建設業界はロボットを導入する準備ができていますか?

世界中の建設現場でロボットの導入が進んでおり、その用途は自動レンガ積みから 3D プリント、現場測量まで多岐にわたります。これらのロボットは、人間の作業者よりも速く、より正確にタスクを実行できる能力を証明しています。しかし、高額な投資コスト、ワークフローの再設計の必要性、変化への抵抗など、克服する必要のある課題がまだいくつかあると、Trimble Solutions のインドおよび SAARC 地域セールス ディレクターの Harsh Pareek 氏が AI の応用について語った。建設業界では。

インフレ、地政学的な不確実性、生態学的制約、より多くの人をより早く住まわせる必要性などのメガトレンドが組み合わさって業界に課題をもたらしているため、ビルディングオートメーションの潜在的な利点はこれまで以上に大きく、否定できないものとなっています。

生産性の向上と作業員の安全性の向上を優先する業界では、ロボットや自動建設機械の使用は自然に適しているように思えます。ロボットはしばらくの間、世界の 12 兆ドル規模の建設産業に組み込まれており、その用途は多岐にわたります。

完全自動化されたレンガ積みや 3D プリントから現場測量に至るまで、これらの建設ロボットは、人間の作業員よりも迅速かつ正確にさまざまな作業を実行できる能力を証明しています。

2018 年、オーストラリアのロボット会社 FBR の自律型レンガ積みロボットは、寝室が 3 つある家を 3 日以内に建設しました。この完全自律型ロボットの初期バージョンでは、1 時間あたり最大 200 個のブロックを配置できます。これは、レンガ 2,000 個にほぼ相当します。人間の作業員なら4～6週間かかる作業を48時間で完了できるという。最新バージョンはさらに高速であると言われており、標準的なレンガ造りの 2 階建て住宅の内壁と外壁を 1 日で完成させることができます。

プロジェクト現場を狙うロボット

これらをはじめとする多くのロボット革新が、世界中の建設現場で導入されることが増えています。コンサルタント会社 KPMG による 2019 年の調査によると、自社が「テクノロジーに対応している」と考える建設会社の上位 20% のうち、86% がビルディング インフォメーション モデリング (BIM) を使用し、72% がドローンを使用し、10% が建設ロボットを使用しています。

ヨーロッパ、北米、中国の約 2,000 の大小の建設および関連企業を対象としたパンデミック後の別の調査では、さらに明らかなことが明らかになりました。回答者の 81% が、今後 10 年以内にロボットを導入すると確信しています。

建設ロボットの市場機会は、世界中の企業や新興企業からの関心を集めるのに十分なほど巨大です。 2022 年 9 月、テクノロジー大手 HP は、建設現場の床上でデジタル モデルのレイアウトを自動的に印刷できる現場印刷ロボットを発売しました。この機械は、介入をほとんどまたはまったく行わずに、壁、ドア、その他の要素の輪郭を描くことができます。 Dusty Robotics や Rugged Robotics などの他の新興企業も、建物のレイアウトを自動化できる同様のロボットを発売しています。

コンピューター ビジョンや人工知能 (AI) などの先進テクノロジーの融合により、ロボットは初めて人間の監督なしで、より複雑で複雑なタスクを完了できるようになります。

これ以上ないタイミングです - パンデミックが始まって以来、世界の建設業界は労働力不足に直面しており、ウクライナとロシアの紛争によるインフレの上昇と投入コストの急速な上昇によってさらに窮迫しています。利益率。

デジタル化によりロボットの導入が進んでいます

建設業界はテクノロジーの導入において他の業界に遅れをとっています。マッキンゼーの調査によると、建設業界の年間生産性の伸びが過去 20 年間で平均 1% にとどまっている理由はこれで説明できるかもしれません。製造現場ではすでにロボットが現場の主力となっており、同期間の年間生産性向上率は 3.6% でした。

それでも、建設業界がロボットを積極的に受け入れて使用する準備ができているかどうかは、未解決の問題のままです。まず、完全自動化への投資は高額になる可能性があり、多くの建設会社にとって、マージンと収益性の低下に対処しながらロボットにリソースを割り当てるのは困難な場合があります。第 2 に、ロボットの導入はプラグ アンド プレイほど簡単ではありません。建設会社がロボットを最大限に活用するには、ワークフローを完全に再考または再設計する必要がある場合があります。

何世紀にもわたって紙のモデルと手動のガイダンスに依存してきた業界にとって、自動プロセスのこのような劇的な再発明は困難を伴う可能性があります。幸いなことに、この道を追求する強い動機があります。マッキンゼー・グローバル・インスティテュートは、製造ベースの生産システムに移行することにより、建設業界の一部の生産性が 5 ～ 10 倍向上する可能性があると推定しています。

世界的なパンデミックは、建設業界におけるデジタル化加速の強力な原動力であることが証明されており、一部の大規模かつ先進的な請負業者は、より効率的なリモート プロジェクト管理のために BIM やクラウドベースのコラボレーション ツールに目を向けるようになっています。

コアプロセスがデジタル化されれば、ロボットを導入して自動化するのは比較的簡単です。たとえば、構造物の詳細な 3D BIM モデルが完成したら、それを使用して、レンガ積みから建築モジュールの 3D プリントまで、複数の下流タスクを実行するようにロボットをプログラムできます。

ロボットによる住宅建設の準備が整いました

いくつかの企業は、建設プロジェクトをより迅速に完了できるように、ロボットを 3D プリントに使用することに注力しています。米国に拠点を置く ICON は、自律型建設ロボットを使用して、24 時間で家全体を 10,000 ドルで 3D プリントしました。オーストリアの企業 Printstones は最近、コンクリート 3D プリンティング以上の機能を備えた多機能建設ロボットを発売しました。材料の輸送、溶接、フライス加工、スクリュードライブ、プラズマ切断、スプレー塗装、さらにはレンガ積みまでを実行できます。

実際、ロボットを使用して建物構造を 3D プリントすること自体が大きなチャンスです。たとえば、ドバイは2030年までに新しい建物の25％に3Dプリンティング技術を使用するという目標を設定しています。米国と中国は、建設分野での 3D プリンティング技術の使用を推進している他の 2 つの主要経済国です。さらに、急速な都市化に伴い、住宅と都市インフラの需要は今後数年間で増加する一方です。

破壊的な変化がやってくる

最終的には、あらゆる建設活動にわたってロボットに投資し導入するための明確なビジネスケースが存在します。より低いコストで大幅に迅速な建設、より高い精度と安全性、そしてより少ないエラーや無駄が約束されることは、十分に強力なインセンティブです。さらに、進行中のロボット工学の研究開発努力により自動化コストが削減され、大多数の建設会社がロボットを利用できるようになることが期待されています。

建設業界におけるロボット導入の転換点が来ています。また、産業革命の初期以来、業界の運営方法における最も破壊的な変化を可能にすることも約束されています。

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