Mi a közös egy szögbelövőben, egy hordozható körfűrészben, egy mixerkocsiban és egy modern hidraulikus kotrógépben ? A nyilvánvaló válasz az, hogy ezek mind olyan szerszámok és berendezések, amelyek manapság az építkezéseken gyakran előfordulnak. A másik helyes válasz az lenne, hogy ezek mind olyan építőipari technológiák fejleményei, amelyek 150 évvel ezelőtt még nem léteztek.

Kapcsolódó cikkek

• Építőipari trendek amelyek meghatározzák a következő évtizedet
• Mi az a digitális építésmenedzsment ?
• A gyártó által készített BIM (épületinformációs modellezés) modellek előnyei

Képzeljük el, milyen lenne ma a munkaterület építőipari technológia nélkül. Például elektromos szerszámok nélkül kézzel vágnánk deszkákat és fúrnánk lyukakat, nehézgépek nélkül a munkások lapátokkal és csákányokkal ásnának árkokat, lift nélkül az épületek csak néhány emelet magasak lennének.

A lényeg az, hogy az új építési technológiák fejlődése mindig is előre vitte az építőipart, ezért furcsa, hogy sok építőipari vállalat csak lassan vezeti be az új építési technológiákat. A technológia biztonságosabbá tette az építkezéseket és hatékonyabbá a munkaerőt. Lehetővé tette, hogy növeljük a termelékenységet, javítsuk az együttműködést, és bonyolultabb projekteket valósítsunk meg.

Mit nevezhetünk fejlett építési technológiáknak ?

A fejlett építési technológia a projekt építési szakaszában használt innovatív eszközök, gépek, szoftverek használata, amelyekkel hatékonyabban lehet dolgozni, mint annak előtte (legyen az bármikor).

Napjainkban az építőiparban az új technológiák fejlesztése rohamos ütemben zajlik. Ami 10-20 évvel ezelőtt még a jövő technológiájának tűnt, mint például a telematikai megoldások, a mobilalkalmazások, az autonóm nehézgépek, a drónok, a robotok, a kiterjesztett és virtuális valóság, valamint a 3D nyomtatott épületek, ma már itt van, és világszerte alkalmazzák és használják a munkaterületeken.

És miközben az építőipari cégek továbbra is aránylag keveset fektetnek a technológiába, a kockázati tőkebefektetők nagy összegben fogadnak az építőipari technológiák jövőjére. Az alábbiakban tekintsük át azokat a főbb területeket, ahol a technológia hatással van az építőiparra és javítja azt.

Termelékenység

Több kutatás szerint az építőipar termelékenysége évek óta alig fejlődik. A tervezés-ajánlattétel-építés hagyományos módszere széttagolttá és ezáltal elavulttá teszi az építőipart. Minden építkezés más és más, ami sajátos kihívásokat és kockázatokat rejt magában. Ez megnehezíti a folyamatok racionalizálását és a termelékenység növelését, ahogyan más iparágakban, mint a gyártás és a kiskereskedelem, sikerült.

Szoftverek és mobilalkalmazások

Ma már léteznek olyan szoftverek és mobil megoldások, amelyek segítenek az építési projektek minden aspektusának a kezelésében. A tervezéstől az ütemezésig, a projektmenedzsmenttől és a helyszíni jelentéstételtől az irányításáig mindenre létezik olyan szoftveres megoldás, amely segít a folyamatok racionalizálásában és a termelékenység növelésében. A legtöbb szoftvermegoldás felhőalapú, így a dokumentumok, ütemtervek és egyéb irányítási eszközök módosításai és frissítései valós időben végezhetők el, ami megkönnyíti a jobb kommunikációt és ezáltal az együttműködést.

A mobil technológia lehetővé teszi a valós idejű adatgyűjtést és átvitelt a munkaterület és a projektmenedzserek között a háttérintézményben. A felhőalapú megoldások lehetővé teszik a helyszíni alkalmazottak számára, hogy költségjelentéseket, információkéréseket (RFI), munkadokumentációkat és egyéb ellenőrzött dokumentációt nyújtsanak be. Ez évente több száz órát takaríthat meg az adatbevitellel eltöltött idő javára, emellett automatikusan rendszerezi a kritikus fájlokat, ezáltal nincs többé szükség a régi jelentések keresésére a fájlok között.

Egyre több szoftverszolgáltató alakít ki stratégiai partnerségeket építőipari cégekkel, hogy lehetővé tegye az adatok zökkenőmentes integrálását más szoftvermegoldásokkal, így minden eddiginél könnyebbé válik egy építőipari vállalkozás működtetése.

Helyszínen kívüli építés

Az helyszínen kívüli építést (moduláris építés) jellemzően olyan projekteknél alkalmazzák, amelyek tervezése során ugyanolyan alaprajzokat vagy elrendezéseket használnak, mint például lakóházak, szállodák, kórházak, kollégiumok, börtönök és iskolák esetében. A modulokat előállító üzemben a kivitelezés ellenőrzött környezetben történik, és hasonlóan működik, mint egy autógyár. Minden egyes állomáson a munkásoknak minden eszköz és anyag rendelkezésükre áll, hogy következetesen elvégezzék a feladatukat, legyen az akár egy panel építése vagy az elektromos vezetékek felszerelése. Ez az „összeszerelő üzemes” építési módszer csökkenti a pazarlást, és lehetővé teszi a munkások számára, hogy termelékenyebbek legyenek.

A helyszínen kívüli építésnek általában két formája van: moduláris és előregyártott. A moduláris építéssel teljes helyiségek építhetők meg, már előre telepített MEP-(gépészet, elektromos és vízvezeték) rendszerekkel, burkolatokkal és berendezési tárgyakkal. Ezek lehetnek olyan kis helyiségek, mint például a fürdőszobák, vagy a modulok a helyszínen összeilleszthetők, hogy akár nagyobb tereket, például lakóegységeket hozzanak létre. A moduláris egységeket az építkezés helyszínére szállítják, majd behelyezik a helyére (általában daruval), és rögzítik a szerkezeti vázhoz.

Az előregyártott építkezésnél az épületelemeket ugyanúgy a helyszínen kívül építik meg, de itt az építkezés helyszínére történő szállítás után szerelik össze, és utána szerelik be a helyére. Az előregyártott épületelemek a keretezéstől kezdve a belső és külső falpaneleken, ajtó és ablakszerelvényeken, és padlórendszereken át olyan elemek, amelyekben az összes csatornarendszer, villamosvezeték és vízvezeték egy egységben van.

AI és gépi tanulás

Az építőipari cégek ma már adatokat használnak a jobb döntések meghozatalára, a termelékenység növelésére, a munkaterület biztonságának javítására és a kockázatok csökkentésére. A mesterséges intelligencia (AI) és a gépi tanulási rendszerek segítségével a cégek az évek során a projektekről összegyűjtött adathegyeket a projektek jövőbeli eredményeinek előrejelzésére fordíthatják, és versenyelőnyre tehetnek szert az építési projektek becslésekor és ajánlattételkor.

A mesterséges intelligencia javíthatja a dolgozók termelékenységét azáltal, hogy csökkenti az építkezésen az egyes feladatok elvégzéséhez szükséges szerszámok, anyagok és berendezések nyomonkövetésére fordított időt. A munkásokat egész nap nyomon követhetik okostelefonok vagy viselhető eszközök segítségével.

Az anyagokra és berendezésekre szerelt érzékelők nyomon követik, hogy azok milyen utakat járnak be az építkezésen. Amint elegendő adathalmaz gyűlt össze, a mesterséges intelligencia elemezni tudja, hol tartózkodnak a szakemberek, így megoldásokat tud találni a szerszámok és anyagok elhelyezésének jobb átszervezésére, hogy azok gyorsabban elérhetők legyenek a munkások számára, és ezáltal csökkenjen az állásidő.

A robotokat és a mesterséges intelligenciát (AI) arra is használják, hogy valós idejű, használható adatokkal kövessék nyomon a munka előrehaladását, a termelékenység javítása érdekében. Az autonóm drónok és járművek nagyfelbontású kamerákkal és LiDAR-ral vannak felszerelve, hogy minden nap hajszálpontosan lefényképezzék és átvizsgálják az építkezési területet. A mesterséges intelligencia ezután ezeket a szkenneléseket összehasonlítja a BIM-modellekkel (épületinformáció-modellezés), a 3D-rajzokkal, az építési ütemtervvel és a becslésekkel, hogy ellenőrizze az elvégzett munka minőségét, és meghatározza, hogy naponta mekkora előrelépés történt.

A mélytanulási algoritmusok ezután az elvégzett munka hibáinak azonosítására és jelentésére használhatóak. Ez lehet bármi a földmunkától, a gépészeti, elektromos és vízvezeték-rendszerek állapotáig. A mesterséges intelligencia képes felismerni egy épületelemet annak alakja, mérete és elhelyezkedése alapján, még akkor is, ha annak csak egy része látható.

Ezek a fejlett technológiai rendszerek meg tudják mondani, hogy naponta mennyi munka valósult meg, amit aztán össze tudnak vetni az építési ütemtervvel, és figyelmeztetik a projektmenedzsert ha az lemaradásban van. A mesterséges intelligencia az építés során előforduló eltéréseket is észleli, így gyorsan azonosíthatja a hibákat, és elkerülheti a költséges utómunkálatokat.

Virtuális és kiterjesztett valóság

A biztonsági képzés és a gépkezelők képzése két olyan terület, ahol a virtuális valóság (VR) nagy hatással lehet az építőiparra. A VR segítségével a munkavállalók biztonságos, ellenőrzött környezetben ismerkedhetnek meg olyan környezetekkel, mint a zárt terek vagy a magasban végzett munka.

A VR-szimulátorokat már évek óta használják katonák, pilóták és sebészek képzésére, és ugyanígy lehet használni a munkások képzésére a daruk és kotrógépek kezelésétől kezdve, a hegesztési, és akár a kőművesmunkák előírásszerű begyakorlásához.

A kiterjesztett valóság (AR) egy másik olyan technológia, amely nagyban javíthatja a biztonságot az építkezéseken. Akár egy részletesebb biztonsági terv kidolgozását teszi lehetővé, akár a nehézgépekkel kapcsolatos képzést valós eszközökkel valós helyszíneken, szimulálható veszélyekkel, az AR számos módon alkalmazható a munkaterületen.

A munkások elsétálhatnak a munkaterület egy adott területére, és az adott területen, és feladatra vonatkozó biztonsági ellenőrzőlista megjelenhet egy intelligens védősisakba vagy védőszemüvegbe integrált kijelzőn, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a megfelelő egyéni védőfelszerelés van rajtuk, és biztonságosan végzik a feladataikat. A biztonsági vezetők és oktatók pontosan nyomon követhetik, hogy mit látnak a munkavállalók, és munka közben végigvezethetik őket a feladatokon.

Viselhető eszközök

A viselhető eszközöket a munkavállalók a környezetük megfigyelésére használhatják, hogy biztonságosabbá tegyék a munkaterületet. Az építőiparban a viselhető technológiát az építkezéseken már elterjedt ruházatba és egyéni védőeszközökbe, például védősisakokba, kesztyűkbe, mellényekbe és bakancsokba ágyazzák.

Az építőipari viselhető eszközöket biometrikus és környezeti érzékelőkkel, GPS– és helymeghatározó eszközökkel, Wi-Fi-vel, feszültségérzékelőkkel, gyorsulásmérővel és egyéb érzékelőkkel szerelik fel, hogy figyelemmel kísérjék a munkások helyzetét, testtartását, így az esetlegesen bekövetkező balesetkor azonnal segítséget tudnak hívni. A virtuális határok (geofencing) létrehozása lehetővé teszi a telephelyi vagy biztonsági felügyelők számára, hogy korlátozott vagy veszélyes területekre hívják fel a figyelmet, amelyek riasztások és fények kombinációjával figyelmeztetik a dolgozókat, hogy tiltott területre léptek.

Az olyan intelligens ruházat vagy e-textíliák, amelyek képesek az olyan életjeleket, mint a légzésszám, a bőrhőmérséklet és a szívritmust figyelni, a szenzoraikkal, szintén eljutnak (valamikor) majd az építkezésekre. Ezek a viselhető ruhadarabok képesek lesznek megállapítani, hogy a munkában résztvevők mennyire fáradtak, hogy nem-e részegek, vagy nem-e állnak kábítószer hatása alatt. A dolgozók figyelése segíthet előre jelezni a baleseteket, mielőtt azok bekövetkeznének.

Helyszíni érzékelők

Az építkezésen elhelyezhető helyszíni érzékelők, amelyek olyan környezeti tényezők megfigyelésére szolgálnak, mint a hőmérséklet, a zajszint, a por és az illékony szerves vegyületek jelenléte, segítenek megőrizni a munkavállalók egészségét.

Az érzékelők az építkezés egész területén fel lehetnek szerelve, és azonnal figyelmeztetik a dolgozókat, ha a megengedett expozíciós (kitettségi) szintek elérése miatt veszélyben vannak. Az érzékelők adatai összegyűjtésre kerülnek, és elemezhetők az expozíciós szintek csökkentése, a munkavállalók biztonságának megőrzése és az előírások betartása érdekében.

Drónok

A drónokat számos módon használják a munkaterületeken. A drónok segítségével gyorsan elvégezhető a munkaterület ellenőrzése és a potenciális veszélyek azonosítása. Arra is használhatók, hogy a nap folyamán megfigyeljék a munkásokat, hogy mindenki biztonságosan dolgozzon. A drónokat arra is használják, hogy a munka előrehaladtával fényképeket készítsenek a munkaterületről, hogy az így keletkező információkkal mindenkit tájékoztassanak a naponta változó munkakörülményekről.

A drónokat a veszélyesebb munkák, például a híd, és épületellenőrzések elvégzésére is használják. Ez nem fogja megszüntetni a szakemberek szükségességét, de azt jelenti, hogy ki kell képezni őket arra, hogyan használják a technológiát ezeknek a feladatoknak az elvégzéséhez.

Robotok, cobotok

A jelenlegi robotok (vagy a cobotok, amik az emberrel együtt dolgoznak) egyszerű, ismétlődő feladatok elvégzésére alkalmasak, ezért láthatunk például kőműves robotokat vagy betonacél-kötő robotokat. Ha ezek a robotok be helyesen vannak beállítva, akkor folyamatosan tudnak dolgozni, hogy gyorsabban elvégezzék a feladatokat, mint az emberi munkások, anélkül, hogy szünetet kellene tartaniuk. A robotok nem fáradnak el a téglák emelésétől, a habarcs felhordásától, vagy a betonvasak megkötéséhez szükséges állandó hajolgatástól.

Mindkét példában még mindig szükség van emberekre a munka egy részének elvégzéséhez. Mindkettőhöz még mindig munkásokra van szükség a robotok beállításához és ellenőrzéséhez. A kőműves robot esetében egy kőművesre van szükség, aki felügyeli a munkát, és biztosítja a téglák helyes elhelyezését. A betonacélkötő robotnak még mindig emberekre van szüksége, hogy a betonacélokat helyesen helyezze el, és ne legyen fennakadás.

Ahelyett, hogy helyettesítenék a munkásokat, a legtöbb építőipari robot arra szolgál, hogy segítse és kiegészítse a munkások teljesítményét, lehetővé téve számukra, hogy produktívabbak legyenek.

Autonóm nehézgépek

Az önvezető autókhoz hasonló technológiát alkalmazó autonóm nehézgépeket jelenleg is használják a munkaterületeken a földmunkák, a tereprendezés és a helyszíni munkák elvégzésére (a nagyobb építkezéseknél, és inkább külföldön). Ez a fajta technológia lehetővé teszi, hogy biztonságosabban, és kevesebb munkással végezzék el ugyanazt a munkamennyiséget.

Ezek a gépek érzékelők, drónok és GPS segítségével navigálnak az építkezésen, és a terep 3D-s modelljei alapján végzik el a felmérést, hogy pontosan ott legyenek és dolgozzanak ahol kell. A GPS és a műholdak kombinációja használható a helyszín geoferenciájának (egy térkép vagy légifotó összekapcsolható egy földrajzi koordinátarendszerrel) meghatározására, és lehetővé teszi, hogy az autonóm berendezések nagy pontossággal mozogjanak a helyszínen.

Az olyan technológiák, mint a drónok, robotok és autonóm vagy önvezérelt berendezések alkalmazásának kettős előnye van. Először is, a következő évtizedben olyan munkavállalók lépnek be a munkaerőpiacra, akik egész életükben tableteken és okostelefonokon nőttek fel, így ezeknek a gépeknek a működtetése nem lesz nehéz számukra. Másodszor, a fiatalabb munkavállalók, függetlenül attól, hogy milyen területre mennek, elvárják majd, hogy a munkájuk elvégzéséhez fejlett technológiát használjanak.

Együttműködés

Az építési projektek egyik fő problémája napjainkban a rendkívül széttöredezett iparág. A munkások, mérnökök és berendezések „szétszóródnak” a munkaterületen, valamint a helyszínen kívüli érdekeltek, köztük a projektmenedzserek és a megrendelő, így nehéz lehet mindenkit „egy lapra terelni”, amikor döntést kell hozni.

Az okostelefonok és a mobilalkalmazások megkönnyítették az építési projektekkel kapcsolatos kommunikációt és együttműködést. Ahelyett, hogy rögtönzött megbeszélésekre kelljen az irodába autózni, a cégek a mobiltechnológia segítségével megkönnyíthetik az olyan megbeszéléseket, amelyek a napi munka megszakítása nélkül vezetnek végleges döntésekhez.

A valós idejű kommunikáció biztosítja, hogy a munkaterületen felmerülő problémák gyorsan és hatékonyan megoldódjanak, és hogy minden érdekelt félnek legyen beleszólása. A valós időben szinkronizált integrált megoldások lehetővé teszik a különböző érdekeltek számára, hogy azonnal jegyzeteket készítsenek, rajzokat módosítsanak, majd ezeket az információkat egyidejűleg megosszák a projektben részt vevő összes résztvevővel.

BIM

Az épületinformációs modellezés (BIM) egy olyan folyamat, amely az épületek digitális ábrázolását 3D modellekben foglalja magába, hogy megkönnyítse a projektben érdekelt felek közötti jobb együttműködést. Ez az épületek jobb tervezéséhez és építéséhez vezethet.

A BIM-modell változásai valós időben történnek, így a modell bármely módosítása vagy frissítése azonnal közölhető a csapat minden tagjával, amikor azok hozzáférnek a modellhez, így mindenki mindig a legfrissebb információkkal tud dolgozni. Mivel az ütemterv szimulálható, az építési folyamat vizuális ábrázolása lehetővé teszi a csapattagok számára, hogy megtervezzék az építés minden egyes fázisát.

A VR és a BIM párosításával lehetővé váló, magával ragadó vizualizáció típusa jobb együttműködést és kommunikációt eredményez. A virtuális valóság a BIM nagyobb elfogadottságához és bevezetéséhez is vezet. Az építőipar számára kifejlesztett legtöbb virtuális valóságalkalmazás a BIM-modelleket használja alapként a virtuális környezetek létrehozásához.

Az AR segítségével a projektmenedzser vagy a kivitelező végigsétálhat egy építkezésen, és könnyen megtekintheti a BIM-modell fedőképét a megépült építményen, és összehasonlíthatja a kettőt. Ezzel egyidejűleg elérhetik az ellenőrző listákat, és előállíthatják a napi jelentést. A projektmenedzser azonnal fényképeket készíthet vagy rögzítheti a kiterjesztett valóság segítségével történő bejárást, és a felmerülő kérdések tisztázása érdekében visszaküldhetné azt a tervezőcsapatnak.

Technológiai váltás

Az építőipari cégek kezdenek megbarátkozni a technológia bevezetésével. Az építőipari technológiát kutató és bevezető vállalatok a termelékenység növekedésével, a jobb együttműködéssel, valamint a projektek időben és a költségvetés betartásával történő befejezéssel aratják le a gyümölcsöt, ami magasabb haszonkulcsot eredményez.

Lehet, hogy nehéz az elhatározás, de azok a cégek, amelyek nem fektetnek be új technológiákba és megoldásokba, már nem maradnak versenyképesek azokkal szemben, amelyek stratégiai szempontból elfogadják és bevezetik a technológiai megoldásokat. Azok az építőipari cégek, amelyek továbbra sem hajlandóak az innovációra jelentős versenyhátrány fognak elszenvedni.