Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике  
ElectricalSchool.info - большой образовательный проект на тему электричества и его использования. С помощью нашего сайта вы не только поймете, но и полюбите электротехнику, электронику и автоматику!
Электрические и магнитные явления в природе, науке и технике. Современная электроэнергетика, устройство электрических приборов, аппаратов и установок, промышленное электрооборудование и системы электроснабжения, электрический привод, альтернативные источники энергии и многое другое.
 
Школа для электрика | Правила электробезопасности | Электротехника | Электроника | Провода и кабели | Электрические схемы
Про электричество | Автоматизация | Тренды, актуальные вопросы | Обучение электриков | Контакты



 

База знаний | Избранные статьи | Эксплуатация электрооборудования | Электроснабжение
Электрические аппараты | Электрические машины | Электропривод | Электрическое освещение

 Школа для электрика / Автоматизация производственных процессов / Современные технологии автоматизации в строительстве: строительные роботы и 3D-печать


 Школа для электрика в Telegram

Современные технологии автоматизации в строительстве: строительные роботы и 3D-печать



Строительство - одна из самых древних и важных отраслей человеческой деятельности, которая обеспечивает создание жилья, инфраструктуры и промышленных объектов. Однако строительство также сталкивается с рядом проблем, таких как высокие затраты, низкая производительность, дефицит квалифицированной рабочей силы, риск ошибок и несчастных случаев, воздействие на окружающую среду и т.д.

В связи с этим строительная отрасль активно ищет и внедряет новые технологии, которые могут повысить ее эффективность, качество и безопасность.

Строительная автоматизация

Современные технологии автоматизации в строительстве подразумевают использование различных устройств, программ и алгоритмов, которые способны автоматически или полуавтоматически выполнять различные задачи на стройплощадке или в процессе проектирования, управления, контроля и эксплуатации строительных объектов. Такие технологии включают, например, роботов, дронов, 3D-принтеров, облачных сервисов, искусственного интеллекта, виртуальной и дополненной реальности, цифровых двойников, блокчейна и т.д.

Эти технологии имеют ряд преимуществ, таких как сокращение времени и стоимости строительства, повышение точности и качества, уменьшение ручного труда и рисков, улучшение коммуникации и координации, расширение возможностей дизайна и инноваций, снижение воздействия на окружающую среду и т.д.

Строительные роботы и 3D-печать - это две технологии, которые могут существенно повысить эффективность, качество, безопасность и устойчивость строительства. Они также открывают новые возможности для архитектурного дизайна и инноваций.

Робот Tybot, который может связывать арматуру для мостов

Строительные роботы

Строительные роботы - это устройства, которые могут автоматически или полуавтоматически выполнять различные задачи на стройплощадке, такие как перемещение и укладка строительных материалов, сварка и монтаж, крепление и разборка, измерение и контроль, и т.д. Строительные роботы могут быть стационарными или мобильными, одиночными или кооперативными, управляемыми человеком или самостоятельными.

Строительные роботы могут сократить время и стоимость строительства, повысить точность и качество, уменьшить ручной труд и риски, улучшить коммуникацию и координацию, расширить возможности дизайна и инноваций.

Одной из самых перспективных технологий применения роботов в строительстве является - роботизированная кладка. Это процесс, при котором специальный робот-манипулятор автоматически складывает кирпичи по заданному чертежу.

Робот может работать как самостоятельно, так и в сотрудничестве с человеком, который контролирует его действия и подает ему материалы.

Строительный робот SAM

Роботизированная кирпичная кладка имеет ряд преимуществ перед традиционным способом:

  • Быстрота и точность. Робот может укладывать кирпичи гораздо быстрее и точнее, чем человек, сокращая время и затраты на строительство.
  • Безопасность и эргономичность. Робот избавляет человека от тяжелого физического труда и повышает безопасность на стройплощадке, уменьшая риск травм и заболеваний.
  • Гибкость и креативность. Робот может выполнять сложные и нестандартные формы кладки, которые трудно или невозможно сделать вручную, расширяя возможности архитектурного дизайна.

Однако роботизированная кирпичная кладка также имеет некоторые недостатки и ограничения:

  • Высокая стоимость и сложность обслуживания. Робот - это дорогостоящее и сложное оборудование, которое требует квалифицированного персонала и регулярного технического обслуживания.
  • Зависимость от погодных условий и качества материалов. Робот может работать только при определенной температуре и влажности, а также требует высокого качества кирпичей и раствора, чтобы обеспечить надежность и долговечность кладки.
  • Необходимость адаптации к местным нормам и стандартам. Робот должен учитывать специфику местного законодательства, культуры и традиций в области строительства, чтобы не нарушать правила и не вызывать недовольство у заказчиков и общественности.

Робот Hadrian X

Примеры строительных роботов:

  • робот ABB, который может укладывать кирпичи и плитку,
  • робот SAM, который может сделать кирпичную стену,
  • робот Hadrian X, который может строить дом за два дня,
  • робот Tybot, который может связывать арматуру для мостов,
  • робот Spot, который может патрулировать и инспектировать стройплощадку.

Смотрите также:

Робототехника в современном строительстве: возможности и перспективы

Робот-каменщик: новый виток развития строительной отрасли

Робот Spot

3D-печать

3D-печать - это процесс, при котором специальный принтер по слоям наносит материал на основание, создавая трехмерный объект по цифровой модели. 3D-печать может использоваться для создания различных конструкций, от мебели и декора до домов и мостов.

3D-печать - это процесс, при котором специальный принтер по слоям наносит материал на основание, создавая трехмерный объект по цифровой модели. 3D-печать может использоваться для создания различных конструкций, от мебели и декора до домов и мостов.

3D-печать здания

3D-печать имеет следующие преимущества перед традиционным способом:

  • Экономия и экологичность. 3D-печать позволяет сократить расходы на материалы, транспортировку и отходы, а также использовать вторичные и возобновляемые ресурсы, снижая воздействие на окружающую среду.
  • Индивидуализация и оптимизация. 3D-печать позволяет создавать уникальные и адаптивные конструкции, которые учитывают потребности и пожелания заказчика, а также особенности местности и климата, повышая комфорт и эффективность.
  • Инновация и эксперимент. 3D-печать позволяет реализовывать новые идеи и формы, которые трудно или невозможно сделать другими способами, способствуя развитию науки и искусства.

Недостатки и ограничения этой технологии:

  • Низкая прочность и долговечность. 3D-печать еще не может гарантировать высокого качества и надежности конструкций, особенно при воздействии нагрузок, температурных перепадов и атмосферных явлений.
  • Отсутствие регуляции и стандартизации. 3D-печать еще не имеет четких правил и норм в области строительства, что может приводить к конфликтам с властями, экспертами и общественностью, а также к юридическим и этическим проблемам.
  • Необходимость квалификации и обучения. 3D-печать требует специальных знаний и навыков в области компьютерного моделирования, материаловедения и робототехники, а также постоянного обучения и обновления технологий.

Дом Apis Cor

3D-печать имеет следующие преимущества: экономия и экологичность, индивидуализация и оптимизация, инновация и эксперимент. Однако 3D-печать также имеет некоторые недостатки и ограничения, такие как низкая прочность и долговечность, отсутствие регуляции и стандартизации, необходимость квалификации и обучения.

Примеры 3D-печати в строительстве:

  • дом Apis Cor, который был напечатан за 24 часа,
  • дом ICON, который был напечатан за 48 часов,
  • дом Winsun, который был напечатан из переработанных материалов,
  • мост MX3D, который был напечатан из нержавеющей стали.

Мост MX3D

Заключение

Роботизированная кирпичная кладка и 3D-печать - это две технологии, которые уже сегодня применяются для строительства различных конструкций. Они имеют свои преимущества и недостатки, а также свои перспективы и вызовы. Они могут существенно изменить архитектуру и строительство в будущем, делая их более быстрыми, дешевыми, безопасными, гибкими, креативными, экономными и экологичными. Однако для этого необходимо решить ряд проблем, связанных с качеством, регуляцией, обучением и взаимодействием с человеком и обществом.

Андрей Повный

Присоединяйтесь к нашему каналу в Telegram "Автоматика и робототехника"! Узнавайте первыми о захватывающих новостях и увлекательных фактах из мира автоматизации: Автоматика и робототехника в Telegram