Van oud raamkozijn tot meubelstuk op maat

Lang en kort. Breed en smal. Met of zonder verfresten en metaal, en soms met boorgaten of een brievenbus erin. Elk onderdeel is uniek in de stapel renovatiehout die ligt opgestapeld in het Robot Lab van de HvA. In de hoek van de ruimte staan twee robots gemoedelijk naast elkaar, wachtend op instructies van een groep onderzoekers en studenten. Die zitten nu nog ingespannen naar een computerscherm te turen. ‘We leren omgekeerd te denken,’ zegt Kees IJzerman, afstudeerstudent Bouwkunde aan de HvA. ‘We zijn gewend om eerst een design te bedenken en daar een passend materiaal bij te zoeken. Maar bij het verwerken van oud hout moet het precies andersom. Je neemt het beschikbare materiaal als uitgangspunt en stemt daar het design op af.’

Computational design als raamwerk

Dat klinkt als een ingewikkelde puzzel, maar gelukkig hoeven de onderzoekers en studenten die niet uit het blote hoofd op te lossen. De computer doet het voor ze, aan de hand van speciale software voor computational design. ‘Je bepaalt de parameters en vertelt het programma aan welke randvoorwaarden het design moet voldoen. Denk bijvoorbeeld aan de vorm en de afmetingen van je ontwerp, en of al het beschikbare hout of slechts een deel van het hout erin verwerkt moet worden,’ legt IJzerman uit. ‘Dat levert eindeloos veel variaties op.’

Aan IJzerman en zijn teamgenoten - studenten Bouwkunde en Communicatie en Multimedia Design (CMD) en een meubelmaker van het Hout- en Meubileringscollege Amsterdam - de uitdaging om de meest interessante opties er uit te destilleren en te vertalen naar instructies voor de robots.

Zelf problemen oplossen

Intensieve dagen dus voor de deelnemers aan de tweeweekse workshop die het Robot Lab van de HvA in september 2021 organiseerde. En dat is precies de bedoeling, benadrukt Marco Galli, docent, onderzoeker en programmacoördinator bij de Digital Production Research Group van de HvA. ‘We dompelen nieuwe stagiaires en afstudeerstudenten twee weken lang onder in de wereld van digital design en robotproductie. We zetten ze vanaf dag een aan het werk,’ vertelt hij. ‘Aanvankelijk zijn de studenten overweldigd door de hoeveelheid informatie die ze over zich heen krijgen uitgestort. Maar gaandeweg begrijpen ze beter waar ze mee bezig zijn en worden ze steeds creatiever in de oplossingen waar ze mee komen.’ Aan een docent als Galli de uitdaging om de studenten te begeleiden in het traject, maar hen wel zoveel mogelijk zelf te laten nadenken.

Onderzoek naar circulair bouwen

Het mes snijdt met deze aanpak aan twee kanten: de studenten nemen de inzichten die ze opdoen mee in hun verdere loopbaan en de HvA bouwt haar kennis over circulair bouwen verder uit. ‘De feedback die we krijgen van studenten helpt ons bijvoorbeeld de gebruiksvriendelijkheid van de software – die we in eigen huis hebben ontwikkeld – te verbeteren,’ illustreert Galli. ‘En het brengt ons op ideeën voor vervolgonderzoek.’

‘Met een initiatief als dit laten we zien wat je allemaal kunt doen met hout afkomstig uit renovatieprojecten,’ zegt Tony Schoen, projectmanager van CW4N. ‘Daarmee brengen we een bewustwordingsproces op gang, niet alleen bij de professionals van morgen, maar ook in de bouwwereld van vandaag.’ Het project levert inzichten op waarmee gemeentes en woningbouwcorporaties weloverwogen beslissingen kunnen nemen over hergebruik van oud hout. ‘Ze krijgen ook een idee van de stappen die ze hierbij het beste kunnen zetten,’ aldus Schoen.

Co-creatie

Het Robot Lab van de Hva organiseert vaker workshops waarin studenten van verschillende studierichtingen en onderzoekers samen werken aan een vraagstuk. ‘Wij geloven in co-creatie, waarbij alle deelnemers invloed hebben op het proces en eindresultaat,’ benadrukt Marta Malé-Alemany, hoofd van de Digital Production Research Group. Deelnemers gaan met elkaar de dialoog aan, elk vanuit hun eigen kennis en ervaring. ‘Zo kom je tot de beste oplossingen.’

Dat zie je ook terug in de CW4N-workshop die onlangs werd gehouden: waar de ene student kennis inbrengt over architectuur, weet de ander alles te vertellen over de eigenschappen en kwaliteit van hout. Eerdere workshops rond de opwaardering van hout leverden onder meer een receptiebalie van afvalhout op voor de Johan Cruijff Arena in Amsterdam.

Professionals van morgen

Ook in andere projecten van de Digital Production Research Group en het Robot Lab worden workshops steeds vaker ingezet. ‘3D Printing with local residual products’ en ‘Demo Factory’ bijvoorbeeld. Een ontwikkeling die Malé-Alemany toejuicht: ‘Professionals van morgen moeten niet alleen in hun eigen vakgebied uitblinken, ze moeten ook begrijpen wat er in aangrenzende vakgebieden gebeurt. Dat stelt ze in staat om in multidisciplinaire teams te werken.’

Galli en Schoen mochten het design van de studenten presenteren tijdens DRIVE 2021, het Design Onderzoeks & Innovatie Festival van CLICKNL tijdens de Dutch Design Week 2021. De twee hopen dat het de bouwwereld inspireert om anders te gaan denken. Als het aan Galli ligt, is de nieuwe aanpak voor design en productie binnen enkele jaren breed toepasbaar in onderwijs, industrie en bedrijfsleven.

Domme robots

Voor de studenten is het project nu al geslaagd. ‘Het is leuk om al tijdens je studie aan een hoger doel te werken,’ zegt IJzerman. ‘Met robots kun je veel meer kanten uit dan met gewone productiemachines,’ vult Noah Weijde van het Hout- en Meubileringscollege Amsterdam hem aan. ‘Al zijn die robots een stuk dommer dan je denkt. Je moet ze echt alles, maar dan ook alles uitleggen,’ grinnikt hij.

Vandaag doen de robots gelukkig braaf wat ze moeten doen. Onderzoeker Valentijn Bors stopt een USB stick in een computer die via een controller verbonden is met de robots. IJzerman mag op het knopje drukken en…. de robot beweegt. Missie volbracht.