Согласно прогнозам девяти из десяти строительных организаций, к 2030 году возникнет дефицит квалифицированных специалистов. При этом более восьмидесяти одного процента этих компаний планируют внедрить робототехнические решения в течение ближайшего десятилетия и полагают, что ужесточение требований к безопасности и экологической устойчивости стимулирует инвестиции в область робототехники.
Подразделение «Робототехника» компании ABBВнедрение инновационных роботизированных решений способствует развитию автоматизации в строительном секторе, позволяя эффективно решать актуальные задачи, такие как обеспечение доступного и экологичного жилья, а также снижение негативного влияния строительства на окружающую среду в условиях дефицита рабочей силы и квалифицированных кадров.
Внедрение робототехники предоставляет значительные возможности для повышения производительности труда, эффективности процессов и гибкости производства во всей строительной отрасли. Это включает автоматизацию изготовления модульных домов и строительных элементов вне строительной площадки, роботизированную сварку и транспортировку материалов на стройках, а также 3D-печать зданий и конструкций с учетом индивидуальных запросов заказчиков. Роботы не только повышают безопасность и рентабельность отрасли, но и способствуют снижению экологического воздействия за счет улучшения качества строительства и уменьшения объема строительных отходов.
«На сегодняшний день лишь немногие строительные компании используют автоматизированные процессы, что открывает огромный потенциал для преобразования отрасли с помощью робототехники. В отличие от автомобилестроения или производства электроники, многие методы, применяемые в строительстве, остаются неизменными на протяжении многих лет. Именно поэтому мы разрабатываем новые технологии для решения ключевых задач отрасли», – подчеркнул Сами Атия (Sami Atiya), президент направления «Робототехника и дискретная автоматизация» компании ABB. – Этот новый сегмент клиентов позволит нам расширить портфель заказов, что является частью более масштабной стратегии по ускоренному укреплению позиций в быстрорастущих областях, таких как электроника, здравоохранение, производство потребительских товаров, логистика, продукты питания и напитки. Такой подход поможет удовлетворить растущий спрос на автоматизацию во многих секторах экономики».
В международном опросе1, согласно исследованию, организованному компанией ABB среди почти двух тысяч крупных и небольших строительных организаций в Европе, Соединенных Штатах Америки и Китае, более девяти из десяти опрошенных выразили опасения по поводу дефицита квалифицированных кадров в течение последующего десятилетия. Четыре десятых респондентов сообщили о сложностях с привлечением персонала для выполнения строительных работ. Для чуть менее чем половины участников опроса повышение безопасности труда и улучшение условий на стройплощадках являются приоритетными задачами, а аналогичный процент подчеркнул важность экологических аспектов как движущей силы изменений в отрасли.
Более восьмидесяти процентов строительных организаций заявили о планах по внедрению или расширению использования робототехники и автоматизированных систем в течение ближайших десяти лет, несмотря на то, что в настоящее время лишь небольшое число предприятий извлекает выгоду из роботизации. Согласно результатам опроса, только чуть больше половины строительных компаний применяют роботов, по сравнению с восемьюдесяти четырьмя процентами предприятий автомобильной отрасли и семьюдесятью девятью процентами организаций промышленного сектора.
Прогнозы в строительной сфере указывают на то, что к 2030 году общий объем мировой индустрии строительства увеличится на восемьдесят пять процентов, достигнув отметки в 15,5 триллионов долларов США. 2, внутреннее исследование рыночного потенциала роботизации, проведенное подразделением «Робототехника» компании ABB, демонстрирует значительный рост в ближайшие десять лет, характеризующийся двузначными показателями в ключевых сегментах строительства, таких как модульное производство и аддитивные технологии (3D-печать).
Роботы открывают новый подход
В связи с усилением экологических требований и необходимостью создания энергоэффективных зданий, роботизация предоставляет возможность уменьшить объем отходов в строительном производстве благодаря повышению его эффективности и организации. Это представляет собой существенный прогресс, учитывая, что до 25% материалов, доставляемых на стройплощадку, зачастую становятся неиспользованными. 3Использование автоматизированных процессов и цифровых технологий как при проектировании, так и в ходе строительства позволяет строительным компаниям предотвращать образование отходов уже на ранних стадиях реализации проекта.
Дефицит рабочей силы в строительной отрасли становится все более острой проблемой: по данным на второй квартал 2020 года, только в странах Европейского Союза насчитывалось свыше 200 000 открытых вакансий как для рабочих с низкой квалификацией, так и для специалистов. 4Представители молодого поколения не стремятся строить карьеру в сфере строительства, поскольку считают эту деятельность опасной. На работников строительной отрасли приходится приблизительно 30% всех несчастных случаев на рабочем месте, а вероятность смертельного исхода при травме в четыре раза выше по сравнению с другими отраслями: согласно оценкам, ежегодно во всем мире погибает около 108 000 человек. 5
Применение робототехники способно повысить безопасность в сфере строительства: машины выполняют перемещение массивных и тяжелых грузов, работают в зонах с повышенным риском и помогают разрабатывать новые, более безопасные методы возведения зданий. Автоматизация рутинных и опасных операций, от которых специалисты все чаще отказываются, может помочь строительной отрасли преодолеть дефицит кадров и сделать профессию строителя более привлекательной для молодого поколения.
«Усиление внимания к вопросам охраны здоровья, безопасности и устойчивого развития стимулирует инвестиции в робототехнические решения. В свою очередь, сокращение числа квалифицированных работников заставляет строительную отрасль внедрять роботов для успешного решения задач, связанных с урбанизацией и изменением климата», – отметил Сами Атия. – Мы используем наш опыт и передовые робототехнические разработки и цифровые инструменты в ключевых звеньях цепочки создания стоимости в строительстве, поскольку наши технологии автоматизации позволяют ускорить процесс строительства, сделать его более доступным и экологичным. Они обеспечивают перемещение крупногабаритных грузов, открывают доступ к труднодоступным участкам и способствуют созданию новых, безопасных методов строительства, помогая решить проблему нехватки рабочей силы в отрасли».
Инновации в действии
В числе реализованных проектов по роботизации, направленных на повышение гибкости, производительности и качества, – автоматизированное производство деревянных опор для крыш совместно с Autovol в Канаде, роботизированная установка лифтов в партнерстве со Schindler Lifts и роботизация производства сборных модульных домов компанией Intelligent City. Благодаря последней удалось увеличить эффективность производства на 15%, сократить сроки выполнения работ на 38% и уменьшить объем отходов на 30%.
Внедрение Skanska решения для роботизированной сварки позволило улучшить качество, повысить производительность труда и обеспечить безопасность сотрудников за счет автоматизации изготовления стальных арматурных корзин непосредственно на строительной площадке. Данная технология также способствовала снижению затрат и уменьшению негативного воздействия на окружающую среду, поскольку исключила необходимость транспортировки громоздких готовых арматурных корзин.
По словам Ульфа Хоканссона (Ulf Håkansson), технического директора Skanska Construction, поиск специалистов для решения сложных и трудоемких задач становится все более затруднительным. В связи с этим компания вынуждена расширять географию поиска персонала. Он добавил, что передача подобных задач роботам может стать решением этой проблемы, что позволит более продуктивно использовать сотрудников компании. Кроме того, автоматизация процессов отвечает ожиданиям и творческому потенциалу молодого поколения инженеров, выросших в технологической среде, которые смогут внести значительный вклад в поиск новых способов применения роботов в деятельности Skanska Construction.
ABB сотрудничает с рядом известных университетов для разработки передовых автоматизированных технологий в строительстве, включая ETH Zurich, являющийся одним из ведущих исследовательских вузов Швейцарии. В рамках этого партнерства ABB поддерживает научные исследования, посвященные роботизированному производству в архитектуре и строительном деле, а также способствовала созданию первой в мире лаборатории цифрового применения коллаборативных роботов в архитектурной сфере, расположенной в Институте архитектурных технологий ETH.
На 17-й международной выставке архитектуры La Biennale di Venezia австрийское бюро MAEID представило инновационную технологию крупномасштабной 3D-печати с использованием роботов ABB для строительной индустрии. Эта разработка направлена на то, чтобы вдохновить архитекторов на применение автоматизации и 3D-печати, стимулировать внедрение новых решений и открыть новые перспективы в строительстве.
1Результаты исследования ABB среди предприятий строительного сектора (ABB Construction Industry Survey), проведенного в мае 2021 года, демонстрируют текущие тенденции. В опросе, организованном компанией 3Gem Global Market Research & Insights, приняли участие 1900 генеральных и исполнительных директоров, принимающих ключевые решения в крупных и малых компаниях из США, Канады, Китая, Великобритании, Германии, Австрии, Швейцарии, Швеции, Франции и Италии. Участниками исследования стали представители компаний, специализирующихся на жилом и коммерческом строительстве, поставщиков комплектующих, подрядчиков и субподрядчиков, а также архитекторов, дизайнеров и консультантов. Опрос проходил с 22 апреля по 12 мая 2021 года. 2 Отчет о мировой строительной отрасли 2030 3Департамент окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства Великобритании 4 ЕС 5 Международная организация труда, 2015 г.
