Minskat träspill med hjälp av AI

Doktorsavhandlingen med fokus på korslimmat trä (KL-trä) är ett arbete av Dietrich Buck vid Luleå tekniska universitet. Han vill utmana traditionella synsätt och öppna möjligheter att använda tidigare oanvändbart virke för bärande konstruktioner, samtidigt som resurser sparas och materialets prestanda höjs.

– I min forskning kombineras traditionella metoder med moderna verktyg, som bildbaserad analys och AI. Vi har visat att kvistar i vissa lager av KL-trä, som tidigare ansågs vara en svaghet i träkonstruktioner, faktiskt kan förbättra skjuvmotståndet, säger Dietrich Buck.

Genom kombination av tekniker som fyrdimensionell röntgen-datortomografi och spektroskopi går det att undersöka träets fuktbeteende kopplat till benägenhet för mögelpåväxt. Integrering av dessa metoder med AI möjliggör att upptäcka samband som tidigare varit dolda.

Metodiken och de AI-baserade tillämpningarna är i första hand framtagna för att öka kunskapen om KL-trä, men angreppssätten går att tillämpa på andra områden med naturliga, varierande material.

Vad kan detta komma att betyda för byggbranschen och skogsindustrin?
– När det gäller byggbranschen kan ökad precision i valet av träkomponenter minska behovet av överdimensionering. För skogsindustrin handlar det om att öka förståelsen för träets egenskaper, förädla materialet mer effektivt, vilket leder till mindre spill.

Dietrich Bucks intresse för trä och byggnation startade tidigt. Hans familj har i generationer arbetat inom bygg och träindustrin. Själv utbildade han sig till snickare och fortsatte sedan studierna vid Karlstads universitet med inriktning husbyggnad. Innan Dietrich påbörjade forskarutbildningen arbetade han som chefssnickare på tre olika kryssningsfartyg.
– Den praktiska grunden gav mig en bas för att förstå tillämpningar i industrin, säger han.

Innovation och problemlösning har alltid varit ett stort intresse. Han ser möjligheter att med hjälp av bland annat AI finna nya sätt att optimera och bidra till ett mer hållbart byggande.
– AI möjliggör att hantera flera variabler och aspekter samtidigt i stället för att bara fokusera på en faktor i taget.

Men byggbranschen har lång väg att gå för att nyttja AI-verktygen på rätt sätt, säger han.
– Byggbranschen behöver bli bättre på datahantering och metodförståelse: För AI-verktyg behövs inte bara data, utan även kunskap om hur primära data skapas, hur data ska samlas in, bearbetas och tolkas på rätt sätt, säger han och påpekar att samarbete med ämneskunniga är nödvändigt.

Synen på AI som en “svart låda” som sitter på alla svar är bekymrande säger han.
– Det behövs en djupare förståelse för de verktyg och metoder som används. Felaktig användning kan ge resultat med både systematiska och slumpmässiga fel. Verifiering, validering och satsning på reproducerbarhet är avgörande för framgångsrik implementering av AI-system.