Строительная отрасль вступает в новую эру, где цифровизация и автоматизация играют ключевую роль. Одним из примеров такого прогресса является робот-каменщик, который с октября этого года начнет работать на реальных строительных площадках. Этот робот не только обладает высокой скоростью, выносливостью и точностью кладки, но и помогает решить проблему дефицита квалифицированных каменщиков в строительной отрасли.
За созданием этого уникального робота стоит стартап KM Robotics, специализирующийся на роботизированных приложениях, и его основатели Штепан Кочи и Якуб Маршик.
Идея разработки робота, который бы способствовал эффективности строительства, пришла к Штепану Кочи во время экономического кризиса в 2008 году. Он увидел, что роботизация в строительной отрасли еще находится на начальном этапе, в то время как в других отраслях роботы уже активно применяются. Он решил развить свою идею дальше и создать робота-каменщика.
Роботизированная кладка как решение для строительной отрасли
В настоящее время выпускается в три раза меньше технических специалистов, чем требуется строительной отрасли. Строительные компании постоянно испытывают трудности с поиском качественных бригад каменщиков. Робот-каменщик призван восполнить этот недостаток и не забирать работу у строителей, а дополнять их.
Робот-каменщик может выполнять работу пяти человек и обеспечивать высокое качество кладки. Авторы проекта ставили перед собой цель создать строительного робота, который бы стал стандартным оборудованием на строительных площадках и решал бы ключевые задачи, связанные со строительством.
Компания Wienerberger, один из крупнейших производителей строительных материалов в мире, оценила потенциал робота-каменщика и заключила партнерское соглашение с KM Robotics. Вместе они работают над созданием идеальной роботизированной кладки.
Инвестиционные цели
Робот-каменщик обладает тремя ключевыми характеристиками, которые обеспечивают ему успех: скоростью, точностью и неутомимостью.
Каменная кладка — это ремесло, требующее большой ответственности. Поэтому рынку нужен механизированный помощник, который существенно снизит долю тяжелого ручного труда на строительной площадке и облегчит работу мастеров. Кроме того, он в два раза быстрее обычной бригады каменщиков, не требует перерывов и может работать круглосуточно без выходных.
Компания Wienerberger инвестирует в уникальную роботизированную кладку кирпича не только ради более быстрой кладки, но и ради более экологичных строительных процессов. Само строительство производит меньше отходов, чем традиционные методы строительства.
Процесс строительства, затраты и сроки поставки легче планировать. Кроме того, робототехника помогает решать ключевые проблемы будущего, такие как растущая урбанизация, доступное «зеленое» жилье и «умные» здания.
Первая реализация
Прежде чем выйти на реальную строительную площадку, робот-каменщик прошел несколько тестовых заездов. Последнее тестирование, которое состоялось в июне этого года в недавно открытом центре eXperience компании Wienerberger в Йирчанах недалеко от Праги, подтвердило его готовность к использованию на практике.
Первое интенсивное использование чешского робота-каменщика на строительной площадке состоялось в октябре этого года в Шумперке, Оломоуц, где он помог при строительстве новой части промышленного предприятия компании Dormer Pramet s.r.o., производящей металлообрабатывающие инструменты. Робот-каменщик зарекомендовал себя как отличный помощник.
По словам директора компании Ондржей Фукала, они, будучи многолетними деловыми партнерами компании Wienerberger, с удовольствием стали частью первого «острого» испытания робота-каменщика. Как только в портфеле заказов появилось типовое здание, они не стали раздумывать и предложили возможность опробовать конструкцию этого промышленного цеха.
По результатам первого внедрения, они могут утверждать, что роботизированная кладка более точна, чем обычная кладка.
Скорость самой кладки действительно высока, но общую эффективность времени еще нужно оценивать вместе со всеми остальными аспектами логистики и подготовки. Однако компания очень положительно оценивает пользу робота-каменщика для строительной отрасли. Он также обещает хотя бы частично покрыть дефицит рабочей силы и сделать труд каменщика-оператора более привлекательным для нового поколения.
Робот-каменщик: новый помощник на стройке
Робот-каменщик — это современное устройство для кирпичной кладки. Его размеры составляют 3,40 м в длину, 0,78 м в ширину и 2,15 м в высоту. Его вес — 2400 кг, а грузоподъемность роботизированной руки — 120 кг. Он может выдерживать нагрузку до 15 кН на пол при двух точках опоры на расстоянии не менее 1,5 м.
Робот идеально подходит для строительства больших зданий с длинными стенами, таких как многоквартирные дома, школы или промышленные цеха.
Сейчас он может строить стены длиной от 5 м, что является лучшим показателем в мире. В будущем он будет адаптирован и для семейных домов. За час он может построить 10 м 2 стены, а его рука может достигать высоты 2,75 м, а со следующего года — даже 3,25 м.
Робот работает при температуре от 5 до 40 оC. Это достаточно, так как при экстремальной погоде строить стены не рекомендуется. Роботу нужны только электричество и вода для работы. Он управляется оператором с планшета.
Он также совместим с сумматором, который взвешивает полные и пустые поддоны с кирпичами, меняет контейнеры для связующего, делает вырезы на концах стены, устанавливает стеновые анкерные зажимы при соединении стен.
Робот безопасен для перемещения по стройке. Он имеет датчики, которые останавливают его, если кто-то встает у него на пути. Он не нуждается в специальной клетке и не представляет опасности для производства.
Робот сам перемещается вдоль стены после укладки определенной длины. При кирпичной кладке робот стоит на четырех ногах, при движении поднимается на пятую ногу и скользит по стене. При повороте робота его нужно поднять электрической тележкой и повернуть или перенести.
Точность кладки контролируется датчиками — лазером, радаром, камерой. При снятии кирпичей с поддонов робот показывает лазерной указкой, куда нужно поставить поддон с нужным номером.
Положение робота определяется лазером, который стоит на стене на расстоянии 165 см от оштукатуренной стены. Робот распознает свое положение по сравнению с положениями в трехмерном пространстве.
Робот позволяет программировать прерывание кладки, чтобы оставить место для окон и дверей. Оператор вводит, где начинается и заканчивается стена, и задает нужные параметры, например, ширину или высоту окна.
Робот рассчитывает план кладки, подтверждает его и приступает к укладке. Правильность загрузки проверяется ультразвуковыми датчиками, которые находятся на «захвате».
Робот не продается, а предоставляется в виде услуги. Заказчик платит за объем кирпичной кладки.
Робот строит стену по цене укладки одного квадратного метра стены. Цель состоит в том, чтобы квадратный метр не был дороже, чем кладка кирпича обычной бригадой рабочих. Робот работает быстрее, чем ручная кладка, поэтому цена кладки будет примерно такой же, но сэкономятся время и количество рабочих.
Робот помогает экономить на оборудовании площадки и количестве рабочих, а также обеспечивает точность укладки кирпича и возможность строить стены в несколько смен, возможно, высотой до 3,25 м без строительных лесов.
Robot Ready (RR) — кирпич, созданный для робота
Robot Ready (RR) — это новый материал, который учитывает потребности робота. Это кирпичи Porotherm 30 Profi Dryfix RR, которые компания Wienerberger совместно с KM Robotics запатентовала. Эти кирпичи толщиной 300 мм имеют специальные пазы по бокам, которые подходят для захвата роботом и точной укладки в стене.
Для кладки этих кирпичей используется проверенное вяжущее — кладочная пена Dryfix, которая обычно доставляется на строительные площадки. Робот может наносить ее двумя полосками согласно инструкции производителя.
Кирпичи с маркировкой Robot Ready адаптированы для робота, но при этом имеют все параметры стандартного изделия, такие как теплоизоляция, звукоизоляция, несущая способность и огнестойкость.