人與機器人的交匯點,在施工中使用機器人的優(yōu)勢與劣勢

導讀

新技術正在逐步接管建筑工程施工工作，改變項目進行的方式。預計在不久的將來，體力勞動的需求將大大減少，因為相當數量的工作將自動進行。機器人可以在要求準確性和速度的任務中提供很大的幫助。最重要的是，他們可以很容易地克服現(xiàn)場與體力限制或身體疲勞有關的問題。

人與機器人的交匯點

為了使機器人在施工中取得成功，強烈需要將機器人和人的存在相互結合起來。找到理想的交匯點可能是一個挑戰(zhàn)。為了最大限度地提高效率，我們需要將各方的最佳表現(xiàn)特征結合在一起。對各方不同優(yōu)勢和劣勢的詳細分類可以幫助我們達成人與機器人之間的和諧合作。

在這種情況下，主要指導思想是建筑工人應該把重點放在絕對人為必要的工作上，而機器人可以接管需要非凡的力量和速度的工作。人類在解決細微處理工作的小型項目中所具備的才能，可以與機器人在較短時間內完成更大任務的能力相匹配。這樣看，可以很容易理解，施工機器人是可以帶來明顯的建設施工變化的。但是，當然，它們都有優(yōu)點和缺點。

在施工中使用機器人的優(yōu)勢

從利用機器人施工的優(yōu)勢出發(fā)，毫不夸張地說，他們可以在很大程度上改變這個行業(yè)。下面是他們的一些主要優(yōu)點：

在現(xiàn)場少犯錯誤

在施工中使用機器人的一個最重要的優(yōu)點是最小化施工錯誤。機器人可以保證準確性，并在這方面可以完全規(guī)避掉建設過程中的人為錯誤。這既適用于施工現(xiàn)場工作，也適用于整個過程的調度和計劃。更少的錯誤將導致更少的施工延誤和維修活動。所有這些因素都可以對整個項目的預算產生積極的影響。

降低施工過程的成本

正如我們上面已經提到的那樣，機器人可以在降低施工過程的整體成本方面發(fā)揮至關重要的作用。項目工期延誤風險的最小化以及完成任務所需的更少時間可以節(jié)省費用。這最終可以降低住房開發(fā)成本，進而給人們有更多的可負擔得起的住房選擇。

保護勞動力工人

引入機器人到施工過程中，對于施工人員來說可以有兩個關鍵的好處。首先，它確保了施工人員更舒適的施工工作狀態(tài)，在更長的時間內保持更好的狀態(tài)。機器人現(xiàn)在可以負責繁重的體力勞動，讓現(xiàn)場人員監(jiān)督整個項目。此外，由于部分現(xiàn)場操作比較危險的工作將會由機器人自動進行，而且準確度更高，所以工人在工作場所的安全也會得到改善。

改善建筑行業(yè)現(xiàn)狀

建筑行業(yè)給人的感受是，在提升其自我行業(yè)形象方面并不奏效。有一個普遍的理解，這是一個緩慢發(fā)展而單調的領域。如果機器人被整合到施工過程中，這一刻板印象會發(fā)生巨大的變化。突然間，建筑行業(yè)將開始吸引想要跟隨新技術發(fā)展的年輕人，吸引有志向的年輕人在建筑行業(yè)開始他們雄心勃勃的職業(yè)生涯。年輕而聰明的人涌入，將為解決目前建筑業(yè)面臨的勞動力短缺問題提供很好的解決方案。

建設更好的質量

機器人不僅可以更快速地執(zhí)行任務，而且可以以更高的精度執(zhí)行任務。這最終可能會導致更持久穩(wěn)定的建筑結構，可以完全融合周邊的環(huán)境。換句話說，機器人可以在不久的將來提供更長規(guī)劃壽命期的建筑解決方案。此外，他們可以用來推廣新的建筑形式（如綠色建筑）。

更有效控制工期

施工過程的自動化使工程測量員能夠更有效地規(guī)劃他們的項目。提高整個程序的精確度，將使所有在施工過程中的工作人員能夠堅持既定的期限，節(jié)省時間和財力。

在施工中使用機器人的劣勢

將機器人機器集成到施工中有許多好處，但也有一定的缺陷。一些最值得一提的缺點是：

建筑業(yè)的工作崗位需求更少

機器人在施工過程中的出現(xiàn)將為那些對新技術有濃厚興趣的人們提供令人興奮的機會，同時也會減少大量的現(xiàn)場工作。機器人當然不能完全取代人的存在，但它肯定會在很大程度上限制人力的使用。

采購施工機器人的成本太高

我們之前注意到，在施工管理過程中，機器人可以在預算中起到有益的作用。盡管如此，購買機器的成本仍然非常高。正因為如此，最好的技術很有可能會積累到擁有購買能力的少數大型公司。結果，許多中小型建筑公司最終可能會倒閉。

新技能勞動力培訓成本

獲得正確的機器是一回事，得到一個知道如何操作它的人是另外一回事。公司需要花費大量的時間和金錢來培訓員工使用這種尖端技術。但考慮到機器人對建筑項目管理的影響，這應該被視為一項長期投資。

施工機器人的應用案例

我們對建筑施工中使用機器人的劣勢和優(yōu)勢有了一個完整的認識，現(xiàn)在是時候看看他們在行業(yè)中有的一些應用了。

砌墻機器人

有能力進行砌體工作的機器人已經可以在市場上買到。他們的使用還不廣泛，但他們已經在世界各地的建筑工地提供了很大的幫助。他們的移動速度和準確性是相當出眾的。

街道鋪貼機器人

街道鋪設機器是已經應用到施工中的機器人的另一個案例。目前磚塊的供應仍然是手動進行，但其余的任務是全自動的。這就達到了一個更好和更快的施工結果。

建筑無人機

2012年由Gramazio Kohler Architects公司提出的項目可能很快成為現(xiàn)場日?，F(xiàn)實的一部分。在機器人專家Raffaello D'Andrea的幫助下，他們展示了無人機可以通過簡單的相互合作將實體建筑結構整合在一起。像這樣的發(fā)明可以完全改變我們現(xiàn)場工作的方式。項目完成時間可以顯著減少，從而提高施工現(xiàn)場生產力。

自主采礦卡車

自主式卡車在施工中已經做得很好。在未來的幾年里，他們將是一個厲害的游戲規(guī)則改變者。它們的使用可以提高現(xiàn)場的生產率，降低運營成本。現(xiàn)場工作人員安全性的提高也是自動駕駛采礦卡車的一大優(yōu)勢。

遠程控制推土機

可以遠程控制的推土機是另外一種真正值得一提的自主車輛。遠程驅動推土機的能力在安全性方面提高了很多。 最重要的是，它可以為控制它的人提供更好的空間感，這樣可以防止發(fā)生嚴重事故。

3D打印的橋梁

3D打印也將是建設行業(yè)未來的重要組成部分。荷蘭首座3D打印橋梁的建造是這項技術具有潛力的一個令人印象深刻的例子。橋梁由鋼材制成，具有在空中進行自助打印的能力，無需支撐結構。

結論

總結而言，很明顯，機器人在建設中的未來看起來非常光明。最大的挑戰(zhàn)在于努力把人力和機器人的存在結合起來，使我們能夠充分利用他們的協(xié)作優(yōu)勢。機器人在建筑業(yè)的到來將是整個行業(yè)的顛覆者，因此，在這個漫長的過程中，時刻確保我們遵循正確的步驟和發(fā)展路線是至關重要的。