Без зайвих рук. Міста почали друкувати на 3D-принтері
Нещодавно вийшло дослідження PricewaterhouseCoopers "Роботи вкрадуть нашу роботу?", в якому аналізується потенційний вплив автоматизації на чотири найбільші економіки світу. Відповідно до отриманого прогнозу до початку 2030-х можуть бути скорочені через автоматизації 38% робочих місць у США, 35% - у Німеччині, 30% - у Великобританії і 24% - у Японії. До числа галузей з високим ризиком скорочення робочих місць потрапила і будівельна індустрія, де оцінки безробіття з вини роботів варіюються від 41% у Німеччині та 35% у США до 26% в Японії і 24% у Великобританії.
6 квітня журнал Wired розповів про те, як робототехническая революція змінить будівельну індустрію і підштовхне її розвиток. Своїми оцінками поділився професор Борха Гарсія де Сото, який очолює S. M. A. R. T. Construction Research Group (ця міждисциплінарна команда вивчає інновації в будівельному секторі) філії Нью-Йоркського університету в Абу-Дабі, столиці ОАЕ. Його думка - це не фантазії теоретика, а розрахунки практика, оскільки ОАЕ зараз є форпостом у роботизації будівництва. І ті тенденції, які вже спостерігається в цій країні, скоро, чи не дуже, але поступово проявляться і в інших країнах світу, включаючи Україну.
Як відзначає де Сото, в дебатах про майбутнє індустріальної сфери технології найчастіше зображуються у вигляді лиходіїв. Автоматизація, безумовно, змінить виробничі процеси, але для деяких секторів економіки зміни назрівають уже давно. Особливо в архітектурі, проектуванні і будівництві.
Ця галузь в глобальному масштабі має річний дохід близько $10 трлн - близько 6% світового ВВП. Проте її ефективність невисока. По всьому світу великий будівельний проект займає в середньому на 20% більше часу, ніж планувалося, і обходиться на 80% дорожче, ніж передбачалося у початковому бюджеті. Хоча більшість сегментів будівельної індустрії - односемейное і багатоквартирне житлове будівництво, зведення мостів, доріг і автострад, промислове будівництво - побачили покращення за останні десятиліття (наприклад, темпи зростання продуктивності праці у промисловому будівництві на 2006-2016 рр. склали в середньому 5,3% в рік), є багато можливостей зробити так, щоб продуктивність зростала ще більш швидкими темпами, забезпечуючи будівельної галузі більш високу ефективність.
Є багато факторів, що сприяють низької ефективності будівельної індустрії. Вони включають в себе низькі капітальні вкладення в порівнянні з іншими сегментами, небезпечні умови, складність проекту, економічні негаразди, відсутність прозорості та корупцію. Проте одним з найбільших перешкод є брак кваліфікованих працівників. Згідно з недавнім дослідженням Associated General Contractors of America цю проблему відчувають 70% підрядників в США. Причому до 2026 р. потреби у наймі в цій галузі зростуть на 12%.
Простіше кажучи, автоматизація елементів будівельного процесу - це більше, ніж хороша технологічна розробка. Це ще і розумний бізнес.
Дослідження в галузі будівельної робототехніки почалися десятиліття тому. Наприклад, під час будівельного буму в Японії в 1980-х нестача працівників змусила галузеві групи вкладати кошти в розробку автоматизованих систем. Ці зусилля не увінчалися успіхом почасти тому, що обчислювальна потужність в той час була слабкою. І хоча ця частина технологій з тих пір стрімко прогресувала, сама галузь - ні. Деякі з найбільших компаній в світі до сих пір роблять все на папері - від управління замовленнями і ланцюжками поставок до відстеження робочого часу працівників та оплати праці.
Переваги автоматизації будівництва вже не є теоретичними; все частіше дослідники доводять цінність роботів. Борха Гарсія де Сото розповідає, що до переїзду в Абу-Дабі він керував аспірантами в Швейцарської вищої технічної школи Цюріха. "Ми дослідили, як "цифрове виробництво" впливає на продуктивність. Те, що ми з'ясували, підтверджує думку, що технологія може бути благом для бізнесу в архітектурі, проектуванні і будівництві", - говорить професор.
Порівнюючи вартість та час, витрачені на зведення стін силами людей і роботів, група де Сото виявила, що автоматизація починає окупатися по мірі підвищення рівня складності. Крім того, при будівництві стін роботами архітектори, дизайнери, інженери та підрядники мали більше можливостей для внесення корективів на пізніх стадіях без значного збільшення фінансових витрат або затримок у часі. При цьому з'ясувалося, що більш прості конструкції можуть бути більш ефективно побудовані людьми, ніж роботами. Це привело дослідників до висновку, що люди і роботи будуть співіснувати на будівельних майданчиках дуже і дуже довго.
Звичайно, зазначає де Сото, слід проявляти обережність при екстраполяції уроків з таких досліджень на всю будівельну галузь. В реальному світі кожен будівельний проект має свої унікальні проблеми і складні взаємодії між власниками, проектувальниками, підрядниками та громадськістю. Тим не менш отримані дані надають ще один доказ того, що переваги автоматизації будівництва більше не можна ігнорувати.
Деякі фахівці будівельної галузі вже це визнали. Такі архітектори, як Френк Гері і Заха Хадід, були першими прихильниками робототехнического проектування, а деякі міста вже активно впроваджують автоматизацію. Приміром, в еміраті Дубай, згідно з новими правилами, до 2025 р. кожна будівля має бути побудовано з використанням 25% матеріалів з 3D-друкованих джерел. Далекоглядні підрядники вже звертаються до однозадачным роботам для виконання таких робіт, як фарбування мостів, підрив бетону, зварювання, обв'язка арматури і ремонт доріг.
І все ж, незважаючи на безліч переваг, автоматизація будівництва залишається складним процесом. Щоб застосування роботів у будівельній індустрії стало мейнстрімом, потрібен ряд ключових змін.
Насамперед будівельна галузь повинна поліпшити свої комунікаційні процеси. Оскільки перевитрата коштів часто пов'язаний з пробілами на етапах проектування і реалізації, для забезпечення ефективності технологій важливо поліпшити обмін інформацією між зацікавленими сторонами проекту. Одне з рішень - це стандартизовані і автоматизовані протоколи побудови інформації.
По-друге, галузь повинна приділяти пріоритетну увагу ефекту масштабування при впровадженні подібних технологій. Автоматизація буде економічно ефективною тільки тоді, коли вона широко використовується.
По-третє, галузь повинна докладати більше зусиль для оцінки ефективності проектів. Фінансові ризики від нових технологій є найвищими тоді, коли технології впроваджуються без належного аналізу витрат і вигод. Тільки регулярні огляди ринку дозволять оцінити вигоду від автоматизації тих або інших складових будівельного процесу.
Нарешті, уряди країн світу повинні зробити більше для полегшення переходу на автоматизовані системи. В кінцевому рахунку саме державний сектор визначить місце технологій у будівельній галузі. Але на даний момент йому не вистачає далекоглядного керівництва. Наприклад, у багатьох країнах місцеві будівельні норми і правила (найчастіше застарілі) ускладнюють використання 3D-друкованих конструкцій. Щоб повною мірою використовувати потенціал автоматизації, муніципальні будівельні норми і правила повинні йти в ногу з часом.
Незважаючи на те, що буде потрібно більше часу для оцінки, як цифровізація і автоматизація можуть вплинути на ланцюжка поставок, бізнес-моделі, зайнятість, кібербезпека та реалізацію будівельних проектів, зростає розуміння, що нові процеси і технології мають вирішальне значення для підвищення продуктивності будівництва. Щоб забезпечити як можна більш плавний перехід на автоматизовану будівельний майданчик, дослідникам і фахівцям-промисловцям пора об'єднати свої зусилля і вивчити нові альтернативи, резюмує де Сото.
Можна не сумніватися, що це відбудеться і матиме глобальне значення. Головний ефект буде в тому, що складні об'єкти будуватимуться швидше і дешевше, ніж зараз. Це відкриє нові перспективи перед польотом фантазії не тільки архітекторів і дизайнерів, але і розробників виробничих технологій у різних галузях. Словом, якщо досі будівництво було в значній мірі гальмом, то тепер завдяки роботам воно може стати стимулятором прогресу в розвитку як міст, так і промисловості.
Роботи побудують собі музей
У столиці Республіки Корея Сеулі буде побудований музей робототехніки. Вже проведено конкурс на створення музею. Переможцем стало турецьке архітектурне бюро Melike Altinisik Architects (MAA). У будівництві музею будуть приймати участь лише роботи. А коли відкриється музей, роботи будуть водити там екскурсії і продавати квитки.
Конкурс, організований урядом Сеула, передбачав створення до 2022 р. першого в світі музею науки про піонерів в області робототехніки. Планується, що він буде сприяти підвищенню інтересу до робототехніки серед населення країни, особливо у школярів. Музей буде включати в себе практично всі новітні розробки в галузі роботів, штучного інтелекту, віртуальної і доповненої реальності і інших технологій.
На сайті Design Boom вже з'явився концепт-дизайн проекту. Згідно концепту MAA виставковий процес почнеться ще на стадії проектування будівництва. Музей загальною площею 6,5 тис. кв. м відкриє свою повноцінну виставку тільки у 2022 р., однак для відвідувачів буде доступний вже з 2020 р.
