Logo
Logo

طراحی سایت و سئو توسط سرمد


بازگشت به بلاگ

آینده اتوماسیون ساخت و ساز



blog

مقدمه

در صورت عدم وجود منابع طبیعی برای بهره برداری و فروش، رشد اقتصادی فقط از طریق فناوری پیشرفته حاصل می شود. علاوه بر این، با توجه به رشد جمعیت فرایندهای اقتصادی مقرون به صرفه و کارآمد لازم هستند. تخمین زده می شود که نیمی از کل سرمایه گذاری یک کشور به ساخت و ساز، یعنی زیرساخت ها و امکانات اختصاص یابد که این امر به معنای اهمیت استراتژیک بخش ساخت و ساز است. مطالعات نشان می دهد که بهره وری در صنعت ساخت و ساز در دهه های اخیر در سراسر جهان رو به کاهش است. صنعت ساخت و ساز یکی از کمترین سرمایه گذاری ها را به نسبت سایر صنایع دارد. علاوه بر این، شرایط نامناسب کار - که ممکن است مربوط به شرایط زیرمجموعه انسانی یا عدم کفایت های فنی باشد- همچنین علاقه کم به سازنده های نسل های جوان به علاوه مصرف فوق العاده ای از مواد و انرژی توسط روند ساخت و ساز، چالش هایی را نشان می دهند که صنایع معماری در حال حاضر راه حل هایی برای آنها ندارند. علاوه بر این، وجود نقص های زیاد و عدم توانایی غلبه بر هزینه ها و همچنین ناکارآمدی راهبردهای مدیریتی  برای مواجهه با مسائل، همگی نشان می دهند که ساخت و سازهای مرسوم به حد نهایی عملکرد فناوری خود رسیده اند.

در کشورهای بسیار پیشرفته، پیری طبیعی جوامع با کاهش سرمایه های انسانی و همچنین توانایی اجرای تغییرات و تقویت رشد اقتصادی، پیوسته وضعیت را وخیم تر می کند. برای بهبود وضعیت ، Börsch-Supan  - اقتصاد دان آلمانی - برای تقویت بهره وری و ثروت اقتصادی، روش محتاطانه ای را پیشنهاد می کند که بطور عمده توسط سرمایه انسانی و تبلیغات غیرخطی در فن آوری ماشین آلات و بهره وری تکمیل می شود. استراتژی های حاصل از صنایع تولید عمومی، سیستم های تولید انعطاف پذیر فراوانی را می طلبد که نویدبخش بهره وری بیشتر و تغییر در صنعت ساختمانی است.

نوآوری در صنعت ساخت و ساز بسیار آهسته اتفاق می افتد. یکی از دلایل مهم این امر ویژگی های چند وجهی محصولات و پیچیدگی آنها، چرخه عمر طولانی، تنوع ابعاد و مادی بودن و همچنین ماهیت ساخت سایت است. بر خلاف تصورات حاشیه ای در ساخت و سازهای معمولی، از دهه 1970 دانشمندان بخش های تحقیق و توسعه و شرکت های نوآورانه مورد حمایت دانشگاه ها، انجمن های اقتصادی و موسسات دولتی به طور مداوم مجموعه جدیدی از فناوری ها و فرآیندهای مختلف را دنبال می کردند که باعث تغییر کلی خواهد شد. ایده ساخت و ساز به روشی اساسی و بنیادی که به اصطلاح اتوماسیون ساختمان نام دارد.

پس از ساخت و سازهای مرسوم، فن آوری هایی به وجود آمده اند که در مرحله آغازین خود قرار دارند و به دلیل وجود موانع فنی، سازمانی و اقتصادی دارای تحرک کمی می باشند. با این حال، پیش بینی های مبتنی بر تجزیه و تحلیل روند فعلی نشان می دهد که فن آوری های جدید با گذشت زمان از فن آوری های معمولی فراتر می روند. بخش های زیر به طور خلاصه این مفاهیم کلیدی را بیان می کند و نشان می دهد که چگونه اختلال فن آوری در آینده می تواند عملی شود و همچنین اینکه چگونه ربات های ساختمانی ممکن است به طور نهایی در مناطق مختلف زندگی پراکنده شوند.

 

طراحی روبات محور: ابزار طراحی و مدیریت برای استفاده از اتوماسیون و رباتیک در ساخت و ساز

طراحی و مدیریت روبات گرا (ROD) امکان استفاده بهینه از فناوری پیشرفته ساخت و ساز را فراهم می کند. این امر با سازگاری محصولات ساختمانی، فرایندها، سازماندهی و مدیریت و فناوری خودکار یا روباتیک مرتبط است، به گونه ای که استفاده از چنین فناوری کاربردی، ساده تر و کارآمدتر می شود. در رابطه با روشهای جدید مدیریت دیدگاه های چرخه زندگی مربوط به استفاده از فناوری های پیشرفته در زمینه ساخت و ساز در نظر گرفته می­شود. مفهوم ROD  برای اولین بار در سال 1988 در ژاپن معرفی شد و بعداً به عنوان پایه ساخت و سازهای هوشمند و سایر مکانهای ساخت مبتنی بر ربات در سراسر جهان شروع به کار کرد. این روش برای بهبود بخشی ساخت و ساز و تنظیم فرآیندهای ساختمانی معمولی و طراحی قطعات مورد نیاز به کار گرفته می شود.

طراحی روبات گرا که در یک سایت ساخت و ساز خودکار (SMART) از شرکت Shimizu بکار رفته است.

 

صنعتی سازی روباتیک: اتوماسیون و فن آوری های رباتیک برای قطعات و ساخت و سازهای سفارشی

برای صنعتی سازی روباتیک، فناوری ها و توسعه در زمینه ساخت قطعات سازنده ساختمان و همچنین استفاده از بتن، آجر، چوب و فولاد به عنوان مصالح ساختمانی و پیش ساخته در مقیاس بزرگ دارای مهمترین توانایی برای ارائه اجزاء پیچیده و محصولات هستند. ساخت اجزای سازنده ساختمان (BCM) به انتقال قطعات و اجزای سطح پایین به اجزای سطح بالاتر توسط اتصالات صنعتی مکانیزه یا ربات گفته می شود.

صنعتی سازی روباتیک که توسط شرکت Sekisui Heim برای شخصی سازی صنعتی ساختمانها در خط مونتاژ استفاده شده است.

 

روبات های ساختمانی: فناوری های ابتدایی و روبات های ساختمانی تک کاره

پس از آزمایش های اولیه در مقیاس بزرگ صنعتی، خودکار سازی و ساخت رباتیزه خانه ها به طور کامل در ژاپن انجام شد و محصولات اولیه نیز در بازار موفقیت آمیز بود. پیمانکار اصلی Shimizu در سال 1975 یک گروه تحقیقاتی برای روبات های ساختمانی در توکیو ایجاد کرد. هدف اکنون تغییر صرف پیچیدگی به یک محیط کارخانه نبود، بلکه توسعه و استقرار سیستم هایی که قادر به استفاده محلی در سایت ساخت و ساز برای ساختن سازه ها و ساختمانها بود. در ابتدا تمرکز روی سیستم های ساده به شکل روبات های ساختمانی تک وظیفه (STAR) قرار گرفت که می توانند یک کار ساخت و ساز خاص را به صورت تکراری انجام دهند. این واقعیت که STCR  ها وظیفه خاص دارند، باعث می شود آنها در ابتدا بسیار انعطاف پذیر باشند (از این طریق می توان در کنار فرآیندهای کاری معمولی استفاده کرد و اصلاً مستلزم این نبود که کل سایت ساختاری و خودکار باشد) اما ضعف دیگری نیز وجود دارد. از آنجایی که در اکثر موارد، با فرآیندهای ساخت و سازهای بالادست و پایین دست، یکپارچه نبودند، اقدامات اندازه گیری ایمنی را متوقف می کردند و مانع اجرای موازی کارها توسط کارگران انسانی در منطقه می شدند. ارزیابی های اولیه STCR توسعه یافته و مستقر و شناسایی مشکلات فوق الذکر، قدم به قدم از سال 1985 به بعد به سمت مفاهیم اولیه برای سایت های یکپارچه اتوماتیک / روبوتیک انجام شد.

ربات ساخت تک کاره که توسط شرکت Taisei به کار رفته و به صورت خودکار پوشش و نقاشی نمای ساختمان بلند مرتبه ای را انجام می دهد.

 

اتوماسیون سایت: کارخانه های خودکار / روباتیک در سایت

رویکرد ایجاد محیط های کنترل شده و کارخانه مانند در سایت ساخت و ساز به شکل کارخانه های خودکار / روباتیک در سایت را می توان یک گام منطقی رو به جلو در رویکردهای پیش ساخته و فناوری STCR دانست. یکی از ایده های اصلی برای راه اندازی کارخانه های خودکار در محل این بود که فن آوری STCR در سیستم های دستگاهی تحت شبکه کنترل شده و بهبود سازماندهی، یکپارچه سازی و گردش مواد در سایت ساخت و ساز انجام شود. در حال حاضر تحقیقات در مورد استفاده از کارخانه های خودکار / روباتیک در محل برای جداسازی ساختمان بیشتر در ژاپن، کره و آلمان انجام می شود.

نمای خارج از یک کارخانه خودکار / روباتیک در محل (SMART) از شرکت  Shimizu 

 

کلام آخر

شاخص های مختلف (رشد ، عملکرد ، میزان نقص و غیره) نشان می دهد که روش ساخت و ساز معمولی به حد خود رسیده است. برای غلبه بر این محدودیت ها، ساخت و سازهای آینده می تواند از آنچه که دیگر صنایع تولیدی و خدماتی با موفقیت پیاده سازی کرده اند، استفاده کند: یعنی اتوماسیون. اگرچه رویکردهای اتوماسیون ساختمانی هنوز در مرحله نوآوری یا بذر است، اما می توان انتظار داشت با تلاش مستمر برای تحقیق و توسعه، این رویکردها به زودی وارد مرحله رشد شوند و در مقیاس بزرگتری استفاده شوند. در حال حاضر می توان مشاهده کرد که فناوری اتوماسیون ساختمانی سیستم های ربات سرویس و سایر فناوری میکروسیستم ها با محیط ساخته شده در حال ادغام هستند و به عناصر ذاتی ساختمانها، اجزای ساختمانی و مبلمان ساختمانی تبدیل می شوند. نهایتا می توان گفت که اتوماسیون و رباتیک فراگیر می شود و زندگی ما را در زمین و به ویژه در ساخت و سازتحت تاثیر قرار می­دهد.