건설 산업은 로봇을 배치할 준비가 되어 있습니까?

로봇은 자동화된 벽돌 쌓기부터 3D 프린팅, 현장 조사에 이르기까지 다양한 응용 분야를 통해 전 세계 건설 현장에 점차적으로 배치되고 있습니다. 이 로봇은 인간 작업자보다 더 빠르고 정확하게 작업을 수행하는 능력을 입증했습니다. 그러나 높은 투자 비용, 워크플로우 재설계 필요성, 변화에 대한 저항 등 극복해야 할 몇 가지 과제가 여전히 남아 있다고 Trimble Solutions의 인도 및 SAARC 지역 영업 이사인 Harsh Pareek는 AI 적용을 공유했습니다. 건축 산업.

인플레이션, 지정학적 불확실성, 환경적 제약, 더 많은 사람들이 모여 더 빨리 모여야 하는 필요성 등의 메가트렌드로 인해 빌딩 자동화의 잠재적 이점은 그 어느 때보다 커지고 있습니다.

생산성 향상과 작업자 안전 향상을 우선시하는 산업에서 로봇과 자동화된 건설 장비의 사용은 당연한 선택처럼 보입니다. 로봇은 한동안 전 세계 12조 달러 규모의 건설 산업의 일부였으며 그 응용 분야는 다양합니다.

완전 자동화된 벽돌 쌓기 및 3D 프린팅부터 현장 조사에 이르기까지 이러한 건설 로봇은 인간 작업자보다 더 빠르고 정확하게 다양한 작업을 수행하는 능력을 입증했습니다.

2018년 호주 로봇 회사 FBR의 자율 벽돌 쌓기 로봇은 3일도 채 안 되어 침실 3개짜리 집을 지었습니다. 이 완전 자율 로봇의 초기 버전은 시간당 최대 200개의 블록을 배치할 수 있으며 이는 대략 벽돌 2,000개에 해당합니다. 인간 근로자가 4~6주가 걸리는 작업을 48시간 안에 완료할 수 있습니다. 최신 버전은 훨씬 더 빠르다고 한다. 표준적인 2층 벽돌집의 내벽과 외벽을 하루 만에 완성할 수 있다.

프로젝트 현장을 겨냥한 로봇

이러한 로봇 혁신 기술과 기타 여러 로봇 혁신 기술이 점차 전 세계 건설 현장에 배치되고 있습니다. 컨설팅 회사 KPMG의 2019년 조사에 따르면 스스로를 "기술 준비"라고 생각하는 건설 회사의 상위 20% 중 86%는 건축 정보 모델링(BIM)을 사용하고 72%는 드론을 사용하며 10%는 건설 로봇을 사용하는 것으로 나타났습니다.

유럽, 북미, 중국의 약 2,000개에 달하는 크고 작은 건설 및 관련 기업을 대상으로 한 또 다른 팬데믹 이후 설문조사에서는 더욱 많은 사실이 밝혀졌습니다. 응답자의 81%가 향후 10년 내에 로봇을 도입할 것이라고 확신했습니다.

건설 로봇의 시장 기회는 전 세계 기업과 스타트업의 관심을 끌 만큼 거대합니다. 2022년 9월, 거대 기술 기업 HP는 건설 현장 바닥에 디지털 모델의 레이아웃을 자동으로 인쇄할 수 있는 현장 인쇄 로봇을 출시했습니다. 기계는 개입이 거의 또는 전혀 없이 벽, 문 및 기타 요소의 윤곽을 잡을 수 있습니다. Dusty Robotics 및 Rugged Robotics와 같은 다른 스타트업에서는 건물 레이아웃을 자동화할 수 있는 유사한 로봇을 출시했습니다.

컴퓨터 비전, 인공지능(AI) 등 첨단 기술의 융합으로 로봇은 최초로 사람의 감독 없이 더욱 복잡하고 복잡한 작업을 완료할 수 있게 되었습니다.

타이밍은 이보다 더 좋을 수 없습니다. 글로벌 건설 산업은 팬데믹이 시작된 이후 노동력 부족에 직면해 왔으며, 인플레이션 상승과 우크라이나-러시아 분쟁으로 인해 투입 비용이 급격하게 상승하여 이윤폭이 더욱 압박되었습니다.

디지털화로 인해 로봇 공학 채택이 확대되고 있습니다.

건설 산업은 기술 채택 측면에서 다른 업계에 비해 뒤떨어져 있습니다. McKinsey의 조사에 따르면 이는 건설 산업의 연간 생산성 증가율이 지난 20년 동안 평균 1%에 불과한 이유를 설명할 수 있습니다. 로봇이 이미 작업 현장의 중심이 된 제조업에서는 같은 기간 연간 생산성 증가율이 3.6%에 달했다.

그럼에도 불구하고, 건설업계가 로봇을 적극적으로 수용하고 사용할 준비가 되어 있는지 여부는 아직 미지수입니다. 첫째, 완전 자동화에 투자하는 것은 비용이 많이 들 수 있으며, 많은 건설 회사의 경우 감소하는 마진과 수익성을 처리하면서 로봇에 자원을 할당하는 것이 어려울 수 있습니다. 둘째, 로봇을 채택하는 것은 플러그 앤 플레이만큼 간단하지 않습니다. 건설 회사는 로봇을 최대한 활용하려면 작업 흐름을 완전히 재구상하거나 재설계해야 할 수도 있습니다.

수세기 동안 종이 모델과 수동 지침에 의존해 온 업계에서 자동화된 프로세스를 이렇게 드라마틱하게 재창조하는 것은 어려울 수 있습니다. 다행히도 이 길을 추구하려는 강한 동기가 있습니다. McKinsey Global Institute는 제조 기반 생산 시스템으로 전환하면 건설 산업의 일부 부문에서 생산성이 5~10배 증가할 수 있다고 추정합니다.

전 세계적인 유행병은 건설 산업의 디지털화 가속화를 위한 또 다른 강력한 동인임이 입증되었으며, 이로 인해 일부 대규모 및 고급 계약업체는 보다 효율적인 원격 프로젝트 관리를 위해 BIM 및 클라우드 기반 협업 도구로 전환하게 되었습니다.

핵심 프로세스가 디지털화되면 로봇을 배치하여 이러한 프로세스를 자동화하는 것은 비교적 간단합니다. 예를 들어, 구조물의 상세한 3D BIM 모델이 준비되면 이를 사용하여 벽돌 쌓기부터 건물 모듈의 3D 프린팅까지 다양한 다운스트림 작업을 수행하도록 로봇을 프로그래밍할 수 있습니다.

로봇은 집을 지을 준비가 되어 있습니다

여러 회사에서는 건설 프로젝트를 더 빠르게 완료할 수 있도록 3D 프린팅용 로봇을 사용하는 데 주력하고 있습니다. 미국에 본사를 둔 ICON은 자율 건설 로봇을 사용하여 10,000달러에 집 전체를 24시간 안에 3D 프린팅했습니다. 오스트리아 회사인 Printstones는 최근 3D 콘크리트 프린팅 이상의 기능을 갖춘 다기능 건설 로봇을 출시했습니다. 재료 운송, 용접, 밀링, 스크류 드라이브, 플라즈마 절단, 스프레이 페인팅, 심지어 벽돌 쌓기까지 수행할 수 있습니다.

사실 로봇을 사용하여 건물 구조를 3D 프린팅하는 것은 그 자체로 큰 기회입니다. 예를 들어, 두바이는 2030년까지 신축 건물의 25%가 3D 프린팅 기술을 사용할 것이라는 목표를 세웠습니다. 미국과 중국은 건설 분야에서 3D 프린팅 기술의 사용을 장려하는 다른 두 주요 경제국입니다. 더욱이, 급속한 도시화로 인해 주택 및 도시 인프라에 대한 수요는 앞으로 더욱 증가할 것입니다.

파괴적인 변화가 다가오고 있습니다

궁극적으로 모든 건설 활동에 걸쳐 로봇에 투자하고 배포해야 하는 명확한 비즈니스 이유가 있습니다. 더 낮은 비용으로 훨씬 더 빠른 건설, 더 높은 정확성과 안전성, 더 적은 오류나 낭비를 약속하는 것은 충분히 강력한 인센티브입니다. 또한, 지속적인 로봇 공학 연구 및 개발 노력을 통해 자동화 비용을 낮추고 대다수 건설 회사에서 로봇을 이용할 수 있게 될 것입니다.

건설업계 로봇 도입의 전환점이 다가오고 있습니다. 또한 이는 산업 혁명 초기 이후 업계 운영 방식에 가장 파괴적인 변화를 가져올 것을 약속합니다.

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