Цифровая трансформация: от прототипов к масштабированию
В этом материале мы рассмотрим, как роботы производятся и применяются уже сейчас и какие планы есть на ближайшее будущее.
ТРУД ФИЗИЧЕСКИЙ ИСЧЕЗ?
Очевидно, что в этом году стройка не станет полигоном безлюдных технологий, но вполне возможно применение роботизированного труда для улучшения эффективности строительства и сбережения человеческих ресурсов на опасных производственных объектах, снижения аварийности и травматизма. Например, сейчас российские предприятия получают первую партию российских роботов-грузчиков. Их серийный выпуск ожидается летом 2024-го, мощности на сегодня –
30–50 штук в месяц. Первые робогрузчики по понятным причинам будут направлены на предприятия ВПК, но основными и главными клиентами могут стать производственники и строители. В планах у производителей еще две модели с увеличенной грузоподъемностью до 10 и 20 килограммов.
Применение роботов отчасти решает самую важную проблему сектора – нехватки рабочей силы. Роботизированный труд отлично подходит для задач, которые не требуют высокой квалификации: например, копки траншей, забивки свай, демонтажных работ. Вместе с другими составляющими цифровизация стройотрасли как создание единого информпространства на всех этапах проектирования, строительства и эксплуатации объектов может дать эффект зримого снижения себестоимости строительства и значительного сокращения сроков сдачи объектов.
АКТУАЛЬНЫЕ ТРЕНДЫ
«Московская перспектива» поговорила с экспертами рынка и обсудила с ними как планы, так и некоторые проблемные аспекты роботизации строительства. Алексей Бойко (благодарим его за фотографии к статье), эксперт в области промышленной робототехники, аналитик профильного телеграм-канала @prorobots, считает, что нас ждут переориентация на Китай, рост доли 3D-печати в строительстве, а также тренд на работу в тандеме с человеком. Он отметил, что роботизация уже не первый год проникает в строительство по самым разным направлениям. Тем не менее уровень ее проникновения пока что рано называть высоким. Основные направления роботизации строительства, сказал эксперт, – это автоматизация строительных работ и производственных процессов. Роботы используются для производства строительных материалов, таких как бетон, кирпич и металлоконструкции. Это позволяет повысить эффективность производства и снизить затраты.
В перспективе такое производство может создаваться в непосредственной близости от стройплощадки, чтобы минимизировать логистику. В области автоматизации строительных работ Бойко отметил автоматизацию подготовки площадки под строительство, проведение земляных работ, разработку и внедрение машин для автоматизированного разрушения строений и конструкций. Есть примеры возведения стен и других конструкций из дискретных материалов (широко известны австралийские роботы-каменщики Hadrian X и американские – SAM). Более популярным направлением стало создание зданий и сооружений с применением аддитивных технологий (3D-печати) – число «напечатанных домов» в Австралии и США уже измеряется многими десятками, еще больший масштаб набрала 3D-печать домов в Китае. Роботизация позволяет повысить безопасность и качество работ, сократить время строительства.
РАЗМЕСТИТЬ В ОБЛАКЕ
Применяется как телеуправляемая техника, называть ее роботизированной можно с некоторой натяжкой, так и более автономная. Как и в других отраслях, появляются роботы как на основе обычной техники, которую переводят на телеуправление или облачное управление, так и специально спроектированные устройства, изначально «беспилотные», не предусматривающие размещение в них людей. Телеуправляемые роботы – способ облегчить ручной труд на стройке, сэкономить на фонде оплаты труда, повысить производительность и качество, сгладить проблему с текучкой и нехваткой кадров на стройке. Эксперт уверен, что переход к безлюдному строительству сейчас скорее мечта, чем план, который люди могли бы реализовать в ближайшие 10 лет. Тем не менее следует ожидать расширения применения роботов на всех этапах строительства. Новые роботы будут способны к выполнению более сложных работ. По мере роста проникновения робототехники в строительство их стоимость будет снижаться из-за конкуренции и отработки технологий, что снизит барьеры их использования в строительстве.
Глобальный рынок роботизированной строительной техники быстро растет (в среднем на двузначное число процентов в год), он уже измеряется в сотнях миллионов долларов, к 2030 году его объем, согласно прогнозам, будет измеряться единицами миллиардов долларов.
СТАРТАПЫ НА ПОТОК
Если говорить об основных видах роботизированной строительной техники, то известны роботизированные бульдозеры и экскаваторы, самосвалы. Роботов-квадрупедов, мобильные колесные тележки пробуют использовать для мониторинга и контроля хода строительства наряду с летающими беспилотниками. Распространяются роботы для подъема и установки больших стеклянных панелей, сэндвич-панелей, металлических листов и других строительных элементов – особенно тех, которые обладают немалой ценностью и габаритами. Применяют такие устройства там, где неудобно использовать традиционные устройства – подъемные краны или подъемники. Разработкой такой техники занимаются не только стартапы, но и зарубежные компании, которые известны прежде всего традиционной строительной техникой – из Швеции, США, Японии, Германии, Австралии, Китая и Норвегии. Можно вспомнить, например, ABB, Brokk AB, Husqvarna, Komatsu.
А ЧТО У НАС?
В России тема роботизации строительства находится пока на сравнительно скромном уровне. Есть определенный опыт использования зарубежной роботизированной техники в России. Так, китайского робота-квадрупеда Unitree пробовали применять в Тюмени для контроля хода строительства. Активно применяют в Москве миниатюрных телеуправляемых шведских роботов Brokk-180, например, их можно было видеть на ремонтных работах Большого каменного моста в Москве – малогабаритные роботы с гидромолотами помогали разбирать железобетонное покрытие. МЧС далеко не первый год использует в поисковых работах и разборе завалов мощных телеуправляемых роботов Brokk-330D.
Определенные успехи российских разработчиков можно отметить в сфере аддитивного строительства – строительные принтеры в России успешно разрабатывают в Иннополисе, в ярославской ГК «АМТ-Спецавиа», а ставропольская Smart Build возвела 2-этажное офисное здание при помощи строительного 3D-принтера собственной разработки и российских строительных смесей.
Есть отечественные компании, которые разрабатывают и выпускают роботизированную или телеуправляемую строительную технику. Это прежде всего воронежская «Интерхос» с ее машинами линейки РОИН. Робота-каменщика показывал в 2020 году стартап из Екатеринбурга «Виктория BRICK».
Говоря о перспективах, понятно, что сейчас идет переориентирование с европейской роботизированной строительной техники на китайскую. Также будет расти число российских компаний, которые попробуют разработать и наладить выпуск российской роботизированной строительной техники. Эти процессы тормозятся значительной консервативностью строительной промышленности, высокой стоимостью разработки на фоне пока что не слишком высокого спроса на такие решения. Стимулом к повышению интереса к роботизации строительства будет растущая нехватка рабочих рук и желание минимизировать негативное влияние человеческого фактора на стройке. В ближайшие годы развитие будет идти по пути создания техники прежде всего для работы в тандеме с человеком. По мнению Алексея Бойко, наибольший интерес и активность в области роботизации строительства в России в ближайшие годы будет наблюдаться именно в сегменте аддитивного строительства (3D-печати) зданий и сооружений. Уже сейчас первые напечатанные на 3D-принтерах сложные архитектурные элементы используются в ряде ЖК Москвы, а в подмосковном Ступино напечатали целый одноэтажный дом.
ВРЕМЯ ПРАКТИКИ
Чуть менее оптимистично настроен другой эксперт – основатель и генеральный директор компании по производству роботов «Промобот» Алексей Южаков. В беседе с МП он подчеркнул, что пока говорить о масштабной роботизации и автоматизации в области строительства несколько рано, и виной тому невыстроенность бизнес-процессов, когда и у самых больших девелоперов, и средних, и маленьких работают генподрядчики, которые пока не собираются отказываться от бумаги, и есть проблема с проектированием в ТИМ. А именно ТИМ и создание соответствующих моделей эксперт считает первым шагом для того, чтобы автоматизация производства начала реализовываться. «Даже если мы станем говорить в будущем о роботах, они все равно должны работать с данными, которые уже синхронизированы и структурированы», – считает эксперт.
Есть, безусловно, разовые и единичные проекты, которые реализуются уже сейчас, сказал он, это в первую очередь 3D-принтеры для аддитивного строительства, экзоатлеты и экзоскелеты, роботы с функцией логистики. Алексей Южаков отметил: «В области эксплуатации ресурсов, комфорта, управления строительством, капремонта наша команда проанализировала все федеральные, региональные и локальные нормы требования, СНиПы». По его словам, если взять новое строительство за 100%, то уже сегодня 20% из всех данных, требуемых для передачи, можно забирать с помощью it-девайсов, датчиков и видеокамер, еще 52% можно доустанавливать, и всего лишь 28% пока не имеют текущих решений. Поэтому, полагает эксперт, основной задачей сейчас является систематизация и обработка данных для того, чтобы автоматизация строительства реально заработала на практике.
«Учитывая масштабные объемы строительства в Москве и не менее амбициозные планы на будущее, на столичных стройках все активнее внедряются новые технологии, в том числе используется робототехника, что позволяет строить объекты быстрее, на более качественном уровне, задействуя меньшее количество рабочих и специалистов. Это и роботизированные машины, и подъемные устройства, и новейшие российские решения, используемые для мониторинга строительных работ, и многое другое», – пояснил заместитель мэра Москвы по вопросам градостроительной политики и строительства Андрей Бочкарёв.
В целом же и строители, и робототехники, и регуляторы сходятся в одном: время теории закончилось, и для цифровизации строительной отрасли 2024 год – это год практики.
