Строительной индустрии нужна робототехническая революция

В дебатах о будущем рабочего процесса технологии зачастую рисуются злодеями. Одно из недавних исследований поведало что 38% рабочих мест в Соединенных Штатов под «высоким риском» автоматизации в течение следующего десятилетия. В строительной отрасли прогнозы особенно страшны: оценки безработицы по вине роботов варьируются от 24% в Великобритании до 41% в Германии. Автоматизация безусловно изменит рабочие процессы людей, но для некоторых секторов экономики изменения назревают уже давно. Особенно в архитектуре, проектировании и строительстве.

Роботы, которые строят

Для отрасли с годовым доходом порядка 10 триллионов долларов — около 6% мирового ВВП — ее производительность страдает. По всему миру средний крупный строительный проект занимает на 20% больше построить, чем планировалось, и на 80% дороже, чем считалось. Хотя большинство сегментов строительной индустрии — это односемейное жилищное строительство; многоквартирное жилищное строительство; строительство дорог, автострад и мостов; промышленное строительство — увидели улучшения за последние десятилетия (к примеру, темпы роста производительности с 2006 по 2016 год составили 5,3% в промышленном строительстве), есть много возможностей улучшать производительность. Промышленная стройка должна быть намного эффективнее.

Есть много факторов, способствующих низкой эффективности строительной индустрии; они включают в себя низкие капитальные вложения по сравнению с другими сегментами, опасные условия, сложность проекта, экономические сбои, отсутствие прозрачности и коррупцию. Однако одним из самых больших препятствий является нехватка квалифицированных работников. Согласно исследованию Associated General Contractors of America, проведенному в 2017 году, 70% подрядчиков в США пытаются нанять квалифицированных рабочих. Это связано с тем, что к 2026 году потребности в найме в этой отрасли вырастут на 12%.

Проще говоря, автоматизация элементов строительного процесса это не только хорошее проектирование, это еще и умный бизнес.

Исследования в области строительной робототехники начались десятилетия назад. Во время строительного бума в Японии в 1980-х годах, например, нехватка работников заставила отраслевые группы вкладывать средства в разработку автоматизированных систем. Эти усилия не увенчались успехом отчасти потому, что вычислительная мощность в то время была слабой. И хотя эта часть технологий стремительно прогрессировала с тех пор, сама отрасль — нет. Ряд из крупнейших компаний в мире до сих пор делают все на бумаге — от управления заказами и цепочками поставок до отслеживания рабочего времени сотрудников и оплаты труда.

Преимущества автоматизации строительства уже не являются теоретическими; исследователи все чаще доказывают ценность роботов. Борка Гарсия де Сото, присоединившийся к Нью-Йоркскому университету в Абу-Даби и возглавивший междисциплинарную команду, которая изучает инновации в строительном секторе, исследует, как «цифровое производство» влияет на производительность во время стройки. И он считает, что технологии спасут строительную отрасль.

Сравнивая стоимость и время, потраченное на построение стен силами людей и роботов, они обнаружили, что по мере повышения уровня сложности начинает окупаться автоматизация. Кроме того, в построенных роботами стенах архитекторы, дизайнеры, инженеры и подрядчики имели больше пространства для внесения коррективов на поздних стадиях без значительного увеличения затрат или задержек. Наконец, стало известно, что более простые конструкции могут быть построены и людьми, причем более эффективно, и это привело их к выводу, что люди и роботы будут сосуществовать на строительных площадках очень и очень долго.

И все же, следует осторожно извлекать уроки из таких исследований. В реальном мире каждый строительный проект имеет свои уникальные проблемы и сложные взаимодействия между владельцами, проектировщиками, подрядчиками и общественностью. Изучаемый проект по возведению стен был достаточно простым с этой точки зрения. Единственный точный вывод: преимущества автоматизации больше нельзя игнорировать.

Некоторые из отрасли строительства уже это признали. Такие архитекторы, как Фрэнк Гери и Заха Хадид, были первыми сторонниками робототехнического проектирования, а некоторые города уже энергично внедряют автоматизацию. К примеру, в Дубае, согласно новым правилам, к 2025 году каждое здание должно быть построено с использованием 25% материалов из 3D-печатных источников. Даже дальновидные подрядчики обращаются к однозадачным роботам для таких работ, как покраска мостов, подрыв бетона, сварка, обвязка арматуры и ремонт дорог.

И все же, несмотря на множество преимуществ, автоматизация строительства остается сложным процессом. Чтобы перенести обсуждение с полей на мейнстрим, потребуется ряд ключевых изменений.

Во-первых, строительной индустрии нужно улучшить коммуникационные процессы. Поскольку перерасход средств часто связан с пробелами на этапах проектирования и реализации, для обеспечения эффективности технологий важно улучшить обмен информацией между заинтересованными сторонами проекта. Одно из решений: стандартизированные и автоматизированные протоколы построения информации.

Во-вторых, индустрия должна уделить приоритетное внимание эффекту масштабирования при внедрении подобных технологий. Автоматизация будет экономически эффективной только тогда, когда широко используются инструменты и методы.

В-третьих, индустрия должна усилить свои оценки эффективности проектов. Финансовые риски от новых технологий являются наибольшими тогда, когда внедряются без надлежащего анализа затрат и выгод. Только регулярные оценки позволят максимизировать выгоду от автоматизации частей строительного процесса.

Наконец, правительство должно облегчить переход на автоматизированные системы. В конечном счете, именно государственный сектор определит место технологий в строительной отрасли. Но на данный момент ему не хватает дальновидности. Во многих регионах строительные нормы и правила (зачастую устаревшие) затрудняют использование 3D-печатных конструкций. Чтобы в полной мере использовать потенциал автоматизации, муниципальные правила и строительные нормы должны идти в ногу.

Несмотря на то, что на оцифровку и автоматизацию строительного процесса уйдет много времени, это будет глобально и мир изменится. А вы видите, каким образом? Расскажите в нашем чате в Телеграме.