nur eben für die Migranten.

Ayushmoy Roy: Ja, aber dann würde das Projekt immer wieder unterbrochen und fortgesetzt werden. (Ihr Roboter könnte also mittendrin stehen bleiben.) Jede neue Regierung, die an die Macht kommt, sorgt für Unterbrechungen und Fortsetzungen.

Satish Shukla: Um das Thema etwas lockerer zu beenden: Da Sie diesen niedlichen kleinen Roboter gebaut haben, der Ihnen beim Bau von Robotern helfen kann, würden Sie ihn gerne in Ihrem eigenen Haus einsetzen?

Ayushmoy Roy: Ja, Technikbegeisterte und ich würden so etwas schon immer gerne umsetzen. Aber ich denke, es gibt viele Herausforderungen, zum Beispiel in sehr beengten Räumen. Für einen Roboter ist es extrem schwierig, sich in solchen Räumen zu bewegen und zu arbeiten. Auch das Verständnis der Umgebung ist eine große Herausforderung. Das ist selbst für die heutigen Wahrnehmungsmodelle sehr schwierig. Sowohl die Trajektorie und die Pfadplanung als auch die gesamte Aktorik und Bewegungssteuerung sind anspruchsvoll. Ein Haus mit allen Möbeln und den sich bewegenden Personen – mit Menschen, Wasserleitungen und der gesamten Einrichtung – ist ein sehr komplexes Szenario für einen Roboter. Ich denke, wir sind noch weit davon entfernt. Aber natürlich wäre es fantastisch, so etwas zu können.

Satish Shukla: Großartig. Vielen Dank. Danke für das interessante Gespräch und alles Gute.

Ayushmoy Roy: Vielen Dank.