SAIE
2024

Artificial Intelligence for Construction 

9-12 October 2024 - Fiera Bologna

PAD 29 F 19


At the SAIE Bologna 2024 construction fair, taking place from October 9 to 12, INDEXLAB – Politecnico di Milano coordinates the demonstration area "ARTIFICIAL INTELLIGENCE FOR CONSTRUCTION", in collaboration with Senaf and six leading market companies: Focchi Group, Sigma Ingegneria, Eurostratex, Homberger, Cremonini, and Dilium. The goal is to demonstrate how new machine-learning techniques can be applied to implement integrated solutions for designing, manufacturing, monitoring, and optimizing business processes. The area presents three prototypes with live simulations: Woodot, Deetekt, and Louven. This initiative represents a moment of sharing and highlighting the potential of digital construction in this era of transformation driven by artificial intelligence. 

In occasione della fiera delle costruzioni SAIE Bologna 2024 dal 9 al 12 ottobre, INDEXLAB – Politecnico di Milano coordina l’area dimostrativa “INTELLIGENZA ARTIFICIALE PER LE COSTRUZIONI”, in collaborazione con Senaf e sei aziende leader di mercato: Focchi Group, Sigma Ingegneria, Eurostratex, Homberger, Cremonini e Dilium. L’obiettivo è di illustrare come nuove tecniche di machine-learning possono essere applicate all’implementazione di soluzioni integrate di progettazione, fabbricazione, monitoraggio e ottimizzazione dei processi aziendali. Nell’area sono presentati in esclusiva tre prototipi con simulazioni dal vivo: Woodot, Deetekt e Louven. L’iniziativa rappresenta un momento di condivisione e di valorizzazione del potenziale della costruzione digitale, in questa fase di trasformazione epocale offerta dall’intelligenza artificiale.

Woodot

A project by INDEXLAB – Politecnico di Milano in collaboration with Sigma Ingegneria, Eurostratex, and Homberger.

Woodot is an innovative system for performing multiple operations on large, custom-shaped laminated timber beams. It consists of a robotic arm with six degrees of freedom mounted on an automated guided rover, equipped with a vision system integrated with artificial intelligence. The system can switch between different tools designed for specific tasks such as wood defect removal, chainsaw cutting, painting, sanding, and edging.

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Thanks to a deep learning model developed specifically for wood characteristics, the robot can recognize surface defects, categorizing them based on their size and position on the analyzed component. The robotic arm, equipped with a milling machine, can autonomously remove each identified defect, ensuring superior quality control compared to manual techniques and optimizing the entire production chain.
The wheeled robotic system can also perform autonomous chainsaw cuts: thanks to AI algorithms, the robot can identify the area of interest and determine the necessary cut type for the insertion of structural metal plates, further automating the production process of structural wooden elements.
The rover's flexibility also allows for the application of impregnating agents and paints through dosing nozzles and brushes, as well as sanding and edging operations on laminated beams with customized profiles.
Woodot, with its high versatility in both operations and mobility, aims to automate the most physically and mentally exhausting tasks while ensuring safe cooperation with operators.
INDEXLAB_WOODOT_SAIE

Woodot è un sistema innovativo per eseguire molteplici lavorazioni su travi lamellari in legno di grandi dimensioni e forme personalizzate. È costituito da un braccio robotico con 6 gradi di libertà, montato su un rover a guida automatizzata e dotato di un sistema di visione integrato con intelligenza artificiale. Il sistema può intercambiare diversi utensili, progettati appositamente per specifiche mansioni, come la rimozione di difetti del legno, il taglio con motosega, la verniciatura, la levigatura e la bordatura.

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Grazie a un modello di deep learning sviluppato specificamente per le caratteristiche del legno, il robot è in grado di riconoscere i difetti superficiali, catalogandoli in base alle loro dimensioni e posizioni sull'intero componente analizzato. Il braccio robotico, equipaggiato con una fresa, può quindi rimuovere autonomamente ogni difetto individuato, garantendo un controllo qualità superiore rispetto alle tecniche manuali e ottimizzando l'intera filiera produttiva.
Il sistema robotizzato su ruote è inoltre capace di eseguire tagli autonomi con motosega: grazie agli algoritmi di intelligenza artificiale, il robot può identificare l'area di interesse e determinare il tipo di taglio necessario per l'inserimento di piastre strutturali metalliche, automatizzando ulteriormente il processo produttivo degli elementi strutturali in legno.
La flessibilità del rover consente anche di applicare impregnanti e vernici mediante ugelli di dosatura e spazzole, nonché di eseguire operazioni di levigatura e bordatura su travi lamellari con profili personalizzati.
Woodot, grazie alla sua grande versatilità sia nelle lavorazioni che nella mobilità, mira ad automatizzare i compiti più usuranti dal punto di vista fisico e mentale, garantendo al contempo una cooperazione sicura con gli operatori.
INDEXLAB_WOODOT_Ricarica
INDEXLAB
SIGMA
eurostratex
Homberger

Deetekt

A project by INDEXLAB – Politecnico di Milano in collaboration with Focchi Group and Dilium.

Deetekt aims to revolutionize quality control processes for building curtain walls. The project introduces an advanced workflow integrating artificial intelligence and vision systems for the automatic recognition of defects in building components.

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Thanks to artificial intelligence, the system can identify imperfections or anomalies in parts as early as the material procurement stage, ensuring a higher level of quality control and uninterrupted workflows. Augmented reality (AR) supports this technology by simplifying and speeding up defect annotation and reporting operations. Workers equipped with AR visors can visualize annotations directly on the components and receive information about the parts' origins and assembly specifications, optimizing the entire workflow and significantly reducing physical and mental effort.
Augmented reality not only facilitates operations but becomes immersive with the introduction of a virtual "stargate." Through this portal, visitors can enter a digital twin of a real construction site to perform verification tasks, such as progress checks, even from miles away. This experience demonstrates how such technologies can accelerate processes and improve efficiency in building construction. It provides tangible evidence of how the synergy between artificial intelligence and augmented reality can enhance human capabilities, making the construction world simpler to manage and more efficient to operate.
The project marks an important step forward in the intelligent automation of construction sites, offering concrete solutions to improve quality, safety, and productivity in the construction sector.
INDEXLAB_DEETEKT_10-1

Deetekt è un progetto che mira a rivoluzionare i processi di controllo qualità per la realizzazione di curtainwall di edifici. Il progetto introduce un workflow avanzato che integra tecnologie di intelligenza artificiale e sistemi di visione per il riconoscimento automatico dei difetti nei componenti edilizi.

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Grazie all'intelligenza artificiale, il sistema è in grado di identificare, già nella fase di approvvigionamento dei materiali, eventuali imperfezioni o anomalie nei pezzi, garantendo così un livello superiore di controllo qualità e flussi di lavoro senza interruzioni. A supporto di questa tecnologia, la realtà aumentata viene utilizzata per semplificare e velocizzare le operazioni di annotazione e segnalazione dei difetti riscontrati. Gli operai, dotati di visori AR, possono visualizzare direttamente sui componenti le annotazioni, ricevendo anche informazioni sulla provenienza dei pezzi e sulle specifiche di assemblaggio. Questo ottimizza l'intero processo di lavoro e riduce notevolmente lo sforzo fisico e mentale.
La realtà aumentata non solo facilita le operazioni, ma diventa immersiva grazie all'introduzione di uno "stargate" virtuale. Attraverso questo portale, i visitatori possono entrare in un gemello digitale di un cantiere reale per eseguire operazioni di verifica, come ad esempio il controllo di uno stato avanzamento lavori (SAL), anche a chilometri di distanza. Questa esperienza permette di sperimentare come tali tecnologie possano accelerare i processi e migliorare l'efficienza nella costruzione degli edifici. Essa dimostra concretamente come la sinergia tra intelligenza artificiale e realtà aumentata possa potenziare le capacità umane, rendendo il mondo delle costruzioni più semplice da gestire e più efficiente da vivere.
Il progetto rappresenta un importante passo avanti verso l'automazione intelligente dei cantieri, offrendo soluzioni concrete per migliorare la qualità, la sicurezza e la produttività nel settore delle costruzioni.
INDEXLAB
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Louven

A project by INDEXLAB – Politecnico di Milano in collaboration with Cremonini.

Louven is an innovative system for creating shading devices or free-form walls, suitable for both indoor and outdoor use. Generative artificial intelligence is employed during the design phases and combined with computational processes for the fabrication stages, which include laser cutting, CNC bending, and laser welding.

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The system allows for a high level of customization, enabling the designer to describe the desired façade through simple text prompts while delegating the generation of the complete project to the computational systems. This approach bridges the gap between imagination and realization, eliminating the need for designers to manage the technical details of construction.
Specifically, the system is based on the automatic generation of a pattern of fluid stripes that combine to form double-curved surfaces. Structural integrity is ensured by a "T" system, where each stripe is supported by a perpendicular element that acts as a backbone. This backbone is made from triangulations obtained through CNC bending, ensuring fluid and dynamic movements of the stripes. The 2mm-thick aluminum triangulations provide strength, while the main stripes, made from 2mm-thick aluminum, are bent according to ruled surfaces and joined via laser welding.
The system robustly demonstrates how fluid and dynamic shapes can be produced, showcasing the complexity and precision of digital fabrication. The laser welds also allow for the joining of thin materials without compromising integrity or causing distortion.
The Louven system efficiently integrates materials, technologies, and design, making the production of complex and fluid shapes competitive.
INDEXLAB_LOUVEN_AI

Louven è un sistema innovativo per la realizzazione di frangisole o pareti a forma libera, utilizzabile sia per interni che per esterni. L’intelligenza artificiale generativa viene impiegata per le fasi di progettazione ed è combinata con processi computazionali per le fasi fabbricative, che includono taglio laser, piegatura a controllo numerico e saldatura laser.

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Il sistema consente un'elevata personalizzazione degli elementi, permettendo al progettista di descrivere l'idea della facciata desiderata tramite semplici prompt di testo, delegando ai sistemi informatici la generazione del progetto completo. Questo approccio riduce il divario tra immaginazione e realizzazione, eliminando la necessità per il progettista di gestire i dettagli tecnici della costruzione.
Nello specifico, il sistema si basa sulla generazione automatizzata di un pattern a strisce fluide, che si combinano per formare superfici a doppia curvatura. L'integrità strutturale è garantita da un sistema a "T", in cui ogni striscia è supportata da un elemento perpendicolare che funge da spina dorsale. Quest'ultima è realizzata tramite triangolazioni ottenute con piegature a controllo numerico, garantendo alle strisce un andamento fluido e dinamico. Le triangolazioni, in alluminio da 2 mm di spessore, conferiscono robustezza, mentre le strisce principali, realizzate in alluminio da 2 mm di spessore, sono piegate secondo le superfici rigate e unite tramite saldatura laser.
Il sistema conferma solidamente come si possano produrre andamenti fluidi e dinamici, dimostrando la complessità e la precisione della fabbricazione digitale. Le saldature laser consentono inoltre di unire materiali sottili senza comprometterne l'integrità o causare distorsioni.
Il sistema Louven integra in modo efficiente materiali, tecnologie e design, rendendo competitiva la realizzazione di forme complesse e fluide.
INDEXLAB_LOUVEN_ARTICOLO-01
INDEXLAB_LOUVEN_ARTICOLO-02
INDEXLAB
Cremonini
INDEXLAB_SAIE2024

A project by

INDEXLAB – Politecnico di Milano

Pierpaolo Ruttico - Carlo Beltracchi - Federico Bordoni - Imane Elbakkali - Matteo Deval - Zahra Cheragh Nia  - Gabriele Viscardi

with:

FOCCHI GROUP

Laura Vandi - Federico Cucchi - Luca Nicolini

SIGMAINGEGNERIA

Simone Giusti - Matteo Pacini - Beatrice Greta Pompei - Elisabetta Pisano

EUROSTRATEX

Giovanni De Santa

HOMBERGER

Roberto Ancona - Matteo Bardelli - Gianni Ossola

CREMONINI

Daniele Riva - Alessio Riva - Manuel Riva

DILIUM

Donato De Ieso - Pietro Boeri


Special thanks to:

Emilio Bianchi - Tommaso Sironi - Michele Ottomanelli - Andrea Querzè - ACCIAIO di Andrea Conca - Matteo Bertoli - Alberto Vimercati - Oscar Ferrato - Gianluigi Moro - Elena Corradini - Manuela Grecchi - Manuela Ghielmetti - Valentina Cester - Raffaella Scalco - Francesca Tommaselli - Flaminia Tonello - Fabio Roncoroni - Sergio Brambilla - Flavio Losa - Giorgio Iovino - Antonello Cuomo - Andrea Giovanni Stefanoni - Stefano Sandrinelli - Valentina Brunetti - Dominika Cecot - Stela Demiraj - Merve Parlak - Merkur Dibra - Dennis Caredda - Marta Colombo.

 

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Homberger
Cremonini
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