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건설 로봇:증가하는 노동력 부족에 대한 해답은 무엇입니까?

인력 부족이 심화됨에 따라 건설 산업은 점점 더 로봇으로 눈을 돌리고 있습니다. 건설 로봇이 무엇이고 무엇을 할 수 있는지 알아보세요.

건설 관련 상품 및 서비스에 대한 전 세계 지출은 2021년에 연간 약 10조 달러로 추산됩니다. 건설 산업은 세계 GDP의 약 13%를 구성합니다. 그러나 McKinsey Global Institute의 연구에 따르면 이 부문의 생산성 증가는 지난 20년 동안 연간 약 1%에 불과했습니다. 빌딩 무역은 자동화를 채택하는 데 느렸습니다. 그 이유 중 하나는 건설 작업의 복잡성으로 인해 자동화가 어려워졌기 때문입니다. 기술은 도전 과제에 적합하지 않았습니다.

건설용 로봇을 공급하는 공급업체의 수는 여전히 적습니다. 로봇은 현재 특정 작업만 처리할 수 있습니다.

그러나 기술이 성숙한 응용 프로그램이 많이 있습니다. 이 기사에서는 다음 주제를 통해 건설 로봇에 대해 알아볼 것입니다.

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  • 벽돌 쌓기 로봇
  • 철근을 묶는 로봇
  • 건식 벽체 마감 로봇
  • 건설용 도장 로봇
  • 자동화된 아키텍처 및 구조적 레이아웃
  • 현장 검사 로봇
  • 자율 지구 이동 장비
  • 귀하의 조직에 이상적인 건설 로봇을 찾는 방법
  • 벽돌 쌓기 로봇

    벽돌 쌓기는 힘든 작업입니다. 업계 연구에 따르면 벽돌공은 건설 노동자 중 가장 높은 부상률을 보입니다. 로봇 석공은 부상률을 줄일 수 있습니다. 또한 California Polytechnic State University에서 수행한 연구에 따르면 생산성을 400% 이상 높일 수 있습니다.

    로봇이 벽돌을 들어올리고 자동으로 그라우트를 도포합니다. 그런 다음 벽돌을 매우 정확하게 제자리에 놓습니다. 그러나 로봇 벽돌공은 인간 석공을 대체하지 않습니다. 사람은 로봇과 함께 작업하여 과도한 모르타르를 청소하고 결과의 외관을 개선합니다. 순 효과는 더 높은 품질과 결합된 출력의 현저한 증가입니다. 그리고 작업자의 작업이 쉬워집니다.

    또 다른 접근 방식은 벽돌공이 들어올리는 것을 돕는 것입니다. 공급업체는 석공이 무거운 시멘트 블록을 제자리에 들어 올리는 데 도움이 되는 작은 작업장 크레인을 제공합니다. 작업자는 피로도가 낮고 부상 위험이 낮아 더 많은 작업을 수행할 수 있습니다.

    로봇 벽돌 쌓기 솔루션을 제공하는 공급업체는 소수에 불과합니다. 그러나 그들은 실제 응용 프로그램에서 기술을 입증했습니다. 그리고 확장할 준비가 된 것으로 보입니다.

    공급업체에 벽돌 쌓기 로봇 제안 요청

    철근을 묶는 로봇

    철근 콘크리트 구조물은 철근을 철사로 묶어야 합니다. 철근을 묶어도 구조적 강도가 증가하지 않습니다. 콘크리트를 부을 때 막대를 제자리에 고정하기만 하면 됩니다. 꼭 필요하긴 하지만 힘들고 반복적인 작업입니다. 이 작업을 자동화하는 것은 비전이 장착된 로봇에 좋은 응용 프로그램입니다. 로봇 장비는 다리 양쪽의 레일을 타고 이동합니다. Advanced Construction Robotics는 Tybot이 시간당 1,100개의 넥타이를 만들 수 있다고 말합니다.

    현재 이 기술은 교량에만 존재합니다. 그리고 공급업체의 수는 1개로 제한되어 있는 것으로 보입니다. 건설 회사는 다른 구조물에 대해 이 작업을 수행할 수 있는 로봇을 기다려야 합니다.

    건식 벽체 마감 로봇

    건식 벽체를 마감하는 작업자는 작업 관련 부상의 비율이 높습니다. 미국 정부 기관은 건식 벽체 설치자가 과로와 낙상을 가장 자주 겪는다고 보고합니다. 건식 벽체로 작업하는 것도 먼지가 많고 더러운 작업입니다.

    이 작업을 자동화하는 초기 결과는 큰 가능성을 보여줍니다. 한 공급업체의 건식 벽체 로봇은 건식 벽체를 레벨 5+로 마감할 수 있습니다. 이것은 부드러움과 외관에 대한 최고 수준입니다. 그러나 로봇은 완전히 자율적이지 않습니다. 작업자가 로봇을 안내하여 작업 영역으로 가져와 올바른 엔드 이펙터를 장착합니다. 로봇은 AI 지원 컴퓨터 비전을 사용하여 테이프를 붙이고 진흙을 바를 수 있습니다. 또한 벽을 샌딩하여 먼지를 99.9% 잡아냅니다. 먼지 포집은 작업장을 더 안전하고 쾌적하게 만듭니다.

    한 작업자가 한 번에 여러 건식 벽체 기계를 관리할 수 있습니다.

    현재 이 로봇 시스템은 제한된 지역에서만 사용할 수 있습니다. 이제 개념이 입증되었으므로 더 많은 로봇 공학 공급업체가 이 분야에 진입할 것으로 보입니다.

    공급업체에 건식벽체 마감 로봇 제안 요청

    건설용 페인팅 로봇

    페인팅 로봇은 자동차 산업에서 오랫동안 사용되어 왔습니다. 이제 그들은 건설 부문으로 진출하기 시작했습니다.

    인테리어 페인팅의 경우 솔루션을 제공하는 많은 공급업체가 있습니다. 로봇은 배터리로 구동되며 로봇 팔은 대부분의 벽 상단에 도달할 수 있습니다. 천장 페인팅은 사람들에게 특히 힘든 작업입니다. 로봇 화가에게는 문제가 되지 않습니다.

    인테리어용 페인팅 로봇에는 카메라와 스캐너가 장착되어 있습니다. 그들은 칠할 표면을 스캔한 다음 사람의 개입 없이 작동합니다. 그러나 작업을 감독하려면 사람이 여전히 있어야 합니다. 작업자는 페인트 공급을 다시 채우고 로봇을 시작하기 전에 제자리로 이동합니다. 한 사람이 많은 로봇을 돌볼 수 있어 생산성 향상이 증폭됩니다.

    인테리어 페인팅 로봇은 내화 마감재와 같은 다른 재료도 적용할 수 있습니다. 마감은 암면과 시멘트의 혼합물입니다. 그것은 사람들에게 불쾌한 일이며 건강에 위험을 수반합니다. 로봇을 사용하면 건강 위험이 줄어들고 작업이 더 쉽고 빨라집니다.

    외관 페인팅의 경우 선택의 여지가 많지 않습니다. 드론은 외부 페인팅을 위해 제안되고 테스트되었습니다. 그러나 상업적인 솔루션은 없는 것으로 보입니다. 벽을 오를 수 있는 외관 페인팅 로봇이 개발 중입니다. 로봇은 진공을 사용하여 벽에 달라붙습니다.

    공급업체에 페인팅 로봇 제안 요청

    자동 건축 및 구조 레이아웃

    건물 레이아웃의 자동화는 생산성 향상에 대한 큰 가능성을 보여줍니다.

    현대 건축가는 대형 구조물에 BIM(빌딩 정보 모델링)을 사용합니다. BIM은 전체 건물의 3D 컴퓨터 모델을 생성합니다.

    적절한 지점에서 작업자는 1층 바닥을 만듭니다. 그런 다음 프레이머는 벽을 배치할 위치를 보여주는 지도를 바닥에 인쇄해야 합니다. 현재 이 매핑에 사용되는 도구에는 줄자와 분필 선이 있습니다. 건설 요원은 라인을 가이드로 사용합니다. 이 레이아웃 프로세스는 시간이 많이 걸리고 오류가 발생하기 쉽습니다. 센티미터라도 실수하면 캐비닛이나 장비가 방에 맞지 않을 수 있습니다. 이러한 오류는 비용이 많이 들 수 있습니다.

    이제 바닥에 레이아웃을 인쇄하는 자동화된 방법이 있습니다. 작동 방식은 다음과 같습니다. 먼저 건물의 BIM을 자율이동로봇(AMR)에 다운로드한다. AMR은 콘크리트 바닥 주위를 이동합니다. 벽의 정확한 위치를 나타내는 선을 긋습니다. 로봇은 또한 기계, 전기 및 배관(MEP) 개구부의 위치를 ​​인쇄합니다. 이 구멍에 라벨을 붙이고 다른 유용한 정보를 추가합니다.

    미국의 상업용 건설 회사인 Swinerton의 감독에 따르면 이러한 유형의 AMR은 레이아웃 제작 시간을 1주일에서 2일로 단축할 수 있다고 합니다. 프레이머는 고층 건물의 각 층에 대한 레이아웃을 만들어야 합니다. 따라서 시간 절약이 상당히 클 수 있습니다.

    건물 레이아웃에 적용된 로봇 기술은 오류를 줄이고 일정을 단축합니다.

    공급업체로부터 건물 레이아웃 인쇄를 위한 모바일 로봇 제안 요청

    현장 검사 로봇

    검사를 위해 로봇을 사용하는 것은 많은 산업 분야에서 일반적입니다. 그리고 건설 산업도 이러한 추세에 합류하기 시작했습니다. 여러 공급업체에서 건설에 사용할 검사 로봇을 만듭니다.

    건물 내부의 경우 건설 회사는 바퀴 달린 로봇 로버를 배치할 수 있습니다. 외부 검사를 위해 계약자는 공중 드론을 사용할 수 있습니다.

    많은 건설 프로젝트에는 도로 및 교량과 같은 기반 시설 건설이 포함됩니다. 작업장은 넓은 지역에 걸쳐 있습니다. 공중 드론은 현장 전체를 날아다니며 사진을 찍고 동영상을 녹화할 수 있습니다. 그들은 필요한 고도로 쉽게 올라갈 수 있습니다. 정기적인 개요를 얻으면 계획자는 문제를 발견하는 데 필요한 정보를 얻을 수 있습니다. 드론이 없으면 이러한 검사는 비용이 많이 들고 어렵거나 경제적으로 불가능합니다.

    오류를 조기에 감지하면 비용 초과를 줄이는 데 도움이 됩니다.

    고급 인공 지능(AI)은 자세한 비용 및 시간 분석을 컴파일할 수 있습니다. 이러한 분석을 통해 정확한 프로젝트 진행 상황을 평가할 수 있습니다. 드론이 제공하는 데이터는 매우 중요합니다.

    자율 이동 로봇(AMR)은 건물 내부를 배회할 수 있습니다. 일부 검사 AMR에는 바퀴가 있고 다른 AMR에는 다리가 있습니다. 레이저 스캐너가 장착된 AMR은 정확한 측정을 수행하고 기록할 수 있습니다. 건축 엔지니어는 건축된 치수를 계획과 비교할 수 있습니다. 다시 말하지만, 오류를 나중보다 일찍 감지하는 것은 엄청난 차이를 만듭니다. 조기 발견은 비용을 절감할 뿐만 아니라 프로젝트를 일정에 맞게 유지합니다.

    로봇 검사는 안전성을 높이는 데 도움이 됩니다. 현장 검사는 파편이나 기타 조건이 위험을 유발할 수 있는 위치를 보여줍니다. AMR은 사람에게 너무 위험하거나 너무 비좁은 지역으로 들어갈 수 있습니다.

    다양한 측정이 가능합니다. 현장 계획자는 AMR에 열 측정 센서를 장착할 수 있습니다. 초음파 장비는 가스 누출을 감지할 수 있습니다. 방사선 측정 장비는 위험한 조건을 찾아낼 수 있습니다.

    요컨대, 현장 검사는 로봇이 존재하고 많은 이점을 제공하는 건설 산업의 한 측면입니다. 그리고 선택할 수 있는 공급업체가 상당히 많습니다.

    공급업체에 현장 검사 로봇 제안 요청

    자율적인 지구 이동 장비

    자율 건설 차량은 현재 널리 사용되지 않습니다. 실제로 2021년에는 전 세계 건설장비 전체 매출의 1%도 되지 않는 시장 점유율을 차지할 것이다. 그러나 이 부문의 성장은 기하급수적입니다. 시장 규모는 향후 2년 동안 두 배가 될 것으로 예상됩니다.

    장비 제조업체 협회(Association of Equipment Manufacturers)는 여기에 제시된 통계 중 일부를 제공합니다.

    주요 제조업체는 자율적인 지구 이동 장비를 만드는 데 막대한 투자를 했습니다. 이러한 장비의 대부분은 현재 광업에 집중되어 있습니다. 여기 잘 확립되어 있습니다. 2021년 3월, Caterpillar는 지난 6년 동안 20억 톤이 넘는 화물을 운반했다고 발표했습니다. 캐터필라는 자사의 자율주행 차량이 4,200만 마일 이상을 주행했다고 밝혔습니다. 이것은 시간 손실 없이 수행되었습니다. Komatsu의 자동 토공 장비는 30억 톤 이상을 운반했습니다.

    이러한 결과를 바탕으로 기술을 구축할 준비가 된 것으로 보입니다. 아마도 극복해야 할 장애물은 기술적인 것이 아니라 경제적인 것일 수 있습니다.

    경제성에 초점을 맞춘 다른 공급업체는 다른 접근 방식을 취했습니다. 그들은 수동 토공을 자율 차량으로 변환하는 개조 서비스를 제공합니다. 벤더는 기존 장비에 AI, 센서 및 제어 장비를 설치합니다. 개조하면 새 장비를 구입하는 데 드는 높은 비용을 피할 수 있습니다.

    진입 비용을 낮추는 또 다른 방법은 장비를 임대하는 것입니다. 임대함으로써 고객은 먼저 장비를 시험해 볼 수 있습니다. 사용자는 구매하기 전에 장비의 투자 수익을 평가할 수 있습니다.

    다른 수준의 자동화가 건설 장비에 침투하고 있습니다. 높은 정밀도가 필요한 작업은 보조 기능을 보고 있습니다. 예를 들어 그레이더는 블레이드를 정확하게 설정해야 합니다. 운전자는 상황을 바로 잡기 위해 많은 조정을 해야 합니다. 이제 이 장비에는 RTK(실시간 운동 운동) GPS 장치가 함께 제공됩니다. 블레이드는 자체적으로 조정되며 지형에 따라 변경될 수 있습니다.

    새로운 안전 기능을 통해 경험이 없는 운전자는 훨씬 적은 위험으로 값비싼 장비를 사용할 수 있습니다. 카메라와 충돌 경고 시스템은 사고를 예방합니다. 가속도계 및 기타 센서는 전복에 대한 조기 경고 시스템을 제공합니다.

    공급업체로부터 지구 이동 자동화 제안 요청

    조직에 이상적인 건설 로봇을 찾는 방법

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