Van BIM tot robotica: de bouwsector staat voor een AI-revolutie

Ceo Kristof Defruyt en Koen Van Impe, directeur projecten BIM van algemeen bouwbedrijf Vandenbussche aan de robotcel geplaatst in de microfabriek. De robot produceerde onder meer het houten binnenwerk van het Wintercircus in Gent.

Tekst Sam De Kegel – Foto Nathalie Dolmans

Geen enkele sector die zo afhankelijk is van de wispelturige weergoden als de bouwsector. Op de ochtend van dit interview bedekt een onverwacht sneeuwlaagje de huizen, wegen en bouwwerven in Oost-Vlaanderen. 
En dat heeft meteen impact op de werking, ook bij algemeen bouwbedrijf Vandenbussche, met hoofdzetel in Aalter. “Onze werven zijn minder bereikbaar. De ruwbouw ligt even stil, enkel wie binnen aan de slag is, kan verder. Vergeet niet dat het ook eind 2023 en eind 2024 al enorm veel geregend heeft. Dat heeft een grote impact op onze bouwwerven; zo hebben de dakdekkers enorm veel tijd verloren, en al wie erna volgt, ondervindt ook de gevolgen.”

Gelukkig heb je als bedrijf meer controle over digitalisering en robotisering dan over het weer, maar daarover zo meteen meer. Vandenbussche, 180 werknemers sterk, legt zich als klasse 8 bouwbedrijf toe op zowel openbare gebouwen als op private projecten zoals appartementen en kantoren. Het staat meestal zelf in voor de ruwbouw, daarnaast doet het bedrijf dagelijks een beroep op een vaste pool van onderaannemers. Met Qubus heeft de bouwgroep ook een eigen hout- en afwerkingsbedrijf. Kristof Defruyt, ceo: “We werken vooral b2b, maar nemen ook grotere residentiële projecten aan in opdracht van projectontwikkelaars. We bouwen vooral scholen en zorgvastgoed, zoals woonzorg- en kinderopvangcentra. Bijna 50% van onze opdrachten zijn overheidsprojecten, waarbij we intekenen op aanbestedingen die niet enkel op de prijs mikken. We doen ook vaak design & build-projecten, waarbij we van meet af aan samenwerken met de architect. Finance & maintain bieden we ook aan, maar dat segment is wat gedaald in de markt.”

Minder werkvolk? Meer automatiseren!

Digitalisering en straks ook robotisering zijn in de nabije toekomst niet meer weg te denken in de bouwwereld. “De laatste jaren zien we een versnelling”, vertelt Kristof. “Een aantal externe factoren verplichten ons ook. Eén: het tekort aan technisch talent. Het wordt steeds moeilijker om mensen te vinden om in weer en wind beton te gieten of stenen te metselen. Maar om een robot te bedienen of bouwelementen te monteren, vind je veel sneller volk. Twee: kostenefficiëntie. Wereldwijd zijn er genoeg studies die aantonen dat de bouwkosten (materialen en energie, red.) voor heel veel spanning zorgen op de budgetten. Dan moet je nog meer op zoek naar efficiëntieverbeteringen. Drie: de bouwsector is zeker in België heel sterk gefragmenteerd, met heel veel partijen, van architecten over hoofdaannemers en onderaannemers tot leveranciers en ingenieurs van studiebureaus. Als die niet goed met elkaar communiceren, gebeuren er veel fouten.”

BIM als centraal zenuwstelsel

Kristof wijst nadrukkelijk op de rol van de architect. “Voor elk project of elk nieuw huis wil men in België het warm water proberen uitvinden, dat zie je in onze buurlanden veel minder. Voor een aantal zaken bestaat echter al de beste oplossing, je hoeft niet altijd het warm water uit te vinden. Laat ons veel meer vertrekken vanuit bouwoplossingen die al bestaan. Ik maak graag een parallel met de auto-industrie. Als iedereen bij wijze van spreken zijn eigen auto begint te ontwerpen en nadien naar een constructeur gaat, zal het ook veel meer kosten. In Nederland zie je producenten van bouwoplossingen die vanuit de fabriek vertrekken. De architect houdt van meet af aan rekening met die bouwoplossingen. Hoe sneller je met de bouwheer en architect aan tafel kan zitten met een bouwteam, hoe beter. Meer en meer architecten maken die switch nu, want we moeten meer dan ooit op zoek naar oplossingen die nog betaalbaar zijn. Projectontwikkelaars die met ons al samengewerkt hebben en ons vertrouwen, trekken ons ook al vroeger in het bad.”

Een heel handige tool hiervoor is Building Information Modelling, kortweg 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. Het is bij Vandenbussche al bijna tien jaar het centraal zenuwstelsel bij elk bouwproject. Koen Van Impe, directeur projecten BIM: “Het is een heel visuele tool waardoor je snel conflicten ziet tussen de verschillende bouwelementen. Het zit tjokvol gestructureerde data waardoor je veel sneller alles kan meten en plannen. Zo creëer je een digital twin (digitale tweeling of replica voor fysieke bouwprojecten, red.) voor je begint te bouwen. Daarnaast is het dé tool om alle bouwactoren sneller met elkaar te betrekken, waardoor er nadien minder fouten in de uitvoering gebeuren.”

(lees verder onder de foto)

BIM lost de meeste technische vraagstukken op voorhand al op en kan je duidelijke instructies geven.

Technische knopen ontwarren

Volgens Koen laat ‘bimmen’ bouwspelers ook toe om een aantal complexe technische vraagstukken op te lossen, nog voor de eerste steen gemetseld wordt. Alles wordt immers virtueel gebouwd, en je koppelt er meteen de op dat ogenblik relevante technieken aan. “Zowel de bouwheer, architect als aannemer zijn onmiddellijk mee in het verhaal. Vroeger keken we met een bouwheer naar een ‘knoop’ op een 2D-plan, maar de bouwheer zag die knoop niet in zijn hoofd. Dankzij BIM kan je alles heel visualiseren naar alle partijen en sneller beslissingen nemen.” 

Kristof (vult aan): “Zo hadden we op een werf eens een leiding die ‘botste’ met een stabiliteitsbalk. We moesten toen ter plekke met de ingenieur improviseren. Nu zie je de oplossing al vroeger via BIM, moet je niet meer improviseren en verlies je minder tijd. Ook prefab leveranciers – zoals van sierbeton – zitten vandaag mee op de BIM-kar. Zo kan je complexe knopen rond waterdichting en aansluiting op voorhand ontwarren. Vergeet ook niet dat werknemers op de werven vaak andere talen spreken en/of soms iets minder opgeleid zijn – echte vakmannen die creatief problemen kunnen oplossen, zie je steeds minder. Ook in dat opzicht is BIM heel interessant omdat de meeste technische vraagstukken op voorhand al opgelost zijn en je duidelijke instructies kan geven.”

Dankzij digitale bouwtechnologie vermindert de foutenlast dus fors. Volgens Embuild, de spreekbuis van de bouwsector in Vlaanderen, kan op een werf de foutenmarge oplopen tot 15%. Door te kiezen voor design & build en digitale bouwtechnologie zoals BIM, kan je die reduceren tot een minimum. “Ook de bouwtijd vermindert fors. Al moet je wel voldoende voorbereidingstijd hebben om je effectieve bouwtijd te kunnen verkorten”, stipt Koen aan. “Die voorbereidingstijd is meer dan ooit cruciaal.”

Hun leveranciers en techniekers zijn al helemaal mee in het BIM-verhaal, maar vele onderaannemers nog niet. “Zodra je samen naar win-wins zoekt met al je leveranciers en onderaannemers, zal het rendement nog fors verhogen.”  
Vandenbussche merkt ook dat jonge werknemers BIM toejuichen. “Je voelt dat al tijdens sollicitatiegesprekken. We krijgen vragen rond duurzaamheid en robotica die tien jaar geleden niet gesteld werden. We voorzien zelf veel interne opleiding. Ook de oudere werknemers beseffen dat ze mee moeten zijn.”  

Van de fabriek naar de werf

Naast de processen innoveert Vandenbussche ook in haar productie om aan de marktvraag te voldoen. Uit noodzaak, want tegen 2040 moeten er naar schatting 300.000 woningen bijkomen. Dat vereist een forse verhoging van de productiviteit. Het vinden van geschikte arbeidskrachten is nu al een enorme uitdaging, en dan kom je al snel uit bij robotica.

Eind 2022 ging Vandenbussche in zee met de Londense tech start-up AUAR. Dankzij RecAp, een acceleratorprogramma waarbij grotere bouw- en vastgoedbedrijven in contact worden gebracht met PropTech start-ups, zag Vandenbussche een enthousiaste pitch van 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 gegenereerd en in bouwelementen kan omgezet worden. Kristof: “Met een robotarm maak je vanuit die ontwerpsoftware houten ‘caissons’ in 2D die we vervolgens tot houten wanden en vloeren assembleren. De operator krijgt heldere productie-instructies voor de robot. Dat maakt dat de operator die met de robot werkt alleen maar het proces hoeft te valideren en er ook heel snel mee weg is. Ook de architect zit van meet af aan mee aan tafel en kan met het ontwerp ‘spelen’.”

Deze vorm van robotica biedt deels een antwoord op het productiviteitsprobleem waar de sector al jaren mee kampt. Kristof: “De modules, gebouwd met de robot, kan je eerst manueel in de fabriek assembleren tot een wand- of vloerelement of ze nadien op de werf aan elkaar koppelen. In de toekomst zal dit laatste ook door de robot gebeuren of bij heel grote projecten kan de robot op de werven zelf een vaste stek krijgen.” 

Het bouwbedrijf uit Aalter was al snel overtuigd van deze nieuwe technologie en op 14 maart 2024 werd in hun vestiging in Aalter een eerste robotcel geplaatst in een microfabriek. Die produceerde onder meer het houten binnenwerk van het Wintercircus in Gent. “We produceerden er boxen, zeg maar inwendige kamers in hout. Wij waren de eersten wereldwijd die de AUAR-technologie uitprobeerden. Nu is AUAR deze robots wereldwijd aan het uitrollen. Zeker in gebieden waar het onherbergzaam is en er snel heel veel moet gebouwd worden, zijn er veel mogelijkheden. Er staan er ondertussen twee robots in de VS, binnenkort volgen er ook in Nederland en Oostenrijk en wellicht later ook in Scandinavië.”

Bij Vandenbussche willen ze de microfabriek zelf vooral inzetten voor het produceren van modulaire woonunits. “Via ons houtafwerkingsbedrijf Qubus hebben we eerst een poolhouse gezet, nadien een kantoortje, maar nu mikken we op grotere projecten, zoals rusthuizen, scholen en meergezinswoningen.”

In de aannemerswereld is Vandenbussche een pionier in robotica. “Reuzespelers à la Besix zijn daar natuurlijk ook mee bezig. En je ziet dat kleine huizenbouwers in houtskeletbouw stap voor stap proberen te automatiseren, maar vaak zijn ze nog niet zo ver geïntegreerd.” 

Hoe dan ook zal er in de toekomst steeds minder ‘geklodderd’ worden op werven. Via prefab elementen die in een productiehal gebouwd zijn – nu vaak  nog in 2D maar in de toekomst steeds vaker in 3D – en nadien geassembleerd worden op de werf. Kristof: “Ook in de jaren 90 gebeurde dit al op kleine schaal, maar toen er steeds meer goedkopere Oost-Europese werkkrachten naar onze werven kwamen, werd deze trend on hold gezet. Nu er weer een groot tekort aan werkkrachten is - gecombineerd met het duurzaamheidsstreven en de druk op de budgetten – is deze trend nu onomkeerbaar. “

Zo is er minder weerverlet, de bouwtijd wordt korter én meer voorspelbaar. En is dat niet de natte droom van elke bouwer? “Bovendien zal er zo ook minder (geluids)hinder zijn op de werven; zeker in binnenstedelijke gebieden is dat een troef”, weten beide heren.

AI volop in de steigers

Kunstmatige intelligentie (AI), al dan niet gekoppeld aan robotica, zal de bouwwereld sowieso steeds meer beïnvloeden en op termijn ingrijpend veranderen, voorspellen onze gesprekspartners. Kristof: “Stel, je hebt een stuk grond en wil een gebouw met drie slaapkamers en twee badkamers. In de toekomst zal de software zélf een ontwerp genereren dat direct kan geproduceerd worden. AI zal het werk van de architect dus deels overnemen.”

“Voorlopig versnellen we vooral repetitieve processen met AI”, besluit Koen. “Maar AI die zelf ontwerpt, komt eraan. AI heeft echter ook zijn gebreken. AI is worldwide, je kan alle data hebben maar daarom niet alle juiste data. Hoe ga je je AI ‘beschermen’? De mens, ook de architect, zal altijd zijn rol spelen.”