ABB Robotics & Serendix: 3D печат на първата железопътна гара в Япония

Как ABB Robotics и 3D печатът революционизират железопътната инфраструктура на Япония

Строителната индустрия в момента преживява трансформационна промяна, водена от индустриална автоматизация. В един знаков проект Serendix си партнира с ABB за изграждането на първата 3D-печатна железопътна гара в Япония. Тази инициатива адресира критични предизвикателства като остаряваща инфраструктура и недостиг на работна ръка, като същевременно демонстрира прецизността на съвременната фабрична автоматизация.

Решаване на кризата с остаряващата инфраструктура

Japan Railway West (JR West) управлява обширна мрежа от 1 200 станции, много от които са на десетки години. Оригиналната дървена конструкция на гара Хацумиша е построена през 1948 г. и се нуждаеше от спешно обновяване. Въпреки това, традиционните строителни методи стават все по-трудни за изпълнение. Япония се сблъсква със свиваща се работна сила и стремително нарастващи разходи за материали. В резултат JR West търси иновативно решение за поддържане на високите си стандарти на обслужване без дългите срокове на конвенционалното строителство.

Роботизирана прецизност преодолява недостига на работна ръка

За да преодолее тези логистични препятствия, Serendix използва робот ABB IRB 6700 интегриран с усъвършенствана 3D печатна технология. За разлика от традиционното изливане на място, роботът произвеждаше структурните елементи във фабрична среда. Тази система за управление позволи изключителна прецизност и последователност. Като прехвърли работата към роботизирана клетка, компанията намали нуждата от квалифициран ръчен труд. Освен това този подход смекчи въздействието на нарастващите заплати в строителния сектор.

Ускорени срокове чрез фабрична автоматизация

Ефективността на този автоматизиран подход е впечатляваща в сравнение с традиционните методи. Типичната дървена подмяна би изисквала два месеца работа на място. За разлика от това, 3D-печатната гара беше сглобена за една нощ. Това бързо изпълнение осигури нулево прекъсване за 1,7 милиона дневни пътници на JR West. Използването на 7-осна система—постигната чрез добавяне на ос на движение към роботизираната ръка—осигури необходимия обхват за големи компоненти.

Напреднала технология на дюзите и свобода на дизайна

Ключов технически пробив в този проект е използването на двукомпонентната (2K) технология на дюзите на Vertico. Стандартните 1K дюзи често имат проблеми с точността и разпространението на материала. Въпреки това, 2K системата предлага четири пъти по-голяма прецизност от по-старите модели. Тя намалява разпространението на хоросана с 75%, позволявайки сложни геометрични текстури. В резултат Serendix успя да включи местни културни мотиви, като изваяна мандарина, в бетонната фасада.

Експертно мнение: Бъдещето на автономното строителство

От индустриална гледна точка този проект сигнализира за движение към „тъмни фабрики“ в строителството. Г-н Сато от Serendix предвижда бъдеще, в което изкуственият интелект (AI) ще управлява целия процес на настройка. В момента тези системи изискват минимална човешка намеса по време на цикъла на печат. Чрез интегриране на сензори за зрение и AI, индустрията може да постигне пълна автоматизация от първоначалните данни за дизайн до крайния продукт. Тази еволюция вероятно ще се разшири отвъд утилитарните сгради към луксозна архитектура като хотели и вили.

Икономии и ефективност на материалите

Икономическите данни показват, че 3D печатът осигурява значителни финансови предимства. Serendix отчита икономии от 30% до 50% в сравнение с традиционните методи. Тъй като PLC-контролираният робот нанася материал само там, където е необходим, отпадъците са практически елиминирани. Освен това възможността за използване на хоросан като основен материал опростява веригата на доставки. Следователно тази технология предлага стабилна защита срещу волатилността на глобалните цени на материалите.

Приложения на 3D роботизиран печат

• Обществена инфраструктура: Бърза подмяна на автобусни спирки, железопътни платформи и малки утилитарни сгради в зони с голям трафик.

• Помощ при бедствия: Бързо изграждане на аварийни жилища или командни центрове след природни бедствия.

• Персонализирана архитектура: Създаване на сложни, нелинейни фасади за луксозни хотели и жилищни вили, които са твърде скъпи за традиционно леене.

• Индустриални обвивки: Специализирани фабрични автоматизации за чувствителен DCS или PLC хардуер в сурови среди.