Automation and robotization in civil engineering

• Autorzy: Major Izabela , Gavardashvili Givi

Identyfikatory

DOI

10.17512/znb.2022.1.08

Warianty tytułu

PL

Automatyzacja i robotyzacja w budownictwie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The construction industry plays a vital and significant role in national and global economies. Its development is closely related to automation and robotization processes, which are still much less developed in the construction industry than in other industries, such as the manufacturing sector. This contributes to both the low productivity of the construction industry itself and the risky working conditions. Due to the rapid development of computer hardware and software over the last few decades, significant progress can be observed in the development of work related to robot control modules as well as work related to design, mapping and planning. This article concerns the current and increasingly important issues related to the need to increase the pace of construction investments as well as the issue of the use of technology in the process of automation and robotics in civil engineering. The authors of the article showed how both of these processes contribute to the development of the construction sector. This paper presents the advantages of the introduction of BIM technology and shows how great a role this technology can play in the automation and robotization of construction processes. As an excellent example of robotization of construction processes, constantly developing 3D printing technology is presented in the article.

PL

Branża budowlana odgrywa istotną rolę w gospodarkach krajowych i światowych. Jej rozwój jest ściśle związany z procesami automatyzacji i robotyzacji, które w budownictwie nadal są znacznie mniej rozwinięte niż w innych branżach, których przykładem może być sektor wytwórczy. Przyczynia się to zarówno do niskiej produktywności samej branży budowlanej, jak i ryzykownych warunków pracy. W związku z szybkim rozwojem na przestrzeni ostatnich kilku dekad sprzętu komputerowego i oprogramowania można zaobserwować znaczny postęp w rozwoju prac związanych z modułami sterowania robotami a także prac związanych z projektowaniem, mapowaniem i planowaniem. Niniejszy artykuł dotyczy stale aktualnej i coraz bardziej istotnej ze względu na konieczny wzrost realizacji tempa inwestycji budowlanych problematyki wykorzystania technologii w procesie automatyki i robotyki w budownictwie. Autorzy wskazali, jak oba te procesy przyczyniają się do rozwoju sektora budownictwa. W niniejszej pracy przedstawiono zalety wprowadzenia technologii BIM, a także wskazano, jak wielką rolę ta technologia może odegrać w automatyzacji i robotyzacji procesów budowlanych. Jako doskonały przykład robotyzacji procesów budowlanych przedstawiono stale rozwijaną technologię druku 3D.

Słowa kluczowe

EN

automation; robotization; 3D printing; civil engineering

PL

automatyzacja; robotyzacja; druk 3D; budownictwo

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo
• Rocznik: 2022
• Tom: Z. 28 (178)
• Strony: 55--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Major Izabela

• Czestochowa University of Technology, Faculty of Civil Engineering, ul. Akademicka 3, 42-201 Częstochowa, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-1234-9317

autor

Gavardashvili Givi

• Georgian Technical University (GTU), Ts. Mirtskhulava Water Management Institute, 60, I. Chavchavadze Avenue 0179 Tbilisi, Georgia

Bibliografia

• [1] Dadhich S., Bodinyand U., Andersson U., Key challenges in automation of earth-moving machines, Automation in Construction 2016, DOI: 10.1016/j.autcon.2016.05.009.
• [2] Zhang H., Sun J., Ma H., Chen S., Huang M., Development and application of mechanized matching equipment for high-speed railway tunnel construction, Procedia Manufacturing 2019, 32, 952-959, DOI: 10.1016/j.promfg.2019.02.308.
• [3] Vähä P., Heikkilä T., Kilpeläinen P., Järviluoma M., Gambao E., Extending automation of building construction - Survey on potential sensor technologies and robotic applications, Automation in Construction 2013, 36, 168-178, DOI: 10.1016/j.autcon.2013.08.002.
• [4] Azar E.R., Kamat V.R., Earthmoving equipment automation: a review of technical advances and future outlook, Journal of Information Technology in Construction 2017, 22, 247-265.
• [5] Cheluszka P., Optimization of the cutting process parameters to ensure high efficiency of drilling tunnels and use the technical potential of the boom-type roadheader, Energies 2020, 13, 6597, DOI: 10.3390/en13246597.
• [6] Abanda F.H., Byers L., An investigation of the impact of building orientation on energy consumption in a domestic building using emerging BIM (Building Information Modelling), Energy 2016, 97, 517-527, DOI: 10.1016/j.energy.2015.12.135.
• [7] Khairulzaman H.A., Usman F., Automation in civil engineering design in assessing building energy efficiency, International Journal of Engineering & Technology 2018, 7, 722-727, DOI: 10.14419/ijet.v7i4.35.23096.
• [8] Major M., Minda I., Zastosowanie technologii druku przestrzennego w budownictwie, Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej 2016, 172, Budownictwo z. 22, 238-247, DOI: 10.17512/znb.2016.1.23.
• [9] Tan K., The framework of combining artificial intelligence and construction 3D printing in civil engineering, MATEC Web of Conferences 2018, 206, 01008, DOI: 10.1051/matecconf/201820601008.
• [10] Sakin M., Kiroglu Y.C., 3D printing of buildings: Construction of the sustainable houses of the future by BIM, Energy Procedia 2017, 134, 702-711, DOI: 10.1016/j.egypro.2017.09.562.
• [11] Hager I., Golonka A., Putanowicz R., 3D printing of buildings and building components as the future, of sustainable construction? Procedia Engineering 2016, 151, 292-299, DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.357.
• [12] https://www.contourcrafting.com/building-construction. Access date: 10.11.2022.
• [13] https://3dprint.com/38144/3d-printed-apartment-building/. Access date: 10.11.2022
• [14] http://www.dezeen.com/2015/10/19/joris-laarman-3d-printed-canal-bridge-amsterdam/. Access date: 10.11.2022].
• [15] https://mx3d.com/industries/infrastructure/mx3d-bridge/. [Access date: 10.11.2022].
• [16] Feng P., Meng X., Chen J.-F., Ye L., Mechanical properties of structures 3D printed with cementitious powders, Construction and Building Materials 2015, 93, 486-497, DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.05.132.
• [17] Major M., Kalinowski J., Kosiń M., Wytrzymałość na rozciąganie elementów drukowanych z materiałów ABS, Materiały Budowlane 2022, 602(10), 82-85, DOI: 10.15199/33.2022.10.21.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).