bts merchandisebts shopbts sweatshirtbts clothesarmy bombbts official army bombbangtan bombbts army bomb ver 4bts army bomb ver 3bts army bombbts light stickbts official light stickbts light stick ver 4bts light stick ver 3bts dollsbt21 plushiesbts hoodiebts jacketbt21 hoodiebts shirt
TechFusion.ruКомпанииПять технологических трендов, меняющих строительство и промышленность

Пять технологических трендов, меняющих строительство и промышленность

Autodesk

Как будут развиваться производство и строительство в ближайшие 20 лет? Появится ли в этих отраслях «волшебная кнопка», нажав на которую можно будет получить готовое решение, будь то здание или уникальное изделие?

Эти вопросы легли в основу прошедшего недавно «Форума Будущего» компании Autodesk. На мероприятии назвали главные технологические тренды, которые будут влиять на бизнес в России и в мире следующие 5-20 лет. 

Тренд № 1: Производственные технологии в стройке 

В строительстве активно развивается так называемая префабрикация. Она позволяет изготавливать на заводе как практически готовые помещения (модули), так и их элементы. А также типовые панели зданий, которые затем отправляются для сборки на строительную площадку. 

Префабрикация

Префабрикация. Фото: Autodesk

Ожидается, что в России префабрикация станет стандартом в ближайшие 5 лет. В частности, сегодня это направление развивает компания КНАУФ, построившая в Красногорске завод для производства элементов и модулей. Запуск ожидается в 3-м квартале этого года.

Поскольку сборка здания из заводских модулей на строительной площадке выполняется всего за несколько часов, уже в этом году появятся первые жилые дома, построенные по такому принципу. Проекты модулей разработаны с применением технологии информационного моделирования (BIM), повсеместное внедрение которой в России поддержано Минстроем.

Для каждого модуля в ПО Autodesk Revit создано BIM-семейство — трехмерные модели объектов, из которых состоит BIM-модель проекта. Модели включают необходимые архитектурные, конструктивные и инженерные решения с выбором оборудования и варианта внутренней и наружной отделки. Всего разработано более 90 видов модулей, которые можно комбинировать для создания индивидуальных проектов.

В компании уверены — модульное строительство позволит снизить расходы на проектирование, материалы и логистику более чем на 30%. Кроме того, по предварительным расчетам, квадратный метр модульного жилья со всеми коммуникациями и отделкой будет стоить до 40 тысяч рублей, что значительно дешевле, чем при строительстве с применением традиционных методов. 

Еще один вариант применения производственных технологий в строительстве — создание нестандартных металлоконструкций, например, при возведении несущих колонн небоскребов. Эти уникальные конструкции принимают на себя высокую нагрузку.

Такие проекты, в частности, выполняет китайская компания CCEED (China Construction Eighth Engineering Division). На заводе колонны изготавливаются по 3D-модели на станках с ЧПУ. Массивные металлические конструкции создают из отдельных деталей. После изготовления на каждую деталь наносится QR-код, чтобы собрать информацию обо всех частях в BIM-модель и отслеживать путь от завода до места установки.

Чтобы убедиться, что все конструкции правильно соединятся между собой, на заводе их сканируют лазерным сканером и превращают в актуальные 3D-модели с помощью Recap. Затем их анализируют на отклонения от исходной спецификации и соответствующим образом обновляют BIM-модель.

Тренд № 2: Большие данные

Стройка становится интеллектуальной. На это влияет ряд факторов. Среди них —  активное внедрение BIM на этапе строительства (а не только проектирования, как раньше), использование датчиков и беспилотных летательных аппаратов для сбора информации об объекте, появление инструментов на базе искусственного интеллекта для анализа больших данных в строительных проектах.

Например, облачный сервис BIM 360 Project IQ, использующий машинное обучение, представляет собой базу знаний, в которой собрано около 20 млн проблем, встречавшихся раньше в строительных проектах. Используя эту информацию, Project IQ позволяет анализировать строительные данные, выявлять тенденции, шаблоны и типовые решения. Компания, начиная новый проект, может обратиться к базе и посмотреть, какие проблемы встречались в аналогичных случаях. Таким образом, она может заранее оптимизировать свою работу.

Другой пример — Smartvid.io. Этот стартап использует искусственный интеллект и машинное обучение для анализа фото- и видеоинформации на стройплощадке. Технология, интегрированная с облачным сервисом Autodesk BIM 360 для стройки, может применяться для повышения безопасности, контроля качества строительства и повышения эффективности процессов. Доступ к платформе и данным можно осуществить с любого устройства — дронов, камер GoPro, мобильных телефонов и планшетов.

В промышленности рост объема данных и развитие интернета вещей привели к появлению «умных фабрик». Это новый вид предприятий, подразумевающий максимальную цифровизацию процессов проектирования и производства и минимизацию человеческих ресурсов. Работа такой фабрики может, среди прочего, сократить расходы на производство и логистику на 10-20%, снизить время простоя оборудования на 30-50%, а также увеличить производительность на 3-5%.

Неотъемлемой частью «умной фабрики» является ее цифровой двойник (digital twin) — виртуальная копия, полностью повторяющая происходящее на «реальном» предприятии. Такой двойник позволяет отследить все данные и процессы, контролировать и оптимизировать их при необходимости.

Недавно Autodesk открыл такую «умную фабрику» в Бирмингеме, Великобритания. Она оснащена не только новейшим оборудованием, но и технологиями для организации «умного производства».

Все данные предприятия собираются в систему Autodesk Fusion Production, которая использует общую облачную среду с единым инструментом для сбора, объединения и демонстрации данных с различных частей производства и ЧПУ станков, используя промышленный интернет вещей. Это общее пространство данных помогает команде определять неэффективные процессы и предлагает решения по улучшению производительности.

Благодаря аналитике, построенной на данных с производства и IoT, менеджеры на предприятии могут использовать данные и в режиме реального времени и отображать их для каждого участника цепочки поставок. Проектировщики могут видеть последующие технологические процессы и совершенствовать дизайн в соответствии с возможностями производства. Подключение к данным в режиме реального времени также позволяет членам команды находить и исправлять ошибки, если они происходят, получать больше информации о производительности и сократить время простоя оборудования.

Тренд № 3: Кастомизация

Еще одна тенденция — персонализация изделий. Для производства изделий с кастомизированным дизайном используют, в том числе, 3D-печать. С ее помощью можно создать формы, недоступные для производства традиционными методами.

Autodesk

Under Armour использовала 3D-печать для создания персонализированных кроссовок

К кастомизации постепенно приходят популярные бренды — например, производители спортивной обуви. Так, компания Under Armour использовала 3D-печать и персонализацию изделий для лимитированной серии кроссовок UA Architech. Главной особенностью стала подошва, решетчатая структура которой могла быть произведена только с помощью аддитивного производства. Подошва фиксирует положение ноги и адаптируется под движение, позволяя тем самым избежать травм. Для ее проектирования был использован генеративный дизайн от Autodesk, который позволил с помощью ключевых параметров — максимального веса владельца кроссовок, размера его ноги, предпочтительной формы подошвы, а также количества и интенсивности нагрузок — создать оптимальную модель.

Тренд № 4: Компьютер-проектировщик

Генеративный дизайн — революционная технология, использующая алгоритмы искусственного интеллекта для разработки изделий. За рекордно короткие сроки можно создать сотни тысяч вариантов конструкций и планировок, опираясь на критерии и ограничения (например, вес, способ производства, материалы), заданные инженером, при этом нередко предлагая варианты, которые человек не может даже вообразить. Последнему остается только выбрать нужный вариант.

3D-печать

Эксперимент GM

Совсем недавно о планах внедрения такой технологии  заявила компания General Motors. Компания собирается использовать сочетание генеративного дизайна и 3D-печати для изготовления деталей автомобилей. В качестве эксперимента специалисты компании создали крепление сиденья. Оно получилось на 40% легче и на 20% прочнее, чем при обычном производстве.

Тренд № 5: Роботы-партнеры

По прогнозам Autodesk, в ближайшие 5-15 лет будет решен вопрос взаимодействия роботов и людей так, чтобы оно проходило безопасно и продуктивно.

Робот Эш, созданный Autodesk, живет в Сан-Франциско. Его отличие от собратьев в том, что он не заперт в ограниченном пространстве, а взаимодействует напрямую с людьми. Это происходит через систему виртуальной реальности: сотрудники Autodesk используют для этого VR-очки, которые позволяют им погрузиться в специальную «робо»-среду. Эш также оснащен компьютерным зрением, благодаря чему может «видеть» окружающих, узнавать о процессах, происходящих вокруг, и учиться выполнять, то что от него ждут.

Бишоп

Робот Бишоп. Фото: Autodesk

Еще один пример – робот Бишоп, которого нужно было обучить перекладывать некоторые детали. В определенный момент стало понятно, что его обучение можно проводить не в реальном, а в виртуальном мире – это будет намного эффективнее. В виртуальном пространстве разместили трехмерные модели кирпичиков Лего. В этом пространстве Бишоп выполняет множество имитаций хватательных движений и сборки за короткий срок. Благодаря машинному обучению буквально за несколько часов Бишоп осваивает любую хаотичную ситуацию и может предложить подходящий дизайн. Самое потрясающее в том, что, поскольку в проекте использовались облачные технологии, множество других роботов, по сути, тут же стали обладателями этих знаний. 

Все иллюстрации в материале предоставлены компанией Autodesk