Pomiary dla robota budowlanego - prawdziwa współpraca człowieka z maszyną

Autor: Richard Ostridge

Za każdym razem, gdy przeglądam swoje kanały w mediach społecznościowych, widzę co najmniej jeden post na temat sztucznej inteligencji lub uczenia maszynowego. Niedawno przeczytałem jednak o równie ważnej rewolucji technologicznej, która wydaje się być niedostatecznie reprezentowana w takich dyskusjach - robotach budowlanych.

Wcześniejsze postępy technologiczne już zmniejszyły wysiłek wymagany do budowy - koparki, betoniarki, młoty pneumatyczne, wiertarki elektryczne i wkrętarki, by wspomnieć tylko o niektórych urządzeniach, które upraszczają zadania budowlane. Jednak w ciągu ostatnich kilku lat na pierwszy plan zaczął wysuwać się kolejny znaczący postęp - automatyzacja.

Zautomatyzowana synteza

Artykuł ze Światowego Forum Ekonomicznego zatytułowany „Built by Robots: This Swiss Company Could Change the Construction Industry Forever” skłonił mnie do zastanowienia się nad tym, jak szybko zmieniają się podstawy budownictwa. W artykule opisano trzypoziomowy dom „DFAB” w Szwajcarii, wyposażony w sufity drukowane w 3D, energooszczędne ściany i drewniane belki montowane przez roboty na miejscu. Cytowany w artykule badacz odpowiedzialny za projekt, Matthias Kohler, miał jasną wizję współpracy maszyn i ludzi w przyszłości. Według Kohlera, od robotów nie należy oczekiwać syntezy ludzkiego kunsztu, ale raczej ludzie powinni odwrócić projekt, aby umożliwić robotom budowanie materiałów i struktur, które odpowiadają ich mocnym stronom.

Budowa domów poza miejscem budowy nie jest niczym nowym - w ciągu ostatnich 20 lat marki takie jak Huf Haus odświeżyły entuzjazm opinii publicznej do prefabrykowanych budynków. To, co wyróżnia dom DFAB, to wykorzystanie na szeroką skalę druku 3D i podstawowego montażu zrobotyzowanego, który pomija całą warstwę ludzkiego wysiłku przy tworzeniu elementów budynku. Oczywiście elementy te nadal wymagają montażu przez człowieka, ale jeśli architekci i budowniczowie w pełni przyjmą wizję Kohlersa, projekt budynku można uprościć, aby roboty mogły również wykonać część tego montażu.

Zautomatyzowany montaż

Zautomatyzowany montaż nie jest czymś, czego można się spodziewać na dużą skalę w ciągu najbliższych 20 lat, ale pojawia się coraz więcej przykładów skrajnych przypadków robotów wykonujących bardziej kinetyczną pracę. Na przykład półautonomiczny murarz Sam100 firmy Construction Robotics pracuje obecnie na kilku placach budowy w Stanach Zjednoczonych. Może on nakładać zaprawę na cegły o dowolnym rozmiarze i układać je co 8,5 sekundy. Podczas gdy ludzki murarz może położyć 300-600 cegieł w ciągu ośmiogodzinnej zmiany, Sam100 może położyć ich ponad 3000. Filmy przedstawiające Sam100 w akcji mają miliony wyświetleń na platformach do udostępniania wideo, co wskazuje na zainteresowanie i podekscytowanie tym tematem.

Sam100 dołącza do Hadriana X z australijskiej firmy Fast Brick Robotics, który zarówno drukuje 3D, układa cegły, jak i może ukończyć nadbudowę konwencjonalnego domu murowanego w zaledwie dwa dni. Innym interesującym przykładem zaawansowanego robota budowlanego jest robot do cięcia gorącym drutem duńskiej firmy Odico, który wykorzystuje elektrycznie podgrzewany drut do przecinania pianek przemysłowych, replikując geometrię danego modelu CAD. Również EffiBOT od Effidence we Francji może podążać za pracownikami przenoszącymi narzędzia i materiały. Naturalnie, w każdej branży istnieje opór przed automatyzacją pracy przez roboty. Niemniej jednak, pomimo niesamowitych przykładów opisanych powyżej, roboty nie będą budować domów na dużą skalę przez kilka lat. Oczywiście można łatwo zidentyfikować wiele pozytywów - takich jak koszty, czas i wpływ na środowisko. Można jednak również wskazać niektóre wady, w przypadku których kwestie takie jak przekwalifikowanie części siły roboczej należy uznać za krytyczne dla długoterminowej akceptacji i sukcesu.

Jako geodeta czytający o takich technologiach, nie myślę od razu o ich wpływie na projekty budowlane. Zamiast tego zastanawiam się, co ta automatyzacja oznacza dla branży geodezyjnej? Dobrą wiadomością jest to, że wraz z rosnącymi oczekiwaniami dotyczącymi lepszego projektowania i szybszego budowania, uważam, że prawdopodobnie pojawi się wiele możliwości dla firm geodezyjnych świadczących usługi dla firm budowlanych.

Geodeci hybrydowi

Jeśli robot ma wyprodukować przedmiot, dokładne informacje o rozmiarze są obowiązkowe. Jeśli robot ma umieścić coś we właściwej lokalizacji na miejscu, wymagane są dokładne informacje o położeniu.

Tolerancje będą wąskie, wymagana będzie dokładność i precyzja, kompromis nie będzie opcją - a to brzmi dla mnie jak wizytówka geodety.

Podczas gdy człowiek na placu budowy może zauważyć niewielką rozbieżność i instynktownie wiedzieć, jak poradzić sobie z problemem, nie jestem przekonany, czy robot byłby w stanie samodzielnie rozwiązać problem w locie. Być może wykryłby problem, a następnie poprosiłby o pomoc człowieka - zmniejszając tym samym wzrost wydajności, który był jedną z motywacji do korzystania z robotów w pierwszej kolejności. Niewątpliwie najlepszym sposobem na zmaksymalizowanie wydajności robotów jest dostarczanie im wysokiej jakości informacji, które naprawdę odzwierciedlają rzeczywistość.

Czy zatem kiedykolwiek będzie można przeprowadzić pomiar bez udziału człowieka? Cóż, w niektórych scenariuszach przechwytywania danych można argumentować, że rola, jaką odgrywamy, już się nieco zmieniła - na przykład przejście od wyboru dokładnych punktów do pomiaru w kierunku wyboru obszaru i gęstości, które mają zostać przechwycone przez instrument. Dzieje się tak głównie dzięki postępowi, akceptacji i wykorzystaniu technologii, takich jak skaner laserowy Leica RTC360 3D, lub technologii mobilnej, takiej jak Leica BLK2GO, która automatycznie przechwytuje chmury punktów 3D, gdy operator chodzi po terenie.

Zbieranie danych bez udziału człowieka, być może - ale ankieta (w tym wyniki), nie. Jednak my, geodeci, być może będziemy musieli dostosować to, co oznacza bycie „geodetą”.

Co dalej z geodetami?

Przez lata geodeci byli cenieni za podejmowanie decyzji o tym, gdzie się ustawić, jakiej kontroli użyć i jakie kontrole wprowadzić. Od niedawna dodatkowy nacisk kładzie się na decydowanie o tym, jakiej technologii użyć, jak mierzyć i jak przetwarzać dane.

Wydaje się prawdopodobne, że w przypadku następnej generacji geodetów jeszcze większą wagę przywiązywać się będzie do przesiewania danych, identyfikowania jakości, rozumienia tego, co jest istotne i decydowania o tym, jak je zaprezentować.

Być może praca będzie kładła większy nacisk na określenie, jakie kontrole należy wprowadzić lub jak oceniać i przetwarzać dane. Najprawdopodobniej większy nacisk zostanie położony na decydowanie, które dane są istotne oraz jak i kiedy je prezentować.

Uważam, że teraz jest właściwy czas na ocenę naszych procesów pracy, ocenę nowych metodologii i przyjęcie nowych technologii. Możemy wtedy stać się dostawcami usług, którzy tworzą najlepsze dane, tymi, którym można zaufać w zakresie oceny i weryfikacji jakości innych danych, a także tymi, którzy potrafią wydobyć z nich znaczące wyniki.

Jeśli zrobimy to dobrze, będziemy w stanie nie tylko chronić naszą własną krótkoterminową przyszłość zatrudnienia, ale także zapewnić przyszłość branży ankietowej - nawet wtedy, gdy będziemy przeprowadzać ankiety dla robotów budowlanych, które będą wykorzystywać nasze dane.