Die Bauindustrie wird zum Roboter

Industrieroboter und künstliche Intelligenz spielen auf dem Fertigungsmarkt eine immer größere Rolle. Laut einer Studie der Weltbank hat Afrika einen regionalen Durchschnitt von zwei Industrierobotern pro 100,000-Produktionsmitarbeiter.

Der Kontinent könnte sehen, dass seine aufstrebenden Märkte viel schneller Arbeitsplätze in die Automatisierung verlagern als in Ländern wie Japan, in denen die Automatisierung ironischerweise eher durch lokale Innovationen als durch Importe von Maschinen zustande gekommen ist. Diese Verschiebung wird sich auf die Bauindustrie auswirken, da die Robotik in den Bereichen Zeit- und Kosteneffizienz Vorteile bietet.

Derzeit wird in der Bauindustrie Robotik für selbstfahrende Maschinen wie Bulldozer, Bagger und Krane eingesetzt. Die Auswirkungen dieser Technologie sind jedoch weitreichend. Zum Beispiel können sich Bauarbeiter jetzt auf qualifiziertere Aufgaben konzentrieren, wenn Roboter die Arbeiter bei der Ausführung alltäglicherer Arbeiten ersetzen können. Dies stärkt nicht nur die Effizienz, sondern verbessert auch das Zeitmanagement für die meisten Baustellen.

Nehmen wir Botswana, ein Binnenstaat, der für Diamanten und politische Stabilität bekannt ist. Roboter werden im größten Sektor des Landes eingesetzt, dem Bergbau, wo Roboter bereits in Tiefen vordringen, die Menschen einfach nicht erreichen können, und Tennisball-große Steine ​​hervorbringen. Dies ist ein Beweis für die Widerstandsfähigkeit und Genauigkeit, die die Robotik der Bauindustrie bringen kann.

Die Prämisse ist, dass der größte Vorteil von Robotern zur Maximierung der Leistung darin besteht, dass sie sich wiederholende Aufgaben in großem Maßstab ausführen. In Bauprojekten können Roboter jedoch eingesetzt werden, um die auf Baustellen auftretenden Herausforderungen zu bewältigen und ihren Nutzen zu maximieren .

Arten von Baurobotern

Es gibt verschiedene Arten von Baurobotern, von denen erwartet wird, dass sie in großem Umfang in die Bauindustrie eindringen. Zu den Spitzenreitern gehört der 3D-Druckroboter, der in der Lage ist, bei Bedarf Gebäudestrukturen aufzubauen. Der 3D-Druckroboter druckt mithilfe eines mobilen Roboterarms, der mit Anweisungen digital vorprogrammiert ist, ein gesamtes strukturelles Gebäude.

Diese neue Technologie ist nicht nur auf Gebäude beschränkt, sondern wird jetzt auch zum Bau von Brücken verwendet. Kürzlich wurde in den Niederlanden die erste gedruckte 3D-Brücke gebaut. Die Kombination aus 3D-Druck und Industrierobotern gehört zu den vielversprechendsten Automatisierungstechnologien in der Bauindustrie.

Eine weitere neue Technologie sind Bauroboter für das Mauerwerk. Einige Roboter können sogar eine ganze Straße auf einmal planen. Diese Roboter verbessern nicht nur die Qualität der Bauarbeiten, sondern auch die Geschwindigkeit der Bauarbeiten erheblich.

Der andere Typ von Bauroboter, der kurz vor dem Markteintritt steht, ist der Abbruchroboter. Obwohl diese Roboter langsamer sind als Abbruchmannschaften, sind sie beim Abbruch von Betonkonstruktionen viel sicherer und billiger.

Neben diesen Baurobotern gibt es noch einige andere, beispielsweise ferngesteuerte Fahrzeuge, die auch als autonome Fahrzeuge bezeichnet werden.

Variable Umgebungen

Roboter leisten bei sich wiederholenden Aufgaben in einer kontrollierten Umgebung wie einer Fabrik außergewöhnlich gute Arbeit. Durch die Einbindung von Robotern in die Herstellung vorgefertigter Elemente in großem Maßstab wird es in der Branche eine vorgelagerte Aufgabe geben, bei der die Fertigungsaufgabe in einer kontrollierten Umgebung und nicht vor Ort durchgeführt wird.

Baustellen sind jedoch weit davon entfernt, eine kontrollierte Umgebung zu sein. Damit Roboter rentabel und produktiv sind, müssen sie in der Lage sein, sich mit wenig oder gar keiner Programmierung an Echtzeitschwankungen in ihrer Umgebung anzupassen. Es ist für Roboter sehr schwierig, sich an die Umgebung anzupassen und sich mit ihr zu verändern. Einige Roboter übernehmen jedoch diese historisch herausfordernden Aufgaben.

Vor dem Einsatz von Robotern zum Bauen muss die Baustelle charakterisiert werden. Dazu gehören die Arbeitsumgebung sowie die Art der zu erledigenden Aufgaben. Baustellen weisen eine große geografische Streuung auf, insbesondere bei großen Projekten. Anders als bei einer Werkseinstellung wiederholen sich die Endprodukte nicht, da jedes Projekt seine einzigartigen Merkmale aufweist und unterschiedliche Aktivitäten mit wenigen Wiederholungen ausgeführt werden.

Auf Baustellen werden gleichzeitig verschiedene Aufgaben erledigt, die in Bezug auf die jeweils zugewiesenen Ressourcen miteinander verknüpft sind. Baustellen sind sehr dynamisch, mit systematischen Änderungen der Aufgaben und der Umgebung. Sie sind auch feindlich gesinnt und umgeben von Hindernissen, unebenen Oberflächen, Ausrüstung und vielem mehr. Aufgrund ihrer unstrukturierten Beschaffenheit sind sie nicht auf die Bewegung von Robotern eingestellt.

Darüber hinaus sind die Aufgaben auf Baustellen im kognitiven Sinne komplex, und der Einsatz sensorischer Fähigkeiten sowie erfahrungsbasiertes Wissen sind dringend erforderlich. Trotzdem müsste der Roboter selbst bei Aufgaben mit sich wiederholenden Operationen seine Position systematisch ändern, indem er die Ausrichtung ändert, wenn er einen neuen Zyklus beginnt.

Damit Roboter auf Baustellen eine angemessene Leistung erbringen können, müssen sie tragbar sein, sich fortbewegen können, die Umgebung erfassen und empfangene Daten oder Informationen verarbeiten können.

Vision

Die meisten Roboter verwenden künstliches Sehen, das die Reichweite der Umgebung erkennt, in der sie arbeiten. Roboter sollten auch auf feindliche Umgebungen vorbereitet sein. Wie bereits erwähnt, sind Baustellen feindselig und daher sollten Roboter in der Lage sein, ungeschützt im Freien zu arbeiten und sich unter schwierigen Bedingungen fortzubewegen. Außerdem sollten sie für unerwartete Ereignisse wie herabfallende Materialien, Abstürze und Witterungseinflüsse gerüstet sein.

Roboter sollten auch mit unhandlichen oder schweren Lasten wie Balken oder vorgefertigten Platten (die mehrere Tonnen wiegen können) umgehen können. Sie sollten auch mit zerbrechlichen Materialien wie Keramikfliesen, Armaturen oder Glas umgehen können.

Die Einführung von Technologien wie Robotern in der Bauindustrie stieß bei Branchenfachleuten auf einige Bedenken. Experten sind sich jedoch einig, dass die Digitalisierung des Fachgebiets als aufkommender Trend das Potenzial hat, einige Positionen auf niedriger Ebene zu beseitigen. Es wird jedoch einige Jahre dauern, bis die Robotik in der Bauindustrie zur Norm wird.

Stellenabbau

Diejenigen in der Baubranche, die befürchten, dass durch technische Lösungen ihre Arbeit verloren geht, sollten sich beruhigen und darauf vertrauen, dass automatisierte Maschinen die menschlichen Fähigkeiten nicht ersetzen. Dies liegt daran, dass ein Roboter im Vergleich zu einem menschlichen Arbeiter einige Aufgaben in diesem Sektor nicht genau und effizient ausführen kann. Beispielsweise kann das Projektmanagement nicht durch Technologie ersetzt werden.

Die Vorteile des Robotereinsatzes in der Bauindustrie entwickeln sich täglich weiter und werden in immer größerem Umfang genutzt, doch die Bauarbeiter wurden nicht entlassen. Um den größtmöglichen Nutzen zu erzielen, muss zunächst das konzeptionelle Verständnis der Bauindustrie und insbesondere des Prozesses selbst geändert werden.

Billige Arbeitskräfte sind ein Hindernis nach der Einführung der Robotik in der Industrie. Durch die Implementierung von Robotik wird die Produktivität gesteigert und gleichzeitig die Kosten für Ausrüstung und Implementierung gesenkt.

Die Fähigkeit, diese Roboter zu manipulieren, ist angesichts der Flexibilität, die sie bietet, eine gute Investition. Optimisten gehen davon aus, dass negative Auswirkungen nur von kurzer Dauer sind und dass Roboter die Überwindung von Produktivitäts-, Wachstums-, Einkommens- und Wohlfahrtsverlusten erheblich beschleunigen werden.

Darüber hinaus könnte die Kombination von Robotern und 3D-Druck für kleine Unternehmen die Möglichkeit schaffen, Herausforderungen wie Größenbeschränkungen in der Produktion zu bewältigen und Konstruktionsgeschäfte in größerem Maßstab abzuwickeln.

Als hochgradig nicht automatisierte Industrie werden Bauroboter einen großen Einfluss auf die Bauindustrie haben. Da Bauunternehmen im Interesse der Effizienz und Produktivität immer mehr Aufgaben automatisieren möchten, wird die Nachfrage nach Baurobotern stetig zunehmen.