Роботы и беспилотная техника в строительстве: какие процессы уже автоматизируются

Строительная отрасль традиционно считается одной из наиболее сложных для полной автоматизации. Каждый объект имеет свои особенности, строительные площадки постоянно меняются, а многие работы требуют принятия решений непосредственно в процессе выполнения.

Тем не менее роботизация постепенно становится частью отрасли.

Сегодня автоматизированные решения применяются для обследования объектов, контроля строительных процессов, выполнения отдельных операций и мониторинга строительных площадок.

При этом главная цель технологий заключается не только в замене человека, но и в повышении точности, безопасности и эффективности отдельных процессов.

Почему строительство сложно автоматизировать

В отличие от промышленного производства, строительная площадка редко является полностью контролируемой средой.

Условия постоянно меняются.

На работу влияют:

• погодные условия;
• особенности участка;
• изменение проекта;
• взаимодействие разных подрядчиков;
• наличие уже построенных конструкций.

Поэтому универсальный строительный робот, способный выполнять любые задачи, пока остается скорее перспективой.

Наиболее активно автоматизируются отдельные повторяющиеся процессы.

Роботы для выполнения строительных операций

Одним из направлений является использование роботизированного оборудования для выполнения отдельных видов работ.

Автоматизация может применяться там, где необходимо многократно выполнять одинаковые операции с высокой точностью.

Например, роботизированные системы способны использоваться для:

• отдельных кладочных работ;
• нанесения строительных смесей;
• обработки поверхностей;
• выполнения повторяющихся монтажных операций.

Основное преимущество заключается в стабильности выполнения запрограммированных действий.

Однако эффективность зависит от условий площадки и правильной подготовки рабочего пространства.

Роботизация отделочных работ

Некоторые отделочные процессы требуют большого количества повторяющихся действий.

Поэтому именно в этой области автоматизация имеет значительный потенциал.

Роботизированные системы могут использоваться для:

• нанесения покрытий;
• обработки поверхностей;
• выполнения разметки;
• отдельных операций при подготовке стен и полов.

При этом специалист по-прежнему играет важную роль в настройке оборудования, контроле результата и решении нестандартных задач.

Беспилотные летательные аппараты

Одним из наиболее доступных цифровых инструментов в строительстве стали беспилотные летательные аппараты.

Они могут использоваться для:

• фото- и видеосъемки;
• обследования фасадов;
• контроля состояния кровли;
• мониторинга строительной площадки;
• создания карт и моделей территории.

Использование беспилотников позволяет получать информацию о больших и труднодоступных участках без необходимости постоянного выполнения высотных работ.

Мониторинг строительной площадки

Беспилотная техника может применяться для регулярного наблюдения за ходом строительства.

При периодической съемке появляется возможность сравнивать состояние объекта на разных этапах.

Это помогает:

• фиксировать прогресс работ;
• контролировать изменения территории;
• документировать отдельные этапы;
• сравнивать фактическую ситуацию с планом.

На крупных площадках такой подход может значительно сократить время, необходимое для визуального осмотра.

Автономная строительная техника

Еще одним направлением является развитие техники с автоматизированными функциями управления.

Современное оборудование может использовать:

• системы позиционирования;
• датчики;
• автоматическое управление отдельными операциями;
• цифровые модели поверхности.

Это особенно актуально для земляных работ, где необходимо соблюдать определенную геометрию.

Автоматизированные системы помогают оператору точнее выполнять задачи и контролировать положение рабочего оборудования.

Роботы для обследования труднодоступных объектов

Автоматизированные устройства могут использоваться там, где нахождение человека связано с повышенным риском.

Например, специальные роботы способны обследовать:

• подземные сооружения;
• технические тоннели;
• участки с ограниченным доступом;
• отдельные промышленные объекты.

Оборудование может передавать изображение и данные с датчиков специалистам, которые находятся на безопасном расстоянии.

Искусственный интеллект и роботизированные системы

Развитие роботизации тесно связано с искусственным интеллектом.

Для эффективной работы в изменяющейся строительной среде оборудованию необходимо не только выполнять заранее заданные действия, но и анализировать окружающую ситуацию.

Системы компьютерного зрения могут использоваться для:

• распознавания объектов;
• контроля наличия элементов;
• обнаружения отклонений;
• анализа изображений строительной площадки.

Однако окончательные технические решения по-прежнему требуют участия квалифицированных специалистов.

Повышение безопасности

Одно из главных преимуществ роботизации — возможность сократить участие человека в потенциально опасных операциях.

Автоматизированное оборудование может применяться для работ:

• на высоте;
• в ограниченных пространствах;
• рядом с тяжелой техникой;
• в условиях воздействия неблагоприятных факторов.

Это не означает полного отказа от специалистов, но позволяет изменить их роль.

Человек может контролировать процесс и управлять оборудованием, находясь в более безопасных условиях.

Ограничения современных технологий

Несмотря на активное развитие, роботизация пока имеет ряд ограничений.

Среди них:

• высокая стоимость отдельных решений;
• необходимость подготовки площадки;
• сложность работы в нестандартных условиях;
• потребность в квалифицированных операторах;
• интеграция оборудования в существующие процессы.

Поэтому автоматизация наиболее эффективна не во всех видах строительства одновременно, а в конкретных задачах, где технология действительно дает преимущество.

Как изменится строительная отрасль

В ближайшие годы строительная площадка вряд ли станет полностью автономной.

Однако количество автоматизированных процессов будет постепенно увеличиваться.

Наиболее вероятными направлениями развития остаются:

• роботизация повторяющихся операций;
• автономные функции строительной техники;
• использование беспилотников для контроля;
• автоматизированное обследование объектов;
• применение компьютерного зрения.

В результате специалисты будут все больше заниматься управлением, контролем и принятием инженерных решений, а часть повторяющихся операций перейдет к автоматизированным системам.

Заключение

Роботы и беспилотная техника постепенно меняют строительную отрасль.

Наиболее активно автоматизируются процессы, связанные с мониторингом, обследованием, контролем и выполнением повторяющихся операций.

При этом технологии не отменяют необходимость участия специалистов. Напротив, их внедрение повышает значение инженерных компетенций, навыков управления оборудованием и способности работать с цифровыми данными.

В ближайшие годы роботизация, вероятно, будет развиваться постепенно: не через полную замену человека на строительной площадке, а через автоматизацию конкретных задач, где использование технологий позволяет повысить безопасность, точность и эффективность работ.