В строительной отрасли США наблюдается серьезная нехватка рабочей силы: по данным Ассоциации генеральных подрядчиков, 92% подрядчиков испытывают трудности с заполнением вакансий. В то же время в стране не хватает 4,5 миллиона домов. Компании, такие как Monumental, делают ставку на роботов, чтобы помочь преодолеть этот разрыв. Проблемы с рабочей силой в строительстве, вероятно, будут только усугубляться, поскольку все больше людей покидают отрасль на пенсию, а молодежь не проявляет интереса к этой сфере. Салар аль Хафаджи, основатель и генеральный директор Monumental, считает, что нехватка рабочей силы в строительстве представляет собой уникальную возможность для робототехники. "Строительство — это действительно интересный случай применения роботов и ИИ, потому что это одна из немногих отраслей, где речь идет не о том, чтобы заменить рабочую силу для удешевления или сокращения, а о том, что просто не хватает людей для выполнения работы. Нам срочно нужна эта технология," — говорит аль Хафаджи. Роботы в строительстве: от закладки фундамента до отделки Процесс строительства типичного дома можно разбить на три основных этапа, по словам аль Хафаджи. Первый этап — подготовка грунта, где используются экскаваторы и грунтовые машины для создания фундамента здания. На этом этапе наблюдается наибольший прогресс в области робототехники. "Мы видим много компаний, занимающихся автономными строительными роботами, которые работают с экскаваторами и грунтовыми машинами," — отмечает аль Хафаджи. К числу таких компаний относятся Bedrock Robotics, Gravis Robotics, TerraFirma и другие, которые недавно привлекли значительные инвестиции: Gravis Robotics — 200 миллионов долларов, TerraFirma — 115 миллионов долларов, Bedrock Robotics — 270 миллионов долларов. Monumental не рассматривает эти компании как конкурентов, так как работает на втором этапе строительства — возведении оболочки здания. "Мы хотим заниматься кладкой кирпичей, а также блоков и другими задачами, чтобы построить оболочку," — добавляет аль Хафаджи. Третий этап — это отделка, где устанавливаются гипсокартон, укладывается пол и выполняются другие работы, превращающие оболочку здания в дом. Эта категория, по словам аль Хафаджи, вызывает еще меньший интерес со стороны робототехники. Роботы Monumental: от кладки до обеспечения материалами Monumental разработала три робота для выполнения задач по кладке кирпичей на строительных площадках. "Главный робот, который вы видите на наших видео, называется Pisa. Это робот для поднятия и укладки кирпичей. У него есть две маленькие башенные краны с двумя руками. Он не гуманоидный," — рассказывает аль Хафаджи. Один из его манипуляторов поднимает и укладывает кирпичи, а другой экструзирует раствор для заполнения швов между кирпичами. Два других робота на площадке отвечают за обеспечение Pisa необходимыми кирпичами и раствором: один, Petra, приносит кирпичи, а другой, Panama, подает раствор. "Многое в строительстве связано с обработкой материалов," — говорит аль Хафаджи. "Если вы посмотрите на строительных рабочих, вы увидите, как они постоянно перемещают материалы с помощью тачек. Решение проблемы обработки материалов очень важно на строительной площадке." Все три робота Monumental построены на одной платформе, что открывает возможности для добавления новых роботов в будущем. Аль Хафаджи оценивает, что только 10% технологий, которые компания разрабатывает, непосредственно связаны с кладкой кирпичей. Остальные 90% — это технологии, которые более общие и касаются работы робота на строительной площадке. Кроме того, команда использует устройство Pathion, которое помогает роботам общаться, обеспечивая 4G, 5G, Starlink и Wi-Fi. Навигация в фрагментированной отрасли На одной строительной площадке может работать до дюжины субподрядчиков, что делает отрасль очень фрагментированной. Monumental справляется с этой ситуацией, действуя как еще один субподрядчик на площадке, просто приходя с командой роботов вместо людей. "В других отраслях вы можете столкнуться с трудностями, потому что вам нужно глубоко интегрироваться в инфраструктуру крупных клиентов," — говорит аль Хафаджи. "Но в строительстве никто не ожидает, что субподрядчик будет следовать их правилам." Однако существуют и проблемы, связанные с работой на площадке с множеством субподрядчиков. "Проблемы в основном связаны со всеми зависимостями," — добавляет аль Хафаджи. "Вы можете сделать все правильно, но если вы пришли, а кирпичи не были доставлены, вы не сможете уложить кирпичи. Не имеет значения, насколько хороши ваши роботы." Уроки из реального мира Monumental извлекла свои главные уроки из развертывания роботов на практике. Компания сделала акцент на развертывании в первый год своей работы. "Мы всегда говорили, что не хотим быть лабораторией робототехники, где мы создаем вещи, которые не касаются реальности в течение года или более," — говорит аль Хафаджи. На площадке команда сталкивалась с ситуациями, которые можно было бы предсказать и спланировать в течение многих лет. Например, аль Хафаджи говорит, что перед ранними развертываниями команда потратила много времени на обучение своих моделей компьютерного зрения для распознавания кирпичей, которые имеют схожую форму, но не являются полностью одинаковыми. "Мы используем модели компьютерного зрения, чтобы измерять их, идентифицировать и смотреть на углы," — говорит он. "Но всего за несколько недель до развертывания мы узнали, что кирпичи, которые будут использоваться, были абсолютно черными. Я никогда не видел их раньше." Модель, обученная на типичных красных кирпичах и некоторых других светлых цветах, не смогла распознать черные. Команде пришлось переобучить ее, чтобы она могла справляться с задачей. "Мы получили новые данные. Вот почему так важно проводить эти развертывания. Вы получаете данные из реального мира," — добавляет аль Хафаджи. На данный момент индустрия роботизированного строительства находится на стадии малых пилотных проектов, которая является этапом обучения, по словам аль Хафаджи. "Вам нужно больше примеров цветов кирпичей, погоды, размеров строительства, различных регионов, стран и регуляций. Затем вы создаете достаточно богатый набор данных, чтобы вы могли масштабироваться в 10 или даже 100 раз, и это не сломается. Мы понимаем крайние случаи," — говорит он. Аль Хафаджи утверждает, что это вопрос времени и выполнения работы, и верит, что роботы будут продолжать развиваться в строительстве.