Ο κατασκευαστικός τομέας στην Ισπανία διανύει μια περίοδο κατά την οποία Ο εκσυγχρονισμός δεν είναι πλέον επιλογή, αλλά αναγκαιότητα αν θέλετε να παραμείνετε ανταγωνιστικοί. σε σύγκριση με άλλες αγορές. Σε αυτό το σενάριο, η πρόσφατα παρουσιασμένη Λευκή Βίβλος για τη Ρομποτική στις Κατασκευές έχει γίνει ένα έγγραφο αναφοράς για την κατανόηση της κατεύθυνσης του κλάδου τα επόμενα χρόνια.
Η έκθεση, καθοδηγούμενη από το Ισπανική Τεχνολογική Πλατφόρμα για τις Κατασκευές (PTEC) σε συνεργασία με το cluster ρομποτικής HispaRob και παρουσιάστηκε στο Υπουργείο Επιστήμης, Καινοτομίας και Πανεπιστημίων, αναλύει την τρέχουσα κατάσταση του τομέα, εντοπίζει τις κύριες τεχνολογικές του ελλείψεις και προτείνει έναν σαφή οδικό χάρτη για την ενσωμάτωση της ρομποτικής, του αυτοματισμού, της τεχνητής νοημοσύνης (AI) και των ψηφιακών μεθοδολογιών όπως το BIM σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής των έργων.
Ένας βασικός τομέας για την οικονομία με σοβαρό τεχνολογικό έλλειμμα
Η Λευκή Βίβλος ξεκινά υπενθυμίζοντας τη σημασία των κατασκευών στην ισπανική οικονομία: Αντιπροσωπεύει περίπου το 5,3% του εθνικού ΑΕΠ και απασχολεί άμεσα εκατοντάδες χιλιάδες ανθρώπους.με έναν επιχειρηματικό ιστό που αποτελείται κυρίως από εξειδικευμένες ΜΜΕ. Παρά το μέγεθός του, το έγγραφο τονίζει ότι ο κατασκευαστικός τομέας διατηρεί υψηλό επίπεδο ψηφιοποίησης και συνεργατική ρομποτική σημαντικά χαμηλότερο από αυτό άλλων βιομηχανιών.
Σύμφωνα με τα στοιχεία που συλλέχθηκαν, Τα έσοδα του τομέα αυξάνονται και η δραστηριότητα παραμένει ισχυρή.Ωστόσο, η παραγωγικότητα δεν εξελίσσεται με τον ίδιο ρυθμό. Αυτό το κενό αποδίδεται σε μεγάλο βαθμό στην αργή υιοθέτηση προηγμένων τεχνολογιών στις κατασκευές, τόσο σε κτίρια όσο και σε υποδομές, γεγονός που αποτελεί κίνδυνο σε ένα διεθνές πλαίσιο όπου οι μεγάλες κατασκευαστικές εταιρείες ανταγωνίζονται σε επίπεδο αποδοτικότητας, καινοτομίας και εκτελεστικής ικανότητας.
Το έγγραφο προειδοποιεί ότι η σύγκλιση μεταξύ Η ρομποτική και η τεχνητή νοημοσύνη θα επιφέρουν μια αλλαγή παραδείγματοςΗ εμφάνιση μηχανημάτων και συστημάτων ικανών να λειτουργούν σε πολύπλοκα και μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα, όπως τα εργοτάξια, θα επιτρέψει την αυτοματοποίηση εργασιών που σήμερα παραμένουν χειροκίνητες, επαναλαμβανόμενες και, σε πολλές περιπτώσεις, επικίνδυνες.
Από την οπτική γωνία των PTEC και HispaRob, Δεν πρόκειται μόνο για την προσθήκη περισσότερων μηχανημάτωναλλά μάλλον να μεταμορφώσουμε τον τρόπο με τον οποίο σχεδιάζουμε, εκτελούμε, συντηρούμε και αποσυναρμολογούμε υποδομές και κτίρια, ενσωματώνοντας δεδομένα και ψηφιακά εργαλεία σε όλες τις φάσεις.
Πλήρης προβολή κύκλου: από τον σχεδιασμό έως την κατεδάφιση
Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά της Λευκής Βίβλου είναι η προσέγγιση πλήρους κύκλου ζωής στην κατασκευήΗ ανάλυση δεν περιορίζεται στη φάση κατασκευής, αλλά καλύπτει τα πάντα, από τον αρχικό σχεδιασμό έως την κατεδάφιση και την διαχείριση και αξιοποίηση αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας και της συντήρησης.
Αυτή η ολοκληρωμένη εικόνα επιτρέπει την ακριβέστερη αναγνώριση όπου είναι λογικό να δοθεί προτεραιότητα στη ρομποτική και την ψηφιοποίησηΤο έγγραφο δίνει ιδιαίτερη έμφαση στη σύνδεση μεταξύ των φάσεων: σχεδιασμός, εκτέλεση, λειτουργία και τέλος κύκλου ζωής. Όταν οι πληροφορίες ρέουν με συνοχή μεταξύ όλων αυτών των βημάτων, μειώνονται τα σφάλματα, μειώνεται το συσσωρευμένο κόστος και βελτιώνεται η ιχνηλασιμότητα των υλικών και του εξοπλισμού.
Το κείμενο παρουσιάζει τη Λευκή Βίβλο ως Ένας πρακτικός οδηγός σχεδιασμένος για εταιρείες, διοικήσεις και ερευνητικά κέντραΠερισσότερο από μια τεχνική πραγματεία, έχει σχεδιαστεί ως ένα έγγραφο υποστήριξης αποφάσεων, που βοηθά στον εντοπισμό των λύσεων που είναι ήδη ώριμες και των αναδυόμενων τεχνολογιών που θα πρέπει να παρακολουθούνται στενά για εφαρμογή βραχυπρόθεσμα και μεσοπρόθεσμα. μεθοδολογίες για τρισδιάστατη εκτύπωση.
Αυτή η προσέγγιση πλήρους κύκλου ταιριάζει με τις τάσεις που είναι ήδη διαδεδομένες σε άλλες ευρωπαϊκές χώρες, όπου ο συνδυασμός BIM, ψηφιακών διδύμων και ρομποτικής Αρχίζει να γίνεται το πρότυπο για τη διαχείριση σύνθετων έργων, από μεγάλες υποδομές έως μοναδικά κτίρια και έργα αποκατάστασης.
Παραγωγικότητα, κόστος και ποιότητα: ο άμεσος αντίκτυπος της ρομποτικής
Μεταξύ των πιο εντυπωσιακών ποσοτικών συμπερασμάτων, η Λευκή Βίβλος αναφέρει ότι η εισαγωγή συνεργατικών ρομπότ (cobots) και αυτοματοποιημένων συστημάτων Σε εργασίες όπως η προκατασκευή, ο χειρισμός υλικών ή η συναρμολόγηση, μπορεί να αυξήσει την παραγωγικότητα ορισμένων διαδικασιών έως και 35%.
Η έκθεση βασίζεται σε έρευνες σε κατασκευαστικές εταιρείες, οι οποίες δείχνουν ότι Η χρήση αυτοματοποιημένων λύσεων μειώνει τις βλάβες κατά περίπου 40%. σε σύγκριση με τις καθαρά χειροκίνητες μεθόδους. Λιγότερα σφάλματα σημαίνουν λιγότερες επαναλήψεις, λιγότερη σπατάλη υλικών και ένα χρονοδιάγραμμα κατασκευής που ευθυγραμμίζεται περισσότερο με τις προγραμματισμένες προθεσμίες.
Βιομηχανοποίηση και προκατασκευή με αρθρωτές κατασκευές Κατέχουν εξέχουσα θέση. Σύμφωνα με το έγγραφο, Περίπου το 85% των επαγγελματιών του κλάδου χρησιμοποιούν ήδη βιομηχανοποιημένα συστήματα σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό.Αυτές οι μεθοδολογίες επιτρέπουν τη μείωση του κύκλου κατασκευής έως και κατά δύο τρίτα και επιτυγχάνουν εξοικονόμηση κόστους που η Λευκή Βίβλος εκτιμά σε περίπου 35%, ενισχύοντας έτσι τον ρόλο του αυτοματισμού ως βασικού μοχλού για την αποδοτικότητα.
Παράλληλα, η βελτίωση της ποιότητας είναι επίσης αισθητή: περισσότερες επαναλήψιμες διαδικασίες, ελέγχεται από αισθητήρες και παρακολουθείται σε πραγματικό χρόνοΜειώνουν τις διακυμάνσεις και διευκολύνουν τη συμμόρφωση με τα ολοένα και πιο απαιτητικά τεχνικά και κανονιστικά πρότυπα, ιδίως σε τομείς όπως η ενεργειακή απόδοση ή η ανθεκτικότητα των υποδομών.
Το έγγραφο περιλαμβάνει συγκεκριμένα παραδείγματα, όπως π. Ρομπότ εσωτερικής μεταφοράς ικανά να μειώσουν το κόστος εφοδιαστικής κατά περίπου 7% Επιτόπια συστήματα ιχνηλασιμότητας και παρακολούθησης που αυξάνουν την παραγωγικότητα κατά περίπου 20% ή προηγμένα εργαλεία για διαλογή απορριμμάτων γεγονός που αυξάνει το ποσοστό ανάκτησης κατά περίπου 12%.
Ασφάλεια εργασίας και βιωσιμότητα: δύο σημαντικά πρόσθετα οφέλη
Πέρα από το κόστος και τις προθεσμίες, η Λευκή Βίβλος εστιάζει σε δύο ιδιαίτερα ευαίσθητες πτυχές των κατασκευών: ασφάλεια των εργαζομένων και περιβαλλοντικές επιπτώσειςΟ κατασκευαστικός κλάδος παραμένει ένας από τους τομείς με τα υψηλότερα ποσοστά εργατικών ατυχημάτων στην Ισπανία, γι' αυτό και η ρομποτική βιομηχανία θεωρείται στρατηγικός σύμμαχος για τη μείωση των ατυχημάτων.
Τα δεδομένα που συγκεντρώνονται στην έκθεση υποδηλώνουν ότι Η βλάβη στην υγεία που σχετίζεται με τις ρομποτικές εργασίες είναι μικρότερη από το 40% αυτής που καταγράφεται σε αντίστοιχες χειρωνακτικές εργασίες.Απομακρύνοντας τους ανθρώπους από τις πιο δύσκολες, επαναλαμβανόμενες ή υψηλού κινδύνου επεμβάσεις, βελτιώνεται η προστασία από τραυματισμούς, πτώσεις, υπερκόπωση ή έκθεση σε εχθρικά περιβάλλοντα.
Όσον αφορά τη βιωσιμότητα, το κείμενο υπογραμμίζει ότι ο συνδυασμός προσεγγίσεων όπως Λιτή Κατασκευή με ρομποτικές τεχνολογίες και συστήματα δεδομένων Επιτρέπει τη βελτιστοποίηση των ροών υλικών και τη σημαντική μείωση των αποβλήτων που αποστέλλονται σε χώρους υγειονομικής ταφής, επιτυγχάνοντας μειώσεις έως και 32% σε ορισμένες περιπτώσεις.
Αυτή η μείωση των αποβλήτων, σε συνδυασμό με τον καλύτερο σχεδιασμό των αποθεμάτων, των χωματουργικών εργασιών και της εσωτερικής εφοδιαστικής, Βοηθά στην ελαχιστοποίηση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος κάθε έργου.Αυτή είναι μια πτυχή που παρακολουθείται ολοένα και περισσότερο από τις δημόσιες διοικήσεις και τα επενδυτικά κεφάλαια που χρηματοδοτούν μεγάλα έργα υποδομών και στέγασης.
Η Λευκή Βίβλος σημειώνει ότι αυτές οι πρόοδοι στην ασφάλεια και τη βιωσιμότητα ευθυγραμμίζονται με οι προτεραιότητες που έχει θέσει η Ευρωπαϊκή Ένωση όσον αφορά την οικολογική και ψηφιακή μετάβασηΑυτό ανοίγει ευκαιρίες για πρόσβαση σε προγράμματα χρηματοδότησης που συνδέονται με την καινοτομία, την ενεργειακή αποκατάσταση και την κυκλική οικονομία.
Εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο και αναδυόμενες τεχνολογίες στις κατασκευές
Το έγγραφο αφιερώνει ένα μεγάλο μέρος στην αναθεώρηση του εφαρμογές ρομποτικής και αυτοματισμού που βρίσκονται ήδη στη φάση δοκιμών ή υλοποίησης σε διαφορετικά είδη έργων, τόσο στην Ισπανία όσο και στο ευρωπαϊκό περιβάλλον.
Στον κατασκευαστικό τομέα, εντοπίζονται ευκαιρίες ρομπότ τοιχοποιίας, αυτοματοποιημένα συστήματα περιφράξεων, λύσεις εσωτερικής τελικής επεξεργασίας και εργαλεία αποκατάστασηςΠρόκειται για έναν τομέα που αποκτά ιδιαίτερη σημασία δεδομένης της αύξησης των τιμών των κατοικιών και της ανάγκης παρέμβασης σε υφιστάμενα κτίρια για τη βελτίωση της ενεργειακής τους απόδοσης. Επιπλέον, αρχίζουν να εμφανίζονται περιπτώσεις με Εκτύπωση 3D εφαρμόζεται σε συναφείς βιομηχανικούς τομείς.
Στην πολιτική μηχανική, η έμφαση δίνεται Εκσκαφείς, συμπιεστές, γερανοί και άλλα βαρέα μηχανήματα εξοπλισμένα με έξυπνα συστήματα ελέγχουτα οποία είναι ενσωματωμένα με BIM και γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (GIS). Αυτή η ενσωμάτωση διευκολύνει τον σχεδιασμό των χωματουργικών εργασιών, την παρακολούθηση της παραγωγής και την έγκαιρη ανίχνευση αποκλίσεων.
Οι βασικές τεχνολογίες που περιγράφονται στη Λευκή Βίβλο περιλαμβάνουν κινητά επίγεια ρομπότ, drones, χειριστές, εξωσκελετούς, προηγμένοι αισθητήρες (LIDAR, υπέρηχοι κ.λπ.)Συστήματα εντοπισμού θέσης GPS/IMU, ψηφιακά δίδυμα, τρισδιάστατη εκτύπωση, επαυξημένη πραγματικότητα και δίκτυα 5GΌλα αυτά τα στοιχεία, συντονισμένα μέσω τεχνητής νοημοσύνης και ανάλυσης δεδομένων, επιτρέπουν λειτουργίες όπως η αυτόνομη πλοήγηση, η αυτόματη επιθεώρηση υποδομών και η προγνωστική συντήρηση.
Σημαντικές περιπτώσεις χρήσης περιλαμβάνουν μοντέλα Τεχνητής Νοημοσύνης που βασίζονται σε νευρωνικά δίκτυα ικανά να παρακολουθούν την κατάσταση του οδοστρώματος σε πραγματικό χρόνο και να διακρίνουν με υψηλή ακρίβεια μεταξύ ξηρών, χιονισμένων ή παγωμένων επιφανειών, μειώνοντας τον κίνδυνο ατυχημάτων σε δρόμους και αυτοκινητόδρομους. Αναφέρονται επίσης συστήματα διαχείρισης στόλου σε έργα πολιτικού μηχανικού, που υποστηρίζονται από ψηφιακά δίδυμα περιβάλλοντα που παρακολουθούν την απόδοση και τα επίπεδα αξιοποίησης των μηχανημάτων.
Ανθρώπινο κεφάλαιο, ταλέντο και επιχειρηματική οργάνωση
Μία από τις ιδέες που επαναλαμβάνεται στη Λευκή Βίβλο είναι ότι Ο μετασχηματισμός του τομέα δεν είναι μόνο τεχνολογικός, αλλά και οργανωτικός και από άποψη ανθρώπων.Σύμφωνα με το έγγραφο, η ενσωμάτωση ρομπότ και ευφυών συστημάτων χωρίς την προσαρμογή της εταιρικής κουλτούρας και των δεξιοτήτων των ομάδων αποτελεί συνταγή για απογοήτευση.
Συνεπώς, η έκθεση επιμένει στην χρειάζεται να εκπαιδεύσει τόσο τεχνικά προφίλ όσο και μεσαία και ανώτερα στελέχη σε θέματα όπως η ρομποτική, ο αυτοματισμός, η ανάλυση δεδομένων και η τεχνητή νοημοσύνη, με τρόπο που να συμπληρώνει τις παραδοσιακές γνώσεις μηχανικής, αρχιτεκτονικής ή διαχείρισης κατασκευών.
Συνιστάται η δημιουργία πολυεπιστημονικές ομάδες όπου οι ειδικοί στις κατασκευές συνεργάζονται με ειδικούς σε λογισμικό, αισθητήρες, κινητή ρομποτική ή κυβερνοασφάλεια, ικανή να μεταφράσει τις προκλήσεις του έργου σε συγκεκριμένες και βιώσιμες τεχνολογικές λύσεις.
Η Λευκή Βίβλος εστιάζει επίσης στην Προσέλκυση και διατήρηση νέων ταλέντων και προφίλ που ειδικεύονται σε αναδυόμενες τεχνολογίεςΤο χάσμα γενεών στον τομέα και ο ανταγωνισμός από άλλους, πιο ψηφιοποιημένους τομείς ενδέχεται να εμποδίσουν την ενσωμάτωση εξειδικευμένων επαγγελματιών, επομένως προτείνεται η ενίσχυση των δεσμών με πανεπιστήμια, κέντρα επαγγελματικής κατάρτισης και προγράμματα επαγγελματικής επανεκπαίδευσης.
Επιπλέον, οι εταιρείες ενθαρρύνονται να επανεξετάσουν τις εσωτερικές τους δομές και τα μοντέλα διαχείρισης, ενισχύοντας πιο συνεργατικά και καινοτόμα περιβάλλοντα που διευκολύνουν την προοδευτική εφαρμογή νέων λύσεων, από πιλοτικά έργα σε συγκεκριμένα έργα έως εφαρμογές μεγάλης κλίμακας σε ολόκληρο τον οργανισμό.
Εμπόδια, κανονιστικό πλαίσιο και η ανάγκη για σταδιακή εφαρμογή
Η Λευκή Βίβλος δεν παραβλέπει τα εμπόδια που εξακολουθούν να εμποδίζουν την ευρεία χρήση της ρομποτικής στις κατασκευές. Μεταξύ των πιο συχνά αναφερόμενων εμποδίων είναι η υψηλό αρχικό κόστος επένδυσηςειδικά για τις μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις, καθώς και τις προκλήσεις της ενσωμάτωσης με τα υπάρχοντα συστήματα και την έλλειψη προσωπικού με ειδική εκπαίδευση.
Αναφέρεται επίσης ότι αντίσταση στην πολιτισμική αλλαγή εντός ορισμένων οργανισμώνκαθώς και τους τεχνολογικούς περιορισμούς που προκύπτουν από την έλλειψη συνδεσιμότητας σε ορισμένα κατασκευαστικά περιβάλλοντα, όπου δεν είναι πάντα δυνατό να υπάρχουν αξιόπιστα δίκτυα που υποστηρίζουν προηγμένες λύσεις που βασίζονται σε δεδομένα πραγματικού χρόνου.
Στον κανονιστικό τομέα, η έκθεση υπογραμμίζει τη σημασία πλαισίων όπως το Κανονισμός (ΕΕ) 2023/1230 για τα μηχανήματα και τα διεθνή πρότυπα όπως το ISO/TS 15066 (συνεργατικά ρομπότ), το ISO 17757 (αυτόνομα μηχανήματα) ή το ISO 23725 (διαλειτουργικότητα συστημάτων), τα οποία θα είναι καθοριστικής σημασίας για τη διασφάλιση της ασφάλειας, της εμπιστοσύνης και της συμβατότητας μεταξύ εξοπλισμού από διαφορετικούς κατασκευαστές.
Δεδομένου αυτού του σεναρίου, η PTEC και οι συντάκτες του εγγράφου προτείνουν ένα σταδιακή υιοθέτηση της ρομποτικήςΞεκινώντας με συγκεκριμένα έργα που μας επιτρέπουν να επιδεικνύουμε απτά αποτελέσματα σε τομείς όπως η ασφάλεια, η ποιότητα ή η αυτοματοποίηση εργασιών ρουτίνας, μειώνοντας την αντίληψη του κινδύνου και δημιουργώντας εσωτερική μάθηση.
Η Λευκή Βίβλος δίνει ιδιαίτερη έμφαση Ενίσχυση της κατάρτισης, υποστήριξη των ΜΜΕ και των νεοσύστατων επιχειρήσεων και καλύτερη αξιοποίηση των προγραμμάτων Έρευνας και Ανάπτυξης Διαθέσιμο σε εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο. Η ιδέα είναι να εδραιωθεί ένα οικοσύστημα καινοτομίας που διευκολύνει τη μεταφορά γνώσης μεταξύ ακαδημαϊκών ιδρυμάτων, τεχνολογικών κέντρων και κατασκευαστικών εταιρειών.
Συνεργασία, καινοτόμο οικοσύστημα και επόμενα βήματα για τον τομέα
Η συνεργασία αναδεικνύεται ως ένα από τα κεντρικά θέματα του εγγράφου. Η Λευκή Βίβλος αναφέρει ότι Ο τεχνολογικός μετασχηματισμός των κατασκευών δεν μπορεί να αντιμετωπιστεί μεμονωμένα από κάθε εταιρεία.αλλά απαιτεί ενεργό συντονισμό μεταξύ εταιρειών, δημόσιων διοικήσεων, τομεακών ενώσεων, πανεπιστημίων και ερευνητικών κέντρων.
Το PTEC τονίζει την ανάγκη για να οικοδομήσουμε ένα πιο δομημένο οικοσύστημα καινοτομίας, το οποίο διευκολύνει τη δημιουργία νέων τεχνολογικών νεοσύστατων επιχειρήσεων και τεχνοβλαστών που στοχεύουν στην επίλυση συγκεκριμένων προκλήσεων του έργου και το οποίο προωθεί την κυκλοφορία ιδεών, πρωτοτύπων και ορθών πρακτικών μεταξύ όλων των εμπλεκομένων φορέων.
Σε αυτό το πλαίσιο, η ρομποτική βιομηχανία παρουσιάζεται ως μία από τις Κύρια θέματα του 1ου Συνεδρίου για την Καινοτομία στις Κατασκευές, τις Δόμηση, τις Υποδομές και τις Παραχωρήσεις (IC2)Η εκδήλωση, η οποία προωθείται από το PTEC σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Κανταβρίας και το Δίκτυο Συνεργατικών Σχηματισμών, στοχεύει να χρησιμεύσει ως σημείο συνάντησης για την ανταλλαγή εμπειριών, ιστοριών επιτυχίας και μελλοντικών γραμμών εργασίας.
Με αυτήν την Λευκή Βίβλο, η πλατφόρμα επιδιώκει να προσφέρει ένα έγγραφο αναφοράς για εταιρείες, διοικήσεις και ερευνητικά κέντρα, το οποίο καθοδηγεί τις επενδυτικές αποφάσεις, τον καθορισμό δημόσιων πολιτικών και την ιεράρχηση προτεραιοτήτων σε έργα καινοτομίας που συνδέονται με τη ρομποτική στις κατασκευές.
Συνολικά, η έκθεση τοποθετεί το Ρομποτική, αυτοματισμός, τεχνητή νοημοσύνη και προηγμένη χρήση του BIM ως πυλώνες ενός μετασχηματισμού που βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη, αλλά ο οποίος πρέπει ακόμη να επιταχύνει την ανάπτυξή του, ώστε οι κατασκευές στην Ισπανία και την Ευρώπη να μπορούν να ανταγωνιστούν σε ένα ολοένα και πιο απαιτητικό και ψηφιοποιημένο παγκόσμιο περιβάλλον.
