Lžíce rypadla v rukou robota

Automatizace na staveništi
Foto eines Screens, auf dem zu sehen ist, wie das BIM-Modell angewendet werden kann. © STRABAG
© STRABAG

Co je to robotika a automatizace?

Robotika a automatizace jsou dva úzce propojené technologické obory, jejichž cílem je zefektivnit a zpřesnit lidské úkoly. Robotika se zabývá konstrukcí, programováním a řízením robotů - strojů, které samostatně nebo částečně samostatně vykonávají složité úkoly. Roboti se používají v mnoha odvětvích, například v průmyslu, lékařství a zemědělství, ale také na stavbách. Mohou vykonávat fyzické úkoly, jako je montáž výrobků, provádění chirurgických zákroků nebo čištění podlah

Automatizace naopak obecně označuje použití technologie k řízení a monitorování procesů bez zásahu člověka nebo s minimálním zásahem člověka. Může se jednat o mechanické i digitální systémy. Příklady automatizace lze nalézt v průmyslové výrobě, kde stroje automaticky montují součásti, na stavbách, kde se materiály aplikují autonomně, nebo v IT, kde softwarové procesy probíhají automaticky. 
Cílem obou oborů je zvýšit efektivitu, snížit počet chyb a převzít opakující se nebo nebezpečné úkoly.  

Co děláme v oblasti robotiky a automatizace:

Společnost STRABAG se zaměřuje na robotiku a automatizaci: tři příklady témat, která prosazujeme.   

  • Jaké jsou možnosti robotizace a automatizace ve stavebnictví?

    Robotika a automatizace nabízejí ve stavebnictví řadu inovativních možností. Automatizované stavební stroje (např. rypadla, sklápěče, kolové nakladače) mohou efektivně a přesně provádět úkoly, jako je zemní práce nebo betonování. V době stále většího nedostatku kvalifikované pracovní síly se pak mohou dobře vyškolení zaměstnanci soustředit na nezbytné řídicí a kontrolní úkoly.

    Foto einer Drohne die über eine Baustelle fliegt © Kadmy/adobestock
    Zednické roboty a 3D tiskárny betonu umožňují rychlou a přesnou výstavbu budov a staveb. Drony se používají k průzkumu stavenišť a budov a poskytují data v reálném čase pro monitorování projektu. Roboti mohou také přebírat úkoly v nebezpečných oblastech, například ve velkých výškách nebo při demolici. Digitální automatizace také optimalizuje pracovní procesy tím, že zefektivňuje plánování, logistiku a administrativu.


    Pro úspěšné využití robotiky a automatizace na staveništi je rozhodující systematické začlenění robotiky a automatizace do probíhajících procesů. Tímto způsobem lze vytvořit nové standardy pro rozsáhlé využití.  

    Coboty (zkratka pro „kolaborativní robot“) jsou univerzální, kompaktní roboty, které fungují jako pomocníci na staveništi. Přebírají monotónní úkoly, jako je uchopování, šroubování nebo vrtání, a díky senzorům a kamerám se aktivně přizpůsobují různým procesům. Vyznačují se flexibilitou a přesností, ale zároveň jsou navrženy tak, aby bezpečnostní systémy, které pomocí senzorů vnímají jejich okolí, zabránily zranění jejich lidských kooperačních partnerů.

  • Jaké jsou výhody robotizace a automatizace ve stavebnictví?

    Hlavní výhodou používání robotiky a automatizace je zvýšení bezpečnosti. Pomocí robotů mohou být pracovníci chráněni v nebezpečných oblastech, například na vysokém lešení nebo při práci s těžkými stroji. Roboti přebírají rizikové činnosti, a tím minimalizují počet pracovních úrazů.

    Foto einer Baumaschine © Sarana/stock.adobe.com
    Odlehčením od těžkých, opakujících se úkolů se mohou pracovníci soustředit na kreativnější a složitější činnosti a udržet si zdraví. 
    Robotika a automatizace nabízejí také velké výhody z hlediska přesnosti. Automatizované systémy pracují s milimetrovou přesností a snižují počet chyb. To vede k vyšší kvalitě a snižuje potřebu přepracování, což rovněž šetří náklady. Celkově to lze shrnout následovně: Robotika a automatizace zvyšují efektivitu, bezpečnost a kvalitu ve stavebnictví. 
  • Co můžeme očekávat v budoucnu?

    Budoucnost robotiky a automatizace slibuje převratný vývoj v mnoha oblastech. V průmyslu se bude nadále rozvíjet spolupráce mezi lidmi a stroji, přičemž roboti budou stále více fungovat jako inteligentní partneři, kteří pružně reagují na své okolí a lidské kolegy. Takoví „kolaborativní roboti“ neboli coboti budou v praxi stále intuitivnější a bezpečnější. 

    Foto eines Bau-Roboters © pitu/adobestock
    Díky pokroku v oblasti umělé inteligence (AI) a strojového učení budou roboti schopni samostatně plnit složitější úkoly a neustále se učit. Ve výrobě, logistice a dokonce i ve zdravotnictví by to mohlo vést ke zcela nové formě efektivity, kdy se roboti budou rozhodovat a přizpůsobovat měnícím se požadavkům. 


    Zvýší se také využití automatizace v zemědělství, stavebnictví a péči. Chytré stroje převezmou rutinní úkoly, které dříve mohli vykonávat pouze lidé. 

    Větší roli budou hrát také autonomní vozidla a drony, ať už v dopravě nebo při monitorování infrastruktury. Celkově tyto technologie způsobí revoluci ve světě práce tím, že převezmou opakující se, nebezpečné a přesné úkoly a zároveň vytvoří nové pracovní oblasti a příležitosti. 

Foto von Roboter © Tatiana Shepeleva/adobestock

Jak společnost STRABAG využívá roboty a automatizaci ve stavebnictví?

Jako přední technologická skupina v oblasti stavebních služeb již STRABAG na svých stavbách pracuje s roboty a automatizovanými systémy. Zatímco některé jsou zatím ve zkušebním provozu, jiné jsou již široce zavedené.

„Robotického psa“ SPOTa od výrobce Boston Dynamics najdete na mnoha staveništích, kde se autonomně pohybuje podle předem stanoveného plánu trasy a stará se o dokumentaci staveniště.

Společnost STRABAG má také dlouholeté zkušenosti s tiskem betonu pomocí robotických systémů. S pomocí obří tiskárny betonu od společnosti PERI byla v dolnorakouském Hausleitenu postavena první rakouská budova vytisknutá na 3D tiskárně. Tiskárna vyrobila ze dvou rovnoběžných maltových pásů dutinovou stěnu, která byla následně vyplněna betonem in-situ. Dalším krokem je mobilní tiskárna betonu KARLOS od našeho technologického partnera Putzmeister, která vyrábí kompletní pevné stěny. Její prototyp byl použit v projektu ve Stuttgartu.

Foto von einer 3D-Betondruck Maschine

Výzkumný projekt 3DLight_OnSite přináší revoluci ve stavebním procesu pomocí mobilních synchronizovaných 3D tiskových robotů. Inovativní metoda lehké konstrukce, inspirovaná včelími plástvemi, šetří materiál a snižuje náklady i uhlíkovou stopu. Projekt 3DLight_OnSite kombinuje trendy stavební robotiky, tisku betonu a udržitelnosti, aby zefektivnil výstavbu a šetřil zdroje.  
 
Kromě ručně řízených stavebních vozidel si na staveništích STRABAG našla cestu i inovativní autonomní stavební vozidla. Hydraulické pásové rypadlo s poloautonomním řízením dokáže hloubit výkopy a dokonce nakládat čekající nákladní automobily vytěženým materiálem. Úkoly jsou předem zadávány prostřednictvím vstupu od zaměstnance. Kamery a technické senzory fungují jako „oči“ stavebního stroje a poskytují řídicí jednotce od švýcarské společnosti Gravis Robotics AG potřebné informace o pracovním procesu a prostředí. 

Foto eines hydraulischen Raupenbaggers

V lomu dceřiné společnosti STRABAG Mineral Baustoff GmbH v durynském Eigenriedenu budou brzy používány autonomně řízené návěsy pro těžký provoz od Volva. Tato elektricky poháněná vozidla přepravují vytěženou horninu do drtíren a třídíren, kde se zpracovávají na drť a směsi stavebních hmot.

V pravém slova smyslu pomáhají robotické systémy zaměstnancům STRABAG ve formě exoskeletonů. Upínací plastové a kovové konstrukce poskytují oporu při práci nad hlavou (např. stropní instalace) nebo v kleče (např. pokládání desek a dlažby), čímž chrání zvláště namáhaná místa těla, jako jsou paže, ramena nebo záda. To představuje účinný příspěvek k odlehčení a podpoře zdraví našich zaměstnanců.
 
V silničním stavitelství patří budoucnost plně autonomnímu finišeru. Prototyp byl již použit v rámci zkušebního projektu rekonstrukce A9 u Grazu. Zařízení nanáší asfalt nezávisle podél linie umístěné na povrchu. Potřebná data o prostředí poskytují sofistikované senzory.
  
Finišer je také schopen položit do asfaltu optické kabely a senzory, které budou poskytovat budoucí informace o zatížení a stavu vozovky. Roj autonomně jedoucích pylonů (kuželových robotů) se senzory rozpoznávání objektů během prací zajišťoval bezpečnou vzdálenost od plynulého provozu. Tyto pylony jsou propojeny a koordinovány dronem.


Na rok 2025 je plánován zkušební provoz autonomního finišeru, který již nevyžaduje vizuální pokyny, ale místo toho automaticky aplikuje povrch vozovky pomocí digitálního 3D modelu terénu.