根據2018年的調查指出,全球將有69%人口將集中在都市,然而都市的人們需要大量的建築以供居住或日常使用,由此可知營建產業在現代都市中的重要性,而營建產業相較於其他產業來說,除了施工中造成的浪費、產生的廢棄物和對環境的影響較大,自動化和資訊化的層面亦相對落後,因此,為了讓營建產業更進步,進而滿足減少浪費、提升品質和精進生產技術的目標,適當的自動化與資訊化是無法避免的。
 

作者 | 簡翊亘

 
然而適當的自動化和資訊化代表需更換現行使用的工具,同時也意味著既有的工作流程的亦需要隨之改變,因此,我們要思考問題如下:

  • 導入新技術要解決的問題為何?
  • 改變的工作流程是否能真的改善現況?
  • 既有AEC產業導入自動化和資訊化的成本效益?
 
首先期望在設計階段時,建築師具備設計出可用於模組化施工的單元空間和元件的能力,甚至是能使用相關技術實現自動化衍生式設計,進而根據設定好的參數,將設計完成的單元空間組成滿足不同需求的方案,提供給相關人員決策使用。
 
第二,當模組化構件的細節和功能都設計完成後,便能作為生產模組施工構件的資訊基礎,舉例來說,目前預製施工以鋼構最為成熟,當鋼構組建的設計資訊完備後,送至加工廠的特定機械即能根據其詳細規格自動生產組件,現在3D列印機和機械手臂的技術不斷進步,我們可以預見在不久的未來,除了鋼構以外的複雜建築構件,都能透過特定機械來製造完成,進而降低場鑄帶來品質上的不確定性。
 
第三,考量到建築物的規模通常遠大於一般工業產品,除了工項種類和數量非常多外,現場施工環境的變化性也高,不可能存在一種機械能完全符合實際施工需求。因此,為了實現自動化施工的概念,規劃人員須根據實際的工項特性,採用符合該工項施工特性和環境的生產機具和生產流程,目前已有廠商透過特製設備和BIM模型內的座標資訊,實現機具自動化鑽孔作業,進而取代人工讀圖施作的既有工作流程,另外,如高危險性的工作項目,透過VR配合機械手臂實現遠端施工的方式,亦有機會大大降低人員傷亡的可能性。
 
最後,不管是設計的自動化、組件生產的自動化或是施工的自動化,這些自動化作業都以資訊化為基訊整合自動化作為提升作業效率的首要策略,當基礎的資訊架構穩固後,後續的增值應用才是能夠大幅提升企業生產力的關鍵,舉例來說,先前的模組施工構件生產自動化,生產構件時,若有透過感測器採集分析資訊,於構件完成時,便可透過資訊系統分析並監控其生產情形,進而提升構件出產的良率,而特定工項的自動化施工,正是應用整合完成的BIM模型資訊,才能快速準確的定位到實際的施工位置,降低人為的錯誤並提升作業效率。



 

文末

總言之,目前營建產業要減少浪費、提升品質和生產力最直覺的方式就是盡可能的實現工業化,而工業化的基礎就是自動化和資訊化,考量產業特性,現階段不可能完全去除人工實現全自動化,但是根據上述四大層面,逐步實現階段性的自動化對於營建產業的進步是可行的,也許在不久的將來,實現智慧建造將不再是個夢。

 

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