اتوماسیون محل ساخت‌وساز

منتشر شده در archdaily به تاریخ ۱۴ ژوئن ۲۰۲۱
لینک منبع Automating the Construction Site

چندین سال است که بخش ساخت‌وساز با کمبود نیروی کار مواجه است که باعث افزایش علاقه به اتوماسیون می‌شود. بحران سلامتی تنها روند را تشدید کرده‌است، که شرکت‌های اتوماسیون را بر آن می‌دارد تا تمرکز خود را از تولید خودرو به صنعت ساخت‌وساز تغییر دهند، که انتظار می‌رود اتوماسیون در چند سال آینده به ۳۰٪ افزایش یابد. در زیر به بررسی قابلیت‌های فعلی و امکانات آینده اتوماسیون در فرآیند ساخت‌وساز، ادغام آن در روند اصلی و تاثیر آن بر طراحی می‌پردازیم.

شکل ۲. غرفه رشته الیترا دانشگاه ICD-ITKE اشتوتگارت

با مواجهه با کمبود نیروی کار ماهر، افزایش تعداد پروژه‌ها، و یک ضرورت برای کاهش اثرات زیست‌محیطی آن، صنعت ساخت‌وساز به دنبال اتوماسیون برای افزایش بهره‌وری، بهره‌وری هزینه و به حداقل رساندن ضایعات مواد است. ساخت‌وساز جایی است که خودرو حدود ۵۰ سال پیش از نظر تراکم ربات‌ها و اتوماسیون در آن بود. سامی عطیه، رئیس اتحادیه رباتیک در ABB می‌گوید: « از یک پایگاه پایین‌تر می‌آید، اما رشد آن بسیار سریع‌تر خواهد شد.» یک مطالعه پیش از پاندمی موسسه جهانی مک کینزی که ۵۴ کشور و ۷۸٪ بازار جهانی کار را پوشش می‌دهد، بیان می‌کند که ۴۴٪ کار در بخش ساخت‌وساز، پتانسیل این را دارد که خودکار شود. با این حال، چشم‌انداز یک سایت ساخت‌وساز کاملا خودکار نیست، بلکه استفاده از نیروی کار انسانی فقط برای وظایف ضروری است.

مسیرهای اتوماسیون

شکل ۳. یک ربات نما که توسط پروفسور داروین لاو طراحی شده است مهارت های نقاشی را می‌آموزد.

در حال حاضر، اتوماسیون در طول دو مسیر متمایز در حال بررسی و استقرار است: خودکارسازی وظایف خاص در عملیات‌های سایت سنتی و ایجاد یک فرآیند ساخت‌وساز کاملا جدید که توسط مواد و فن‌آوری‌های جدید پشتیبانی می‌شود. چندین سال پیش، SAM (ماسون نیمه خودکار) هیجان قابل‌توجهی ایجاد کرد، زیرا این ربات قادر به گذاشتن آجر با سرعت تقریبا سه برابر یک کارگر انسان بود. یک ربات آجرپزی جدید، هادریان ایکس، توسعه‌یافته توسط شرکت استرالیایی فاستبریک روبوتیک، چندین پروژه آزمایشی مسکونی را در مکزیک و استرالیا به پایان رسانده و به سمت تولید انبوه حرکت می‌کند. با توجه به چارچوب ساخت‌وساز کنونی، یک تیم تحقیقاتی مهندسی و معماری از دانشگاه چینی هنگ کنگ (CUHK) یک ربات بلند نمای ساختمان ایجاد کردند که می‌تواند طیف وسیعی از عملیات از نقاشی نما تا تعمیر کارهایی را که کارگران را از ارتفاعات خطرناک ترمیم می‌کند ، انجام دهد.

فرآیند ساخت و ساز و مواد سنتی، پذیرش فناوری رباتیک را به کارهای بسیار خاص محدود می‌کند. با این حال، ساخت دیجیتال، چه دستکاری رباتیک باشد و چه تولید افزایشی، پتانسیل قابل‌توجهی برای شکل‌دهی مجدد فرآیند ساخت‌وساز، همانطور که توسط غرفه‌های تجربی طراحی‌شده در طول سال‌ها توسط موسسه طراحی محاسباتی (ICD) و موسسه سازه‌های ساختمانی و طراحی ساختاری (ITKE) نشان داده شد، که هم نوآوری مواد و هم امکانات ساخت رباتیک را نشان می‌دهد.

پذیرندگان اولیه

همانطور که توسط هم‌کاری اعلام‌شده در نوامبر گذشته بین فاستر + شرکا و شرکت طراحی رباتیک بوستون داینامیکس نشان‌داده شده‌است، اتوماسیون در فرآیند ساخت دیگر دغدغه در حواشی معماری نیست. به عنوان بخشی از برنامه تبلیغ اولیه برای اسپات، ربات برای جمع‌آوری داده‌ها و نظارت بر پیشرفت در سایت‌های ساخت‌وساز مورد آزمایش قرار گرفته‌است. عملکرد اسپات ها غیرقابل‌انکار بود، زیرا ربات نسبت به نظارت دستی، میزان خطای تشخیص بسیار بالاتری را نشان می‌دهد، در نتیجه بهره‌وری و کارایی را افزایش می‌دهد. این ربات همچنین قادر به بررسی مدل‌های ساخته‌شده در مقابل مدل‌های طراحی‌شده، با کاهش قابل‌توجه زمان اسکن و پس پردازش است، که کارکنان را برای کارهای دیگر آزاد می‌کند. مشارکت فاستر + شرکا، اتوماسیون را در سایت ساخت‌وساز در حوزه امکان به ارمغان آورد، و ممکن است زمان زیادی طول نکشد تا ظهور اسپات‌ها در یک سایت ساختمان «به همان اندازه عادی به نظر برسد که امروزه ورود یک بولدوزر یا یک بالابر عادی است ». ربات توسط چندین شرکت ساخت‌وساز در سراسر جهان پذیرفته شده‌است و برای کارهای مختلف به کار گرفته شده‌است.

در سال ۲۰۱۸، دبی اعلام کرد که ۲۵ درصد از ساختمان‌های جدید آن تا سال ۲۰۲۵ به صورت سه‌بعدی چاپ خواهند شد، و این عبارت اکنون تا سال ۲۰۳۰ تجدید نظر شده‌است. در آن زمان، دبی اولین ساختمان اداری سه‌بعدی کاملا کاربردی را ایجاد کرد و به طور دائم آن را اشغال کرد، دفتر آینده توسط طراحی کیلا و گنزلر. پس از آن، در سال ۲۰۱۹ دبی پیشرفت دیگری با بزرگ‌ترین ساختمان چاپ‌شده سه‌بعدی داشت، که ساخت آن تنها به سه نفر در سایت نیاز داشت. هیچ قطعیت در مورد به ثمر رسیدن طرح بلندپروازانه وجود ندارد؛ با این حال، تصمیم گیرندگان محلی در حال توسعه کدهای ساخت‌وساز افزایشی هستند.

شکل ۴. TECLA، زیستگاه چاپی سه بعدی توسط معماران WASPو Mario Cucinella

یک اتفاق نظر در مورد این ایده وجود دارد که اتوماسیون یک دوره از طراحی سفارشی فزاینده را ممکن می‌سازد، به طوری که امکان دقت در طول فرآیندهای ساخت‌وساز را فراهم می‌کند، که صرفه‌جویی قابل‌توجهی در زمان را نشان می‌دهد. در بیشتر موارد، پیچیدگی هندسی یک جز هیچ ارتباطی با فرآیندهای ساخت رباتیک متعدد ندارد و بر هزینه‌ها تاثیر نمی‌گذارد، در نتیجه اشکال پیچیده را تسهیل می‌کند. اتوماسیون امکان بررسی زیبایی‌شناسی جدید، تغییر شکل طراحی و فرآیند ساخت‌وساز را باز می‌کند.

این متن با استفاده از ربات مترجم مقالات معماری و تکنولوژی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.