Автоматизация строительства помогает контролировать качество и сокращает время строительства. Обсуждаются различные области применения и преимущества автоматизации в строительстве.
Необходимость автоматизации строительства и ее преимущества
Сфера автоматизации строительства широка и включает в себя все этапы строительства, например, производство строительных материалов, сборку строительных элементов, строительство на месте, эксплуатацию и обслуживание зданий, а также снос и утилизацию конструкций.
Автоматизация строительства решает различные и серьезные проблемы, связанные со строительством, например, низкое качество конечного продукта, нехватка квалифицированной рабочей силы, безопасность труда, плохие погодные условия и короткие сроки строительства, которые сегодня являются характерными чертами проекта.
При автоматизации строительства строительные работы будут вестись непрерывно, а следовательно, сократятся сроки строительства, что обеспечит большие экономические преимущества. Кроме того, автоматизация строительства повышает безопасность труда и улучшает качество работ.
В этой статье будут рассмотрены преимущества и применение автоматизации строительства и робототехники.
Автоматизация строительства с помощью роботов
Автоматизация строительства
Преимущества автоматизации в строительной отрасли
- Автоматизация и робототехника в строительстве обеспечивает более точное и однородное качество продукции по сравнению с продукцией, произведенной опытным рабочим.
- Она заменяет рабочих на тех работах, которые связаны с тяжелым физическим трудом.
- Автоматика и робототехника намного легче выполняет работу, которую с трудом выполняют рабочие.
- Это одновременно снижает затраты и повышает эффективность и производительность. Кроме того, утверждается, что такие страны, как Япония и Германия, в двадцатом веке значительно повысили уровень жизни и валовой доход в результате применения автоматизации и робототехники в строительстве.
- Она выполняет трудовые задачи в опасных местах, например, на значительной высоте.
- Наконец, стоит отметить, что автоматизированное строительство и робототехника улучшают рабочую среду, поскольку рабочие будут удалены от неудобных рабочих мест.
Применение автоматизированного строительства и робототехники
Автоматизация и робототехника в строительном секторе и промышленности сборного железобетона
Уже давно достигнута почти 100% автоматизация и применяется в производстве строительных материалов, например, цемента, стали, стекла, алюминия и дерева. Приблизительно частичная автоматизация робототехники используется в дорожном строительстве, прокладке тоннелей и земляных работах.
Что касается производства сборных железобетонных изделий, то здесь используется большая степень автоматизации, и необходимое количество сборных изделий может быть произведено в соответствии с требованиями покупателя.
Автоматизация производства сборных элементов очень выгодна, так как позволяет получать продукцию, качество которой не меняется, а отходы завода снижаются.
Сокращение отходов производства возможно благодаря использованию необходимого количества материалов, которое организуется с помощью компьютерного планирования и программирования.
Стационарные миксерные установки не являются исключением, в них уже давно применяется значительная степень автоматизации и робототехники.
Что касается автоматизации и робототехники на стройплощадке, существует несколько аппаратов, которые используются для различных целей на стройплощадке, например, для стяжки бетона (рис. 3), отделки (рис. 4), очистки и мытья.
Автоматическая машина для стяжки бетона
Робот для финишной обработки бетонной поверхности
Кроме того, существует частично автоматизированная система подвесного строительного завода, разработанная компанией Obayashi Corp. и используемая для строительства высотных железобетонных каркасов, как показано на Рисунке-5 и Рисунке-6.
Наконец, как видно из рисунков, машина охватывает всю конструкцию, ее краны частично автоматизированы, сборные части бетонных панелей, управление складом материалов и обеспечение материалами на строительной площадке компьютеризированы, и, наконец, возведение конструкции частично автоматизировано.
Автоматизация в строительстве высотных зданий
Автоматизация строительства высотных зданий
Автоматизация и робототехника при сборке кирпичной кладки и строительстве на месте
Автоматизация и робототехника в сборном производстве кладки играет важную роль и имеет значительные преимущества, поскольку не только существенно повышает производство кладочных блоков, но и снижает трудозатраты и стоимость рабочей силы. Заводы по производству элементов кладки могут быть полностью автоматическими или частично автоматизированными, а кладочные блоки индивидуального проектирования могут быть сборными.
Предварительное изготовление блоков и кирпичей не свободно от препятствий и трудностей, например, установка такого автоматического завода требует огромных денег, что может стать значительным препятствием.
Кроме автоматизированных кладочных элементов, автоматика и робототехника также используются для укладки кирпича, как показано на рисунке 9, которая может уложить до 1000 кирпичей за час.
Частично автоматизированное изготовление элементов кладки
Автоматизированное производство кирпичных стеновых кладочных блоков
Автоматизированный робот для укладки кирпичной кладки
Автоматизация и робототехника в деревянном строительстве
Автоматизация и роботизация производства сборных деревянных конструкций достигли определенного прогресса именно в Германии. Обработка древесины перешла от ручной обработки к полной обработке с использованием станков с числовым программным управлением.
Существуют автоматизированные заводы, которые производят сборные элементы домов, при этом ручной труд очень ограничен. На рисунке 10 показан автоматизированный станок, используемый для изготовления каркаса. А многофункциональный роботизированный деревянный стеновой блок показан на рисунке 11.
Автоматизированный станок для изготовления деревянных каркасов
Многофункциональный роботизированный деревянный стеновой блок
Автоматизация и робототехника в производстве стальных компонентов
Автоматизация и робототехника в значительной степени используются сталелитейными компаниями, которые производят сборные строительные компоненты в соответствии с требованиями подрядчиков. Стальные компоненты будут перевезены на строительную площадку для возведения. Следует отметить, что автоматизация и робототехника не в значительной степени используются в процессе монтажа; во время строительства применяется ручная сварка.
Использование стали в строительстве домов очень низкое, но есть заводы, которые производят сборные компоненты домов с использованием автоматизации и робототехники, как показано на рисунке 12.
Сообщается, что такой завод производит от пяти до десяти тысяч домов в год, и он производит 120 м2 всего за две с половиной минуты, а дом может быть возведен за четыре часа.
Наконец, на рисунке 13 показан трансформируемый автоматизированный сварочный робот в комплексном автоматизированном строительстве зданий, что позволило сократить рабочую силу примерно на семьдесят процентов.
Автоматизированный и роботизированный завод по производству стальных панелей
Трансформируемый сварочный робот в интегрированном автоматизированном строительном объекте
Читайте далее:- Роботы для кладки кирпича в строительстве.
- Виды кирпича в кладке – свойства и применение.
- Свойства материалов для строительства железобетонных кладочных стен.
- Альтернативные строительные материалы, используемые в строительстве.
- Пожарная безопасность и особенности безопасности высотных зданий и сооружений.
- Типы перегородок для домов и офисов.
- Как контролировать работы по кладке камня и кирпича?.