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想象一下，如果整個加利福尼亞州奧克蘭市的人口突然需要一個新的住所。您將不得不找到一種方法，為近 50 萬人建造住房和基礎設施。
儘管這種情況聽起來可能很 драматично，但類似的事情每天都在發生。根據聯合國的資料，每天有 40 萬新人口進入中產階級。為了容納不斷增長的人口，據估計，建築業平均每天需要建造 13,000 棟建築物，直到 2050 年。
在現有城市內建造只是解決方案的一部分。撒哈拉以南非洲和印度等地區的人口增長 將需要在資源有限的地區進行建設，這些地區的供應鏈欠發達，將零部件和材料運送到施工現場可能具有挑戰性。與此同時，擴大熟練勞動力隊伍的機會尚未完全實現。
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為了跟上對建築物不斷增長的需求，並更好地管理日益稀缺的資源和勞動力可用性波動帶來的挑戰，建築業需要重新思考其建造方式——包括機器人技術在內的新型自動化技術將發揮重要作用。
舊概念，新技術
在 20 世紀初期，我們看到像西爾斯-羅巴克公司這樣的製造商和分銷商採用異地製造和預製技術來解決許多相同的生產問題。該公司向客戶提供西爾斯現代住宅，這是一種成套房屋，出售並運送給客戶，客戶在房屋到達後在現場組裝。今天，我們看到像 Factory OS、Skender、Bryden Wood、Cannistraro 等公司因將現代製造原則和實踐應用於當前工業化建築的挑戰而成為頭條新聞。
建築業工業化，更具體地說是自動化的目標通常是找到簡化或精簡流程的方法，以增加一定數量的人可以完成的建築工作量。20 世紀 80 年代，在日本建築公司中出現了建築機器人的例子，這些公司面臨著熟練勞動力短缺的問題，原因是人口老齡化以及年輕工人選擇新興技術行業而不是建築業。
這些公司開發了新工具，並採用了來自制造業的一系列機器人技術，用於建築業。這些公司為各種建築任務建立了機器人和遠端操作裝置，包括焊接、混凝土拋光、材料搬運、室內外裝修等等。其中一些公司——例如 大林組 和 清水建設——仍在突破建築專用機器人的界限。
近年來，高需求建築市場普遍存在的熟練勞動力短缺、資源日益稀缺、對更高效能的需求以及必要技術的融合，導致人們對建築自動化技術重新產生了興趣。在許多情況下，這些“機器人”並沒有什麼特別花哨或奇異之處——但它們解決了建築業中非常常見且非常真實的痛點。
框架就是一個典型的例子。在任何高層建築內部，您都可能有數十萬平方英尺的牆壁，這些牆壁具有由輕型鋼製成的內框架。通常，這種鋼材被運送到施工現場，並由工人在現場使用鋸子手動切割成一定長度——這是一個漫長、費力且通常會造成浪費的過程。
現在有商業上可行的解決方案可以幫助 自動化輕型鋼框架的生產，無論是在現場還是異地。所有部件都經過預切割、預鑽孔、為管道和電氣等系統衝孔並貼上標籤——所有這些都加快了組裝和安裝速度。除了讓工人的生活更輕鬆並加快生產速度外，這項技術還被證明可以顯著減少與內框架相關的浪費。
自動化正在獲得大量關注的另一個具有重大影響的領域是機械裝置撬塊的生產。這些專用元件通常需要在現場花費數週時間才能構建，並且可以包括整個機械室。例如，機械建築公司 Cannistraro 已在設計和異地生產中利用自動化技術，將現場安裝時間從六週縮短至四小時。
透過使用部分自動化流程在異地建造機械撬塊，可以減少施工現場所需的複雜勞動，同時提高質量。這具有加快施工進度的好處，同時減少了複雜系統現場組裝過程中可能發生的浪費和低效率。
這些工藝改進非同小可。建築施工消耗了全球 40% 的原材料。 根據美國建築師協會 (AIA) 可持續發展討論小組（2008 年）和 美國綠色建築委員會 的資料，25% 至 40% 的總廢物來自建築施工。此外，一些人估計，運送到建築工地的建築材料總重量中，高達 30% 被浪費了。
自動化技術是製造業中類似挑戰的成熟解決方案，並且已經開始提高建築業的效率。這對所有各方來說都是一個早期的勝利：建築公司、工人和地球本身。
令人興奮的未來
隨著新技術為了應對建築業的機會或問題而被開發或轉移，它們將幫助 AEC 行業有效地滿足未來幾十年全球對新建築的需求，並以可持續的方式實現這一目標。
在 Autodesk，我們很高興看到建築領域正在發生的創新和探索，並很高興成為該行業持續轉型過程中的合作伙伴。在 Autodesk 技術中心，我們建立了獨特的研究和開發工作室，為建築、工程和建築專業人士提供了一個在共享協作環境中進行實驗並開發解決方案的場所，以改進我們建造居住和工作場所的方式。
例如，全球建築公司 Perkins+Will 一直在透過在波士頓 Autodesk 技術中心駐場的方式探索機器人技術在其核心業務中的應用，該團隊在那裡開發了一個概念驗證原型，展示了 大規模木材建築中的複雜元件 的潛力，該原型最近在 Greenbuild 國際會議和博覽會上展出。
技術公司與實際施工團隊和終端使用者在開發和創新方面開展的合作越多，該行業就能越早享受到建築機器人技術所能提供的全部前景。
機器人技術開局良好——前方還有更多機會。現在是進入建築行業的激動人心的時刻。
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