עלייתו של Scaffolding ו- Formwork in Modern Construction

תעשיית הבנייה מאופיינת כבר זמן רב על ידי עבודה ידנית, מכונות כבדות, ועל אי-הההשמדה באתר.עם זאת, העשור האחרון ראה שינוי משמעותי לעבר אוטומציה, במיוחד בתחומים של הפיגום וכושר צורה. המערכות האלה, אשר פעם התבססו לחלוטין על עובדים מיומנים להרכיב ולהתאים מבנים זמניים, עוברים כעת שינויים על ידי רובוטיקה, חיישן, ואינטגרציה דיגיטלית.

כאשר עיצובי בנייה הופכים להיות מורכבים יותר ויותר שולי רווח להדק, קבלנים נמצאים תחת לחץ להפחית את קווי הזמן ולמזער את הסיכון.מערכות אוטומטיות להתמודד הן אתגרים על ידי צמצום החשיפה האנושית למשימות מסוכנות והשגת תהליכים חוזרים.אבולוציה זו מונעת על ידי התקדמות בתחומים הקשורים כגון רובוטים תעשייתיים, האינטרנט של הדברים (IoT), ובניית מודל מידע (BIM) הבנת מערכות אלה והשלכות חיוני לבניית אנשי מקצוע תחרותיים כדי להישאר.

מה הם מערכות קוסמטיקה וצורות אוטומטיות?

מערכות פיסול וכושר יצירה אוטומטיות משולבות פלטפורמות המשתמשות רובוטיקה, חיישנים ותוכנה כדי להחליף חלקית או מלא את ההרכבה ידנית, התאמה, וזלזול במבנים תמיכה זמניים. Scaffolding מספק גישה לעובדים וחומרים, בעוד צורות עיבוד טפסים ותומכת באופן טרי לשפוך קונקרטי עד שהוא מרוויח מספיק כוח.אוטומציה בתחומים אלה כרוכה בימכאן התנועה, נעילה, ורמת של רכיבים, לעתים קרובות באמצעות ממשק מרכזי או מרוחק.

מערכות אלה שונות ממערכות ידניות מסורתיות בכמה דרכים מפתח. ג'ק מסולפות להחליף jacks בורג ו Wedges עבור התאמה גבוהה. קוויר פועלים ופאנלים מיקום מערכות pneumatic בדיוק.חיישנים לזהות עומס, זווית, והיערכות, להאכיל נתונים בחזרה ליחידת בקרה שיכולה לבצע תיקונים בזמן אמת.

המונחים: key Components

  • (ב) [ה]ב]: [ה] [ה] [ה]] [ה]] [ה]], [ה], [ה], [ה], [ה]], [ה], [ה],], [התחילה], [התחילה], היא הפחתת ההעלאה ידנית.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ (החלו) או חשמל (ה) אשר מעלה, נמוך יותר, או מטוות חלקים מהמבנה עם דיוק.
  • (ב) ,0) ,Sensor מערכי ההרחבה 1:1 כולל אינקלימיים, מד מתח, ומונים מרחק לייזר המספקים משוב מתמשך.
  • (FLT:0) Software Control Respective Control SoftwareFLT:1 שמשלב עם מודלים של BIM ותזמורת את רצף הפעולות.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

האוטומציה יכולה להיות חלקית, כגון מערכות עיבוד עצמיות שמרימות את עצמן באמצעות ג'ק הידראולי, או אוטונומיות לחלוטין, שבו רובוטים מציבים ומזרזים כל רכיב לפי הדפסה דיגיטלית.רמת האוטומציה תלויה בקנה המידה, בתקציב ובדרישות בטיחות של הפרויקט.

אוטומציה של טכנולוגיות נהיגה ב Scaffolding and Formwork

ארבעה תחומי טכנולוגיה עיקריים התכנסו כדי להפוך את השפע האוטומטי ואת יצירתם של אתרי בנייה מסחריים: רובוטים, מערכות חיישן, עיצוב מודולרי, ואינטגרציה דיגיטלית.כל אחד תורם ייחודי לביצוע המערכת הכוללת.

האסיפה הרובוטית והמיקום

(FLT:0) התאספות רומומטית (RoboticהתאספוFLT:1) הוא אולי החדשנות הגלויה ביותר.ברובוטים באתר - לעתים קרובות יחידות מוכונדריות או שיתופיות - יכולות להרים, למקם, למקם ולזרז צינורות פיגומים, בני זוג ולעצב לוחות שלא כמו רובוטים קבועים לייצור, בנייה חייבת לנווט התפתחויות חוזרות ונשנות בראייה ממוחשבת ופלטפורמות ניידות, לאפשר להם לעשות זאת באופן יעיל, לדוגמה, כדי להפחית את המיקום המדויק של הני של תא הטייס, ולהקטין את המיקום של הקבוצה, ולהקטין את המיקום של המאפיין את המיקום של המאפיין את המיקום של המאפיין המאפיין המאפיין המאפיין המאפיין את המאפיין את הגדל, תוך כדי להפחית את הגדל את הגדל, תוך כדי להפחית את המיקום של הגדלה, תוך כדי להפחית את המיקום של הגדלה, תוך כדי ירידה של כלי רכבו של כלי רכב נמוך יותר מפצעים, תוך כדי להפחית את המיקום של כלי רכב נמוך יותר ויותר נמוך יותר מאשר במקום הגדלה, תוך כדי ירידה של כלי רכבי של כלי רכב, תוך כדי ירידה של הגדלה, תוך כדי למנוע את הגדלה, תוך כדי ירידה של כלי רכב נמוך יותר מאשר במקום הגדלה, תוך כדי ירידה

התאמת חיישן-Driven ו- Monitoring

(FLT:0) טכנולוגיות רגישות (FLT:1) מבסס את הבטיחות והדיוק של מערכות אוטומטיות. חיישנים של Inclination לזהות כל שינוי מהיערכות אנכית או אופקית. Strain Measures מודד את העומס על קשרים טפסים ודבורים ספוגים אפילפטיים. Linear encoders לעקוב אחר המיקום של חלקים נעים.כל הנתונים האלה נאספים על ידי בקר לוגיקה תוכנה (PLC) או קצה מחשב, אשר מאפשר התאמה אוטומטית של מערכת הפעלה ידנית של מערכת הפעלה מחדש של מערכת הפעלה ידנית.

Modular and Prefabricated Formwork

(FLT:0) מערכות יצירת צורה מודולריות מתוכננות כבר זמן רב בשימוש בבנייה, אבל אוטומציה לקחה מודולריות נוספות.פאנלים מתוכננים כעת עם מנגנונים משולבים המכילים נשק רובוטי ללא התערבות אנושית. Prefabricated מודולים מועברים לאתר והתאספו ברצף preset, מונחה על ידי תגי RFID או קודים QR על כל רכיב.

שילוב עם בניית מודל מידע (BIM)

BIM מספק את התאום הדיגיטלי של הבניין, כולל הגיאומטריה של אלמנטים קונקרטיים ואת המיקום של חיזוק.מערכות פיסול וכושר צורה אוטומטית יכול לייבא מודל זה וליצור את הפריסה האופטימלית תמיכה, כולל גובה, מיקום, ויכולת העומס של כל prop and Panel. במהלך בנייה, חיישנים להאכיל תנאים אמיתיים בחזרה למודל להשוואה.

כדי לבחון לעומק את שילוב BIM בעבודות זמניות, ראה את הסקירה של BIM של תהליכי BIM: 1.

יתרונות מרכזיים לפרויקטי בנייה

המעבר למערכות ייצור וכושר עבודה אוטומטיות מספק יתרונות מוחשיים על פני בטיחות, לוח זמנים, עלות ואיכות. בעוד ההשקעה הראשונית יכולה להיות גבוהה, ההחזר על ההשקעה הוא לעתים קרובות מובחן בעלויות העבודה מופחתות, פחות עיכובים, וקרנות ביטוח נמוכות יותר.

ביצועים משופרים של בטיחות

מפלי גובה ותקריות פגעו הם בין הגורמים המובילים של הרוגים בבנייה.מערכות אוטומטיות להפחית את מספר העובדים הנדרשים על גביית במהלך ההרכבה ובאופן לא מוכח.רובים להתמודד עם ההרמת הכבדה, ורכיבה עצמית מבטלת את הצורך להרים ערניים על כל שינוי.

המונחים: Construction timelines

מהירות היא יתרון תחרותי קריטי.רכבה אוטומטית של פיגומים יכול להיות עד ארבע פעמים מהר יותר מאשר שיטות ידניות, בהתאם המורכבות של המבנה. טפסים מחזורי עבור סלאבים בטון ניתן להפחית מימים עד שעות כאשר מערכות הרמת עצמי הידראולי משמש. דחיסה זו של לוח הזמנים מאפשר משלוח מהיר יותר והכנסות קודמות.

עלויות יעילות באמצעות צמצום העבודה והבזבוז

עלויות העבודה מייצגות חלק גדול של כל תקציב בנייה, וכלבים מיומנים ועובדי צורה הופכים להיות יותר ויותר נדירים.אוטומציה מפחיתה את גודל הצוות הנדרש, ומאפשרת את אותו פלט עם פחות כוח אדם.בנוסף, פסולת חומרית מצטמצם כי רכיבים הם לחתוך ו prefabricated למידות מדויקות שנקבעו על ידי מודל BIM. יש פחות על חיתוך, פחות חומרים פגומים, מופחת overordering יתר על היכולת להשתמש מחדש רכיבים מרובים מבוזרים יותר.

שיפור ה-Comtural Precision

מבנים קונקרטיים חייבים לעמוד בסובלנות קפדנית להיערכות וצנרת.עבודת טופס ידני נוטה לטעות אנושית, במיוחד כאשר הצוותים עובדים במהירות.מערכות אוטומטיות משתמשות בלייזרים, חיישנים, ובקרת מחשב כדי להציב לוחות עיבוד וכושר טופס עם דיוק חוזר.זה מקטין את הצורך לשחיקה, תיקון, או עבודה מחדש, אשר יכול להיות יקר וזמניים עם דיוק שניתן לענות עליו, במיוחד עבור המחטנים קונקרטיים חשוב יותר, אשר הוא לענות על תכונות קונקרטיות.

יישומים אמיתיים ומקריות

מערכות ייצור וכושר ייצור אוטומטיות אינן תיאורטיות.מספר פרויקטים בקנה מידה גדול ברחבי העולם כבר מיושמות טכנולוגיות אלה עם הצלחה מדידה.

יצירת תצורת טיהור עצמי על קירות ליבה גבוהים

בשחקים מודרניים רבים, הליבה הבטונית בנויה באמצעות מערכות עיבוד עצמיות.מערכות אלה משתמשות בג'ק הידראולי כדי להרים את כל הרכבה של יצירות צורה - כולל פלטפורמות עבודה ומסכים הגנה - לאחר שכל קומה מוזמנת.התהליך הוא למחצה-אוטומטי: חיישנים מבטיחים אפילו הרמת, והמערכת נשלטת מפאנל אחד.

צנזורה רובוטית במפעלים תעשייתיים

פרויקטים גדולים של בנייה תעשייתית, כגון צמחים קטנוכימיים וזיקוק, דורשים ניתוק נרחב של תחזוקה ובנייה.מערכות פיגומים רובוטיים, כגון אלה שפותחו על ידי חברות כמו ליהר, מסוגלים כעת להקים מפרץים סטנדרטיים ללא התערבות אנושית.רובוטים אלה יכולים לעבוד 24/7 בסביבות מסוכנות, צמצום החשיפה העובדת לגבהים רעילים או קיצוניים.

BIM-Driven Formwork for Complex Geometry

מרכז ההנדסה החדש של יצרנית הרכב הגרמנית הגדולה הציג קורת גג בטון כפול.צורה מסורתית דרשה אלפי לוחות עץ בודדים לחתוך. במקום זאת, מערכת הפעלה מודולרית עם מעשים מתאימים שימשה.מודל BIM הניע את עמדות המתאטור ליצור את הריצוף המדויק הנדרש. pour מציג את המערכת האוטומטית התאמת גובה תמיכה בזמן אמת כפי שהיה קונקרטי, מבטיח צורה עקבית וניצח עבור חדשנות דיגיטלית.

עבור יישומים רובוטיים נוספים בבנייה, המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) מספק מחקר על מערכות רובוטיות לבניית ההרחבה 1 (NIST)

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות ברורים, אימוץ נרחב של ספוגים אוטומטיים וכושר יצירה עומד בפני כמה מכשולים.יש להבין אותם על ידי כל חברה בהתחשב בהשקעה.

השקעות הון

ציוד אוטומטי הוא יקר.מערכת של טופסי צורה עצמי יכול לעלות כמה פעמים יותר מאשר צורת קפיצה המסורתית.רובוט נשק ורשתות חיישן להוסיף עלות נוספת. קבלנים קטנים ובינוניים עשויים להיאבק כדי להצדיק את העלות העליונה, במיוחד אם אין להם צינור קבוע של פרויקטים שיכולים ליהנות מההתמחות.

דרישות TORTORTOR

בעוד מערכות אוטומטיות להפחית את מספר העובדים ידניים, הם דורשים מפעילי אשר מבינים רובוטיקה, תוכנה ומערכות בקרה. חברות בנייה חייבות להכשיר צוות קיים או לשכור כישרון חדש עם אלקטרוניקה או מכטניקה רקע.יש עקומת למידה תלולה, וטעויות במהלך ההתקנה יכולות להוביל לנזק בציוד או בעיות בטיחות.התעשייה מתמודדת כיום עם מחסור של עובדים כפולים מיומנים כאלה.

תנאי האתר והתאמה

אתרי בנייה הם מאוד משתנים. Mud, פסולת, מזג אוויר, חללים הדוקים יכולים למנוע ציוד אוטומטי.חיישנים עשויים לתת קריאה כוזבת אבק גבוה או טמפרטורות קיצוניות. אי יכולת בין מערכות ספקים שונים היא לעתים קרובות מוגבלת, מה שהופך את זה קשה לשלב אוטומציה של ספק אחד עם BIM תוכנה או כלי ניהול פרויקטים ממאמץ סטנדרטי אחר, כגון העבודה של LTF:0HAFRE עדיין מתפתח לתקני עבודה אוטומטיים.

תקנות בטיחות ללא ספק

רוב תקנות הבטיחות עבור פיסול וכושר כתיבה נכתבו עבור מערכות ידניות.כאשר רובוט מאגד, האחראי על הבטחתו הוא בטוח?כיצד מפקח בטיחות מאמת כי מנעולים אוטומטיים מעורבים? שאלות אלה עדיין נדון.חלק מהסמכות השיפוטיות דורשות מאדם מוסמך לאמת את המערכת באופן ידני לאחר איסוף הרובוטי, אשר מקטין את סטנדרטי זמן עד מעודכנים, מוקדם לאמץ עבודה הדוק עם רשויות מקומיות.

שילוב עם מערכת אקולוגית של Digital Construction Ecosystems

מערכות ייצור וצורות אוטומטיות אינן פועלות בבידוד.הם חלק ממערכת אקולוגית בנייה דיגיטלית רחבה יותר הכוללת BIM, IoT, פלטפורמות ניהול פרויקטים ותוכנות שרשרת אספקה.היישומים היעילים ביותר מתייחסים ליצירות הזמניות כאל מרכיב דינמי של התאום הדיגיטלי, לא כגורם נפרד לאחר מחשבה.

מידע בזמן אמת

חיישנים על שרטוט אוטומטי וכושר יצירה יכולים לייעל נתונים לענן, שבו אלגוריתמים מעריכים את בריאות המבנה וחיזוי כשלים פוטנציאליים.זה דומה ניטור בריאות מבני, אך מוחל על עבודות זמניות.אם הפיץ מתחיל לטעון יתר, המערכת יכולה לשלוח התראה ללוח של מנהל האתר ולתאם באופן אוטומטי תמיכה ממבצע גיבוי.

שרשרת אספקה SynSyncization

מכיוון שמערכות אוטומטיות דורשות משלוח זמן בדיוק של מודולים ורכיבים, הן נהנה משילוב עם מערכות שרשרת אספקה בזמן אמת.מודל BIM יכול ליצור לוח זמנים למשלוח עבור כל סעיף עבודה טפסים.כאשר מערכת הרמת עצמי נעה אל הרצפה הבאה, התוכנה באופן אוטומטי להזמין את מערכת חיזוק הבא של חיזוק ו בטון.זה מקטין את זמן החמצמצמצמצמת ומונעת מאגרי חומרים יקרים.

עתידו של סקאפיד אוטומטי ויצירה

במבט קדימה, המסלול מצביע על אוטונומיה גדולה יותר ואינטליגנציה.מחקר מתקדם על רובוטים בנייה אוטונומיים לחלוטין שיכולים לנהוג באתר, לנווט אל הרצפה הנכונה ולבצע את כל משימות ההרכבה הנפוצות ללא פיקוח אנושי.רובוטים אלה ישתמשו בהתאזרחות בו זמנית ומיפוי (SLAM) כדי או להקל על עצמם במבנה.

(FLT:0 התאמות המונעות על ידי AIFLT:1 צפויים להיות נפוץ יותר. אלגוריתמי למידת מכונות יכול לנתח נתונים ממאות שפכות מוקדם יותר להציע תצורה אופטימלית של טפסים עבור גיאוגרפיה מורכבת.הם יכולים גם לחזות כיצד קונקרטי זורם ולהפעיל לחץ, המאפשר התאמה דינמי של עבודת צורה במהלך שפך. רמה זו של שליטה יכול למעשה לחסל פגמים משטח ודבש.

כיוון מבטיח נוסף הוא השימוש במציאות (FLT:0) מוכוונת (AR)Felo 1 עבור עובדים המפקחים על מערכות אוטומטיות. an AR אוזניות יכול לעכב נתונים והדרכה על העולם הפיזי, מראה היכן צריך להיות ממוקם המרכיב הבא או התראה לעיוות.

לבסוף, דחיפה לקיימות תסיע אוטומציה נוספת.מערכות אוטומטיות יפחיתו את הפסולת החומרית ויאפשרו שימוש יעיל יותר של רכיבים.מערכות לימוזינה עצמית משתמשות בפחות זמן עקשן, תוך צמצום צריכת האנרגיה.בעתיד, אנו עשויים לראות עבודות צורה שבוצעו מחומרים ממוחזרים שהתאספו באופן רובוטי ואז מתפזרים לחלוטין לשימוש חוזר – תוך כדי הפחתה מלאה של הלולאה החומר.

דוגמה למחקר חדשני ניתן למצוא ב-FLT:0 ETH ציריך בנייה רובוטית Labeurbes Labeur LabeurFeloph:1, אשר מפתחת מערכות ייצור בתחליפים עבור מבנים קונקרטיים.

מסקנה: הכנת אתר הבנייה האוטומטי

מערכות ייצור וכושר אוטומטי אינן מושג עתידני יותר – הן מופצות על פרויקטים כיום עם רווחים משמעותיים בביטחון, מהירות ואיכות. עבור חברות בנייה, המפתח הוא להתחיל קטן: טייס מערכת יצירת עצמי על מגדל יחיד, או חכירה רובוטית ארקנסונר עבור פרויקט תחזוקה.

התעשייה נמצאת בשלב ההשתקפות. חוזים שמשקיעים בטכנולוגיות אלה ומפתחים את הכישורים הדרושים יהיו יותר ממוצבים כדי להתמודד עם פרויקטים מורכבים, מחסור בעבודה, ודורשים לוחות זמנים. אלה אשר מעכבים עלולים למצוא עצמם בחסר תחרותי כמו בעלי פרויקטים דורשים יותר ויותר ראיות של חדשנות וביצועי בטיחות.אוטומציה בנפיחות וכושר יצירת צורה אינה רק חידוש; זה הכרחי לאבולוציה בטוחה יותר, מהירה יותר, בנייה יעילה יותר.