Станут ли работы на строительной площадке полностью механизированными

В статье даны предположения о возможном будущем строительной индустрии, о применении автоматизированных процессов, которые полностью заменят ручной труд и вытеснят с рынка труда рабочие профессии.

Ключевые слова: современные технологии, роботизированные процессы, 3D-строительство.

В современном мире в различных сферах жизни и производства стремительно происходит внедрение современных технологий, которые приводят к улучшению качества жизни. В производственной сфере происходит сокращение физического труда человека и увеличивается использование роботизированных процессов. Это способствует увеличению скорости производства и обеспечению техники безопасности труда. Внедрение современных технологий в строительстве позволяет не только сократить сроки выполнения работ и повысить их качество, но и снизить травматизм и количество несчастных случаев на производстве. На рисунке 1 изображена диаграмма несчастных случаев на производстве строительных работ при использовании физического труда человека [1].

Рис. 1. Процентное распределение несчастных случаев на производстве строительных работ

Сможет ли автоматизиованный процесс полностью заменить ручной труд? Что произойдёт, когда человек перестанет принимать непосредственное участие в строительном процессе? Роботы начнут работать группами для создания сложных конструкций с использованием новых динамических материалов, а элементы возводящихся объектов будут обладать функцией самосборки. Дроны, парящие в небе, будут сканировать стройплощадку, контролировать весь процесс и использовать собранные данные для прогнозирования, предупреждения и решения проблем еще до их возникновения. На основании полученных данных будут посылаться команды разноплановым роботизированным и автоматизированным строительным машинам.

Так, появляется возможность наладить процесс строительства без какого-либо участия человека. Застройщику останется лишь функция контроля, причём управлять строительством объекта он сможет удалённо. До момента полной автоматизации люди на стройплощадках начнут использовать роботизированные экзоскелеты и технологии нейронного контроля для перемещения и управления оборудованием. Благодаря всему этому не только возрастет производительность, но и показатель производственного травматизма сведется к минимуму [1].

Малоэтажное строительство, скорее всего, будет заменено на строительство с использованием современных 3D-принтеров. Такой процесс будет менее затратным и сократит сроки возведения здания.

Применение метода строительства с использованием 3D-принтера даёт следующие преимущества [2, 3]:

1. С помощью строительного 3D-принтера можно в точности скопировать типовую конструкцию здания, или создать оригинальную конструкцию по разработанным чертежам.
2. Выполнение работ происходит в автоматическом режиме. При этом ручной труд может потребоваться, но его объём намного меньше, чем при применении традиционных методов.
3. При таком методе работы нет необходимости делать опалубку для бетона.
4. Сложность создаваемых геометрических форм не отражается на скорости проведения работ. Принтер просто выполняет те действия, которые определены используемым чертежом.
5. Применение 3D-принтера не создаёт проблем, связанных со строительным мусором.
6. Результат работы будет в точности таким, как планировалось. Принтер не устаёт и не делает ошибок, что позволяет быть уверенным в качестве выполненной работы.
7. Удобно создавать и воплощать малые архитектурные объекты.

1. 3D-печать не может использоваться для строительства некоторых частей здания. Например, это относится к возведению крыши.
2. Использование печати домов ограничено климатическими условиями. Процесс строительства возможен только при условии, что температура воздуха опускается не ниже +15 градусов.
3. Сейчас отсутствует опыт возведения многоэтажных зданий. До сих пор 3D-строительство применялось для создания небольших строений. Энтузиасты такого подхода утверждают, что с помощью 3D-принтеров можно строить объекты практически любого масштаба и сложности, но в реальности это не проверено. Первое 5-этажное здание, построенное с использованием 3D-принтера, было создано в 2014 году в Китае (рис.2а). На сегодняшний день в мировой практике 3D-домостроения возводят в основном малоэтажные здания (рис.2б,в).
4. Небольшая продолжительность эксплуатации таких объектов не позволяет давать прогнозы о долговечности конструктивных элементов.
5. Высокая стоимость используемого оборудования.
6. Действие принтера ограничено той площадкой, на которой он установлен.

а)б)в)

Рис. 2. 3D-печатный дом: а) Сучжоу, Китай, 2014 г. б). г.Беккум, Германия, 2020 г.; в) процесс возведения

Единственная опасность внедрения современных технологий заключается в снижении важности физического труда человека во многих производственных процессах с вероятностью исчезновения в будущем рабочих профессий, с которыми лучше будут справляться роботы.

Так же можно предположить, что в будущем строительная индустрия столкнётся не только с высвобождением физического труда рабочих, но и с нехваткой IT-специалистов, обслуживающих роботизированные процессы.

Возможно, сейчас данные процессы кажутся фантастикой, однако внедрение цифровых технологий говорит об обратном.

Литература:

1. Строительство без человеческого участия: как развитие строительных технологий повлияет на архитектуру. // Realting: [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://realting.com/ru/news/stroitelstvo-bez-chelovecheskogo-uchastiya: (Дата обращения 12.04.2023).
2. Все о 3Д строительстве. // m-strana.ru: [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://m-strana.ru/articles/3d-stroitelstvo/: (Дата обращения 12.04.2023).
3. Жилье будущего: как в России строят дома с помощью 3D-принтеров. // ren.tv: [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://ren.tv/longread/1090938-zhile-budushchego-kak-v-rossii-stroiat-doma-s-pomoshchiu-3d-printerov. (Дата обращения 12.04.2023).
4. 8 цифровых технологий в строительстве, которые станут актуальными в ближайшие три года. // Цифровое строительство: [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://digital-build.ru/8-czifrovyh-tehnologij-v-stroitelstve-kotorye-stanut-aktualnymi-v-blizhajshie-tri-goda/ (Дата обращения 12.04.2023).