AI en robotica in de bouw: veelbelovend maar de mens behoudt de regie

Met BIM krijg je een digitale 3D-weergave van alle fysische en functionele kenmerken van een gebouw. © Nathalie Dolmans

Tekst Bart Vancauwenberghe

De integratie van artificiële intelligentie in de bouwsector verloopt aan twee snelheden. “Aan de ene kant van het spectrum heb je ondernemingen die er totaal nog niet mee bezig zijn. Zo verbazingwekkend is dat niet, want er zijn nog heel veel bedrijven die op een traditionele manier werken en op vlak van digitalisering nog veel stappen te zetten hebben. Anderzijds heb je een aantal ondernemingen die volop aan het exploreren zijn of al een stuk verder staan, vanuit de overtuiging dat ze er ook een competitief voordeel bij hebben.”

Aan het woord is Pieter De Buysser van NXTGN, dat in samenwerking met bouwfederatie Embuild informatiesessies en workshops verzorgt, en bedrijven adviseert bij de uitstippeling van een AI-strategie. Volgens hem hangt de mate waarin een onderneming er al mee bezig is, sterk af van het DNA van het bedrijf. “We zien AI al structureel opduiken bij een aantal (middel)grote bedrijven of heel innovatieve kleinere ondernemingen. We zijn nog volop aan het verkennen. De bouwsector is dan ook een vrij conservatieve sector. Voor de kleine zelfstandige metselaar gaat het digitale aspect nu doorgaans niet veel verder dan de administratie van zijn boekhoudpakket. Het neemt niet weg dat je hier en daar ook al zelfstandigen ziet die bekijken in hoeverre bepaalde tools hen kunnen helpen om minder met administratie bezig te hoeven zijn, zodat ze zich nog meer kunnen concentreren op hun kernactiviteit.”

Ondersteunen bij vervelende rapportering

Grosso modo kunnen we vijf domeinen onderscheiden waarin AI vandaag, of in de toekomst, meerwaarde kan creëren: ondersteunende functies, commerciële processen, communicatie en coördinatie, talent en vaardigheden en planning. 
“Op deze vlakken kan AI een nuttige hulp zijn”, vervolgt Pieter. “Dat gaat heel breed: van chatbots die toegang bieden tot nuttige informatie over bijvoorbeeld verlofaanvragen, tot en met alles wat helpt bij ‘vervelende’ rapportering. Denk aan alle administratie die nodig is om een ISO-certificaat te behalen, ESG-doelstellingen te bereiken, enzovoort. In dit domein zijn er al heel wat toepassingen, maar die overstijgen de bouw- en vastgoedwereld.”

Benedikt Declercq, projectcoördinator Innovation & Technology bij Embuild Vlaanderen, merkt dat de adoptie van generatieve AI – voor toepassingen op kantoren – snel zieltjes wint. “In dat opzicht verschilt de bouw niet van andere sectoren”, weet hij. “Stilaan werkt iedereen met ChatGPT en/of Microsoft Copilot. Daarnaast zien we voor specifieke, bouwgerelateerde werken steeds meer AI-oplossingen ontstaan die zich op een deel van het proces focussen.”

Berekenen en visualiseren

De integratie van artificiële intelligentie in de verkoop klinkt veel aannemers als muziek in de oren. Het biedt heel wat opportuniteiten, maar vandaag schuilen er toch nog addertjes onder het gras. “De bouwwereld is een behoorlijk labyrint”, weet Pieter. “De markt biedt al diverse oplossingen om bedrijven hierbij te ondersteunen, maar de complexiteit én het prijskaartje vormen vaak nog een hinderpaal.”

Concrete toepassingen zien we vandaag vooral opduiken bij de grotere jongens. Dat is geen toeval: je moet stevig investeren en je hebt best al een behoorlijke digitale maturiteit.

Een goed voorbeeld zijn specifieke apps die lastenboeken lezen en analyseren. Benedikt: “Lastenboeken zijn vrij complex, bevatten veel juridisch jargon en terminologie die specifiek bouwgericht is. Als AI voor een specialist in natuursteen pijlsnel kan berekenen hoeveel m² marmer of graniet voor een project vereist is, kan het bedrijf in kwestie snel beslissen of ze meedingen of niet.” 

Zulke oplossingen komen aan bod in AI Construct, één van de twee COOCK+-projecten (Collectief Onderzoek & Ontwikkeling en Collectieve Kennisverspreiding/-transfer) die met Vlaio-steun verlopen. “Dit project, dat drie jaar loopt en waaraan ook Buildwise en Sirris meewerken, focust zich op toekomstbestendige innovatie en verbetering in bouwinformatieprocessen met generatieve AI.” 

Zo is het bijvoorbeeld zowel voor professionele als particuliere klanten interessant om hun project via visualisatietools virtueel al gestalte te zien krijgen. “Het helpt onder meer architecten, projectontwikkelaars en makelaars om de wensen van hun potentiële klant te vertalen van diens hoofd naar de tekentafel: wat wil de eindklant precies? Hoe moet het gebouw eruit zien?”

(lees verder onder de foto)

De robotcel in de microfabriek bij Vandenbussche produceerde onder meer het houten binnenwerk van het Wintercircus in Gent.© Nathalie Dolmans

Prospecten omverblazen

Als je er op die manier beter in slaagt om de wens van de klant te capteren, kan dit leiden tot vlotter lopende salestrajecten, snellere klantenbinding en dus ook rechtstreekse omzetgroei. “Stel: je zit als interieurarchitect een eerste keer rond de tafel met het management van een bedrijf dat een kantoor wil inrichten”, vervolgt Pieter. “Wie tijdens dat gesprek gebruik maakt van een visualisatietool met AI, kan de ideeën van de klant meteen omzetten naar de invulling van een virtueel gebouw. Als de klant op het eind van dat gesprek min of meer omvergeblazen is omdat hij het project al tot leven heeft zien komen, is de kans reëler dat hij het licht op groen zet dan wanneer je hem nog vier weken op een concreet voorstel laat wachten. Het zorgt er dus voor dat je al na dat eerste gesprek veel verder in het beslissingstraject zit, een sterke connectie met de prospect hebt en de koopkans veel groter is dan wanneer je met pen en papier maar iets vaags kunt voorleggen.”

Time is money, deze oude economische wet is nog steeds springlevend. En AI kan wel degelijk tijdswinst opleveren. Denk aan dakwerkers die, net als veel andere bouwbedrijven, kampen met een tekort aan bekwame vaklui. Benedikt: “Als een specifieke app (Spotable, red.) het mogelijk maakt dat ze bij de voorbereiding van een nieuw project niet per se ter plekke hoeven te gaan om alles op te meten, maar via databanken, Lidar-gegevens (‘remote sensing’-techniek om de afstand tot objecten te meten, red.) en dronebeelden alle informatie kunnen verzamelen, is dat een enorme troef. Hetzelfde geldt voor bedrijven die wegenwerken uitvoeren en met behulp van dronebeelden de vooruitgang op de werf in kaart kunnen brengen”, vult Benedikt aan.

BIM als AI-locomotief

Het centraal zenuwstelsel bij vele bouwprojecten is nu BIM. Via deze digitale 3D-weergave van alle fysische en functionele kenmerken van een gebouw kan je veel korter op de bal spelen, het budget nauw opvolgen en veel meer sturen. Benedikt: “Terwijl we vijf jaar geleden bij talrijke leden nog heel wat evangelisatiewerk rond BIM moesten verrichten, is het besef over de meerwaarde ervan nu echt ingedaald. De I staat voor informatie en het bewustzijn over de nood aan data  is vermoedelijk nooit zo groot geweest. Gaandeweg heeft ook de M uit de afkorting een nieuwe betekenis gekregen. ‘Building Information Management’ gaat verder dan ‘Building Information Modeling’. Voeg daar de drie aspecten van AI aan toe – data, rekenkracht en algoritmes – en je weet dat er geen grotere locomotief voor AI-adoptie is dan BIM. De implementatie van BIM en alle data opent ontelbare deuren voor toepassingen op basis van AI.”

Op termijn hoopt Benedikt dat ook bij de exploitatie van het opgeleverde gebouw door facility managers BIM tot een vaste waarde zal uitgroeien. “Het BIM-model kan ook tijdens de exploitatiefase van een gebouw van onschatbare waarde zijn mits de data worden geïmporteerd in het gebouwbeheerssysteem. Voeg daar nog sensoren op allerlei toestellen (warmtepomp, geothermie …) aan toe en je evolueert naar een situatie waarbij dankzij onder meer preventief onderhoud optimaal management mogelijk is.”

Beter communiceren op de werf

Typerend voor elk bouwproject is de voortdurende uitdaging om een glasheldere communicatie tussen alle betrokken partijen te organiseren, met het oog op een zo vlot mogelijke coördinatie. Net daar knelt het schoentje vaak. Op een werf in volle bedrijvigheid lopen tal van (onder)aannemers rond, elk bezig met hun specifieke taak. Idealiter kan je alles coördineren via een communicatienetwerk tussen al die partners. Pieter De Buysser: “Deze markt is nog volop in ontwikkeling, ook omdat ieder project zo’n immens kluwen is. Voor softwareontwikkelaars is dit een markt met enorm veel potentieel. Als je via zo’n netwerk concrete instructies kan geven, het ‘masterplan’ kan omzetten naar een specifiek plan van aanpak voor elke onderaannemer, maar ook vorderingsstaten, dag- en inspectierapporten, de veiligheid op de werf en risicomanagement kan integreren, zou dat een hoge toegevoegde waarde bieden.”

Highsail, gevestigd in Gent, is voorlopig één van de schaarse aanbieders in dit segment. De start-up, gesteund door Entourage (het investeringsbedrijf van Pieterjan Bouten), bracht een mobiele app uit die ingesproken berichten, notities en foto’s naar rapporten transformeert. Op die manier wil het de tijd die technici aan administratieve rompslomp besteden, gevoelig doen inkrimpen. Een alternatief hiervoor is Plaud, dat zich profileert als de meest draagbare notitiesoftware met AI wereldwijd. De kleine dictafoon werkt met een micro die je op je (veiligheids)vest kan spelden en maakt komaf met het idee dat je op de werf moeilijk notities kan nemen met vuile handen. Ook deze tool heeft als doel om spraakberichten om te zetten naar geschreven documenten, in het formaat dat de gebruiker verkiest. “Zo’n apparaat is ook handig om telefoongesprekken die over een bouwproject gaan, op te nemen en ze samen te vatten.” 

Het illustreert ook dat ondernemingen logischerwijs vooral oren hebben naar AI-tools die een concreet probleem oplossen. “Dat klinkt evidenter dan het lijkt, want een bouwproces is nu eenmaal vaak complexer dan wat een AI-specialist begrijpt”, weet Pieter.

Werven opvolgen via cameravisie

Een cruciaal AI-luik voor bouwtoepassingen gaat over cameravisie op de werf. Benedikt: “Zeker bij grootschalige projecten, vaak uitgevoerd door Klasse 8-aannemers, zullen we evolueren naar een situatie waarbij er op alle hoeken van de bouwplaats camera’s staan. Je kan er ook een monteren op de torenkraan, om op elk moment over een duidelijk zicht in vogelperspectief te beschikken en op die manier de werf op te volgen.”
Die toepassing is meteen het onderwerp van het tweede COOCK+-project met Vlaio-steun. “AIDA gaat over AI- en datagedreven werfopvolging en verloopt in samenwerking met Embuild Vlaanderen, Buildwise en imec”, verduidelijkt Benedikt. “Door camerabeelden afkomstig van vaste camera’s of drones te koppelen aan een BIM-model kan je een werf optimaal monitoren.  Stel dat bijvoorbeeld in bouwweek 34 blijkt dat ze op de werf nog niet aan de derde verdieping bezig zijn – zoals volgens de planning voorzien was – is het mogelijk om de planning aan te passen en eventueel de betrokken onderaannemers snel te verwittigen.”

Ook voor risico-opvolging kan AI-software een meerwaarde hebben, al pleiten zowel Embuild als NXTGN hier voor gezond verstand. “Stel dat een werfleider vaststelt dat bijvoorbeeld de onderaannemer voor grondwerken drie dagen op rij niet is opgedaagd, kan hij dat rapporteren. Meer nog: als AI dat bericht koppelt aan de overeenkomsten in het contract en tot de conclusie komt dat de onderaannemer in kwestie zich in principe schuldig maakt aan contractbreuk, zou dat tot een claim kunnen leiden. De kunst bestaat er dan in om de soep niet té heet op te dienen: op zulke momenten is menselijk overleg met die aannemer nog altijd de beste optie. Zo kan hij ook de context van zijn afwezigheid duiden. Het moeten altijd mensen zijn die knopen doorhakken, laat die verantwoordelijkheid alstublieft niet over aan een app.”

Robots laten metselen?

De juiste mensen vinden, blijft in de bouw een heet hangijzer. Dat probleem kan AI niet oplossen. Bepaalde processen kan je wel automatiseren of deels robotiseren – dat zie je onder meer bij de constructie van prefab elementen – maar ook dergelijke ontwikkelingen botsen op hun limieten, al zien we op dat vlak progressie. 

Zo ontwikkelde het Nederlandse Ropax de PAX-metselrobot, die al ruim 160.000 stenen heeft gelegd aan een tempo van 240 stenen per uur en tot 30% minder mortel zou gebruiken, vooral voor traditionele gevels. Bij Fastbrick Robotics uit Australië gaan ze er prat op dat hun Hadrian X muren bouwt met een hoge snelheid, terwijl het Genkse Wally Automation onlangs de eerste compacte metselrobot introduceerde voor binnenmuren met zware stenen van 13 kilogram. ‘Wally’ zou ook instaan voor een strakke afwerking, waarna de aanbieder zorgt voor automatische rapportering en slimme facturatie.  

In Oost-Vlaanderen zie je ook al mooie voorbeelden. Danilith Delmulle uit Wortegem-Petegem heeft een robot in hun productiehal die prefab gevelelementen maakt. En bouwbedrijf Vandenbussche uit Aalter investeerde in een gerobotiseerde microfabriek voor modulaire woonunits. Eind 2022 ging Vandenbussche in zee met de Londense tech start-up AUAR. Het bedrijf, opgericht door architecten Mollie Claypool en de Vlaming Gilles Retsin, ontwikkelt robottechnologie waarmee bouwondernemingen modulaire woonunits kunnen bouwen vanuit een geïntegreerd ontwerp. Hun robotcellen zijn vrij compact, waardoor het een snel inzetbare en schaalbare oplossing is. Bovendien maakt het besturingssysteem gebruik van AI, waardoor een ontwerp eenvoudig in bouwelementen kan omgezet worden. Met een robotarm maak je vanuit die ontwerpsoftware houten ‘caissons’ in 2D die men vervolgens tot houten wanden en vloeren assembleert. De operator krijgt heldere productie-instructies voor de robot.

(lees verder onder de foto)

De compacte metselrobot van het Genkse Wally Automation kan zware stenen van 13 kilogram hanteren.© Wally Automation

Dat klinkt allemaal veelbelovend, maar Pieter De Buysser nuanceert. “Op dit moment zijn er nog meer mensen nodig om zulke robots te begeleiden, dan dat die zelfstandig kunnen bouwen. Dit is een technologie die zeker het volgen waard is, maar ik verwacht in de eerste tien jaar normaliter nog geen systeem dat een redelijke terugverdientijd kan waarborgen”, oordeelt Pieter De Buysser.

Benedikt schat het optimistischer in. “In metselrobots zag ik tot voor kort relatief veel ‘spielerei’, maar het wordt wel performanter. Ik verwacht niet dat dergelijke robots ooit volledige huizen zullen bouwen, maar voor rechttoe-rechtaanconstructies zie ik op termijn steeds meer toepassingen.”

AI-hulpje voor de calculator

Voor calculaties zien beide specialisten AI sneller tot een grote steun uitgroeien. “Prijsberekeningen zijn in de bouw een heel risicovol proces, want daarin een fout maken kan financieel verstrekkende gevolgen hebben. Die berekeningen volledig aan AI overlaten zou een brug te ver zijn, maar apps en software kunnen wel vergelijkingen maken met offertes uit het verleden en andere bronnen (normen, standaarden, procedures …) consulteren die de calculator helpen. Op die manier vermijd je veel werk dat je in het verleden al hebt gedaan. Een grondige controle achteraf blijft sowieso wel noodzakelijk.”

Dat geldt ook voor werkzaamheden op de werf. Stel: een Poolse kraanwerker moet een kraan verplaatsen over een helling van 5°, maar vindt in de handleiding geen uitleg in zijn taal. In principe zou hij via een chatbot in zijn taal kunnen vragen of er een risico op kantelen bestaat. Op zich kan dit zeker nuttig zijn, al steekt Pieter De Buysser ook hier een waarschuwende vinger op. “Generatieve AI hallucineert, vroeg of laat. Zeker bij taalmodellen is er altijd een risico op foutieve informatie. Dat kan je niet met de huidige technologie oplossen, in de toekomst misschien wel. Sowieso mogen we niet blind vertrouwen op AI. We moeten wennen aan het feit dat de informatie die je op die manier krijgt, de ene keer betrouwbaar zal zijn, een andere keer niet.”
Een accurate planning maken is bij elk bouwproject een worstelproces. Hierbij blind vertrouwen op AI is niet het beste plan. “Een planning maken gaat gepaard met het volgen van regels en procedures. Laat dat nu net iets zijn waar generatieve AI minder goed in is. Wél kan het helpen om op een intuïtieve, conversatie-gebaseerde manier een planning iets makkelijker aan te passen”, duidt Pieter De Buysser.

Gerichter prospecteren

Elk residentieel gebouw komt vroeg of laat op de verhuur- of verkoopmarkt terecht. En ook in de vastgoedwereld kan en zal AI een grotere rol spelen in de nabije toekomst. Zoals het verhaal van ImmoParse aantoont, de ‘proptech’-onderneming uit Sint-Martens- Latem van Thomas Couckuyt, Maarten Blomme en Klaas Claeyssens. Sinds vier jaar draait de commerciële motor op volle toeren. “Wij leggen ons toe op de verzameling van vastgoeddata en richten ons op alles wat te koop of te huur staat”, vertelt Thomas. “In eerste instantie doen we dat in België, maar we lonken ook al over de grenzen heen. Dergelijke panden zie je gedurende een bepaalde periode wel op de bekende immobiliënsites verschijnen, maar bij ons blijven ze altijd raadpleegbaar. We halen er de dubbele vermeldingen uit en komen zo tot een vrij allesomvattend overzicht van wat de markt te bieden heeft.”

Het bedrijf doet zelf niet aan verkoop of verhuur van panden, maar stelt de info over de gebouwen ter beschikking van onder meer immobiliënmakelaars, notarissen, projectontwikkelaars, banken en verzekeringskantoren. “Op basis van onze data kunnen die partijen belangrijke beslissingen nemen. We ontsluiten die info via onze webapplicatie, maar grotere vastgoedspelers kunnen de data ook via API’s (digitaal intermediair systeem) rechtstreeks aan hun eigen IT-systeem koppelen.”

(lees verder onder de foto)

De robot, die prefab gevelelementen maakt,  in  de productiehal van Danilith Delmulle.© Danilith

Toen het bedrijf vanaf 2021 voluit de markt opging, voelden Thomas, Maarten en Klaas meteen veel tractie. “De data over de gebouwen (een mix van ‘geschreven’ data en foto’s, red.) zijn zo specifiek, dat we perfect weten in welke staat een gebouw zich bevindt. Hoe staat het met de HVAC-voorzieningen? Is de vloer al dan niet aan vervanging toe? Beantwoordt het gebouw aan de huidige energetische normen? Die informatie stellen we onrechtstreeks beschikbaar voor specifieke aannemers uit de bouwsector, zoals bijvoorbeeld dakwerkers, tegelzetters, installateurs van zonnepanelen,… Dat doen we via onze partner Pro-Mailing uit Kortemark, dat zich specialiseert op direct mailing voor klanten, onder meer uit de bouwsector. Op die manier kunnen dergelijke aannemers veel gerichter prospecteren, met een aanzienlijk hogere kans op succes.”

Daarnaast werkt ImmoParse ook samen met Belmap (onderdeel van de GIM-groep). “Zij beschikken vooral over informatie over de buitenzijde van de panden (gevels, platte en/of zadeldaken, zonnepanelen,…). De combinatie met onze data creëert een mooie spiegel van elk pand, waardoor onder meer banken en verzekeraars over alle vereiste info beschikken om de gebouwen nog beter naar waarde te schatten.”

De markt kan die aanpak wel pruimen. ImmoParse heeft op jaarbasis momenteel 1 miljoen euro aan recurrente inkomsten. “We haalden recent een internationale groeisubsidie binnen en deden bij Vlaio onlangs ook een aanvraag voor een toelage voor een haalbaarheidsstudie, die zal onderzoeken in welke mate we verder internationaal kunnen schalen, onder meer in Frankrijk, Spanje en Tsjechië”, getuigt Thomas. 

Jobs plezanter maken

Rest de eeuwige vraag die bij elke trend die de arbeidsmarkt beïnvloedt, terugkeert: zullen toepassingen in AI en robotica leiden tot groot jobverlies in de bouwsector?  “Ik denk het niet”, klinkt Benedikt Declercq overtuigd. “Robots lenen zich bij uitstek voor periodieke, terugkerende taken, die dull, dirty of dangerous zijn. In de bouw zijn weinig handelingen exact hetzelfde en robots moeten ook nog altijd worden bediend. Niet het aantal mensen, maar het profiel van de werknemer in de bouw zal sterk veranderen. Die omslag is vandaag al aan de gang. In de bouwsector zien we naast de klassieke metselaars nu ook dronepiloten, BIM-modelleurs, duurzaamheidsspecialisten, enzovoort.”

“Kijk, de sector heeft meer dan 15.000 openstaande vacatures. Als je een deel daarvan kan invullen door robots, kunnen we dat alleen maar toejuichen. Robotica (cobots of robots) kunnen de saaie taken doen verdwijnen en de job-invulling eventueel licht wijzigen, aangenamer maken en  sowieso de efficiëntie bevorderen en tijd besparen. Dergelijke innovaties kan ik alleen maar omarmen”, besluit Benedikt Declercq.