Lyžica rýpadla v rukách robota

Automatizácia na stavenisku
Fotografia obrazovky, ktorá ukazuje, ako sa dá použiť model BIM. © STRABAG
© STRABAG

Čo je robotika a automatizácia?

Robotika a automatizácia sú dve úzko prepojené technologické oblasti, ktorých cieľom je, aby boli ľudské úlohy vykonávané efektívnejšie a precíznejšie. Robotika sa zaoberá skonštruovaním, programovaním a riadením robotov – strojov, ktoré vykonávajú zložité úlohy samostatne alebo čiastočne samostatne. Roboty sa používajú v mnohých odvetviach, napríklad v priemysle, medicíne, poľnohospodárstve, ale aj na stavbách. Môžu vykonávať fyzické úlohy, ako je montáž výrobkov, chirurgické zákroky alebo čistenie podláh.

Na druhej strane automatizácia sa vo všeobecnosti zameriava na použitie technológie na riadenie a monitorovanie procesov bez ľudského zásahu alebo s minimálnym zásahom. Môže ísť o mechanické aj digitálne systémy. Príklady automatizácie možno nájsť v priemyselnej výrobe, kde stroje automaticky montujú komponenty, na stavbách, kde sa materiály aplikujú autonómne, alebo v IT, kde softvérové procesy prebiehajú automaticky.

Cieľom oboch disciplín je zvýšiť efektívnosť, znížiť počet chýb a prevziať opakujúce sa alebo nebezpečné úlohy.

Čo robíme v oblasti robotiky a automatizácie:

STRABAG sa zameriava na robotiku a automatizáciu: tri príklady tém, ktoré posúvame vpred.

  • Aké sú možnosti robotizácie a automatizácie v stavebníctve?

    Robotika a automatizácia ponúkajú v stavebníctve množstvo inovatívnych možností. Automatizované stavebné stroje (napr. rýpadlá, sklápače, kolesové nakladače) môžu efektívne a presne vykonávať úlohy, ako sú zemné práce alebo betonáž. V čase stále väčšieho nedostatku kvalifikovanej pracovnej sily sa potom dobre vyškolení zamestnanci môžu sústrediť na potrebné kontrolné a monitorovacie úlohy.

    Fotografia dronu letiaceho nad staveniskom © Kadmy/adobestock
    Murárske roboty a 3D tlačiarne betónu umožňujú rýchlu a presnú realizáciu budov a stavieb. Drony sa používajú na prieskum staveniska a budov a poskytujú údaje v reálnom čase slúžiace na monitorovanie projektu. Roboty môžu preberať aj úlohy v nebezpečných oblastiach, napríklad vo veľkých výškach alebo pri demolácii. Digitálna automatizácia okrem toho optimalizuje pracovné procesy tým, že zefektívňuje plánovanie, logistiku a administratívu.

    Systematická integrácia robotiky a automatizácie do prebiehajúcich procesov je pre úspešné využívanie robotiky a automatizácie na stavbách kľúčová. Vďaka tomu sa môžu vytvoriť nové štandardy pre rozsiahle využitie.

    Koboty (skratka pre "kolaboratívny robot") sú všestranné, kompaktné roboty, ktoré fungujú ako pomocníci na stavenisku. Preberajú monotónne úlohy, ako je uchopovanie, skrutkovanie alebo vŕtanie, a vďaka senzorom a kamerám sa aktívne prispôsobujú rôznym procesom. Vyznačujú sa flexibilitou a presnosťou, ale zároveň sú navrhnuté tak, aby bezpečnostné systémy, ktoré na vnímanie okolitého prostredia využívajú senzory, zabránili zraneniu ich ľudských spolupracovníkov.

  • Aké sú výhody robotizácie a automatizácie v stavebníctve?

    Hlavnou výhodou používania robotiky a automatizácie je zvýšenie bezpečnosti. Vďaka nasadeniu robotov môžu byť chránení pracovníci v nebezpečných oblastiach, napríklad na vysokých lešeniach alebo pri práci s ťažkými strojmi. Roboty preberajú rizikové činnosti, a tým minimalizujú počet pracovných úrazov.

    Fotografia stavebného stroja © Sarana/stock.adobe.com
    Odbremenením pracovníkov od ťažkých, opakujúcich sa úloh sa môžu sústrediť na kreatívnejšie a komplexnejšie činnosti a zachovať si zdravie.
    Robotika a automatizácia ponúkajú veľké výhody aj z hľadiska presnosti. Automatizované systémy pracujú s milimetrovou presnosťou a znižujú počet chýb. To vedie k vyššej kvalite a znižuje potrebu prerábok, čo tiež šetrí náklady. Celkovo to možno zhrnúť takto: Robotika a automatizácia zvyšujú efektívnosť, bezpečnosť a kvalitu v stavebníctve.
  • Čo môžeme očakávať v budúcnosti?

    Budúcnosť robotiky a automatizácie sľubuje prevratný vývoj v mnohých oblastiach. V priemysle sa bude naďalej rozvíjať spolupráca medzi ľuďmi a strojmi, pričom roboty budú čoraz viac fungovať ako inteligentní partneri, ktorí pružne reagujú na svoje okolie a ľudských kolegov. Takéto "kolaboratívne roboty" alebo koboty budú pri praktickom používaní čoraz intuitívnejšie a bezpečnejšie.

    Fotografia stavebného robota © pitu/adobestock
    Vďaka pokroku v oblasti umelej inteligencie a strojového učenia budú roboty schopné samostatne vykonávať zložitejšie úlohy a neustále sa učiť. Vo výrobe, logistike a dokonca aj v zdravotníctve by to mohlo viesť k úplne novej forme efektívnosti, keď sa roboty budú rozhodovať a prispôsobovať meniacim sa požiadavkám.

    Zvýši sa aj využívanie automatizácie v poľnohospodárstve, stavebníctve a opatrovateľských službách. Inteligentné stroje prevezmú rutinné úlohy, ktoré predtým mohli vykonávať len ľudia.

    Autonómne vozidlá a drony budú tiež zohrávať väčšiu úlohu, či už v doprave alebo pri monitorovaní infraštruktúry. Celkovo tieto technológie spôsobia revolúciu vo svete práce tým, že prevezmú opakujúce sa, nebezpečné a na presnosť náročné úlohy a zároveň vytvoria nové pracovné oblasti a príležitosti.

Fotografia robota © Tatiana Shepeleva/adobestock

Ako STRABAG využíva roboty a automatizáciu v stavebníctve?

STRABAG ako popredný stavebno-technologický koncern už na svojich stavbách pracuje s robotmi a automatizovanými systémami. Zatiaľ čo niektoré sú ešte v testovacom režime, iné sú už bežne zavedené.

"Robotického psa" SPOTA od výrobcu Boston Dynamics nájdete na mnohých stavbách, kde sa pohybuje autonómne podľa vopred stanoveného plánu trasy a stará sa o dokumentáciu staveniska.

STRABAG má dlhoročné skúsenosti aj s tlačou betónu pomocou robotických systémov. Pomocou obrovskej tlačiarne na betón od spoločnosti PERI bola v dolnorakúskom Hausleitene postavená prvá budova v Rakúsku formou 3D tlače. Tlačiareň vyrobila z dvoch paralelných maltových pásov dutinovú stenu, ktorá bola následne vyplnená betónom vyrobeným na mieste. Ďalším krokom je mobilná tlačiareň betónu KARLOS od nášho technologického partnera Putzmeister, ktorá vyrába plnohodnotné pevné steny. Jej prototyp bol použitý v projekte v Stuttgarte.

Fotografia stroja na 3D tlač betónu

Výskumný projekt 3DLight_OnSite prináša revolúciu v stavebnom procese formou mobilných, synchronizovaných 3D tlačových robotov. Inovatívna ľahká stavebná metóda inšpirovaná včelími plástmi šetrí materiál a znižuje náklady, ako aj uhlíkovú stopu. 3DLight_OnSite spája trendy stavebnej robotiky, tlače betónu a udržateľnosti s cieľom zefektívniť výstavbu a šetriť zdroje.

Okrem manuálne ovládaných stavebných vozidiel si na staveniská STRABAG našli cestu aj inovatívne autonómne stavebné vozidlá. Hydraulické pásové rýpadlo s poloautonómnym riadením dokáže kopať výkopy a dokonca nakladať vyťažený materiál na čakajúce nákladné vozidlá. Úlohy sa zadávajú vopred prostredníctvom pokynov od zamestnanca. Kamery a technické senzory fungujú ako "oči" stavebného stroja a riadiacej jednotke od švajčiarskej spoločnosti Gravis Robotics AG a poskytujú potrebné informácie o priebehu prác a okolitom prostredí.

Fotografia hydraulického pásového rýpadla

Lom dcérskej spoločnosti STRABAG Mineral Baustoff GmbH v Eigenriedene v Durínsku bude čoskoro využívať autonómne riadené ťažkotonážne dumpre od spoločnosti Volvo. Tieto elektricky poháňané vozidlá prepravujú vyťaženú horninu do drviacich a triediacich zariadení, kde bude ďalej spracovaná na štiepku a zmesi stavebných materiálov.

Robotické systémy vo forme exoskeletov budú zamestnancom spoločnosti STRABAG podávať pomocnú ruku doslova. Plastové a kovové konštrukcie, ktoré sa dajú pripnúť, poskytujú oporu pri práci nad úrovňou hlavy (napr. pri montáži stropov) alebo v polohe na kolenách (napr. pri kladení dosiek a dlažby), čím chránia obzvlášť namáhané časti tela, ako sú ruky, ramená alebo chrbát. Účinne tak prispievajú k zníženiu záťaže a podpore zdravia našich zamestnancov.

V cestnom staviteľstve patrí budúcnosť plne autonómnemu finišeru, ktorého prototyp bol nasadený pri oprave diaľnice A9 pri Grazi. Stroj samostatne aplikuje asfalt prostredníctvom pozdĺžnej čiary vyznačenej na povrchu. Potrebné údaje o okolitom prostredí získava cez sofistikovaný systém senzorov.

Finišer dokáže do asfaltu položiť aj optické káble a senzory, ktoré budú v budúcnosti poskytovať informácie o zaťažení a stave vozovky. Počas prác zabezpečoval bezpečnú vzdialenosť od dopravnej premávky roj autonómne sa pohybujúcich pylónov (kužeľových robotov) so senzormi na rozpoznávanie objektov. Tieto pylóny sú prepojené a koordinované pomocou dronu.

V roku 2025 sa plánuje skúšobná prevádzka autonómneho finišera, ktorý už nebude vyžadovať optické navádzanie, ale bude automaticky nanášať asfaltový kryt pomocou digitálneho 3D modelu terénu.