Vil utvikle smart vedlikehald av bruer og vegar

Oppstarten av SmartMet lab vart markert 14. februar 2025.

Innan fem år er målet at laben bli eit kompetansesenter på OsloMet for smart overvaking og vedlikehald av infrastruktur, og at han skal kome behova til offentlege og private aktørar i møte.

Laben skal ha avanserte testfasilitetar for strukturovervaking, materialteknologi og digital tvilling-modellering.

Han skal nytte dei nyaste teknologiane, inkludert digitale overvakingsverktøy, kunstig intelligens, maskinlæring og sensornettverk, for å utvikle eit integrert system for overvaking og vedlikehald. 

Dette skal ikkje berre bidra til å automatisere prosessar, men også styrkje fagkompetansen gjennom avansert dataanalyse og prediktive løysingar.

Mange bruer treng vedlikehald

– Bakgrunnen for denne satsinga er at Noreg har over 17.000 bruer, og eit omfattande nettverk av vegar, tunnelar og offshorestrukturar. Mange av bruene er gamle og krev regelmessig tilsyn, vedlikehald, reparasjonar og forsterkning, seier professor Mahdi Kioumarsi, som står i spissen for laben.

Ein rapport har gjort anslag på at over 50 prosent av bruene har etterslep i vedlikehald.

Instituttleiar ved Institutt for bygg- og energiteknikk (BE) Yonas ZewduAyele framhevar at vi også har ei stort vedlikehaldsetterslep i det norske vegnettet, og då treng vi ein kostnadseffektiv og smart måte å løyse dette på.

– Å ha ein effektiv inspeksjon vil gje oss fordelar når det gjeld å ta vare på kritisk infrastruktur. 

På tide å ta i bruk ny teknologi

Dermed har spørsmålet om det er på tide å ta i bruk ny teknologi og kunstig intelligens i tilsyn og vedlikehald av bruer og annan infrastruktur vorte svært aktuelt.

Kioumarsi gjev oss nokre døme på korleis dette kan gjerast med dronar, laserskanning og sensorar. 

Dette resulterer i tusenvis av bilete, som det ville vere uoverkommeleg å gå gjennom manuelt. 

Kunstig intelligens kan derimot automatisk oppdage skadar i strukturen, og er nødvendig for å gå gjennom store mengder data.

Og dette kan brukast på mellom anna bruer, vegar, jernbanar og offshore-strukturar.

Samarbeid viktig for å få det til

I arbeid med å utvikle SmartMet lab er det ønskjeleg å samarbeide med industrien, og nytte fasilitetar og kompetanse OsloMet alt har i til dømes Trimble lab, Oceanlab og AI lab, med dei fagfolka som er involverte der.

SmartMet lab tek sikte på å knyte til seg eksterne samarbeidspartnarar. Utdanning av nye fagfolk vil også vere ein viktig del av satsinga.

– SmartMet lab blir viktig for å byggje opp kompetanse, slik at vi kan bidra til samfunnet rundt oss, og dra nytte av fasilitetar som alt finst på OsloMet, seier Ayele.

Styrkar konkurranse og innovasjon

Prorektor for samfunnsforbetringar og samarbeid på OsloMet, Carl Christian Thodesen, slår fast at å investere i SmartMet lab er med på å styrkje konkurranseevna og innovasjonskapasiteten vår. 

– Det bidreg til miljømessig, sosial og økonomisk berekraft. Viss vi skal halde fram med å utvikle oss, må vi vere merksame på denne typen teknologi. Eg vil gratulere BE og TKD med dette superviktige prosjektet, seier Thodesen.

Kunnskapar om dronar, sensorar og kunstig intelligens

Eit nært samarbeid med AI lab og Institutt for informasjonsteknologi (IT) er viktig for SmartMet lab. Og professor Anis Yazidi gjer kort greie for aktuelle former kunstig intelligens og kva utfordringar ein kan stå overfor.

Kunnskapar om dronar og sensorar er også viktig, og der kan Institutt for maskin, elektronikk og kjemi (MEK) bidra. Instituttet har også kompetanse i materialteknologi og digitale tvillingar som kan vere nyttig, framhevar instituttleiar Astrid Oust Janbu.

Mykje av dette har samlingspunktet sitt i Oceanlab – havlaboratoriet, som vil bidra til SmartMet lab. Her blir det gjort forsøk både med undervassrobotar og flygande dronar, noko professor Vahid Hassani kan fortelje meir om.

– Eg er glad for at vi no kan samarbeide med SmartMet lab, som kan ta problemstillingane frå utgangspunktet, og samarbeide om noko som kan få mykje å seie. Vi har ting vi veit vil verke, men vi treng å føre dei til nye bruksområde, seier Hassani.

Stort behov for vedlikehald og ny teknologi

Pål Midtlien Danielsen og Stefano Derosa frå Jernbanedirektoratet kan fortelje om eit stort potensial for vedlikehaldsrelaterte prosjekt, og behovet for løysingar. 

Stefania Imeratore frå University of Niccolo Cusano i Italia er langt framme på feltet, og kan fortelje om mellom anna bruk av dronar med sensorar som kan brukast til å undersøkje betongstrukturar.

Postdoktor på Institutt for bygg- og energiteknikk, Afaq Ahmad, kan fortelje at temperaturendringar ofte er årsaka til problem med betong, som sprekkar og avskaling.

Ahmad understrekar kor viktig vedlikehald av vegsystemet i Noreg er. Det strekkjer seg over om lag 93000 kilometer. Noreg sin nasjonale transportplan har skissert eit totalt vedlikehaldsbehov på 1000 milliardar kroner over det neste tiåret.

Ahmad samanliknar strukturar med menneskekroppen; ettersom kroppen eldest, treng han fleire vurderingar og testar for å finne ut kva som må rettast opp.

På same måten, når ein struktur blir gammal, anten han er laga av betong eller stål, kan det oppstå problem på materialnivå eller kanskje på komponentnivå, som enkelte bjelkar, søyler, plater, eller til og med heile strukturen.

Ahmad fortel om bruk av kunstig intelligens (KI) innan bygg- og anleggsbransjen, til dømes i 3D-utskrift, smarte utskriftoperasjonar og tryggleik på byggjeplassen. Han diskuterer også korleis KI blir brukt i nesten alle domene innan konstruksjonsområdet.

Planlegg langsiktig

Kioumarsi og teamet hans har allereie bestilt utstyr for å få dei mest avanserte dronane. Dei har denne ekspertisen, og no ser dei fram til å jobbe på dette prosjektet.

Kioumarsi understrekar også kor viktig forsking og utdanning er, og at det handlar om meir enn berre å søkje om forskingsmidlar. Det handlar også om å utvikle teknikkane til studentane for å møte kravet i framtida i bransjen.

Etableringa av labfasilitetane til SmartMet lab er allereie godt i gang, og for å sikre langsiktig utvikling og vidare oppskalering av aktivitetane, planlegg Institutt for bygg- og energiteknikk å søkje om ytterlegare finansiering etter dei første tre åra. 

Biletet øvst i artikkelen viser at SmartMet lab har solid støtte på OsloMet. 

Frå venstre ser du instituttleiar på Institutt for informasjonsteknologi, Andre Brodtkorb, førsteamanuensis Sarra Drissi, senioringeniør Ernst Erik Hempel, instituttleiar på Institutt for maskin, elektronikk og kjemi, Astrid Oust Janbu, seniorrådgjevar Maryam Kaviani, professor Mahdi Kioumarsi, instituttleiar på Institutt for bygg- og energiteknikk, Yonas Zewdu Ayele, dekan på Fakultet for teknologi, kunst og design, Laurence Habib og førsteamanuensis Dimitrios Kraniotis. 

Framme ser du professor Vahid Hassani, prorektor Carl Christian Thodesen og postdoktor Afaq Ahmad.