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Edilizia digitale, quando il robot posa i mattoni

Circa quarant’anni anni fa l’architetto Nate Podkaminer arrivò in un cantiere è lo trovò a corto di pannelli per le pareti interne. Non riusciva a capire cosa fosse successo visto che aveva pianificato tutto meticolosamente. Poi il caposquadra gli fece notare che aveva trascurato qualcosa. Gli errori umani si erano insinuati, con il risultato che un edificio era di trenta centimetri più lungo del previsto.

Quello che poi divenne il fondatore di Construction Robotics, sostiene che con un robot non sarebbe accaduto.

Nel frattempo infatti è stato introdotto un robot per la posa dei mattoni che è attualmente in funzione in diverso cantieri negli Stati Uniti.

Può applicare malta su mattoni di qualsiasi dimensione e posizionarne uno ogni 8,5 secondi. Dove un muratore umano può posare 300-600 mattoni in un turno di otto ore, Sam può posare più di 3.000 mattoni. Ed è possibile controllarne l’attività tramite lo smartphone, per sapere in quanto tempo è stato posato ogni mattone, il tempo, la temperatura e l’umidità. Il giorno in cui ha lavorato di più Sam, è il nome del robot, ha posato 4.100 mattoni per 10 ore. Sam riduce gli sprechi, aumenta la precisione e la produttività e non ha bisogo di pause.

Hadrian fa concorrenza a Sam

Secondo un rapporto pubblicato lo scorso anno da McKinsey, la produttività nel settore dell’ edilizia non è solo bassa, ma diminuisce in alcuni paesi. Negli Stati Uniti si è dimezzata dalla fine degli anni Sessanta. Secondo l’indice di digitalizzazione di McKinsey, la costruzione è anche il settore meno digitalizzato in Europa e negli Stati Uniti. In breve, mentre in altri settori ci sono stati grandi passi avanti, l’edilizia utilizza ancora in larga misura metodi che sarebbero familiari a chi lavorava 100 anni fa. Qual è la soluzione?

Fastbrick, un’ azienda tecnologica australiana, ha sviluppato un robot per la posa di mattoni, l’Hadrian X. A differenza di Sam, che si muove lungo una pista e può produrre solo tirature rettilinee di muro, Hadrian è un braccio robotizzato montato su camion che, dopo la calibrazione, può “stampare” una casa usando blocchi 15 volte più grandi di un mattone normale.

Hadrian è in grado di produrre un metro quadrato di muro in 2,5 minuti e una struttura completa della casa in 16 ore. La parte più interessante è la tecnologia di stabilizzazione dinamica, che permette al braccio robotizzato di posizionare mattoni e altri materiali a più di trenta metri di distanza con precisione inferiore ai millimetri, indipendentemente dai movimenti causati dal vento o da altri fattori.

L’azienda ha realizzato un prototipo e si sta avvicinando al completamento di due versioni commerciali. Il governo dell’ Arabia Saudita ha già chiesto un centinaio di macchine.

Un cantiere privo di persone. Ma nel 2050

Anche aziende come Jcb, Volvo e Caterpillar stanno sviluppando veicoli da costruzione autonomi, e startup come Built Robotics negli Stati Uniti, stanno lavorando su un retrofit software per macchine movimento terra e livellatrici per renderli autonomi.

Lo scorso giugno, il gigante britannico delle costruzioni Balfour Beatty ha delineato la sua visione per il futuro: “Il cantiere del 2050 sarà privo di persone. I robot lavoreranno in team per costruire strutture complesse utilizzando nuovi materiali dinamici. Elementi della costruzione si auto-assembla. I droni eseguiranno una scansione costante del sito, ispezionando il lavoro e utilizzando i dati raccolti per prevedere e risolvere i problemi prima che si presentino, inviando istruzioni alle gru robotizzate, agli escavatori e ai costruttori automatizzati senza che sia necessario il coinvolgimento umano“. Per certi versi, la tecnologia è già qui.

Molti grandi cantieri edili utilizzano droni per effettuare indagini o eseguire lavori difficili come il trasporto di cavi attraverso i fiumi. Skanska ha utilizzato la stampa 3D per produrre il rivestimento della copertura sopra l’edificio Bevis Marks a Londra e i robot saldatori hanno lavorato sul ponte Mario Cuomo di 4 miliardi di dollari attraverso il fiume Hudson, parzialmente aperto lo scorso agosto.

Questo non significa però che in cantieri saranno a breve automatizzati. Avvitare un dado su un bullone: un robot dovrebbe conoscere la posizione esatta del foro, il dado e il bullone e il numero di giri del dado deve essere girato.

Se il foro è fuori allineamento, il bullone piegato o il dado filettato a croce, avrebbe dovuto essere programmato per risolvere questi problemi.

I robot hanno un posto nella produttività degli edifici nell’industria edile, ma bisogna essere realistici su ciò che possono fare. Vedremo cantieri robotizzati completamente automatizzati in dieci anni? No. In trenta? Forse.

Dove invece è più probabile che si facciano spazio è nella costruzione modulare con robot che assemblano sezioni di una struttura in fabbriche. Si tratta di un’ area che la Robotica Edilizia sta già esplorando. Un client utilizza Sam per realizzare pannelli in mattoni. Eppure la produttività non è l’ unico obiettivo. Sam può installare modelli di mattoni complessi più rapidamente ed efficientemente degli esseri umani, il che potrebbe consentire agli architetti di essere più creativi senza aumentare i costi.

Ma con macchine sempre più complesse che entrano in costruzione per fare ciò i lavori spenti, sporchi e pericolosi, la domanda sulle labbra di molti costruttori è: quanto tempo fino a quando un robot prende il mio lavoro? Robot come Sam non hanno sostituito nessun lavoro. Sam infatti è un robot collaborativo. In un lavoro durante l’ estate, Sam correva 24 ore al giorno con tre equipaggi di tre uomini di muratori e operai a rotazione che lo alimentavano con mattoni e malta, puntando il muro, verificandone la qualità e ponendo le fascette metalliche.

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