人與機器人的交匯點,在施工中使用機器人的優(yōu)勢與劣勢

導(dǎo)讀

新技術(shù)正在逐步接管建筑工程施工工作，改變項目進(jìn)行的方式。預(yù)計在不久的將來，體力勞動的需求將大大減少，因為相當(dāng)數(shù)量的工作將自動進(jìn)行。機器人可以在要求準(zhǔn)確性和速度的任務(wù)中提供很大的幫助。最重要的是，他們可以很容易地克服現(xiàn)場與體力限制或身體疲勞有關(guān)的問題。

人與機器人的交匯點

為了使機器人在施工中取得成功，強烈需要將機器人和人的存在相互結(jié)合起來。找到理想的交匯點可能是一個挑戰(zhàn)。為了最大限度地提高效率，我們需要將各方的最佳表現(xiàn)特征結(jié)合在一起。對各方不同優(yōu)勢和劣勢的詳細(xì)分類可以幫助我們達(dá)成人與機器人之間的和諧合作。

在這種情況下，主要指導(dǎo)思想是建筑工人應(yīng)該把重點放在絕對人為必要的工作上，而機器人可以接管需要非凡的力量和速度的工作。人類在解決細(xì)微處理工作的小型項目中所具備的才能，可以與機器人在較短時間內(nèi)完成更大任務(wù)的能力相匹配。這樣看，可以很容易理解，施工機器人是可以帶來明顯的建設(shè)施工變化的。但是，當(dāng)然，它們都有優(yōu)點和缺點。

在施工中使用機器人的優(yōu)勢

從利用機器人施工的優(yōu)勢出發(fā)，毫不夸張地說，他們可以在很大程度上改變這個行業(yè)。下面是他們的一些主要優(yōu)點：

在現(xiàn)場少犯錯誤

在施工中使用機器人的一個最重要的優(yōu)點是最小化施工錯誤。機器人可以保證準(zhǔn)確性，并在這方面可以完全規(guī)避掉建設(shè)過程中的人為錯誤。這既適用于施工現(xiàn)場工作，也適用于整個過程的調(diào)度和計劃。更少的錯誤將導(dǎo)致更少的施工延誤和維修活動。所有這些因素都可以對整個項目的預(yù)算產(chǎn)生積極的影響。

降低施工過程的成本

正如我們上面已經(jīng)提到的那樣，機器人可以在降低施工過程的整體成本方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。項目工期延誤風(fēng)險的最小化以及完成任務(wù)所需的更少時間可以節(jié)省費用。這最終可以降低住房開發(fā)成本，進(jìn)而給人們有更多的可負(fù)擔(dān)得起的住房選擇。

保護(hù)勞動力工人

引入機器人到施工過程中，對于施工人員來說可以有兩個關(guān)鍵的好處。首先，它確保了施工人員更舒適的施工工作狀態(tài)，在更長的時間內(nèi)保持更好的狀態(tài)。機器人現(xiàn)在可以負(fù)責(zé)繁重的體力勞動，讓現(xiàn)場人員監(jiān)督整個項目。此外，由于部分現(xiàn)場操作比較危險的工作將會由機器人自動進(jìn)行，而且準(zhǔn)確度更高，所以工人在工作場所的安全也會得到改善。

改善建筑行業(yè)現(xiàn)狀

建筑行業(yè)給人的感受是，在提升其自我行業(yè)形象方面并不奏效。有一個普遍的理解，這是一個緩慢發(fā)展而單調(diào)的領(lǐng)域。如果機器人被整合到施工過程中，這一刻板印象會發(fā)生巨大的變化。突然間，建筑行業(yè)將開始吸引想要跟隨新技術(shù)發(fā)展的年輕人，吸引有志向的年輕人在建筑行業(yè)開始他們雄心勃勃的職業(yè)生涯。年輕而聰明的人涌入，將為解決目前建筑業(yè)面臨的勞動力短缺問題提供很好的解決方案。

建設(shè)更好的質(zhì)量

機器人不僅可以更快速地執(zhí)行任務(wù)，而且可以以更高的精度執(zhí)行任務(wù)。這最終可能會導(dǎo)致更持久穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)，可以完全融合周邊的環(huán)境。換句話說，機器人可以在不久的將來提供更長規(guī)劃壽命期的建筑解決方案。此外，他們可以用來推廣新的建筑形式（如綠色建筑）。

更有效控制工期

施工過程的自動化使工程測量員能夠更有效地規(guī)劃他們的項目。提高整個程序的精確度，將使所有在施工過程中的工作人員能夠堅持既定的期限，節(jié)省時間和財力。

在施工中使用機器人的劣勢

將機器人機器集成到施工中有許多好處，但也有一定的缺陷。一些最值得一提的缺點是：

建筑業(yè)的工作崗位需求更少

機器人在施工過程中的出現(xiàn)將為那些對新技術(shù)有濃厚興趣的人們提供令人興奮的機會，同時也會減少大量的現(xiàn)場工作。機器人當(dāng)然不能完全取代人的存在，但它肯定會在很大程度上限制人力的使用。

采購施工機器人的成本太高

我們之前注意到，在施工管理過程中，機器人可以在預(yù)算中起到有益的作用。盡管如此，購買機器的成本仍然非常高。正因為如此，最好的技術(shù)很有可能會積累到擁有購買能力的少數(shù)大型公司。結(jié)果，許多中小型建筑公司最終可能會倒閉。

新技能勞動力培訓(xùn)成本

獲得正確的機器是一回事，得到一個知道如何操作它的人是另外一回事。公司需要花費大量的時間和金錢來培訓(xùn)員工使用這種尖端技術(shù)。但考慮到機器人對建筑項目管理的影響，這應(yīng)該被視為一項長期投資。

施工機器人的應(yīng)用案例

我們對建筑施工中使用機器人的劣勢和優(yōu)勢有了一個完整的認(rèn)識，現(xiàn)在是時候看看他們在行業(yè)中有的一些應(yīng)用了。

砌墻機器人

有能力進(jìn)行砌體工作的機器人已經(jīng)可以在市場上買到。他們的使用還不廣泛，但他們已經(jīng)在世界各地的建筑工地提供了很大的幫助。他們的移動速度和準(zhǔn)確性是相當(dāng)出眾的。

街道鋪貼機器人

街道鋪設(shè)機器是已經(jīng)應(yīng)用到施工中的機器人的另一個案例。目前磚塊的供應(yīng)仍然是手動進(jìn)行，但其余的任務(wù)是全自動的。這就達(dá)到了一個更好和更快的施工結(jié)果。

建筑無人機

2012年由Gramazio Kohler Architects公司提出的項目可能很快成為現(xiàn)場日?，F(xiàn)實的一部分。在機器人專家Raffaello D'Andrea的幫助下，他們展示了無人機可以通過簡單的相互合作將實體建筑結(jié)構(gòu)整合在一起。像這樣的發(fā)明可以完全改變我們現(xiàn)場工作的方式。項目完成時間可以顯著減少，從而提高施工現(xiàn)場生產(chǎn)力。

自主采礦卡車

自主式卡車在施工中已經(jīng)做得很好。在未來的幾年里，他們將是一個厲害的游戲規(guī)則改變者。它們的使用可以提高現(xiàn)場的生產(chǎn)率，降低運營成本。現(xiàn)場工作人員安全性的提高也是自動駕駛采礦卡車的一大優(yōu)勢。

遠(yuǎn)程控制推土機

可以遠(yuǎn)程控制的推土機是另外一種真正值得一提的自主車輛。遠(yuǎn)程驅(qū)動推土機的能力在安全性方面提高了很多。 最重要的是，它可以為控制它的人提供更好的空間感，這樣可以防止發(fā)生嚴(yán)重事故。

3D打印的橋梁

3D打印也將是建設(shè)行業(yè)未來的重要組成部分。荷蘭首座3D打印橋梁的建造是這項技術(shù)具有潛力的一個令人印象深刻的例子。橋梁由鋼材制成，具有在空中進(jìn)行自助打印的能力，無需支撐結(jié)構(gòu)。

結(jié)論

總結(jié)而言，很明顯，機器人在建設(shè)中的未來看起來非常光明。最大的挑戰(zhàn)在于努力把人力和機器人的存在結(jié)合起來，使我們能夠充分利用他們的協(xié)作優(yōu)勢。機器人在建筑業(yè)的到來將是整個行業(yè)的顛覆者，因此，在這個漫長的過程中，時刻確保我們遵循正確的步驟和發(fā)展路線是至關(guān)重要的。