Новый уровень строительства: роботизация 3D-печати

Одна из компаний, которая помогает активно продвигать трансформацию в строительной отрасли, – французская компания XtreeE. Всего за пять лет она разработала промышленное решение для применения строителями технологии 3D-печати при возведении зданий. Инновация включает в себя не только оборудование. XtreeE предлагает комплексное решение, которое может применяться для широкого спектра задач – от цифровизации проекта до производства.

В промышленных решениях для 3D-печати компания использует шестиосевых роботов ABB и программное обеспечение RobotStudio®. Они применяются строительными компаниями для изготовления инновационных типов строительных элементов, которые невозможно произвести с помощью традиционных методов.

Решения XtreeE для 3D-печати позволяют строительным компаниям создавать уникальные конструкции, которые можно использовать в строительных проектах. У них появляются новые возможности для проектирования с учетом производственных требований и массовой индивидуализации конструкций по конкурентной цене.

Президент XtreeE Албан Малле (Alban Mallet) видит основные преимущества 3D-печати в гибкости: «Она позволяет производить компоненты по запросу, адаптировать и изготавливать по индивидуальному заказу. В один прекрасный день вы можете сделать стол, на следующий день вы можете изготовить стену, на следующий день вы можете произвести уличную мебель – 3D-печать будет печатать с той же стабильностью раз за разом».

Гибкость, достигаемая благодаря роботам и программному обеспечению RobotStudio®, имеет решающее значение для удовлетворения спроса на массовую застройку по индивидуальным проектам, так как роботы могут быть запрограммированы для создания самых разных конструкций. Эту невероятную гибкость подтверждает многообразие проектов XtreeE – от стойки регистрации в Дубае до искусственных рифов у побережья Франции.

Еще одно большое преимущество – более высокая прочность на единицу массы. «Благодаря 3D-печати мы можем использовать меньше материалов для той же устойчивости. Мы можем разместить материал именно там, где должна быть прочность, так как усиление нагрузки будет меняться в зависимости от части конструкции. Например, когда вы сегодня отливаете стену, вы отливаете ее целиком, так как этого требует производственный процесс. С помощью 3D-печати вы cможете делать это там, где вам нужно».

Свобода в использовании различных материалов также является преимуществом. Технология позволяет пользователю менять тип используемого материала, чтобы адаптировать его к производимому продукту – для моста или уличной мебели потребуется различный материал, но роботизированная рука, укладывающая материал, остается прежней. Хотя сегодня предпочтительным материалом является бетон, материалы на основе глины и гипс также могут использоваться для конкретных задач.

Несмотря на преимущества технологии Албан Малле не оголтелый проповедник 3D-печати. Он знает, что это не лучшее решение для всех строительных задач. «Нам нужно обучать компании тому, что можно и чего нельзя делать при помощи 3D-печати – что возможно, что имеет смысл, а что не имеет смысла, – поясняет он. – Например, создание квадрата с помощью 3D-печати не имеет смысла, было бы дешевле и эффективнее использовать для этого традиционные методы».

Несмотря на то, что некоторые здания были напечатаны прямо на месте, для Малле эра истинной 3D-печати на строительной площадке еще не наступила: «В настоящее время мы просто занимаемся производством вне строительной площадки, поскольку оно способствует повышению производительности, безопасности и качества и максимально сокращает объем операций на строительной площадке. Мы рассматриваем возможности 3D-печати на месте, однако сейчас обеспечить необходимое качество, производительность и безопасность невозможно, поскольку для этого нам нужно защитить все оборудование и элементы вокруг 3D-принтера от погодных условий».

В качестве альтернативы этому Малле видит путь в развитии экосистемы партнеров, у которых есть возможности производить элементы за пределами строительной площадки с хорошим контролем качества и отправлять готовые напечатанные элементы на место для монтажа.

С таким эволюционным, а нереволюционным подходом Малле считает, что проектирование зданий остается за архитекторами: «Мы не хотим нарушать равновесие – в этом нет смысла. Наоборот, мы хотим помогать архитекторам совершенствоваться, учиться использовать решения и развивать эту сферу деятельности. Мы работаем с архитекторами, инженерами-конструкторами и строителями, потому что так устроен рынок. Мы не только учим их тому, что знаем, но и сами учимся у них. Так мы сможем изменить отрасль изнутри».

Такой эволюционный подход подтверждают партнерства XtreeE, среди которых сотрудничества с крупным производителем цемента и международной строительной компанией, ведущей свою деятельность по всему миру.

«Наш партнер – производитель цемента – рассматривает 3D-печать как инструмент, позволяющий сократить количество материала, – отмечает Албан Малле. – Им необходимо вовлекаться в процесс, потому что их отрасль меняется, и они хотят быть частью трансформации. Мы работаем с компанией, чтобы улучшить качество, сертификацию и адаптируемость материалов, а также для того, чтобы работать с местными ресурсами, такими как местные отходы, песок и стекло».

XtreeE стремится изменить образ мышления строительной отрасли, но соглашается с тем, что, несмотря на радикальные различия в технологии, представленной 3D-печатью, большая часть строительных операций останется прежней – как указано на сайте компании, 3D-печать провозглашает конец формы, а не конец мира.

По словам Малле, «цифровая трансформация и автоматизация получат широкое распространение, и мы должны убедиться, что люди в отрасли знают, как меняются вещи и как взаимодействовать с технологиями. Возможно, через 10-20 лет 3D-печать станет более глубокой, но по-прежнему она будет часть целого, а не чем-то целым.

Строитель останется строителем – нам по-прежнему понадобятся их компетенции для реализации проекта».

Преимущества роботов

• В сочетании с 3D-печатью роботы позволяют создавать конструктивные элементы и компоненты зданий, которые невозможно получить с помощью традиционных методов строительства.
• Роботы и программное обеспечение RobotStudio предлагают гибкость, необходимую для массовой индивидуализации конструкций, при этом роботы могут быть запрограммированы для создания ряда различных дизайнов.