Łopata koparki w ręku robota

Automatyzacja na placu budowy
Zdjęcie ekranu pokazującego, jak można wykorzystać model BIM. © STRABAG
© STRABAG

Czym jest robotyka i automatyka?

Robotyka i automatyka to dwie ściśle powiązane ze sobą dziedziny technologii, których celem jest zwiększenie wydajności i precyzji wykonywanych przez człowieka zadań. Robotyka zajmuje się projektowaniem, programowaniem i kontrolą robotów - maszyn, które wykonują złożone zadania autonomicznie lub częściowo autonomicznie. Roboty są wykorzystywane w wielu sektorach, na przykład w przemyśle, medycynie i rolnictwie, ale także na placach budowy. Mogą one wykonywać zadania fizyczne, takie jak montaż produktów, wykonywanie zabiegów chirurgicznych lub czyszczenie podłóg.

Automatyka, z drugiej strony, ogólnie odnosi się do wykorzystania technologii do kontrolowania i monitorowania procesów bez lub przy minimalnej interwencji człowieka. W grę mogą wchodzić zarówno systemy mechaniczne, jak i cyfrowe. Przykłady automatyzacji można znaleźć w produkcji przemysłowej, gdzie maszyny automatycznie montują komponenty, na placach budowy, gdzie materiały są stosowane autonomicznie, lub w IT, gdzie procesy oprogramowania przebiegają automatycznie.

Celem obu dyscyplin jest zwiększenie wydajności, zmniejszenie liczby błędów i przejęcie powtarzalnych lub niebezpiecznych zadań.

Co robimy w dziedzinie robotyki i automatyki?

STRABAG koncentruje się na robotyce i automatyce: trzy przykłady tematów, które rozwijamy.

  • Jakie są możliwości robotyki i automatyzacji w branży budowlanej?

    Robotyka i automatyka oferują wiele innowacyjnych możliwości w branży budowlanej. Zautomatyzowane maszyny budowlane (np. koparki, wywrotki, ładowarki kołowe) mogą wydajnie i precyzyjnie wykonywać zadania, takie jak roboty ziemne lub betonowanie. W czasach stale rosnącego niedoboru wykwalifikowanych pracowników, dobrze wyszkoleni pracownicy mogą skoncentrować się na niezbędnych zadaniach związanych z kontrolą i monitorowaniem.

    Zdjęcie drona latającego nad placem budowy © Kadmy/adobestock
    Roboty murarskie i drukarki 3D do betonu umożliwiają szybkie i dokładne wznoszenie budynków i konstrukcji. Drony są wykorzystywane do badania placów budowy i budynków oraz dostarczania danych w czasie rzeczywistym do monitorowania projektów. Roboty mogą również przejmować zadania w niebezpiecznych obszarach, na przykład na dużych wysokościach lub podczas rozbiórki. Ponadto cyfrowa automatyzacja optymalizuje procesy pracy, zwiększając wydajność planowania, logistyki i administracji.

    Systematyczna integracja robotyki i automatyki z bieżącymi procesami ma kluczowe znaczenie dla pomyślnego wykorzystania robotyki i automatyki na placach budowy. Pozwala to na tworzenie nowych standardów dla zastosowań na dużą skalę.

    Coboty (skrót od "collaborative robot") to wszechstronne, kompaktowe roboty, które działają jako pomocnicy na placu budowy. Podejmują się monotonnych zadań, takich jak chwytanie, wkręcanie czy wiercenie, a dzięki czujnikom i kamerom aktywnie dostosowują się do różnych procesów. Charakteryzują się elastycznością i precyzją, ale jednocześnie są zaprojektowane w taki sposób, aby systemy bezpieczeństwa, które postrzegają ich otoczenie za pomocą czujników, unikały zranienia współpracujących z nimi ludzi.

  • Jakie są zalety robotyki i automatyki w branży budowlanej?

    Główną zaletą stosowania robotyki i automatyki jest wzrost bezpieczeństwa. Korzystając z robotów, pracownicy mogą być chronieni w niebezpiecznych obszarach, takich jak wysokie rusztowania lub podczas pracy z ciężkimi maszynami. Roboty przejmują czynności wysokiego ryzyka, a tym samym minimalizują liczbę wypadków przy pracy.

    Zdjęcie maszyny budowlanej © Sarana/stock.adobe.com
    Odciążając pracowników od ciężkich, powtarzalnych zadań, mogą oni skoncentrować się na bardziej kreatywnych i złożonych działaniach oraz zachować zdrowie.
    Robotyka i automatyka oferują również ogromne korzyści pod względem precyzji. Zautomatyzowane systemy działają z milimetrową precyzją i redukują błędy. Prowadzi to do wyższej jakości i zmniejsza potrzebę przeróbek, co również obniża koszty.
    Podsumowując, można to podsumować następująco: Robotyka i automatyka poprawiają wydajność, bezpieczeństwo i jakość w branży budowlanej.
  • Czego możemy się spodziewać w przyszłości?

    Przyszłość robotyki i automatyki to  przełomowe zmiany w wielu obszarach. W przemyśle współpraca między ludźmi i maszynami będzie nadal postępować, a roboty będą coraz częściej działać jako inteligentni partnerzy, którzy elastycznie reagują na otoczenie i współpracowników. Takie "roboty współpracujące" lub coboty będą coraz bardziej intuicyjne i bezpieczniejsze w praktycznym użytkowaniu.

    Zdjęcie robota budowlanego © pitu/adobestock
    Dzięki postępom w dziedzinie sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego, roboty będą w stanie samodzielnie wykonywać bardziej złożone zadania i stale się uczyć. W produkcji, logistyce, a nawet opiece zdrowotnej może to doprowadzić do zupełnie nowej formy wydajności, z robotami podejmującymi decyzje i dostosowującymi się do zmieniających się wymagań.

    Wzrośnie również wykorzystanie automatyzacji w rolnictwie, budownictwie i opiece. Inteligentne maszyny przejmą rutynowe zadania, które wcześniej mogli wykonywać tylko ludzie.

    Autonomiczne pojazdy i drony również będą odgrywać większą rolę, zarówno w transporcie, jak i monitorowaniu infrastruktury. Ogólnie rzecz biorąc, technologie te zrewolucjonizują świat pracy, przejmując powtarzalne, niebezpieczne i wymagające precyzji zadania, jednocześnie tworząc nowe obszary pracy i możliwości.

Zdjęcie robota © Tatiana Shepeleva/adobestock

W jaki sposób STRABAG wykorzystuje roboty i automatyzację w budownictwie?

Jako wiodąca grupa technologiczna świadcząca usługi budowlane, STRABAG już pracuje z robotami i zautomatyzowanymi systemami na swoich placach budowy. Podczas gdy niektóre z nich są jeszcze w fazie testów, inne są już powszechnie stosowane.

"Pies-robot" SPOT od producenta Boston Dynamics można znaleźć na wielu placach budowy, gdzie porusza się samodzielnie zgodnie z wcześniej zdefiniowanym planem trasy i zajmuje się dokumentacją placu budowy.

STRABAG ma również wieloletnie doświadczenie w drukowaniu betonu za pomocą robotów. Z pomocą gigantycznej drukarki do betonu PERI, w Hausleiten w Dolnej Austrii powstał pierwszy w Austrii budynek wydrukowany w 3D. Drukarka wytworzyła ścianę szczelinową z dwóch równoległych arkuszy zaprawy, która została następnie wypełniona betonem in-situ. Kolejnym krokiem jest mobilna drukarka do betonu KARLOS od naszego partnera technologicznego Putzmeister, która produkuje kompletne, solidne ściany. Prototyp tego urządzenia został wykorzystany w projekcie w Stuttgarcie.

Zdjęcie maszyny do drukowania betonu 3D

Projekt projekt badawczy 3DLight_OnSite rewolucjonizuje proces budowy za pomocą mobilnych, zsynchronizowanych robotów drukujących 3D. Innowacyjna, lekka metoda konstrukcyjna, inspirowana plastrami miodu, pozwala zaoszczędzić materiał i obniżyć koszty, a także ślad węglowy. 3DLight_OnSite łączy w sobie trendy robotyki budowlanej, drukowania betonu i zrównoważonego rozwoju, aby uczynić budowę bardziej wydajną i oszczędzającą zasoby.

Oprócz ręcznie sterowanych pojazdów budowlanych, na placach budowy STRABAG pojawiły się również innowacyjne, autonomiczne pojazdy budowlane. Hydrauliczna koparka gąsienicowa z półautonomicznym sterowaniem jest w stanie kopać rowy, a nawet ładować urobek na czekające ciężarówki. Zadania są przydzielane z wyprzedzeniem przez pracownika. Kamery i czujniki techniczne działają jak "oczy" maszyny budowlanej, dostarczając jednostce sterującej szwajcarskiej firmy Gravis Robotics AG niezbędnych informacji o procesie pracy i środowisku.

Zdjęcie hydraulicznej koparki gąsienicowej

W kamieniołomie spółki zależnej STRABAG, Mineral Baustoff GmbH w Eigenrieden w Turyngii, autonomiczny autonomicznie sterowane ciężkie skipy firmy Volvo wkrótce wejdą do użytku. Te napędzane elektrycznie pojazdy transportują wydobytą skałę do zakładów kruszenia i przesiewania, gdzie jest ona przetwarzana na wióry i mieszanki materiałów budowlanych.

Systemy robotyczne w postaci egzoszkieletów będą dosłownie wyręczać pracowników STRABAG. Plastikowe i metalowe konstrukcje, które można przypiąć, zapewniają wsparcie podczas prac nad głową (np. montaż sufitów) lub w pozycji klęczącej (np. układanie płyt i bruku), chroniąc w ten sposób szczególnie obciążone obszary ciała, takie jak ramiona, barki lub plecy. Skutecznie przyczynia się to do odciążenia i promowania zdrowia naszych pracowników.

W budownictwie drogowym przyszłość należy do w pełni autonomicznych rozściełaczy asfaltu Remont autostrady A9 w pobliżu Grazu w pobliżu Graz. Maszyna samodzielnie nakłada asfalt wzdłuż linii wyznaczonej na nawierzchni. Niezbędne dane środowiskowe są dostarczane przez zaawansowany system czujników.

Rozkładarka jest również w stanie układać w asfalcie kable światłowodowe i czujniki, które w przyszłości dostarczą informacji o obciążeniu i stanie drogi. Podczas prac rój autonomicznie poruszających się pylonów (robotów stożkowych) z czujnikami rozpoznającymi obiekty zapewniał bezpieczną odległość od poruszających się pojazdów. Pylony te są połączone w sieć i koordynowane przez drona.

W 2025 r. planowane jest testowe uruchomienie autonomicznego rozściełacza asfaltu, który nie będzie już wymagał wizualnego naprowadzania, ale będzie automatycznie nakładał nawierzchnię drogi przy użyciu cyfrowego trójwymiarowego modelu terenu.